AZ31棒材拉伸矫直工艺参数关系模型研究

拉伸矫直是提高型材平直度的重要手段。以一维弯曲的圆形截面棒材为研究对象,基于拉伸矫直的对称性,建立了纵剖面1/2的三维几何模型,运用MARC有限元软件对拉伸矫直变形过程进行大量工况的数值仿真计算,并就矫直温度、位移、原始弯曲度、棒材原始直径对残余弯曲度的影响进行了研究,然后用逐步回归法对仿真计算数据进行拟合,获得棒材残余弯曲度与矫直工艺参数及棒材几何尺寸的关系数学模型。研究表明,AZ31棒材较为适宜的矫直温度为160～200℃,尽管棒材残余弯曲度模型预测结果与实验结果存在一定误差,但该预测模型揭示的矫直工艺参数对矫直的影响规律与实验结果较为一致。     

摩擦搅拌焊接过程热力耦合数值模拟

提出了一种基于瞬时相对线速度的搅拌头产热模型,利用ABAQUS有限元软件建立了焊接过程温度场有限元模型,对摩擦搅拌焊接过程温度场进行了数值模拟并利用有限元模型分析了焊接温度场的不对称性;在温度场有限元模型的基础上建立了摩擦搅拌焊接过程热力耦合有限元模型,利用ABAQUS有限元软件对焊接过程动态应力和焊后残余应力的分布进行了仿真模拟。结果表明：焊接过程最高温度低于被焊材料熔点,搅拌头前方温度梯度大于搅拌头后方,并且温度梯度随焊接速度的提高变化更为剧烈;焊接过程试件内存在动态应力场,随着试件的冷却逐渐转化为残余应力场,横向残余应力在试件内分布较广,大部分区域内为横向拉应力,而在试件周围拉应力逐渐转变为压应力,纵向残余应拉应力只局限于接近焊缝的一个很窄的区域,在周围区域有较低的压应力,距离焊缝越远其值越低。     

拼焊板母材性能参数与其板厚匹配关系研究

基于拼焊板平面应力状态本构关系方程及其综合强度比研究,从理论上分析了综合强度比随母材性能参数与其板厚匹配关系的变化规律。在验证拼焊板胀形有限元仿真模型可靠的基础上,对拼焊板极限胀形高度随母材性能参数与其板厚匹配关系的变化规律进行了仿真,并对不同匹配关系下拼焊板变形非均匀性情况进行了分析。研究结果发现：母材初始板厚与其性能参数的合理匹配能降低拼焊板综合强度比,减小其成形过程中的变形不均匀性,进而提高其冲压成形性能,为合理的拼焊板零件设计提供了一定的理论依据,为提高拼焊板制件的质量提供了有利的条件。     

大型薄壁整体结构件加工变形仿真

现代航空工业中为减轻飞机重量,提高飞机的各项机械性能,越来越多的使用整构件.加工大型整体薄壁构件时,有90%以上的材料被切削加工去除,由于材料去除后零件刚度的降低以及应力的释放,造成过大的加工变形.针对某薄壁零件加工后的变形问题,提出将加工薄璧整体结构件的铝合金毛坯分为粗加工毛坯和精加工毛坯进行加工的方法,建立了薄壁整体结构件加工变形仿真有限元模型并进行了仿真计算.仿真结果表明:通过增加粗加工毛坯的厚度,并先对粗加工毛坯进行切削加工成精加工毛坯,再在精加工毛坯的基础上进行薄璧零件的成形加工可以有效的减小薄璧零件的加工变形.随着粗加工毛坯厚度的的增加,精加工毛坯内部残余应力的分布更趋均匀,数值更小.     

集中式多雷达系统维数不匹配处理技术

在集中式多雷达跟踪系统中，经常存在雷达的观测信息维数不一致的情况。为了能正确对所有雷达观测数据进行融合，系统需要首先对维数不匹配的观测数据进行处理。目前，通常采用降维的方法处理数据维数不匹配问题。由于在降维处理过程中，需要丢失目标的高度信息，因此，系统会产生一定的动态误差。当目标的俯仰角度比较大时，系统的跟踪精度必然会下降。针对降维方法的缺点，本文采用升维的方法对数据维数不匹配进行处理，并对这两种方法在不同情况下的跟踪精度进行了仿真分析。     

