基于暖体假人实验的防刺服热阻和湿阻研究

为有效提高防护服装舒适性、降低人员体力消耗、加快人体防护装备研制与开发,开展了利用出汗暖体假人测量防刺服在不同环境下的热阻与湿阻特性的研究.根据国际标准,假人只适用于常温环境下服装的热阻和湿阻测量.对原有热阻模型进行修正,结合热电偶测量方法以及暖体假人测量技术,实现高温下防刺服热阻和湿阻测量.在温、湿度可控制的气候室内,设置不同环境工况,获得两套防刺服的热阻和湿阻特性,比较了不同防刺基板材料对防刺服热阻和湿阻的影响,以及防刺服不同部位热阻和湿阻的差异.实验结果表明,防刺服热阻随着温度升高而降低;而湿阻随着环境温度升高而增大,随着湿度增加而减少.      

三维梯度组织机织防刺织物的织造工艺设计

本文采用超高分子量聚乙烯长丝作为织造原料,开发出了三维梯度组织机织防刺织物,较系统地讨论了其组织结构、上机工艺的设计原理,提出了上机织造时的注意事项.实验结果表明:三维梯度组织机织防刺织物紧密厚实,结构合理,以最少的原料达到较好的防刺效果,但上机较为复杂,织造效率较低.     

高效轮胎防刺液的研制

通过单因素实验和正交实验优化了高效轮胎防刺液合成的最佳工艺条件.高效轮胎防刺液合成的最佳工艺条件为:温度为25℃,压力为常压,搅拌速度为300 r/min, 水的用量为300 mL,纤维用量为10 g,乙二醇用量为450 mL,聚醋酸乙烯酯的用量为180 mL.并对高效轮胎防刺液的最佳合成实验条件进行讨论.     

基于锁相环法的夹心式超声刀具追频电路

本文设计了一款夹心式超声刀具的驱动电路系统,该驱动电路采用锁相环法实现自动频率追踪功能,以满足超声刀具等效的阻容感变量负载随外界条件的变化、工作频率随负载的不同而改变的要求;根据这一设计制作出了该电路,并对夹心式超声切割刀具进行了驱动实验测试。     

超精密切削用刀具超声激振机构的设计

该文设计一种基于夹心式压电陶瓷结构的刀具超声激振机构,用于超声振动辅助金刚石刀具进行超精密切削。通过分析超精密切削技术需求,提出了激振机构结构设计方案,进行了解析设计和有限元仿真分析,制作出激振机构,进行了性能测试,并开展了超声振动辅助切削的可行性实验。研制的激振机构可实现频率42.0kHz、振幅峰峰值8μm的超声激振,并在超声振动辅助金刚石刀具超精密切削中表现出良好效果,切削模具钢工件端面达到表面粗糙度Ra 0.018～0.05μm。     

一种可用于雨量测量的压力传感器

设计了一种可用于测雨压的压力传感器,给出了传感器结构及其微加工流程.传感器由3×3的压敏电容阵列组成,压敏电容将压力信号转换成电容信号,通过检测雨水冲击作用间接测量雨量的大小.基于弹性力学理论建立了传感器的力学模型,并与ANSYS有限元分析软件进行比较,结果表明理论模型具有较好的精度.介绍了传感器制作的微加工工艺流程并采用硅橡胶对传感器进行防水密封封装,并给出了制作完成后传感器的测试结果,从测试结果可以看出该雨量传感器的灵敏度可以达到2.255 7 fF/Pa.     

套阀型液压凿岩机冲击机构结构设计与实验

摘要：以冲击能、冲击频率为设计目标,基于三段分析法设计并计算冲击活塞的结构尺寸、运动参数;依据应力波法,搭建冲击性能测试系统,通过现场测试获得冲击频率,并通过能量计算公式获得冲击能,两者的实测值与设计值基本一致,这为套阀型液压凿岩机的冲击机构结构设计提供了理论指导.     

