加工八分之一球体的夹具设计

针对八分之一球体常规的加工方法中所存在的材料浪费大、加工效率低和加工精度较难控制的缺陷,特设计出专用夹具。专用夹具设计采用与加工工艺流程相匹配的原则,针对不同的加工工艺和在加工过程遇到的难点,分别设计了2个夹具,解决了生产效率低、质量不稳定且材料浪费较大等问题。

改进的组合夹层板水下抗爆性能分析

夹层板因其优异的抗冲击性能广泛应用于舰船防爆防撞领域.为了探究不同芯层结构夹层板水下抗爆性能,基于当前性能优异的V型夹层板进行适当改进,利用LS-DYNA软件对当前的V型夹层板和改进结构的防护性能进行分析,对变形模式、速度和加速度模式以及吸能效应进行数值模拟对比分析.经过综合分析与比较,发现改进的V-X型夹层板各方面性能都要优于传统的V型夹层板.然后分析了结构参数对改进夹层板结构抗爆性能的影响,结果表明:V-X型夹层板的面板厚度、芯层厚度对上下面板的塑性位移有较大影响,面板和芯层厚度越大,上下面板产生的位移越小,但是吸能效率逐渐降低.面板-芯层的夹角小于40°时,对夹层板的防护性能较好;芯层高度也会对结构整体的抗爆性能产生影响,经过综合比较,芯层高度为70 mm时,其抗爆性能较好.研究工作可为新型舰船的结构设计提供借鉴.

一种网-桁架式海上拦截装置仿真分析

针对海上设施的安全防护问题,提出了一种网-桁架式海上拦截装置,目的是在有效拦截来袭小艇撞击的同时尽量降低对拦截装置本身的损伤.为验证这一装置的有效性,基于显式动力学和欧拉-拉格朗日耦合方法对拦截装置拦截小艇过程进行数值模拟,设定小艇垂直撞击支撑柱、支撑柱间隙和45°撞击支撑柱、支撑柱间隙4种工况,每种工况包含10、20、30 m/s 3种速度.通过对这12组仿真的碰撞力、能量以及破损状态分析,全方位分析了该装置的防撞性能和对小艇的拦截效果.所有工况下该装置都能完成对小艇的拦截,说明这种装置具有优秀的拦截效果.

舰船水下抗爆U型夹层板结构改进及参数优化设计

设计相应的防护结构来降低水下爆炸冲击荷载对舰船的损伤对于提高舰船生命力具有重要意义.以U型夹层板为研究对象,对传统U型夹层板结构进行改进,提出了3种改进的U型夹层板结构.采用有限元软件LS-DYNA中任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法分析水下爆炸冲击荷载作用下3种改进夹层板的位移、速度与加速度响应和吸能效应,并与原始U型夹层板对比找到综合性能相对最优的改进夹层板.最后通过正交试验对性能最优的夹层板进行优化,分析夹层板设计参数对抗爆性能影响的主次顺序及最优的尺寸组合.分析表明:改进的U-X型夹层板上面板位移相比U型夹层板下降了15.7%,速度下降了34.5%,芯层吸能提高了25.2%,在改进夹层板中综合性能最优;U-X型夹层板最优的尺寸组合及设计参数为芯层厚度1.5 mm、芯层高度100 mm、下面板厚度3.0 mm、上面板厚度3.5 mm.经验证,尺寸优化后U-X型夹层板质量降低了6.3%,抗爆性能也得到了显著提高.

基于改进YOLOv5的轻量化早期舰船火灾烟雾检测算法

为改进当前目标检测技术对舰船环境下早期火灾烟雾小目标的检测精度不足、速度较慢与特征表达能力不充分的现状,对改进YOLOv5的轻量化早期舰船火灾烟雾检测方法进行了研究。首先,对YOLOv5网络结构进行分析;其次,从主干网络MobileNetv3架构轻量化、检测颈Bi-FPN特征融合金字塔改进、优化Alpha-IoU损失函数与改进Soft-NMS四方面改进YOLOv5算法;最后,构建消融与对比实验验证改进性能。改进模型训练时间减少34.1%,mAP较原模型提升了6.6%。其对早期舰船火灾烟雾检测效果优异,对舰船火灾的早期预警具有指导意义。

实验教学中醋酸纤维素薄膜电泳的条件优化

醋酸纤维素薄膜电泳分离血清蛋白是生物化学实验课中的一项基础实验技术。目前,诸多医学院校基础医学及生物学专业均开设了此项实验。但是由于实验方法的不同,且实验过程中的影响因素较多,学生获得的实验结果也存在多种问题。经过多年实验教学探索,西安交通大学医学部基础医学院生物化学与分子生物系实验教学团队优化了醋酸纤维素薄膜电泳分离血清蛋白的实验方案,增强了实验教学内容的互动性,确保了实验结果的稳定性,使学生更好地掌握了水平电泳分离蛋白质的理论知识并获得了成功的实验验证。