一类复合调制信号的脉冲压缩及旁瓣抑制

线性调频信号和二相编码信号在脉冲压缩雷达系统中使用较为广泛。分别对其进行分析后推导出一类线性调频 二相编码复合调制信号的时域表达式,使其兼有这两种信号的特点。对其进行仿真的结果表明,该复合调制信号容易产生并处理,其匹配滤波结果对多普勒频移也不敏感,但由于该信号的特殊性,常规的窗函数无法对其进行旁瓣抑制。采用了网络综合法抑制其旁瓣,效果十分理想。     

聚晶金刚石复合片硬质合金层磨削过程数值模拟

建立了聚晶金刚石复合片硬质合金层磨削过程中的传热学模型,并基于有限元原理,利用工程数值模拟软件ANSYS对硬质合金层磨削时的温度场及应力场分布进行了模拟,分析了不同磨削参数对磨削温度场、应力场及复合片变形量的影响规律。研究表明,磨削深度、砂轮速度等参数对复合片变形量影响较大,磨削深度增大,磨削表面温度升高,残余应力增大,变形加剧。砂轮速度增大,磨削表面温度升高,残余应力增大,变形量也变大。利用有限元方法是研究磨削温度场、应力场及复合片变形规律的一种有效方法。     

飞机除冰液地面除冰过程模型仿真与实验

描述了飞机地面除冰过程相关参数和热量损耗关系,选择机翼表面温度和积冰厚度作为描述该过程的状态变量,基于热平衡理论建立了该过程的数学模型。通过仿真研究,得出飞机地面除冰过程除冰效率的变化规律:提高除冰液温度,除冰效率明显提高;如果除冰液温度恒定,一味地增大除冰液流量,除冰效率提高不明显。在飞机地面除冰环境模拟装置上进行了模型验证实验,实验和仿真结果趋势一致,表明所建模型与实际过程匹配,可以为后续飞机地面除冰过程装备参数优化奠定基础。     

以系统思想为指导，进行全方位改革

社会是一个相互依赖、相互匹配的各社会组分构成的系统。社会系统内部各组分之间的协调和匹配是社会稳定和谐和发展的基础,它与生物学上的器官相关律非常类似。我国在建立社会主义市场经济体制的过程中,之所以出现了种种不正常社会现象,就是因为其他社会体制,尤其是政治体制的改革严重滞后,致使经济体制与其他社会体制之间产生了“错位”。因此,我国要想建立起完善的社会主义市场经济体制,就必须进行全方位改革。     

用于卫星应急恢复的太阳电池阵转角估计方法

在卫星应急恢复过程中，为了控制太阳电池阵的对日方位，需要确定太阳电池阵相对于卫星本体的转动角度。为此，提出一种用于卫星应急恢复的太阳电池阵转角估计方法。首先，基于卫星本体坐标系和太阳电池阵坐标系的关系以及卫星的姿态运动学方程，给出了太阳电池阵转角的解析解。在太阳电池阵转角解析解的基础上，进一步提出一种基于卡尔曼滤波的估计方法，来抑制太阳敏感器测量噪声的影响、提高转角估计的准确性。通过数值仿真和某实际在轨卫星的遥测数据实验验证了所提方法的有效性和实用性。     

基于流固耦合算法的单颗磨粒切削仿真研究

基于欧拉/拉格朗日耦合算法,采用四棱锥模拟磨粒的切刃,进行了单颗磨粒的三维切削仿真.该方法解决了传统有限元法进行切削仿真时易于发生单元畸变的问题.仿真结果表明,磨粒的挤压使工件材料向前方及两侧流动而产生隆起,侧向隆起高度及范围逐渐增大,形成切屑后基本保持不变;磨粒切削刃处的工件材料变形剧烈,产生较大的加工应力,在沟槽侧面及底面留下较大的残余应力并产生较高的温度;磨粒刃尖处的接触应力最大,并沿着棱边向上迅速降低.     

考虑接触摩擦的金属捻线捻制成形过程计算机模拟

建立了捻线捻制成形过程中的接触摩擦模型，采用小球分裂算法和Augmented Lagrangian法进行接触搜索和接触力计算。提出钢丝绳捻制成形计算机模拟的系统模型，系统能够生成可被ANSYS直接调用进行非线性分析的APDL，数据文件。对钢丝绳一次捻制成形过程进行了模拟计算。研究结果表明，非零自扭转系数较自扭转系数取值0．0时，相应的法向接触压力和摩擦接触应力的值较大，且接触应力沿螺旋线呈条状分布；非零摩擦系数与无摩擦条件相比，相应捻制加工应力应变的值较大，且自扭转系数等于1．0时，线截面内的剪应力最小，塑性区对弹性区的制约较小，弹性恢复较大；考虑摩擦时钢线表面的轴向残余应力计算结果比无摩擦条件下的计算结果更接近实验结果。     

