我国指接技术研究现状与发展趋势

介绍了我国指接技术的内涵,概括了木材、竹材指接材的工艺、技术研究及发展现状,预测其发展前景,并从新型建筑指接材的研发、指接技术最优工艺参数的探索、指接技术力学检验指标的研究、新型胶粘剂的开发等方面指出今后发展趋势.     

磁力联轴器有限元模型及面向对象方法的实现

磁性联轴器利用磁超距特性,能成功解决较恶劣环境下的动态密封问题,是实现零泄露有效可行方法.传统的设计使用经验公式,有限元方法是解决磁性联轴器精确设计的理想选择.针对同轴式的磁性联轴器磁场,抽象出数学模型,并建立相应的有限元方程,运用面向对象的语言,设计了二维静磁场有限元数值计算应用软件.软件计算结果和实际测得结果吻合,证明模型及设计软件的正确性和适用性.模型对磁性联轴器的设计有理论和实际指导意义.     

基于遗传算法的超磁致伸缩执行器优化

提出了超磁致伸缩执行器(GMA)优化设计模型,并应用多目标遗传算法对超磁致伸缩执行器进行优化设计.模型优化目标包括：减少执行器导磁回路磁阻使Terfenol D棒上磁场强度高;空心线圈产生的磁场强度高;Terfenol D棒上磁场均匀;线圈的效率系数大和线圈与Terfenol D棒间气隙小.优化变量包括：Terfenol D棒的尺寸、执行器导磁回路结构尺寸、导磁回路材料的磁导率和线圈结构.根据设计要求选取变量范围,利用非支配排序遗传算法(NSGA)在整个参数空间内搜索,得到执行器的主要参数,应用有限元软件ANSYS分析验证了该结构设计的合理性,并试制了执行器.     

基于流-热耦合模型的GMM智能构件温升控制系统设计

热效应对超磁致伸缩执行器中超磁致伸缩材料性能产生非常大的影响,从而影响超磁致伸缩执行器的定位精度;提出一种简化的强制水冷策略保证磁致伸缩材料温度恒定;同时建立了超磁致伸缩材料智能构件流-热多场耦合的有限元模型,运用COMSOLMultiphysics 3.4软件对模型进行仿真,仿真结果验证了模型的正确,进一步的实验结果证实了提出的温度控制策略的有效性。     

结构用竹材机械性能测试及数值模拟研究

竹材是未来绿色建筑的理想材料,目前日益受到产学研界的重视。但让它被结构和建筑界广泛认可并采用,需要建立竹段完备的性能参数、测试手段、应用标准及数字化设计制造方法。本文针对此,研究了结构用竹材关键机械性能的测试方法,并对其中平行于轴线方向压缩失效进行了模拟研究,模拟结果和实验结果一致。本文提出的模型为竹材应用于结构领域提供技术支撑。     

改进模拟退火算法在圆锥滚子轴承优化中的应用

建立了带约束条件的圆锥滚子轴承优化设计数学模型,针对标准SA算法收敛速度缓慢的弱点,通过对标准模拟退火算法的内外循环中加入记忆器来改进算法.应用改进的模拟退火算法对圆锥滚子轴承进行优化设计.通过和标准的模拟退火算法比较,改进的模拟退火算法全局寻优能力比标准算法有了显著提高,能得到满意的优化结果.优化结果对轴承设计具有参考意义.     

基于通用运放的GMA用大功率恒流驱动源设计

在分析超磁致伸缩材料的驱动特性及超磁致伸缩执行器驱动源特点的基础上,采用连续调整型恒流源的原理,以通用运放为基础,研制出电流在-3～ 3A范围内连续可调的大功率恒流功放作为超磁致伸缩执行器驱动源.实际测试的结果表明其性能良好,可以满足驱动超磁致伸缩材料的要求.     

竹材原态多方重组建筑(结构)材料初步研究

利用仿蜂巢结构制备竹材原态多方重组建筑结构材料并对其进行力学性能分析,结果表明:使用螺纹钢作为预应力增强材料,可增加该材料的力学性能,同时降低材料的强度—容重比;随竹材原态多方重组建筑材料重组单元的增加,该材料抗压强度增加,但不是线性关系;材料破坏形式主要是胶层撕裂。改善竹材原态多方重组建筑材料横向拼接强度是提高该材料力学性能的关键;长方体型抗弯强度略低于圆柱体型的竹材原态多方重组建筑材料,但其位移移动小,更加适合制备梁。     

超磁致伸缩智能构件的位移控制系统设计与仿真

由于超磁致伸缩材料（GMM）内在的迟滞特性会引起智能构件的定位误差,并且其迟滞现象具有输入和输出一对多,输出随输入频率变化的特点,提出一种基于神经网络实现GMM智能构件动态迟滞建模方法。通过所建立神经网络实现GMM 智能构件逆迟滞模型,结合PD反馈控制器,实现智能构件的实时精密位移控制。在Matlab平台上进行仿真,结果表明所建立控制策略能消除GMM智能构件迟滞非线性的影响,实现了GMM智能构件的精密位移控制目的。