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混合纳米结构增强水蒸发的分子机制

工程热物理学报 2024年第9期45卷 2773-2778页

作者：王泽群安盟孙旭辉陈东升施俊文袁越锦陕西科技大学机电工程学院西安710021 轻工业西安机械设计研究院有限公司西安710086

本文通过分子动力学模拟研究了亲疏水混合纳米结构表面对水蒸发的分子尺度影响机制。分子动力学模拟结果表明混合润湿性纳米结构表面可有效提升水的蒸发速率。通过分析水分子与纳米结构表面之间的相互作用,发现混合纳米结构表面可以调... 详细信息

本文通过分子动力学模拟研究了亲疏水混合纳米结构表面对水蒸发的分子尺度影响机制。分子动力学模拟结果表明混合润湿性纳米结构表面可有效提升水的蒸发速率。通过分析水分子与纳米结构表面之间的相互作用,发现混合纳米结构表面可以调节水分子的蒸发屏障。本文有助于理解纳米结构表面水蒸发的物理机制,为设计高效的界面蒸发结构提供有效指导。

关键词：界面蒸发润湿性分子动力学模拟蒸发势垒

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直齿行星传动罚函数修形优化及动力学分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 80-86页

作者：张西金方宗德尹逊民贾海涛杜立立西北工业大学机电学院陕西西安710072 中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078

针对直齿行星传动齿轮修形问题,提出了减小齿轮副承载传动误差波动幅度的直齿行星轮系罚函数修形优化方法.研究了内外啮合直齿轮承载接触分析(LTCA)方法,并与Romax软件计算结果进行对比验证;基于承载接触分析方法计算承载传动误差,提出... 详细信息

针对直齿行星传动齿轮修形问题,提出了减小齿轮副承载传动误差波动幅度的直齿行星轮系罚函数修形优化方法.研究了内外啮合直齿轮承载接触分析(LTCA)方法,并与Romax软件计算结果进行对比验证;基于承载接触分析方法计算承载传动误差,提出了直齿行星轮系内外啮合齿轮副的罚函数修形优化方法,进行了行星轮系内外啮合齿轮副修形优化设计.为了验证修形减振效果,将承载传动误差转换为啮合刚度,建立了直齿行星传动系统动力学模型,分析了内外修形优化对轴承支撑处振动加速度的影响.动力学分析表明:外啮合优化修形可以显著减小太阳轮支撑处振动加速度,内啮合修形优化可以减小内齿圈支撑处振动加速度,而且外啮合修形减振效果更好.

关键词：行星齿轮系统直齿轮承载传动误差修形优化动力学

茨哈峡水电站垫层料与过渡料联合抗渗试验研究

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岩土工程学报 2024年第1期46卷 216-222页

作者：崔家全马凌云段军邦张路崔家铭何静斌常玉鹏中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司工程实验监测院陕西西安710000 青海黄河上游水电开发有限责任公司工程建设分公司青海西宁810003

对于天然砂砾石料作为筑坝料的超高混凝土面板堆石坝工程,其坝体各分区料联合抗渗稳定性对坝体安全性十分重要。研究采用自主研制的高水头大型渗透试验设备,对茨哈峡水电站原级配砂砾石填筑料的垫层料与过渡料进行联合抗渗试验;监测各... 详细信息

对于天然砂砾石料作为筑坝料的超高混凝土面板堆石坝工程,其坝体各分区料联合抗渗稳定性对坝体安全性十分重要。研究采用自主研制的高水头大型渗透试验设备,对茨哈峡水电站原级配砂砾石填筑料的垫层料与过渡料进行联合抗渗试验;监测各分区填筑料的渗流特性演变过程,总结了垫层料与过渡料筑坝料联合抗渗试验的演变基本规律,验证过渡料对垫层料的反滤保护作用,为茨哈峡水电站坝体填筑料的级配设计优化、渗透稳定安全性的论证提供了数据参考。

关键词：垫层料过渡料渗透变形原级配试样联合抗渗试验

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黄河中上游区土地使用结构与布局复合优化

农业工程学报 2024年第9期40卷 252-262,F0003页

作者：童海燕董晓刘加平高伟铭长安大学建筑学院西安710061 西安长安大学工程设计研究院有限公司西安710064 西安建筑科技大学建筑学院西安710000

黄河中上游地区生态环境脆弱,空间发展问题突出,探索该区域土地使用结构和布局优化配置是实现黄河流域生态保护和高质量发展的有效途径。该研究以黄河中上游地区为研究对象,基于该区域土地使用、社会经济等数据,运用多目标规划(multi-ob... 详细信息