基于汉语手指语字母识别的手指角度模糊融合

以汉语手指语拼音字母为研究对象,根据自行研制的数据手套CAS_Glove上传感器的特点,采用了弯曲传感器和外展传感器先后分别进行模糊融合的策略。针对弯曲传感器的模糊融合,提出一种分类融合方法,分别采用弱t模算子和弱t共模算子,再对其结果进行转换,最后用MICA算子进行弯曲传感器的最终融合。针对外展传感器融合的特点,使用了弱t模算子。通过和其它模糊融合方法的实验对比,证明该方法在数据手套进行角度融合时,优于其它模糊融合方法。     

微通道热沉的稳健优化设计

将田口稳健设计方法用于硅基微通道热沉的优化设计，建立了微通道热沉的简化性能分析模型，确定了影响其散热性能的关键参数，利用正交试验和信噪比分析实现了参数的稳健优化。利用外部监控程序对CAD和CAE软件的脚本进行动态修改，并且创建专门的进程来执行修改后的脚本，采用共享文件和延时的方法实现主进程、几何建模进程和性能分析进程的同步运行，实现了稳健设计过程的自动化。     

二元相关退化系统可靠性分析及剩余寿命预测

退化相关性和个体差异对二元退化系统可靠性有直接影响,针对该问题,在退化过程模型基础上,建立了相应的系统可靠度和剩余寿命预测模型。首先同时考虑个体退化过程和相关性差异,采用随机参数的Gamma过程和Copula函数建立系统二元相关退化模型,为提高模型适用性,随机参数采用非共轭先验分布假设。在此基础上,分析随机参数对系统可靠度影响,提出基于贝叶斯理论的剩余寿命预测方法。利用马尔可夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo, MCMC)方法对模型未知参数进行估计。案例分析结果说明了在此类系统可靠性估计时考虑个体差异的必要性,也验证了该剩余寿命预测方法的精确性。     

基于状态信息的条件剩余寿命建模研究

根据监测到的设备状态信息预测其条件剩余寿命一直是基于状态维修中的关键问题。利用滤波理论,建立了基于状态信息的剩余寿命预测通用模型,并推导出采用极大似然估计法下参数估计的通式,使得在已知寿命服从其他任何分布形式时直接代入通式便可快速地得出其模型,从而预测其剩余寿命,省去了复杂繁琐的迭代过程。通过案例发现模型能够根据状态信息很好地预测其剩余寿命,并在不断更新状态信息的条件下越来越精确地预测其剩余寿命。     

二元相关退化系统可靠性分析及剩余寿命预测

退化相关性和个体差异对二元退化系统可靠性有直接影响,针对该问题,在退化过程模型基础上,建立了相应的系统可靠度和剩余寿命预测模型。首先同时考虑个体退化过程和相关性差异,采用随机参数的Gamma过程和Copula函数建立系统二元相关退化模型,为提高模型适用性,随机参数采用非共轭先验分布假设。在此基础上,分析随机参数对系统可靠度影响,提出基于贝叶斯理论的剩余寿命预测方法。利用马尔可夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo, MCMC)方法对模型未知参数进行估计。案例分析结果说明了在此类系统可靠性估计时考虑个体差异的必要性,也验证了该剩余寿命预测方法的精确性。     

非晶SiO2/Si界面缺陷及其钝化/去钝化反应机制

研究非晶二氧化硅/硅(a-SiO₂/Si)界面处的硅悬挂键缺陷(即P_b类缺陷)的钝化与去钝化过程对提高器件性能具有重要意义。基于分子动力学与第一性原理计算方法,以a-SiO₂和晶体Si为基础,构建了a-SiO₂/Si(111)界面模型。采用CI-NEB(ClimbingImage-Nudged Elastic Band)方法分别对a-SiO₂/Si(111)界面的P_b缺陷分别于氢气和氢原子的钝化、去钝化反应进行了研究。明确了基于非晶二氧化硅/硅界面缺陷模型的钝化、去钝化反应的反应曲线、反应势垒以及反应的过渡态结构。     

一种基于残差熵的动态模型检验方法

针对时间序列的模型检验与定阶问题,构造了一种新的统计量“残差熵”。该物理量融合了随机序列的相关性和信息论中信源熵的思想,综合反映了残差中所残留的信息量。在正态假设的基础上推导了模型“残差熵”的估算公式,并给出了具体的应用方法。实例计算表明:“残差熵”可用于模型的检验和定阶,极小化残差熵是一种有效的模型检验准则,并与经典的模型检验准则做了性能比较。