用于第四代移动通信的复合分形天线设计

针对第四代移动通信的TD-LTE标准的要求,将康托尔分形结构和希尔伯特分形结构相结合,设计了一款康托尔-希尔伯特复合分形微带贴片天线.对天线性能进行仿真分析,详细讨论介质基板参数变化对天线性能的影响,并制作天线样品对其进行测试.仿真和测试结果表明,该款天线回波损耗最小值为-28.26dB,绝对工作带宽达0.438GHz,相对工作带宽达17.09%,能够完全覆盖第四代移动通信的TD-LTE标准通信频段,并具有小尺寸和全向辐射特性.     

一种紧凑型超宽带微带天线的研究

设计了一种新颖的小型微带结构的超宽带天线,采用共面波导馈电结构,金属底板的槽型边缘被设计成对称的多边形以获得超宽带频率特性. 通过FDTD数值计算方法获得了最佳的天线几何尺寸并根据设计结果加工制作了天线模型. 计算结果和实际测试结果吻合良好,并表明该天线的S11<-10 dB阻抗带宽达到了117%（从2.75 GHz到10.5 GHz）.     

冲击刀具破碎机模态分析及其减振优化

冲击刀具破碎机在工作时会产生较大激振。为研究破碎机振动和固有频率之间的关系,避免共振现象的产生,以某冲击刀具破碎机为研究对象,运用有限元软件建模分析其计算模态,通过力锤敲击激励实验测试其实验模态,并将计算模态与实验模态进行对比。结果表明冲击刀具破碎机的前8阶固有频率集中在133.28Hz到272.18Hz之间,且主要变形部件集中在入料口、轴承座、储料箱后壁、主轴、反击板 5 个部件。对主轴进行动态分析以及外壳结构进行优化之后,破碎机的工作频率很好的避开了共振频率范围,为冲击刀具破碎机的减振改进设计提供了数值依据,也为破碎产品的减振优化提供了一种行之有效的方法。     

基于参数化水平集法的约束阻尼结构动力学拓扑优化

约束阻尼(CLD)结构拓扑优化是轻量化设计下实现振动与噪声控制的有效手段。结合约束阻尼结构的有限元模型,以前两阶模态损耗因子及其加权最大化为目标函数,以参数化水平集函数的扩展系数为设计变量,以约束阻尼材料用量为约束条件,建立了基于参数化水平集法(PLSM)的拓扑优化模型。基于伴随向量法推导了目标函数对设计变量的灵敏度,采用优化准则法更新设计变量。算例结果表明:基于参数化水平集法对约束层阻尼结构进行拓扑优化是可行有效的,且以基板结构应变能分布构建初始构型可提高优化效率。此外进一步讨论了在附加质量保持不变的条件下,约束层材料和阻尼材料厚度变化对约束阻尼材料模态损耗因子和最优构型的影响规律。     

黄金分割比在炮口制退器结构拓扑优化中的应用

采用有限元分析方法对炮口制退器进行拓扑优化,并在沟槽即去除材料设计中采用黄金分割比.通过有限元静强度和动刚度对比分析,发现采用黄金分割比优化后的炮口制退器在较小质量的情况下具有较好的综合力学性能和较大的动刚度.     

服装设计中的材质解构

以完善服装解构设计方法为出发点,通过对材质解构内涵的理论研究与分析,阐述了服装设计中"解构"的全要素性含义.研究表明,服装材质解构设计的方法主要有2种:①创新肌理效果材料的使用;②转化服装整体结构与材质固有符号性关系.这2种方法形成全新服装形态.     

