中国科技论文

China Sciencepaper

  • 新型独立车轮转向架动力学研究

    史炎;

    提出1种新的横向耦合独立旋转车轮结构,以摩擦副代替齿轮副同步左右车轮的转速以获得纵向蠕滑率。建立摩擦耦合独立旋转车轮(friction coupling bogie with independently rotating wheels,FCIRW)转向架车辆、独立旋转车轮(independently rotating wheels,IRW)转向架车辆的动力学模型,分析比较2种车辆高速通过大半径曲线的导向和自动复位性能。计算结果表明,FCIRW在直线上具有足够的轮轨纵向蠕滑力辅助复位,临界速度高达400km/h。

    2017年22期 v.12 2521-2525页 [查看摘要][在线阅读][下载 1569K]
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  • 基于响应面法座椅撑板拉延成型工艺参数优化

    吴艳云;刘铭心;张东民;周伦利;

    针对拉延成型过程易出现的潜在缺陷,选取凸凹模间隙、拉延筋作用力和压边力3个重要工艺参数作为影响因素,采用Box-Benhnken法设计响应曲面试验,建立工艺参数与最大减薄率和最大变厚率之间的响应面模型;通过响应面模型得到最优参数组合,即凸凹模间隙为1mm,拉延筋作用力因子为0.36,压边力为350kN。采用优化参数组合进行试模,试模结果与仿真结果的误差均小于3%,吻合较好,表明基于响应面法对工艺参数进行优化的方案切实可行,为板料拉延成型的优化提供1种方法。

    2017年22期 v.12 2526-2530页 [查看摘要][在线阅读][下载 635K]
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  • 交叉变轮距车辆磁流变悬架系统的模糊PID控制

    孟广耀;孔光;王作娟;黄居鑫;李忠政;

    为提高车辆平顺性,设计了应用于高地隙、轮距无极可调的农田作业交叉变轮距车辆磁流变悬架系统,并利用三角级数法建立了沟垄地路面不平度时域激励模型。为优化悬架系统非线性动态特性并提高磁流变阻尼器的响应速度,以沟垄地路面不平度为系统随机激励源,以车轮和车身垂直位移为输入,以悬架系统优化参数为状态变量,以阻尼器实时控制电流为输出建立了悬架系统的状态方程。基于MATLAB/Simulink模块搭建了系统的模糊PID控制模型。研究结果表明,模糊PID控制后的磁流变悬架系统使得车身和车轮垂直位移最大值分别为0.093 43m和0.015 2m,离散程度分别降低了55%和99.5%,相比于控制前明显降低。研究极大地提高了交叉变轮距车辆的平顺性,且控制电流与阻尼力呈明显的一致性关系,并降低了系统的响应迟滞性。

    2017年22期 v.12 2531-2536页 [查看摘要][在线阅读][下载 4269K]
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  • 太原市轻型车行驶工况构建与排放值研究

    李阿午;张翠平;汪洋;王志强;

    研究给出了太原市轻型车行驶工况开发的流程、数据采集和合成方法,合成出太原市轻型车综合行驶工况。基于太原市70余辆轻型试验车采集的道路行驶工况数据,先用主成分分析法对挑选的1 000条运动学片段的12个特征值参数进行降维,然后运用聚类分析法将所有运动学片段按照前4个主成分得分分为3类,最后综合各类别所占的时间比例和运动学片段的相关系数选取适合片段,拟合出具有代表性的综合工况。将拟合工况的特征值参数与其他典型工况进行对比,并运用ADVISOR软件对拟合工况进行仿真分析,得出拟合工况的加减速时间比例较高,匀速时间比例较低,HC、CO和NOx的排放值均高于其他典型工况。说明以欧洲标准来评价我国轻型车污染物排放量并不适合,我国亟需构建符合本国实际道路的行驶工况和排放标准。

    2017年22期 v.12 2537-2542页 [查看摘要][在线阅读][下载 2294K]
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  • 马铃薯仿生挖掘铲的设计与有限元静力学分析

    赵萍;赵吉喆;樊昱;田悦;