黄河中上游地区生态环境脆弱,空间发展问题突出,探索该区域土地使用结构和布局优化配置是实现黄河流域生态保护和高质量发展的有效途径。该研究以黄河中上游地区为研究对象,基于该区域土地使用、社会经济等数据,运用多目标规划(multi-objective programming,MOP)和PLUS模型模拟了惯性发展、生态保护、经济优先和生态-经济均衡4种情景下研究区未来土地格局和变化趋势,并在平衡生态与经济的目标下提出最优土地使用结构和布局方案。结果表明:1)4种情景下,土地使用比例结构存在较大差异;2)均衡情景下的区域土地使用结构和空间布局方案为最优,其综合效益值最高且达到19481.00亿元,与生态保护情景相比其经济效益(12223.88亿元)增长了4.07%,与经济优先情景相比其生态价值(7257.12亿元)增长了2.32%;经济优先情景下综合效益值为20273.96亿元,是4种情景下最高的。研究可为黄河中上游区域未来土地使用规划编制和土地可持续利用规划提供依据。

关键词：土地使用优化空间布局 MOP模型 PLUS模型黄河中上游地区

螺栓预紧力对复合材料单搭沉头螺栓接头静载性能影响

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3764-3775页

作者：李汝鹏肖睿恒葛恩德西北工业大学机电学院西安710072 中国商飞上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所上海201324

根据ASTM 5961试验标准设计了复合材料单搭沉头螺栓接头试件,通过试验和仿真分析了螺栓预紧力水平对其静拉伸性能影响规律。试件为准各向同性铺层的碳纤维环氧树脂层合板,试验过程中利用非接触全场应变测量系统2D数字图像相关技术(DIC)... 详细信息

根据ASTM 5961试验标准设计了复合材料单搭沉头螺栓接头试件,通过试验和仿真分析了螺栓预紧力水平对其静拉伸性能影响规律。试件为准各向同性铺层的碳纤维环氧树脂层合板,试验过程中利用非接触全场应变测量系统2D数字图像相关技术(DIC)对沉头板表面应变场数据进行了采集。基于ABAQUS/Standard隐式分析模块建立了复合材料单搭沉头螺栓接头的静拉伸三维有限元模型,分析了螺栓预紧力和摩擦系数对沉头孔周挤压应力的影响规律。结果表明:当接头承受拉伸载荷时,沉头孔周区域受螺栓挤压损伤最为严重;增加螺栓预紧力可提高螺栓孔2%变形的承载强度,但对接头极限承载强度的提升效果较小。有限元应力分析表明,增加螺栓预紧力或增大层合板之间的摩擦系数均有利于减轻孔周应力集中程度,提高复合材料单搭沉头螺栓接头的承载性能。

关键词：单搭接复合材料沉头接头螺栓预紧力承载试验 2D DIC 有限元分析

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面向虚拟人上肢的避障作业姿态规划算法

计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1634-1642页

作者：刘馨阳丰博韩钟剑邵晓东西安电子科技大学机电工程学院陕西西安710071 中国电子科技集团公司第二十研究所高端电子装备工业设计中心陕西西安710068

为了完成虚拟维修仿真环境下的虚拟人维修作业姿态规划问题,提出一种基于改进RRT-Connect算法的虚拟人上肢作业姿态求解方式。在该求解方式中,将人工鱼群算法(AFSA)的觅食行为法则作为导向性策略引入传统RRT-Connect算法,从而使得路径... 详细信息

为了完成虚拟维修仿真环境下的虚拟人维修作业姿态规划问题,提出一种基于改进RRT-Connect算法的虚拟人上肢作业姿态求解方式。在该求解方式中,将人工鱼群算法(AFSA)的觅食行为法则作为导向性策略引入传统RRT-Connect算法,从而使得路径规划任务中初始点与目标点的扩展具有导向性;将路径点作为虚拟人上肢末端关节运动轨迹点。为获得虚拟人维修姿态,利用逆向运动学进行推导,以在每一个路径点中得到符合人体关节自由度的姿态集。另外,为了选择出姿态集中的最优路径,利用快速上肢评估法求取最优的虚拟人上肢维修作业姿态。最后,以无人艇虚拟维修操作仿真为例,验证了该方法在虚拟维修应用中的可行性。

