截止节流阀两相流致噪声特性分析

随着空调技术的发展,新型节流阀如电子膨胀阀、截止节流阀、短管节流阀等代替了毛细管在空调上的应用。但目前对截止节流阀的研究少之甚少,故而对不同流量下截止节流阀的流场进行计算。通过数值计算得到不同工况下的压力场、速度场、声功率级等的分布。结果表明:随着阀门入口流量的增大,阀门节流孔处的最大流速从44.331 3 m/s增大到77.560 4 m/s;随着阀门入口流量的增大,节流孔处的压降也逐渐增大;当阀门入口流量从0.014 kg/s增大到0.024 kg/s,阀门下游最大噪声从104.640 2 dB增大到122.751 5 dB;流场中噪声主要集中在阀门下游和节流孔,且最大噪声出现在阀门下游的直管段末端,噪声的分布特点也为阀门的进一步优化提供方向。

试验场数字路面模型建立及应用

数字化路面模型是车辆仿真试验中的主要外部激励源,其准确性直接影响分析结果的有效性。为构建某试验场典型路面数字模型,满足车辆仿真试验平台需求。利用车载激光设备进行路面高程数据采集,利用经验模态分解和3σ准则分别对原始数据的趋势项、奇异信号进行检测处理,通过平均周期图法进行功率谱密度估计,采用多倍频组合滤波方式进行功率谱密度平滑。利用谱密度和统计量验证了插值、重采样后的路面数据,并在基于QGIS二次开发的路面软件平台中完成路面模型的三维重构,在多体动力学软件中完成多轴特种车平顺性仿真分析。

基于CFD电子膨胀阀空化及噪声特性分析

传统的节流元件(如毛细管等)越来越不能满足空调器的需求,而电子膨胀阀以其调节范围宽等优点被广泛应用。在空调运行过程中电子膨胀阀同样伴随着噪声的产生,本文基于数值计算对不同开度下电子膨胀阀的流场特性进行研究,得到了流场的分布规律和空泡的产生特点,最终得到以下结论:随着阀门开度的增大阀内流量从0.01499 kg/s增大到0.02431kg/s;流场的最大流速随阀门脉冲数的增大而增大,而阀门喉部压降随阀门开度增大而减小;空泡主要在下游产生,且随阀门开度的增大流场中空化现象逐渐减弱;当阀门开度从100脉冲增大到150脉冲时,流场的最大噪声从113.86 dB增大到122.01 dB。

拉伸作用下薄膜褶皱影响因素数值分析

薄膜因其质轻、折叠体积小及力学性能良好等优点,在航空航天领域扮演着重要的角色。但薄膜属于柔性材料,由于其厚度小、抗弯刚度小,在外部载荷较大时极易出现局部屈曲现象,从而产生褶皱。褶皱是影响空间薄膜结构性能的重要因素之一,因此研究薄膜褶皱特性及其抑制方法对薄膜结构在航空航天等领域的应用至关重要。本文主要研究薄膜的结构参数及边界条件对薄膜褶皱特性的影响。针对拉伸作用下的方形薄膜结构,采用显式动力法对该结构进行了褶皱仿真分析,并将其仿真结果与理论计算结果进行对比,验证了仿真模型和分析结果的正确性。为了探究拉力作用下褶皱特性的变化规律,以方形薄膜为研究对象,分析了薄膜长宽比、内角、夹持宽度等结构参数和边索结构对褶皱特性及变形的影响规律。结果表明:当薄膜长宽比由1.0增加至1.5时,薄膜的面外变形增大,且褶皱分布区域扩大。当薄膜中内角小于75°时,褶皱主要分布于薄膜两边夹角为锐角的角区域。此外,增大薄膜夹持宽度和增加边索结构均可有效抑制褶皱的发生。为了进一步验证分析结果,进行了不同夹持宽度下的褶皱测试,通过褶皱数量和幅值变化的趋势分析,以及与仿真结果的对比,证明了仿真模型的正确性,为薄膜结构的张拉分析提供了一定的理论依据。

混合气强化缸垫的轻量化改进设计

为了促进甲醇燃料在汽油发动机上的使用,通过把18K4G汽油机的缸垫改为局部带有小孔的强化缸垫,可强化甲醇燃料混合气点燃工作。利用CATIA软件建立缸垫的三维模型,利用ANSYS软件对缸垫进行静力学、模态、瞬态动力学和寿命仿真分析,并以缸垫不同部位的厚度为变量进行了结构轻量化。结果显示,缸垫质量减少了5.6%,为进一步研究缸垫的新结构对甲醇燃料混合气的强化燃烧奠定基础。