    针对马铃薯收获机常用挖掘铲达不到尽早漏土,易造成挖掘阻力大的问题,结合野猪拱嘴在外部形态和内在机能上独特的优势,以其为仿生对象,采用逆向工程技术设计了1种仿生挖掘铲。通过与常用铲的对比分析验证其性能,利用ANSYS软件对常用的三角平面铲、凹面铲及设计的仿生挖掘铲进行有限元静力学分析,得出相同条件下3种铲的应力及变形情况。结果表明,在相同条件下,仿生挖掘铲的应力及变形均为最小,且应力及变形与三角平面铲和凹面铲相比均减少60%左右,说明土壤对其作用力(阻力)最小,挖掘性能较好。仿生挖掘铲的设计为后续研究奠定了基础,也为块茎类收获机减阻技术提供了1种思路。

    2017年22期 v.12 2543-2548页 [查看摘要][在线阅读][下载 3157K]
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  • 密闭式防爆筒端盖的设计及有限元分析

    韩悦;高喜银;

    针对一次性使用的防爆筒端盖进行设计,使其满足1.5kg TNT的爆炸冲击。爆炸后容器内产生的压力会使端盖产生变形,造成端盖的结构应力和变形分布不均,其中端盖厚度参数对其变形的影响更为显著。通过公式计算和经验数据的数值缩比对端盖厚度取2个极限值,利用ANSYS有限元软件对极限值区间内的不同端盖厚度进行静态受力分析,选取25mm作为设计厚度。为更好地验证设计的合理性,对整个筒体的1/4进行建模和爆炸数值模拟,即对端盖进行更为准确的动态力分析。数值计算结果表明,最大应力值小于端盖材料的屈服极限985 MPa,端盖最大位移量小于2 mm,变化范围较小。研究结果表明,设计具有一定的可行性。

    2017年22期 v.12 2549-2554页 [查看摘要][在线阅读][下载 2613K]
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  • 飞机桨叶胶接强度试验与分析

    杨毅青;王熙;何舜朗;

    针对飞机桨叶与防除冰装置的胶接强度开展研究。设计1套能用于测量拉伸剪切力和180°剥离力的测量装置,参照国家标准采用牌号为EA9309和J-200-1A的胶黏剂制备,刚性胶接材料为2A12铝合金,挠性材料为双向碳纤维布的试验试件,最后利用该装置对试验试件胶接强度进行测量试验。结果表明:上述胶黏剂的拉伸剪切强度分别为14.5 MPa和7.7 MPa,180°剥离强度分别为4.58kN/m和4.61kN/m。

    2017年22期 v.12 2555-2559页 [查看摘要][在线阅读][下载 854K]
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  • 管路长度对箕斗定重称载液压系统动态和静态性能的影响

    杨富强;任中全;贠格娥;

    针对王石凹煤矿定重称载系统液压元件和管路受损严重,且系统存在响应滞后和称重不准确等问题。本文采用AMESim方法建立了定重称载液压系统的仿真模型,分析了液压管路长度对箕斗定重称载液压系统的响应速度、准确性及系统刚度等动态和静态指标的影响,结果表明:液压管道的内径恒定时,系统的超调量、调整时间、固有频率、相对误差和刚度随管道长度的增大而减小,阻尼比随管道长度的增大而增大。建议系统设计时直接测量载荷增量,并根据管道长度对系统误差的影响进行质量补偿。

    2017年22期 v.12 2560-2564页 [查看摘要][在线阅读][下载 1408K]
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  • 液体声速对单胞结构抗射流侵彻性能影响研究

    赵昌方;祖旭东;

    为研究液体声速对液态复合装甲防护性能的影响规律,采用理论分析和数值仿真的方法进行了分析。通过虚拟原点理论、射流侵彻入液体后受冲击波影响下的头部速度,推出了射流在径向的扩孔方程和冲击波经密闭容器壁面反射后引起的径向汇聚压强,并对方程进行计算,得出理论曲线关系;通过LS-DYNA有限元软件对7组不同声速的液体进行了数值模拟,得出了射流穿透密闭容器后66μs时的头部速度、90μs时受干扰的断裂情况以及对后效靶的剩余穿深。结果表明:液体声速为1 375m/s时干扰射流效果最好,表现为剩余穿深最小、干扰的速度区间最大;高声速液体出现了射流头部区域先于射流颈部区域受到干扰断裂的现象,且受干扰速度区间变小,区间上、下限值增大。本文所做的研究对液态复合装甲设计提供了科学依据,进一步推进了液态复合装甲的发展。