大学生方程式赛车碳纤维轮圈结构设计与优化

大学生方程式赛车轮圈的轻量化设计对减轻簧下质量,提高赛车性能有着重要意义。采用有限元法研究赛车碳纤维轮圈的轻量化设计,对轮辐结构形式进行探究以寻求更高刚度,在多工况条件下对设计方案铺层结构进行多步优化以实现质量的减轻。分析表明,具有斜辐板设计的轮圈比直辐板轮圈有着更好的刚性;碳纤维铺层厚度分区优化是实现轻量化的有效方法,最终设计较原铝合金轮圈质量减轻56%;对碳纤维轮圈的结构优化使材料的最大应力和应变减小,整体刚性提高35%,失效因子降低8.1%。     

超轻多孔“类蜂窝”夹层结构材料设计方法研究综述

随着夹层结构材料在工程领域中的不断推广应用,现有夹层结构材料逐渐不能满足工程设计要求,迫切需要开发高效、节能并易于加工的新型夹层结构材料。结合重大应用背景(主要包括超轻高强金属夹层结构材料在汽车、航空航天、机械等领域的高质量、高能耗装备中的应用),提出并构建一种新型"类蜂窝"夹层结构材料,研究夹芯层的力学性能等效方法,夹层结构的强度、刚度和固有频率特性,以及基于失效准则的结构材料一体化设计方法,为轻量化材料和结构的创新设计提供新的思路。     

轻质结构发动机罩设计研究

以汽车发动机罩为例，结合材料特性、生产工艺、连接工艺等方面因素，设计四种不同材料发动机罩结构方案．采用拓扑方法优化、改进结构，并通过有限元结构模拟计算，比较分析并评价各方案．选择其中综合性能优势最为显著的复合材料结构方案进行试制并试验．通过对比模拟计算结果和试验结果，验证了复合材料结构方案的性能优越性．在轻量化方法、设计试验规范、选材与结构等方面，为汽车车身的轻量化研究探索了一条技术路线。     

整体叶盘磨抛机床叶片型面磨头结构拓扑优化设计

针对航空发动机整体叶盘磨抛机床叶片型面砂带磨头结构的轻量化设计目标,对磨头支撑板开展变密度法拓扑优化设计.在完成磨头静动态分析的基础上,进行了变密度法拓扑优化理论分析.以磨头支撑板最优材料分布为基础,对磨头结构开展轻量化布局以及尺寸优化,获得了最终的磨头结构设计参数.结果表明,优化后磨头质量总体来说相比原始结构减轻了8.74%,并在动静力学性能方面获得了较为理想的提升,较好地实现了磨头结构减重优化设计目标.     

立体构成在立体裁制教学中的应用

就当今的服装发展趋势而言，单纯的平面结构形式已无法满足现代服装设计的要求，设计界呼唤一种能凭借匠意与经验运用服装材料在人体或模型上进行造型的立体构成艺术，因而立体裁制教学改变了传统概念上的只定义为一种获取服装裁片的裁剪技术，而成为了一种立体造型的设计手段。将立体构成的形式应用在立体裁制教学中可从两方面入手：一为服装材料与人体在空间的立体构成关系，二为服装材料之间的局部立体构成关系。     

柱塞泵配流结构与流动特性的动态响应关系

以典型的斜盘式轴向柱塞泵为对象,为了降低柱塞泵工作过程中的压力冲击与倒灌回流,利用计算流体动力学方法,对柱塞泵吸排油过程进行动态模拟,可视化地解析了配流盘三角槽结构对冲击与回流特性的影响.针对配流盘局部结构建立参数化模型,借助于计算流体动力学的解析、试验设计、近似模型技术,对柱塞泵动态解析过程进行一体化集成;以2阶响应面函数的形式,表达动态过程中柱塞腔内压力、回流峰值与配流盘三角槽跨度、深度的响应面模型;最后,对三角槽结构参数进行优化设计,为斜盘式轴向柱塞泵降噪型配流盘的设计,提供再设计的理论依据.     

基于Ansoft的比例电磁铁电磁力的有限元分析

在Ansoft的Maxwe112D有限元软件中建立模型,分析比例电磁铁固定铁芯与可动铁芯锥面形状、吸合面位置、磁性材料对电磁铁电磁力的影响.计算表明不同的锥面形状、不同的锥面长度和厚度、吸合面位置在零点之上、选用高饱和磁感应强度的材料可获得较好电磁力,计算结果可以用于比例电磁铁的优化设计.