基于对比学习的肺部CT图像阶段式自监督诊断模型

深度卷积神经网络(deep convolutional neural networks,DCNN)模型因其高效的学习表征能力,被广泛应用于包括肺病等各类型疾病的辅助诊断。现有DCNN模型大都具有自监督性,对数据集的数量和质量要求较高。然而,医疗数据的隐私性和数据标注的成本极大限制了模型的性能和效力。对此,提出一种基于对比学习的阶段式自监督诊断模型。该模型对随机数据增强后的未标记肺部CT图像进行特征提取,且不需要过多对标注COVID-19数据集进行训练,有效解决了因标注数据集少而产生有监督模型训练困难的问题。同时,设计了4个消融实验来验证模型的性能。实验结果表明,提出的模型在新冠肺炎CT图像自监督诊断任务中有良好的表现。

钢铝双帽型保险杠横梁多目标优化

为了保证保险杠横梁优良的碰撞性能,并使其质量更小和结构简单,研究了一种钢铝双帽型保险杠横梁。使用LS-DYNA软件对保险杠横梁进行摆锤正面冲击数值模拟,经对比发现,钢铝双材横梁相比相同结构单一材料的横梁在正面碰撞中显示出良好的平衡性和碰撞性能;使用控制变量法研究发现,横梁前后帽的厚度和法兰的位置对其碰撞性能有显著影响;以最优拉丁超立方算法建立38组设计点,基于Kriging算法构建近似模型,并使用NSGA-II算法,以碰撞性能最优、质量最小为目标对横梁进行多目标优化。优化后钢铝双帽型保险杠横梁碰撞性能更优、质量更小,其总吸能为838.28 J,载荷峰值为18.31 kN,质量为2.08 kg,侵入量为24.78 mm,碰撞时间为0.10 s。

基于灵敏度分析的客车骨架轻量化设计

客车车身的轻量化对客车整体性能的影响至关重要。以某款半承载式纯电动客车车身为研究对象,利用Hyper-Works有限元软件对客车车身骨架进行静力学分析和模态分析。在满足设计要求的前提下,以紧急转弯和紧急制动2种典型工况,对客车车身骨架结构进行基于灵敏度分析的尺寸优化。以板材厚度作为设计变量,以客车车身骨架的强度、刚度和模态频率作为约束条件,以车身骨架质量最小作为目标函数建立数学模型。优化结果表明:客车在紧急转弯工况时应力和变形量增加的较大,优化后的客车车身骨架总质量下降了339 kg。

泡沫铝填充双帽保险杠横梁碰撞性能优化

为了轻量化碰撞性能优良的汽车保险杠,优化研究新型泡沫铝填充的钢铝双帽型保险杠横梁。分别以正面对中、正面偏置和斜向角度3种碰撞工况建立摆锤和保险杠横梁的有限元模型,以横梁的前帽厚度、后帽厚度、前帽屈服应力和泡沫铝密度为设计变量,根据碰撞工况确定设计变量的约束条件,进行了3种碰撞工况下以比吸能最大和侵入量最小的多目标优化。进一步考虑横梁碰撞发生的概率,并将其作为权重因子建立包含综合比吸能最大和综合侵入量最小的多目标优化模型。优化后的保险杠横梁综合比吸能提高了4.19%,综合侵入量减少了3.54%,提高了新型保险杠横梁的碰撞性能及鲁棒性。

湿法工艺对儿童配方奶粉营养素损失的影响

在湿法加工过程中,奶粉会受到溶解温度、时间、喷雾温度及营养素自身性质的影响产生营养损耗,这可能会导致奶粉中某些营养素含量不足不能达到国家标准。通过对儿童奶粉湿法工艺部分的配料标准化段、杀菌浓缩段、喷雾干燥段取样并测定营养素含量,并对每个阶段营养素损失率数据进行统计分析研究,结果显示:维生素损失最多的是维生素C、维生素D、维生素E,损失率分别为59.0%、12.7%、7.1%;矿物质损失最多的是铁、钠,损失率分别为25.2%、13.1%。