浮式柔性网阻拦系统对冲击小艇拦截性能分析

浮式柔性网阻拦系统作为一种物理防护设施,对舰船、港口设施和岛礁建设的安全保障发挥着至关重要的作用.阻拦网系统对冲击小艇的拦截过程是一种较为复杂的非线性瞬态响应过程,在小艇高速冲击防护单元时,构件局部会出现撕裂、变形等破坏和失效形式.为对浮式柔性网阻拦系统的拦截性能和结构完整性进行研究,基于任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Eule,ALE)算法和对称罚函数接触算法,使用LS-DYNA软件对阻拦网系统拦截高速小艇的动态过程进行数值模拟.计算得到了阻拦网在冲击过程中结构变形破坏、能量转化、网体受力以及防护单元撞击深度等特征.同时考虑了小艇不同碰撞角度和碰撞高度对防护单元拦截效果的影响,分析总结出相应的变化规律.研究工作可为浮式柔性网阻拦系统优化设计和安装部署提供一定参考.

基于ALE的充气式海上围栏系统气囊单元优化设计

针对充气式海上围栏系统的气囊单元选型,在单层单气室气囊的基础上提出单层多气室气囊、双层多气室气囊两种改进型,建立静水海域中小艇以10、20、30 m/s的初速度垂直撞击气囊中部3种典型拦截场景.基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法,应用有限元软件LS-DYNA进行数值模拟,通过小艇的最大碰撞力、最大反向加速度、单元失效比等数据,分析单层单气室气囊、单层多气室气囊、双层多气室气囊3种气囊单元对来袭小艇的拦截效果,发现双层多气室气囊的拦截能力最强.借助正交试验进一步优化双层多气室气囊的设计参数.通过优化后的结果发现,优化后的双层多气室气囊的最大碰撞力相比原设计方案提高了9%,显著提高了气囊的拦截能力.

人工扰流条件下喷射火焰的倾角计算

综合考虑喷口直径及射流夹角等因素的影响,利用Thornton模型和相交射流理论推导得出人工扰流条件下的喷射火焰倾角计算公式。通过专门设计的实验装置对人工扰流条件下的丁烷射流燃烧形成的火焰倾角进行实例分析,考察火焰倾角特性及相关影响因素,探讨空气扰流速度变化对火焰倾角的影响,并对公式进行初步验证。结果表明:理论计算结果与实验结果规律吻合;火焰倾角与人工扰流速度以及两射流夹角成正比;同一人工扰流速度下,火焰倾角随着燃气射流速度的增加而减小。

目标检测技术在智能航行中的应用

智能航行是航运业追求卓越、践行绿色航运的重要方向。在智能航行中目标检测技术能提高船舶的安全性与效率,并降低人员安全风险,为航运业发展提供重要技术支撑。针对智能航行中目标检测技术的应用及研究现状,首先分析了目标检测与智能航行基础原理及实现流程,以此为基础从民用与军用两个方向论述了智能航行领域中的目标检测应用与特点,旨在为深入探究智能航行技术的理论与实践提供指导和参考。此外,对智能航行领域中面临的问题及应对策略进行了展望,对推动智能航行技术的应用发展具有指导和参考意义。

火焰周边扰流脱火效能的图像分析技术

脱火现象的分析研究是喷射火灾脱火法施救等诸多技术的重要基础。论文提出并较为深入地研究了火焰周边扰动气流脱火效能的图像分析技术。详细阐述了技术思想,分析了图像的获取及其信息的处理过程,建立了求解表征扰流脱火效能的火焰脱开距离数学模型,并通过专门设计的实验,初步验证了这一分析技术的可行性,为脱火现象的分析研究提供了重要的技术基础。

核转录因子激活蛋白-1对PPARδ表达的调控作用

目的研究在过氧化物酶体增长因子活化受体δ(PPARδ)表达中的相关调控因子.方法用RT-PCR扩增人类PPARδ启动子序列,通过Deletion及重组将不同长短的PPARδ启动子序列转化到PGL3-basic载体中,转染LOVO细胞,通过观测各重组体转染活性,确定PPARδ启动子活性区域.再通过电泳迁移率变更分析(EMSA)、突变等方法确定核转录因子激活蛋白-1(AP1)对PPARδ表达的作用.结果 Deletion及重组转染后发现PPARδ启动子活性区域在序列3361～3464之间,EMSA、突变发现AP1因子结合位点突变后转染活性明显降低.结论 AP1因子结合位点突变后转染活性明显降低,提示AP1是PPARδ的一个增强子.

