基于Ansys的重型包装钢架箱工程轻量化设计

目的以某重型装备的运输用框架结构为研究对象,提出工程轻量化的设计准则及设计方案,以解决重型装备过度包装的问题。方法利用Ansys软件对运输用钢架包装箱的起吊工况和堆码工况进行数值仿真分析,并基于分析结果对经验设计方案进行改进。结果优化后的钢架箱质量减少了942kg,质量减少比例达到了43%,起吊工况静强度安全系数为2.14,堆码工况静强度安全系数为1.94,稳定性安全系数有4.96倍。结论工程轻量化设计后的钢架箱满足屈服强度失效准则和稳定性失效准则规定的安全性能,提高了材料的使用效率,包装成本显著减少。     

基于响应面法的复合材料疏散平台轻量化设计

在城市轨道交通中,疏散平台是在列车故障或其他异常情况下能够确保迅速、有序地从隧道内组织乘客尽快疏散至安全区域必备的安全通道。复合材料具备轻质、高强、可设计性强和防火等优异性能,因此被逐步应用于疏散平台上。鉴于工程应用中对复合材料轻量化要求的不断提高,在满足材料强度和结构变形的基础上,达到减轻结构质量的目的,本研究根据现有的复合材料疏散平台,对其变形和强度进行了分析,据此定义优化变量,以其质量、强度和整体变形为目标函数,基于响应面法多目标寻优思想,探讨了目标函数和优化指标的函数关系,经比较选出合适的方案,并对选取的方案做了进一步的验证。结果表明,结构优化后复合材料疏散平台在保证强度和整体变形的情况下,质量显著减少。      

基于改进YOLOv5s的护帮板异常检测方法研究

准确识别护帮板支护状态,判断护帮板是否与采煤机发生干涉,是实现煤矿安全生产的重要一环。提出了一种基于改进YOLOv5s的护帮板异常检测方法。建立了护帮板数据集hb_data2021,对YOLOv5s模型进行改进。根据基于改进YOLOv5s的护帮板状态检测结果的标签分类,判断护帮板状态是否异常。为了减小YOLOv5s模型的参数量,采用MobileNetV3 和轻量级注意力机制NAM（normalization-based attention module,标准化注意力模块）替换主干特征提取网络。为了提高护帮板检测精度,改进损失函数为α-CIoU,并进行知识蒸馏。实验结果表明：蒸馏后的网络平均精度提高了1.0%,参数量减小了33.4%,推理加速34.2%;基于改进YOLOv5s的护帮板异常检测方法效果良好,将其部署在NVIDIA Jetson Xavier平台上,可以满足实时检测视频的要求。将检测模型移植到巡检机器人的嵌入式平台上,可以实现护帮板异常检测,满足煤矿工业实际需求。     

基于生态设计理念的城市标识形象系统研究

文章旨在用生态设计理念介入城市标识形象系统,找出以环境为中心的城市标识形象系统建设的生态要素及其关系,进而探索生态设计理念在城市标识形象系统中的创新性设计方法。把二维性的城市标识形象带入环境系统中,通过生态设计理念介入的方式,以受众为起点,环境为终点,层层递进得出城市标识形象生态设计的微观要素与宏观要素,从而构建出城市标识形象系统生态设计模型。使用城市标识形象系统生态设计模型,能够更好地指导城市视觉生态与城市品牌的发展。     

动力电池系统轻量化技术综述

电动汽车的续航里程一直是关注的重点之一,而电动汽车用电池主要是锂离子电池,锂离子电池系统轻量化对提高续航里程很重要。实现锂离子电池系统轻量化一般有三种途径,提高单体电芯能量密度,减轻电池系统配件质量,优化电池系统设计。     

高速列车车体轻量化层状复合结构隔声设计

随着高速列车车体结构轻量化的发展,层状复合结构车体在高速列车上得到广泛应用,提高层状复合结构的隔声性能,是高速列车减振降噪的关键技术。基于传递矩阵法,建立"铝板+多孔材料层+空气层+碳纤维增强板"的典型高速列车层状复合结构车体隔声计算分析模型,并分析多孔材料和空气层对层状复合结构车体隔声性能的影响。结果显示,混响声场激励下,在铝板和碳纤维增强版之间仅增加空气层只能提高车体结构高频隔声量,低频部分会由于"板-空气-板"的系统耦合共振,形成显著吻合谷,导致其隔声性能在吻合谷频率处大幅下降。对此,利用多孔材料吸声原理,提出在空气层中增加吸声材料层,抑制隔声吻合低谷,通过优化设计,得出"铝板+空气层+吸声材料+空气层+碳纤维增强板"的优化结构形式,在实现车体轻量化目标同时,可有效提高其隔声性能。     

同功重比修形斜齿和直齿面齿轮性能对比研究

为深入了解同功重比修形斜齿与直齿面齿轮的性能差异,选择更适合于高速重载工况下的面齿轮传动.基于啮合原理推导了修形斜齿与直齿面齿轮齿面方程,基于CATIA建立了修形斜齿与直齿面齿轮三维模型,采用有限元接触分析方法,以接触应力、弯曲应力和重合度为面齿轮传动性能指标展开研究.研究结果表明:修形斜齿面齿轮相比修形直齿面齿轮接触应力大幅降低,算例最大接触应力降低16.3%;修形斜齿面齿轮相比修形直齿面齿轮弯曲应力大幅降低,算例最大弯曲应力降低32.4%;修形斜齿面齿轮相比修形直齿面齿轮重合度大幅提高,算例重合度提高10.3%.所以同功重比情况下,修形斜齿面齿轮传动性能优于修形直齿面齿轮,前者更适合于高速重载工况下的轻量化设计.     

汽车塑料进气歧管焊接技术的发展和应用

正汽车轻量化是汽车节能减排的有效手段之一,汽车轻量化的发展使塑料及其复合材料在汽车结构件上得以广泛应用[1,2]。进气歧管是发动机进气系统中的重要部件,其结构是否合理和制造质量的优劣直接影响发动机性能的好坏。传统的金属进气歧管采用铸造工艺生产,随着汽车轻量化越来越受到汽车制造商们的重视,乘用车汽油机用金属进气歧管已经被塑料进气歧管所替代。多年来,在汽车塑料进气歧管的制造方法方面,国内外先后采用     

大型奥氏体不锈钢应变强化真空粉末绝热贮槽轻量化设计

以实际产品设计为例,将大型真空粉末绝热贮槽的传统设计与采用应变强化技术的设计进行比较,得出应变强化技术可实现压力容器的轻量化设计。对于应变强化型大型容器,为了较容易实现内、外筒体的套装,采用多种方法有效地控制了强化后的应变,其中控制原材料的屈服强度是最直接有效且不增加成本的控制强化后应变的方法。