双线混凝土U型梁的剪力滞效应研究

为了研究双线混凝土U型梁的剪力滞效应,对U型梁截面进过合理简化,选取轴力自平衡的余弦函数定义了翘曲位移函数。在考虑剪滞效应和剪切效应的基础上,构建了双线混凝土U型梁的总应变能函数。利用势能驻值原理,推导出了简支、悬臂和连续双线混凝土U型梁分别在均布荷载和集中荷载作用下的剪力滞系数解析解。以某实际工程双线混凝土U型梁为例,对解析法和有限元模型计算得到的剪力滞系数进行对比分析。计算双线混凝土U型梁道床板的有效分布宽度,并基于有限元模型的计算结果,对理论解的有效分布宽度进行系数修正。研究结果表明:剪力滞系数的理论计算结果与有限元模型计算结果的最大偏差不超过±10%,表明所推导解析解的精度较高;双线混凝土U型梁在均布荷载和集中荷载作用下,跨中截面的剪力滞变化规律相同,均在主梁和道床板交界处剪力滞系数最大,随离交界处距离的增大而减小;相比均布荷载作用,集中荷载作用下的剪力滞效应更明显,需在实际工程中重点考虑;在双线混凝土U型梁道床板有效分布宽度的计算中,引入修正系数1.05对解析计算结果加以修正,以得到更精确的结果。基于理论推导所得的双线混凝土U型梁剪力滞效应变化规律,以及对道床板有效分布宽度提出的修正系数,可为同类型桥梁的设计计算提供参考依据。

离子色谱法测定复方田七胃痛胶囊中4组分的含量

目的:建立离子色谱法测定复方田七胃痛胶囊中瓦楞子、枯矾、氧化镁、碳酸氢钠4组分含量的方法。方法:采用Dionex IonPacTMCS12A阳离子交换色谱柱(4 mm×250 mm),Dionex CERS 500-4 mm抑制器,以15 mmol·ml^-1甲磺酸为淋洗液,流速为1.0 ml·min^-1,进样量10μl,电导检测器进行检测,瓦楞子、枯矾的含量分别以碳酸钙、含水硫酸铝钾计。样品经酸溶解,离子色谱法测定其钠、钾、镁、钙离子的含量。结果:碳酸氢钠在0.999~99.874μg·ml^-1、含水硫酸铝钾在1.899~189.882μg·ml^-1、氧化镁在1.001~100.064μg·ml^-1、碳酸钙在1.500~150.019μg·ml^-1浓度范围内线性关系良好,相关系数(r)在0.9999~1.0000之间;平均加样回收率分别为97.80%,101.12%,100.78%,100.06%(n=9),RSD分别为1.26%,0.78%,1.12%,1.01%。结论:本法专属性强、操作简便、结果准确,可用于复方田七胃痛胶囊中瓦楞子、枯矾、氧化镁、碳酸氢钠的含量测定。

腹板弯折角对波形钢腹板钢-混组合简支箱梁桥体外预应力施加效率的影响

基于卡式定理,结合波形钢腹板的手风琴效应和组合梁截面刚度协调的特性,提出了考虑腹板弯折角的波形钢腹板钢-混组合简支箱梁体外预应力施加效率的计算方法。采用该方法计算了体外预应力施加效率,并分析了腹板弯折角对体外预应力施加效率的影响。考虑组合梁剪切变形的影响,运用能量法推导了集中荷载作用下波形钢腹板钢-混组合箱梁体外预应力增量的计算公式,通过有限元软件验证其正确性。结果表明:随着弯折角增大,压缩系数增大,底板压应力增大,顶板拉应力减小,说明体外预应力施加效率提高,手风琴效应显著。

充气压力和负荷对轮胎静态接地印痕的影响

以205/55R16半钢子午线轮胎为例,对轮胎静态接地印痕进行试验测量和有限元分析,研究充气压力和负荷对轮胎接地印痕的影响。结果表明,轮胎接地印痕半长和半宽在一定负荷下随充气压力的增大而减小,在一定充气压力下随负荷的增大而增大,且充气压力的影响较负荷大。根据一定充气压力下轮胎接地印痕半长随负荷变化的规律,得到标准充气压力240 kPa下轮胎接地印痕半长随负荷变化的计算公式。