AP1与NF-κB对PPARδ基因的转录调控作用

目的研究在过氧化物酶体增长因子活化受体δ(PPARδ)表达中的相关调控因子。方法用RT-PCR扩增人类PPARδ启动子序列,通过Deletion及观测各重组体转染活性,通过电泳迁移率变更分析(EMSA)、突变等方法确定核转录因子激活蛋白1(AP1)及NF-κB对PPARδ表达的作用。结果 Deletion及重组转染后发现AP1及NF-κB因子各自结合位点突变后转染活性明显降低,同时突变其转染活性无明显变化。结论 AP1及NF-κB均可以增强PPARδ的表达活性。

基于COMSOL的气泡聚并行为仿真研究

气泡聚并不仅对气液、气液固流化床中的气泡运动速度和形状有重要影响,而且对相间传质过程有着重要意义。利用多物理场耦合数值计算软件COMSOL Multiphysics对气泡聚并行为进行了仿真研究,从共轴气泡、平行气泡和随机气泡三个方面分析了相对位置对气泡聚并的影响。结果表明,两共轴气泡之间垂向距离较小时,会形成追赶效应,下气泡上升速度大于上气泡,最终形成聚并。两水平气泡距离较近时才有可能发生聚并,当水平距离较大时,两气泡最终以螺旋交替的形式上升,无法发生聚并。随机气泡聚并受水平距离影响较大,相比而言水平距离较小时更容易发生聚并。

排烟机功率对船舶舱室烟气特性影响的仿真实验研究

对于船舶住舱等小型舱室而言,人员相对密集而火灾事故造成的烟气又难以通过有效手段排放。针对船舶住舱火灾烟气控制所采用的典型排烟方法,运用火灾动力学软件PyroSim进行数值模拟计算,并精心采用仿真验证试验,研究无排烟和排烟机工作时的船舶舱室烟雾蔓延规律,在此基础上依据燃烧所产生的热量设置6种排烟机功率依次增大的排烟工况,研究不同工况排烟机功率和补风条件下的控烟效果,得出较为接近实际的烟气蔓延流动时烟气温度和烟气浓度等特性参数的变化规律,以及优化选择最佳的补风方式和排烟功率的总体思路。研究结果对于船舶舱室烟气高效防控具有一定的理论和现实指导意义。

三轴惯导测试转台的交叉耦合问题及对策

从三轴惯导测试转台的结构入手,分析了三轴惯导测试转台的交叉耦合问题产生原因:当三轴作同时摇摆和速率状态时,系统将存在一种不确定的非线性强耦合,如三轴同时转动时的惯量耦合,三轴处于非正交情况下的框架之间的动态耦合。这些都直接影响到系统的稳定性,从而难以保证系统稳态和动态性能。对于轴系之间的惯量交叉耦合和框架间的动态耦合问题,其实质是系统中的力矩变化对系统的影响,最终反映在执行电机上的就是要求对电机的输出力矩进行补偿设计;根据对问题的分析进而提出了减小交叉耦合的方法:控制系统采用状态观测器和反馈增益矩阵组合在一起,组成输出反馈系统中的动态补偿器的方案。

便携式复合功能磁吸气割机设计

考虑精度的提高与多功能的结合,为调节方便采用齿轮齿条结构、磁吸式设计,设计出此精度高且方便携带、易操作的磁吸式多功能气割机。详细介绍了它的结构、特点及各项功能的实现方法。

全自动多片式液基薄层细胞涂片机中的控制系统设计

详细阐述了液基薄层细胞涂片机控制系统的总体设计方案与结构。该涂片机采用以光电传感器和微控制器At-mega168为核心的控制技术。通过光电传感器检测速度以稳定电机转速;系统充分利用包括Atmega168在内的各种内部资源使得整个控制系统的硬件设计相对简化,易于实现;系统还采用LED速度、运行时间显示电路和检测完成提示电路,从而达到了根据不同的细胞,通过按键对电机的速度和运行时间进行灵活设定的目的。

Z3040型摇臂钻床的钻铣功能扩展

针对加工压力机机体下悬臂平面上螺纹孔时遇到的问题,设计了钻铣机构,在保证加工精度的同时提高了生产效率。

四自由度气动机械手的程序设计

从原理、实现方法、程序应用等几方面详细地介绍了四自由度气动机械手的电气设计过程。作为一种机电气一体化平台,四自由度机械手可以在机械手的回转半径范围空间内实现对一定重量的物体抓举的功能。具有很强的扩展性,可以根据需要适时修改程序以实现各种需要的功能。