仿生棱纹几何结构表面的土壤磨料磨损

利用逆向工程技术，对栉孔扇贝壳外表面几何结构进行扫描测量和处理并获得数据点云，采用最小二乘法拟合数据而设计了3种分布的棱纹型仿生几何结构表面，与相同材料和基本尺寸平板试样对比，在转盘式土壤磨料磨损试验机上进行磨料磨损试验．结果表明：栉孔扇贝壳外棱纹轮廓几何结构表面具正弦函数特征；棱纹轮廓方程为．f（x）=3sin（0．4x），棱纹高度为3mm，棱纹底宽为7．854mm．棱纹间距分别为15．71mm、12．56mm和9．42mm的3种仿生棱纹型几何结构表面的耐磨性能均优于平板；相对于平板试样，在相对滑动速度为1．68m／s时，棱纹型仿生几何结构表面的磨损质量损失减少29．84％～43．28％：在相对滑动速度为2．35m／s时，棱纹型仿生几何结构表面的磨损质量损失减少16．23％-21．91％．这是由于仿生棱纹结构能够改变磨料在磨损表面流场的接触和运动状态，增加剪切层厚度．减小剪切层内的磨料密度，改变磨粒的运动轨迹，从而提高其耐磨性．

穿山甲鳞片表面的几何形态特征及其性能

对穿山甲鳞片的形态和组成进行了分析。穿山甲鳞片表面整体呈现出纵向棱纹与横向凹槽交错变化的非等格几何网状形态,其中纵向棱纹较大、较多,扇形分布;横向凹槽较小、较少,且以一定深度切断纵向棱纹。利用扫描电镜及X射线能谱仪对材料的拉伸、冲击断口及成分进行了分析。结果表明冲击断口为脆性断口;穿山甲鳞片是由极细的棱柱结构单元和叠片结构单元混合形成的;穿山甲鳞片除含有大量的碳、氢、氧及氮元素外,硫、硅、铁、铝、钙5种元素的含量也相对较高,鳞片内层中含有少量磷元素。在转盘式土壤磨料磨损试验机上,进行磨料磨损试验,结果表明磨料粒子滑动方向平行于穿山甲鳞片棱纹的试样与磨料粒子滑动方向垂直于棱纹的试样相比,具有较好的耐磨性;穿山甲鳞片表面的自由式磨料磨损量,随着磨料粒子尺寸或相对滑动速度的提高而增大。

双旋转卧式滚筒粉料混合造粒机的设计与试验

为了解决大多数粉体混合造粒设备存在对物料的针对性较强或混合设备与造粒设备分离的问题,基于搅拌和揉搓原理,研究开发了双旋转横卧式粉料混合造粒机,阐述了该设备的主要结构与工作原理。以铁粉做示踪物评价了混合均匀度,试验表明:该试验机的混合偏差为2.06%,混合均匀度最高可达到97.94%,混合周期在210s左右。利用颗粒直径散点图的线性回归曲线斜率评价了颗粒均匀度,在试验时间50～1050s内,造粒范围为3.89～18.78mm;在250～650s内,取样散点线性回归曲线的斜率在0.0644～0.1026之间。混合和造粒试验结果表明该设备对预混粉料适应性强、造粒范围较宽、混合均匀度和造粒均匀度较高、混合周期和造粒周期较短。

玉米青贮机盘刀切碎器的设计及试验研究

切碎器是青贮收获机的核心部件,其切割均匀性的高低直接影响着青贮饲料质量,研发可靠、精准的切碎器技术的要求十分迫切。为此,在分析了盘刀式切碎器切割原理的基础上,对滑切角、切碎长度及自磨刃定刀等主要作业参数及部件进行了计算与设计,得出了影响切割均匀性的主要因素,并对各个因素进行了单因素试验。结果表明:当刀盘转速1300r/min、切碎动刀6把时,切碎器具有较高的切割均匀性及综合性能,且通过调节喂入滚筒转速的方法控制切割长度较为合理,所设计切碎器工作性能达到相关标准要求。

响应面法在汽车侧面结构多目标优化中的应用

针对车身侧面结构抗撞性能不足的问题,利用拉丁超立方试验设计方法以及整车仿真模型,建立13个设计变量7个响应的样本数据,并构建3阶多项式响应面近似模型,最后利用模拟退火优化算法,对侧面结构进行多目标优化。优化结果表明,在B柱和门槛区域,使用高强度钢板以及增加板厚的方法,有效提高车身的侧面抗撞性能;优化思路由传统的设计经验与仿真模拟、试验验证的组合方式转变为数学优化问题,降低优化方案对设计经验的依赖,有效提高优化效率和解的精度。

基于威布尔分布的车辆首次故障索赔预测

基于车辆首次故障的索赔数据,以车辆服役月的索赔故障数n为随机变量,利用双参数威布尔分布对样本进行拟合,并利用极大似然估计方法对双参数威布尔分布的参数进行估计,建立车辆服役月的累积故障数预测模型.结果表明,利用过去12个月的索赔数据,预测未来1至3月故障数的平均相对误差为0.9%;4至6月的平均相对误差为3.8%;但预测超过6个月的故障数,相对误差较大.为了验证截断数据样本大小,对预测精度的影响,分别建立截断数据T=6、T=9的预测模型,预测未来3个月故障数的平均相对误差分别为16.1%、2.4%,结果表明增加样本数据量可以有效提高预测精度.使用T=12的索赔数据,预测未来连续3个月的索赔故障数,预测精度较高;如果仅预测未来1个月的索赔故障数,使用T=9的索赔数据,预测精度同样满足分析要求;但不建议使用低于6个月的索赔数据进行预测.