关键词：虚拟人上肢运动路径规划 RRT-Connect算法人机工效学人工鱼群算法

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集群协同作战技术现状与战争应用综述

探测与控制学报 2024年

作者：吕斯宁肖川冯恒振娄文忠张正谦苏文亭付胜华北京理工大学机电学院中国兵器工业集团有限公司北京机电工程总体设计部西安机电信息技术研究所

集群协同弹药以其分布化、智能化、高机动性、高效费比等特点与优势，逐渐成为现代战争中具有影响战争走向的重要作战力量。充分调研世界范围内的各国集群作战项目的研究项目的基础上，介绍了美军对于集群协同作战的技术定位和规划，列... 详细信息

集群协同弹药以其分布化、智能化、高机动性、高效费比等特点与优势，逐渐成为现代战争中具有影响战争走向的重要作战力量。充分调研世界范围内的各国集群作战项目的研究项目的基础上，介绍了美军对于集群协同作战的技术定位和规划，列举了美军各个层面的典型集群项目，同时分析了典型发达国家的集群协同项目开展情况，综合对比分析国内已公开的典型集群研究项目，梳理了主要技术体系并分析了当下发展的方向。结合近年来集群武器技术在区域局部战争中的实际应用情况，最后分析定位了当前集群作战的实际价值与意义，为进一步开展集群武器各项关键技术攻关和实际战争应用提供参考。

关键词：集群弹药协同作战无人机战争应用发展趋势

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基于人机工程学的民用飞机舱门操作面板设计

工程设计学报 2024年第1期31卷 107-119页

作者：智文静李国材郑维娟张晨刘冬平才潇逸航空工业庆安集团有限公司航空设备研究所陕西西安710077 哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨201210

在当前民用飞机舱门操作面板设计中,人机功效和界面设计缺少统一的标准和规范,设计过程过于依赖个人经验和自身偏好,导致所设计的操作面板在使用过程中人机功效较差。为此,基于人机工程学原理讨论了民用飞机舱门操作面板显示与操作的设... 详细信息

在当前民用飞机舱门操作面板设计中,人机功效和界面设计缺少统一的标准和规范,设计过程过于依赖个人经验和自身偏好,导致所设计的操作面板在使用过程中人机功效较差。为此,基于人机工程学原理讨论了民用飞机舱门操作面板显示与操作的设计原则,并提出了一种集中式舱门操作面板及区域控制面板的设计方案。首先通过问卷调查来确定舱门操作面板的信息组织、编码、显示元素和显示形式等,然后构建舱门操作面板、区域控制面板以及飞机的三维模型,最后使用人机工程仿真软件DELMIA对操作面板的布置、按键尺寸和触及域进行了动态操作仿真。仿真结果表明,所设计的舱门操作面板增强了人机功效,提高了作业的安全性和效率,减少了空乘人员的误操作和工作负荷。所设计的操作面板和区域控制面板不仅实现了整机舱门的集中监控管理与区域作动控制,还能作为人机交互设备,适用于大中型宽体飞机的客舱和货舱,应用前景十分广阔。

关键词：民用飞机舱门操作面板人机功效仿真分析

考虑载荷变化域的斜齿轮副齿面组合修形稳健设计

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机械传动 2024年第8期48卷 89-96页

作者：徐文博袁冰马国亮禹文涛郑机所(郑州)传动科技有限公司河南郑州450001 西安工业大学机电工程学院陕西西安710021 郑州机械研究所有限公司河南郑州450001

工程实际中,齿轮副的载荷条件通常不是恒定不变的,而是位于某一变化域中。为了解决考虑载荷变化域的斜齿轮副齿面修形设计问题,首先,构造了基于柔度矩阵法的齿面承载接触方程,并提出了基于能量切片法的齿面法向柔度计算方法,从而建立了... 详细信息

工程实际中,齿轮副的载荷条件通常不是恒定不变的,而是位于某一变化域中。为了解决考虑载荷变化域的斜齿轮副齿面修形设计问题,首先,构造了基于柔度矩阵法的齿面承载接触方程,并提出了基于能量切片法的齿面法向柔度计算方法,从而建立了修形斜齿轮副传递误差的快速计算方法;其次,基于稳健优化设计理论,以齿轮副传递误差波动量的均值和方差最小为目标,综合采用齿廓修形、螺旋线修形和对角修形,建立了考虑载荷变化域的组合修形参数稳健优化数学模型;然后,将带精英策略的非支配排序的遗传算法与传递误差计算方法相结合,求解得到组合修形参数的Pareto前沿解集;最后,从Pareto前沿解集中选取使传递误差波动量的均值和方差均较小的稳健修形参数,并分析了稳健修形斜齿轮副的传递误差波动量随载荷的变化规律。结果表明,采用所提方法得到的修形齿面对载荷变化表现出较强的稳健性。

关键词：斜齿轮齿面修形稳健优化接触应力传递误差