    2017年22期 v.12 2565-2568页 [查看摘要][在线阅读][下载 1032K]
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  • 高温超导悬浮装置的冷却结构设计与试验

    李杨;杨文将;叶茂;刘宇;李晓东;

    针对高温超导磁悬浮微小推力测量系统中超导体的冷却效果难以保证的问题,对超导体的冷却结构进行优化设计和试验,在对常规超导磁悬浮单元结构冷却过程温度场和涡流损耗的仿真分析的基础上,设计了预紧的双导热通路冷却结构。预紧的Al_2O_3陶瓷盖板、铜柱和冷头构成的双导热通路结构,提高了结构的冷却效率,显著降低了超导体冷却的平衡温度,并且超导体内部温度更加均匀;引入的Al_2O_3陶瓷和石墨垫片等非金属材料,在保证良好导热的同时,降低了冷却结构的涡流损耗,提高了测力结构的测量精度。仿真分析和试验验证表明,所设计结构可以使YBCO超导块在短时间内达到良好的冷却效果,并且稳定地维持在超导态,达到微小推力测量的需求。

    2017年22期 v.12 2569-2574页 [查看摘要][在线阅读][下载 2376K]
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  • 具有机器适用性约束的相同工件平行机近似调度算法

    展勇;徐建安;曲东越;

    针对考虑机器适用性的相同工件平行机调度问题,提出1种二阶段近似调度算法。算法建立了问题的半匹配模型G=[J∪M,E,W],将原问题转化为最优半匹配搜索问题,然后通过初始解构造和优化得到问题的近似解。通过分析G=[J∪M,E,W]的拓扑统计信息对机器均载的影响,设计了初始解构造启发式规则。在此基础上,采用贪心原理,提出了基于启发式规则的初始解构造算法。初始解优化算法以初始解为起点,采用基于交错路径的局部优化方法得到近似解。通过交错路径树,搜索最优交错路径是影响初始解优化算法的重要因素。为提高搜索效率,限定交错路径的最大长度为4。最后,从理论上分析了算法的最坏情况界和时间复杂度。

    2017年22期 v.12 2575-2580页 [查看摘要][在线阅读][下载 394K]
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  • JIT模式下的蚁群算法在模具加工排程中的应用

    恽庞杰;张东民;褚忠;瞿伟;

    为解决多模具、多零件、工序复杂的车间的加工排程问题,结合及时生产(just in time,JIT)管理模式和蚁群算法,提出了及时蚁群算法(ant colony in time,ACIT)对车间排程进行最优化处理,明确考虑了同批次模具总加工时间的最短、完成时间与订单交货期的一致的问题。提出了排程目标函数,通过算法选取模具车间排程最优路径,为车间生产提供了有效的排程,通过实例示范了ACIT算法在模具车间排程过程中解决复杂问题的能力,并与JIT管理模式和蚁群算法的加工排程进行对比,发现ACIT算法能够更好地得到模具加工的最优路径,提高企业的加工效率。

    2017年22期 v.12 2581-2584页 [查看摘要][在线阅读][下载 767K]
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  • 双槽电火花线切割机床电气系统研制及工艺研究

    彭世康;杜轩宇;刘桂贤;张永俊;

    针对连杆裂解加工中双应力槽同步加工线切割机床结构和功能特点,设计了1套集成控制系统,在自行研制的电火花脉冲电源基础上,通过设计的人机界面实现对脉冲电源以及PLC的集成控制;介绍了机床的结构、运动控制模块、脉冲电源模块以及模块之间的集成控制。通过相关实验探讨了各参数对加工连杆裂解槽槽宽的影响。

    2017年22期 v.12 2585-2590页 [查看摘要][在线阅读][下载 3662K]
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  • 紧凑拉伸试样厚度对镍基合金裂纹尖端力学特性的影响

    赵凌燕;崔英浩;唐伟;

    为研究试样几何拘束对镍基合金应力腐蚀裂纹尖端力学特性的影响,对表征裂纹尖端扩展驱动力的应力应变及应力三轴度进行了分析。研究结果表明:试样中间层比表面层附近区域更先启裂,裂纹扩展速率也更大;由于裂尖拘束效应的影响,含裂纹的厚试样具有更大的裂纹扩展驱动力,更容易发生开裂和扩展;试样厚宽比B/W≥0.3时,裂尖拘束效应几乎不起作用。

