针对当前非球面元件面型检测设备存在的不足,提出了一种基于最接近圆法的非球面面型检测新原理,描述了该检测原理的实施过程,建立了该检测原理的数学模型,同时,以该原理为核心构建了原理样机的总体结构,并解析了原理样机的检测轨迹;针对原理样机的实体模型进行了综合误差源分析,基于多提系统理论建立了原理样机的拓扑结构、相邻体的理想变换矩阵和实际运动变换矩阵,并最终建立了原理样机的综合误差模型,为后续原理样机实施误差补偿奠定了坚实基础。

为了提高双机架炉卷轧机的轧制力预测精度,提出了具有快速而高效训练策略的深度神经网络预测方法。介绍了双机架炉卷轧机的工作原理,分析了轧制力影响参数。在深度神经网络基础上,使用随机小批量的样本选取法,提高深度神经网络训练速度;提出自适应矩估计梯度优化算法,用于解决传统训练方法陷入局部极值的问题,从而给出了改进训练策略的深度神经网络轧制力预测方法。经轧制实验验证,改进深度神经网络的训练时间为226.15s,而传统网络的训练时间为862.93s;改进网络的预测误差绝大部分控制在3%以内,而传统网络的预测误差绝大部分控制在5%以内。以上数据表明,改进深度神经网络的训练速度和预测精度均远优于传统深度神经网络。

研究了空气阻力对过山车运行过程中动力学特性的影响。以室内过山车为例,采用UG建立车体和轨道的几何模型,并导入ADAMS建立虚拟样机,分别计算了有、无空气阻力下的车体速度和加速度。结果表明空气阻力对车体速度和加速度产生显著影响,在仿真中应予以考虑。

振动主动控制是近年来发展起来的一种新的振动控制方法，振动主动控制需要外部施加能量。本设计中智能结构是利用传感器对结构的振动进行监测，驱动器在微电子系统的控制下准确动作，以改变结构的振动状态。与传统的振动主动控制方法相比，智能结构可以在不明显改变受控结构的质量和体积的条件下，达到自适应调节减振的目的。本设计以智能梁结构作为实验研究模型，研究了智能结构振动控制系统组成、实现原理；硬件电路设计包括A／D采样、CPLD外扩D／A、信号调理电路等，并通过TMS320F2812的CAN模块与上位机通信进行数据实时显示，达到很好的监测和控制目的。

基于STC89C52单片机的编程控制,模拟自动变速器转速传感器发出的脉冲信号并进行采集,转化成数字信号后在LCD显示屏上呈现出自动变速器的输入、输出转速,当达到相应的设定转速时单片机模拟驱动电磁阀执行自动换档。自动变速器结构复杂,无法生动地给学生演示其换档过程。通过模拟自动变速器的换档过程,可方便学生对自动变速器换档原理的理解。

为研究微扰下的波度端面机械密封的动态特性,基于流体润滑理论和小扰动法,考虑液膜空化建立计入JFO边界条件的微扰膜压控制方程,数值求解密封端面液膜三自由度微扰下的动态刚度和阻尼系数,分析几何参数和操作参数对波度端面机械密封动态特性系数的影响规律。结果表明:随着介质压力的增大,液膜动态刚度和阻尼系数均增大,有利于提升密封动态稳定性;高转速下虽液膜动态刚度系数增大,但液膜阻尼特性变差,密封工况运行易产生失稳;随着波锥比的增大,液膜动态刚度和阻尼系数均增大;波数约为8、坝宽比约为0.25时,液膜动态刚度和阻尼系数能得到相对优化结果。

为研究高速、低温涡轮泵机械密封在两相状态下的膜压特性,基于均相流理论,建立包含热效应、离心惯性效应以及实际气体效应的机械密封流体膜轴对称相变模型,以液氧为密封介质分析离心惯性项对流体膜压力和相变的影响机制,研究工况参数对膜压系数的影响规律。结果表明:考虑离心惯性项时,外压式机械密封膜压有所降低,相变程度有所增大;等温条件下,随介质温度升高,膜压系数存在不稳定峰值,非等温条件时,介质温度的轻微变化将影响密封运行稳定;当介质温度大于90 K时,介质压力的增大虽使膜压系数减小,但也使密封稳定性增强;膜厚为2.0μm时存在膜压系数最大值,密封承载力较大但密封稳定性较差。

针对当前数控机床热变形误差实施补偿存在的预测值滞后实际补偿值问题,提出基于长短期记忆(LSTM)神经网络算法热误差超前预测解决方案,详细探讨LSTM神经网络算法的解析流程,建立基于LSTM神经网络算法热误差超前预测模型,并进行关键温测点及热变形误差超前预测实验。实验结果表明:热变形误差实际值与预测值的最大残差、平均值和均方差均在可控范围内,超前预测的准确度为86.3%,进一步论证了机床热变形误差超前预测的有效性。

针对十一环过山车整体轨道的空间结构,采用Beam188梁单元建立分析模型,计算了极限风载荷工况的结构变形和应力。结果表明,轨道结构符合强度要求,但在两个立环顶端出现了超过90mm的变形,需要对整体结构设计进行优化。研究表明,由于大型过山车轨道结构呈现复杂的空间布置形式,传统的强度和变形分析难以精准计算应力和变形值,三维空间有限元分析方法能为过山车设计提供可靠精确的设计依据。

本研究采用有限体积法,通过数值计算,模拟分析了行洪、蓄洪工程退洪、和分流洪水汇合的复杂流场分布,分析了洪闸附近的汇合流场结构,对比洪闸工程修建前、后的流场变化,提出流场分布特征和流速参数,重点分析汇合流场对蓄洪工程建筑物和附近大堤的影响,提出退洪区、分洪区附近的水力学指标,为洪闸布置、堤坝防护提供科学依据。