基于实数编码的多种群遗传算法的点云配准

针对不同视角下测量的点云在配准时计算量大、速度慢的缺点,提出了一种基于实数编码的多种群遗传算法的配准方法,可以克服标准遗传算法速度慢、精度差的缺点,有效地提高全局搜索能力,实验结果表明:实数编码的多种群遗传算法能够快速获得较好的配准结果,以此结果作为初始位置进行最近点迭代法配准,能迅速达到所要求的精度,获得理想的配准效果。     

搅拌设备内流场的数值研究

利用滑移网格法计算了六直叶Rushton涡轮搅拌设备内的流场。考察了计算流体力学(CFD)模拟搅拌设备流场的预测能力,分析了搅拌桨叶端及附近区域的流动行为。结果表明：CFD计算的时均速度与实验结果一致,CFD技术与实验手段可相互补充;搅拌桨叶片端部的速度分布并非关于叶片高度的中心位置严格对称,搅拌设备的流场结构并非完全由搅拌桨的行为决定;六直叶Rushton涡轮叶端附近区域最大径向速度点与最大切向速度点不在同一个位置,径向速度在叶端附近区域有一个流动发展的过程。     

湍流泰勒涡流特性的数值模拟

利用数值解截断误差所形成的小扰动在雷诺应力方程(RSM)的数值迭代过程中的发展,求解具有内筒旋转和固定端面的同轴圆筒环隙间的湍流泰勒涡流;然后在数值模拟出湍流泰勒涡流的基础上,定量分析湍流泰勒涡流的周向速度的波动性及其壁面附近的速度陡降特性、沿半径向外的强射流特性、轴向速度周期分布特性、压力周期波动特性、壁面切应力极化特性和强湍动射流特性;对比前人对湍流泰勒涡流进行实测的结果,数值模拟湍流泰勒的流动特性误差在30%以内。     

双层涡轮桨搅拌槽内混合过程的数值模拟

采用FLUENT软件对双层六直叶涡轮桨搅拌槽内的混合过程进行了数值模拟,选用RNG标准κ-ε模型及多重参考系法(MRF),通过改变网格策略,增加网格数量,并降低浓度收敛残差的方法,将速度场与浓度场方程分开求解,预测了不同的加料点、监测点位置及操作条件对混合时间的影响规律。模拟结果表明:搅拌功率的模拟值与实验值吻合良好,但由于模型基于各向同性的假设,且双层六直叶涡轮桨两桨之间子域的存在,混合时间的模拟结果与实验值有较大的误差。     

疲劳和屈服损伤对16MnR钢机械性能的影响

本文研究了16MnR钢在拉伸屈服、疲劳载荷等不同损伤的情况下,常规机械性能(屈服极限σ_s,强度极限σ_b,弹性模量E)的变化。由实验知,未受损伤的16MnR钢屈服后,可看成是理想塑性材料;受过损伤的16MnR钢可看成是线性硬化材料,其应力-应变关系可按线性硬化规律分析。     

圆形波导杆中两种情况下声信号的传播特性

选取了7种不同直径的圆钢波导杆,分别在波导杆的端面圆心和圆周表面上进行断铅声信号实验。重点分析了直径为10 mm波导杆在长度为2.5 m、1.0 m时的实验数据,分析了波导杆直径和长度的变化对其所传递声信号的纵波分离、幅值、上升时间、持续时间及信号强度的影响。总结了7种不同直径的波导杆在不同长度下声信号的纵波分离和幅值的变化特点,提出了在实际应用中波导杆直径和长度的选取原则。分析了波导杆传递的信号时域图,计算了声信号在波导杆传播中的纵波和横波速度,提出了解决因声速变化而引起信号源定位误差的措施。     

超高压乳化喷嘴数值模拟结果的理论分析

采用流体模拟软件,对乳化喷嘴在300 MPa下以水为介质进行模拟分析,得到了引流区、碰撞区、射流区的速度、剪切应力和湍动能分布规律图.模拟结果揭示了3个区域流体流动的基本特征;阐明了每个区域的主要细化机理.对模拟结果进行了理论分析,得出模拟结果和理论分析具有一致性,为喷嘴结构的设计提供了理论依据.     

16MnR钢中微裂纹的疲劳扩展

对含有不同微孔缺陷尺寸的16MnR试棒,在低周疲劳下研究了裂纹扩展的规律。试件初始缺陷尺寸对疲劳寿命的影响,可用垂直于载荷方向缺陷截面积的四次方根来表达。探讨了微裂纹扩展速率和描述低周疲劳的Manson-Coffin公式之间的相互关系。     

基于遗传算法的复杂平面曲线轮廓度误差评定

针对不规则曲线轮廓度误差评定中存在的问题,提出了一种基于非均匀有理B样条(NURBS)插值与遗传算法相结合的复杂曲线轮廓度评定方法,对离散数据点表示的理论轮廓进行3次NURBS插值反算控制点,建立了理论轮廓曲线的数学模型;采用实数编码的遗传算法求解测量点与理论轮廓曲线位置偏差,消除了由于位置偏差引起的轮廓度评定的不精确问题;阐述了测量点到理论轮廓最短距离的求解算法和步骤。实验结果表明该方法能够快速获得较好的误差评定结果。     

原位纳米测试技术研究灵芝孢子孢壁弹性模量和硬度

采用原位纳米测试技术研究灵芝孢子孢壁的力学性能。进行了试样制备方法的探索,利用原位纳米力学测试与分析系统,分别测试未破壁和机械法破壁的灵芝孢子孢壁的弹性模量和硬度。结果显示:未破壁灵芝孢子的平均弹性模量为2.0 GPa,硬度为0.13 GPa;机械法破壁灵芝孢子的平均弹性模量为4.36 GPa,硬度为0.26 GPa。研究结果为分析孢子的破壁机理提供了必要的参数。