    2017年22期 v.12 2591-2594页 [查看摘要][在线阅读][下载 2850K]
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  • 溶剂对二维MoSe_2量子点发光性质的影响

    栾春燕;马春燕;徐明生;

    采用液相超声剥离法一步制备了MoSe_2量子点,研究溶剂对MoSe_2量子点形貌和发光性质的影响。透射电子显微镜结果表明,所制备的MoSe_2量子点尺寸均匀、分散性良好,溶剂影响MoSe_2量子点的尺寸。所制备的MoSe_2量子点在可见光区和紫外光区各有1个发光峰,发光峰分别归属于MoSe_2量子点的缺陷态和本征态发光。能带带隙随量子点尺寸的减小而变大,导致发射峰蓝移;MoSe_2量子点表现出量子限制效应。对发光机制的认识将有助于设计量子点的尺寸与表面结构,获得新颖的发光特性。

    2017年22期 v.12 2595-2599页 [查看摘要][在线阅读][下载 2560K]
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  • 铁弹材料孪晶变形的统计行为

    王霄飞;宗洪祥;丁向东;

    针对铁弹材料孪晶变形过程的微观图像与动力学统计行为之间关系尚不清楚的问题,构筑了基于朗道自由能理论的原子间势函数,并应用于分子动力学模拟。研究结果表明:应变控制下铁弹材料孪晶变形过程中的统计规律和微观形貌均强烈依赖于体系的温度、弹性模量和特征尺寸。铁弹畴形貌的变化在势能曲线上表现为能量噪声。在塑性变形区,其孪晶变形的统计规律会从低温的幂律分布变化到中温的Kohlrausch分布以及高温下的Vogel-Fulcher分布。而在屈服变形区,孪晶变形在较大的温度和应变速率范围内均服从幂律分布,且能量噪声的平均形貌表现为对称的抛物线形。微观形貌分析发现,对于弹性模量较小的铁弹材料,剪切变形可以使其产生高密度的畴界,而且会随试样尺度的减小而增加,这为利用畴界的功能特性提供了1个新的思路。

    2017年22期 v.12 2600-2606页 [查看摘要][在线阅读][下载 3979K]
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  • 彩色超疏水纳米纤维膜的制备与研究

    王成臣;张靓;

    为提高超疏水表面的实用性,使用静电纺丝方法制备了含有有机染料的聚偏氟乙烯纳米纤维膜。分别研究了偶氮黄、偶氮红、酞菁蓝和酞菁绿/聚偏氟乙烯(PVDF)纤维膜的表面微观形貌与水滴接触角随染料含量的变化规律。由于纳米纤维结构与珠状结构共同作用,增大了纤维膜的表面粗糙度,在与聚偏氟乙烯和染料的疏水性质协同影响下,其对应的水滴接触角可分别达到155.0°、155.0°、153.0°和155.0°。除单色纳米纤维膜外,通过增加喷头的方法可一步制备多色超疏水膜。所获得的纳米纤维膜不但具有化学与物理稳定性,同时对牛奶等日常液体具有高度疏液性。

    2017年22期 v.12 2607-2611页 [查看摘要][在线阅读][下载 5040K]
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  • 玻璃化保存降温过程中微通道的热应力数值模拟

    王洋;周晓明;江超杰;

    微通道方法可用于增强玻璃化保存的传热,但在超高速冷却速率下,通道结构可能受到不均匀温度分布产生的热应力影响,导致结构断裂。为研究热应力的变化规律,本研究以ANSYS Workbench为仿真计算平台建立了三维计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模型,以模拟微通道中的两相流及其相关热传递过程。对降温过程中的流固耦合传热过程进行整场求解,从而同时得到降温过程的瞬态温度场和瞬态应力场。通过仿真计算在不同冷却条件下通道结构中热应力的最大值,用于评估微通道结构的可靠性。结果表明,本研究提出的CFD方法为预测和优化微通道冷却系统提供了有效的工具。

    2017年22期 v.12 2612-2615页 [查看摘要][在线阅读][下载 2560K]
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  • 退火对MBE生长GaAs_(0.91)Sb_(0.09)晶体质量和发光特性影响研究

    贾慧民;王彪;高虹一;王登魁;唐吉龙;冯源;李洋;李再金;马晓辉;

