基于板料成形模拟的CAE软件Dynaform,研究了低碳钢管在不同加压方式下的自由胀形,比较了单直线加压、折线加压与脉动加压三种加压方式对胀形质量的影响;同时,研究了折线加压下不同梯度的加载压力对成形的影响;在脉动加压下,研究了不同的基础压力与脉动幅值、轴向进给速度对成形的影响。结果表明,在脉动加压与合适的折线加压方式下,管材胀形区的厚度更高,成形质量较佳。轴向进给速度、脉动幅值与基础压力的大小均会对成形结果产生影响。

针对敷设于舰船壳体具有抗冲击能力的超弹性橡胶覆盖层,利用显示动力学有限元ABAQUS/Explicit建立四韧带反手性蜂窝覆盖层面内冲击计算模型。选择合适本构模型对非线性材料试验数据拟合确定参数,分析了不同加载速度下的覆盖层变形特征、动力学响应和比吸能。结果表明在中、低速冲击下,反手性蜂窝橡胶材料表现出旋转变形机制的负泊松比特性,且随冲击速度增大,惯性效应显著。随冲击速度增大和壁厚增加,冲击端压力和支反力增大,同时能量吸收能力提高。相关结果可对反手性蜂窝覆盖层的设计提供参考。

利用有限元软件COMSOL建立了有限长周期性局域共振结构的仿真模型,并分析了结构和材料参数变化对于其声学性能的影响。首先,通过与已有文献中基于集中质量法的结果对比,验证了基于有限元法的周期性局域共振单元带隙图的准确性;然后,分析了在不同厚度,空腔存在,损耗因子等参数变化对于有限长二维三组元局域共振结构声学性能的影响。结果表明(1)对于在带隙频率范围内的平面波,有限长局域共振结构仍能反射绝大部分声能量;(2)随着晶胞个数的增加,有限长局域共振结构的反射系数峰值范围会越来越接近无限大周期结构带隙频率范围;(3)空腔的存在和损耗因子的变化会改变原有结构的共振特性,从而影响了结构的声学性能。

为提高小型油气运输管道内壁结垢的清理效率,设计一种能在300~450 mm直径管道中工作的模块化履带管道清洁机器人。针对具体情况确定管道机器人的整体结构设计,使得机器人能够通过不同的组装形式适应不同工作环境,并介绍了机器人的工作原理;对可柔性变径的履带式行走机构及机器人的管径适应性进行力学分析,同时分析机器人在管道中的几何约束运动和运动情况,并在ADAMS中分析机器人在管道中的通过性。结果表明:管道机器人的设计合理,相关变径几何约束以及运动约束条件正确,机器人能够在设定管径范围内的直管与L形弯管中正常行走。

新旧混凝土叠合面的剪切强度是衡量界面黏结性能的最重要指标。基于Z形黏结试件剪切试验,研究了不同叠合层材料、不同界面处理方式、不同槽口形式下的叠合界面抗剪性能。结果表明,UHPC试件表现出较好的界面抗剪能力,其承载力均高于自密实试件。对于槽口构件,槽口连接形式能提高叠合面抗剪承载力,其中梯形槽口对界面抗剪承载力提升效果更为显著。槽口形式对UHPC材料与C30混凝土界面抗剪能力的影响相较于其对自密实材料与C30混凝土界面抗剪能力的影响更为显著。对于有锚固钢筋的试件,增大锚固钢筋的锚固长度可以提高UHPC材料与C30混凝土界面抗剪能力;对于无锚固钢筋无槽口试件,气泡纸粗糙面处理可以改善UHPC试件的变形能力。

40 T稳态混合磁体装置的外超导磁体需要4.5 K、5×105Pa、18 g/s超临界氦迫流冷却,拟采用盘管换热器将从制冷机出来的氦冷却至超临界状态。首先对氦制冷机进行混合模式的热力学分析,确定过冷槽中盘管换热器的进口压力及温度,进而提出阶梯管径理论,根据工程要求设计并优化盘管换热器,得出盘管换热器的盘绕方式及尺寸;最后根据盘管换热器的尺寸以及氦的液化率和抽取时间确定过冷槽的尺寸。

介绍了利用易地时间延时谱法测量换能器阵元幅度一致性的原理与方法，并利用它开展了实验研究。通过对不同声场条件下利用易地时间延时谱法测量阵元幅度一致性与声脉冲法的比较，从均匀声场的实验上验证了它测量阵元幅度灵敏度一致性的可行性。同时，从非均匀声场的测试中体现了这种方法的优越性。

金硅面垒探测器是^6LiF夹心谱仪探头的关键组成部分，其参数直接影响整个夹心谱仪的性能。通过实验测定了各金硅面垒探测器在不同偏压下的漏电电流、空气对α粒子的影响、金硅面垒的死层厚度、偏压对峰位和分辨率的影响，以及在180V偏压下各金硅面垒探测器的最大能量峰位。根据测量结果，选出了两组性能基本相同的金硅面垒探测器，将其组装成性能优良的^6LiF夹心谱仪效应探头和本底探头。

主轴密封装配的结构选型、制造、安装质量,直接影响水轮机运行安全及效率,对机组的维护保养和提升水资源利用率,起着至关重要的作用。文章对杜河水电站在增效扩容改造中,活塞式橡胶水压密封(端面密封)、间隙不接触密封装置(迷宫环密封)、平板橡胶端面密封装置、填料密封装置(径向密封)四种工作密封的型号进行了选型比较,推荐采用填料密封装配(径向密封)。

基于螺旋槽的结构,考虑低速下动压不足和静压较弱的现象,提出一种在普通螺旋槽的槽根部增设台阶周向贯通环槽新结构,简称阶梯形螺旋内环槽。基于密封系统和动静环的结构特点,建立了润滑气膜计算域模型,使用Gambit划分网格,随后采用Fluent软件数值模拟获得气膜压力分布和速度分布,提取开启力和泄漏量随转速和压力变化的数据进行分析,研究结果表明阶梯形螺旋内环槽性能好于普通螺旋槽,说明在低速低压的开启阶段,利用新型的阶梯形螺旋内环槽能保证动静环端面更快速打开,降低磨损,提高使用寿命。