    为了研究慢速热退火处理对分子束外延生长(MBE)的GaAs_(0.91)Sb_(0.09)材料晶体质量和发光特性的影响,分别利用XRD及变温光致发光谱对晶体质量及发光特性进行了表征分析。对40K时GaAs_(0.91)Sb_(0.09)合金光致发光谱进行分峰拟合,获得3种样品的局域能深度分别为26、31和35 meV。结果表明:退火处理使合金中As、Sb组分互扩散,合金局域能加深,但退火使GaAs_(0.91)Sb_(0.09)局域态发光比例降低,带边发光的比例提高。

    2017年22期 v.12 2616-2620页 [查看摘要][在线阅读][下载 1890K]
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  • Ba(Ti,Zr)O_3-xBa(Ti,Sn)O_3无铅压电陶瓷的相结构和电学性能

    汪宁;张波萍;陈建银;

    采用传统固相烧结工艺制备(1-x)Ba(Ti_(0.98)Zr_(0.02))-xBa(Ti_(0.96)Sn_(0.04))(BTZ2-xBTS4)和(1-x)Ba(Ti_(0.93)Zr_(0.07))-xBa(Ti_(0.96)Sn_(0.04))(BTZ7-xBTS4)(0≤x≤1)无铅压电陶瓷,研究BTS4摩尔分数对BTZ陶瓷相结构、微观形貌和电学性能的影响。结果表明:所有BTZ2-xBTS4(0≤x≤1.0)样品在室温为O-T两相共存结构;BTZ7-xBTS4样品在0≤x≤0.2时为R-T两相共存结构,在0.2<x≤1.0时为O-T两相共存结构。Zr4+维持BaTiO_3陶瓷的TC以及提升TO-T和T_(O-R)的能力均比Sn~(4+)更强。BTZ-BTS陶瓷相转变温度随成分变化立体图的建立,为根据简单终端成分的相转变特性来判断复杂成分陶瓷体系的相转变温度以及相结构提供指导。

    2017年22期 v.12 2621-2626页 [查看摘要][在线阅读][下载 3486K]
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  • SiO_2-TiO_2-Nb_2O_5环保重火石玻璃着色机理

    胡向平;林常规;戎俊华;霍金龙;徐华峰;徐光以;

    为稳定地生产出高品质的环保重火石玻璃产品,满足高清光学系统对材料品质的需求,通过对SiO_2-TiO_2-Nb_2O_5体系环保重火石玻璃的配方及制造工艺因素进行试验与分析,从玻璃结构层面讨论了该系统玻璃在不同制备条件下的着色机制,发现玻璃中Pt~(4+)的质量分数、熔制气氛、玻璃组分的氧化还原性均会对玻璃颜色和光谱性能造成影响。

    2017年22期 v.12 2627-2631页 [查看摘要][在线阅读][下载 919K]
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  • 不同矿物掺合料超高强混凝土抗冻融性能的试验研究

    李云峰;王宣卜;魏凤婷;孙静;马建栋;

    以质量损失率和相对动弹性模量为评价参数,结合矿物掺合料的火山灰效应,研究不同矿物掺合料超高强混凝土在0.21、0.24、0.27这3种水胶比下的抗冻融性能。结果表明,同一水胶比下,20%矿粉+20%粉煤灰+10%硅灰三元复掺制备的超高强混凝土质量损失率、相对动弹性模量的下降量最小,为最优掺量。当矿物掺合料相同时,水胶比为0.21的试块质量损失率最小,相对动弹性模量最大,抗冻性最优。

    2017年22期 v.12 2632-2636页 [查看摘要][在线阅读][下载 1649K]
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  • 能量管理系统在混合动力船舶的应用和前景分析

    夏琦;王奎;韩志强;田维;

    能量管理系统是混合动力船舶的神经中枢。本文针对柴油-电能混合动力船舶、柴油-风能混合动力船舶和柴油-太阳能混合动力船舶,分别对其能量管理系统的实际应用进行综合分析。提出能量管理系统在船舶上的发展前景,即以柴油-电能混合动力为基础,风能和太阳能为辅助的多能源混合动力能量管理体系将逐渐成为1种发展趋势。

    2017年22期 v.12 2637-2640页 [查看摘要][在线阅读][下载 455K]
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