基于分集接收技术的可见光接收机前端电路

为了减弱噪声对可见光通信质量的影响,提高可见光通信系统的抗干扰性,基于台积电180 nm CMOS工艺,提出了一种抗噪能力较强的可见光接收机前端电路.电路主要包括跨阻放大器、限幅放大器、直流偏移消除网络和输出缓冲级.输入端对信号进行两路接收,通过印制电路板绘制把外部两个光电二极管相连,对接收到的光电流信号进行等增益合并,合并信号作为输入信号提供给光接收机模拟放大电路,这种设计实现了分集接收技术,提高了光通信系统的信噪比.跨阻放大器采用调节型共源共栅结构,共源结构作为反馈环路,降低芯片的输入阻抗,共漏结构提高了跨阻放大器的带负载能力.限幅放大器采用改进Cherry Hooper型限幅放大器结构,引入反馈电阻降低级间等效电阻,扩展有效带宽,并通过增加负载电阻为支路提供偏置电流,有效提高了电路的输出范围.测试结果表明,在电源电压为1.8 V、光电探测器等效电容为5 pF时,光接收机的跨阻增益为88 dBΩ,-3 dB带宽为510 MHz,在误码率小于3.8×10-3的条件下实现了600 Mb/s的数据传输.芯片功耗为43.62 mW,整体面积为624μm×823μm,当误码率为10-9时,基于分集接收的光接收机的灵敏度为-11.5 dBm.对比实验表明,分集接收技术降低了可见光通信的误码率,提高了通信质量,因此基于分集接收技术的光接收机有望应用于室内可见光通信系统领域.

基于YOLOv5网络的轮胎面缺陷检测分析

当前时有发生因轮胎面缺陷导致汽车在行驶中发生严重的交通事故,轮胎面缺陷智能检测对避免这类交通事故的发生具有重要意义。深度学习技术被越来越多地用于目标检测领域,文章基于卷积神经网络模型YOLOv5提出一种轮胎面缺陷智能检测方法。首先建立具有4种轮胎面缺陷特征的数据集,然后通过YOLOv5网络训练数据集,最后用训练好的网络模型在测试集上检测。实验结果显示,在检测轮胎面缺陷任务中,YOLOv5网络模型的平均检测精度(mAP)达到65.4%,检测速度可达到38FPS,相较于YOLOv4网络模型与Faster-RCNN网络模型分别提高约4.1%与31.6%。对进一步研究更有效的轮胎面缺陷智能检测方法提供了参考。

基于林地激光点云的树木胸径自动提取方法

提出了一种基于随机RANSAC模型的树木胸径自动提取算法。首先,采用布料模拟滤波(CSF)算法对林地点云数据进行滤波,获取树木、地面数据与数字地面模型(DEM)并提取树木胸径处点云,然后进行欧式距离聚类,最后基于随机random sample consensus(RANSAC)模型拟合树木模型,实现自动化的树木胸径提取。使用上海市青浦区某区域两林区样地的地面激光点云数据对该算法进行验证,与实际人工测量树木胸径的平均偏差分别为0.79cm和0.52cm。实验对比结果表明,该算法在精度与时间性能上均优于基于Hough变换的算法与基于最小二乘的算法。

汽车爆胎对运动状态的影响研究

汽车爆胎是一种极其危险的工况,通过数学公式难以准确表达爆胎轮胎的力学特性,试验研究难度较大。文章以Carsim软件中的205/45 R17型轮胎为载体,通过对爆胎轮胎参数进行修正,建立了Carsim内置轮胎爆胎模型。通过仿真计算,车辆发生爆胎会导致汽车偏离预期道路,车身向爆胎轮胎侧偏转,爆胎轮胎纵向力及侧偏力剧烈变化,导致受爆胎影响最大的轮胎纵向力变大3.5倍,侧偏力变大10.5倍,仿真结果为爆胎车辆稳定性控制研究提供了基础。

胎面沟槽内异物对轮胎接地特性的影响

接地特性是影响轮胎磨损的重要因素。针对轮胎沟槽嵌入异物可能影响轮胎接地特性参数的问题,以205/55R16型子午线轮胎为研究对象,利用Abaqus软件构建3种不同胎面花纹的轮胎有限元模型,采用控制变量法对比分析静态工况下异物直径大小对胎面接地压力分布及接地面积的影响规律。研究结果表明,胎面接地处因异物与沟槽挤压形成了关于异物对称的空区域,且靠近胎肩一侧面积较大,减小了轮胎有效接地面积;随着异物直径增大,胎面平均接地压力与接地压力偏度值均呈非线性上升,影响程度排序依次为S型轮胎、Z型轮胎、纵沟轮胎,影响轮胎正常磨损。该结果可为进一步研究轮胎瞬态磨损和偏磨损提供参考。

西瓜霜润喉片中西瓜霜的含量测定

目的建立测定西瓜霜润喉片中西瓜霜含量的离子色谱法。方法采用Dionex IonPac^TM CS12A阳离子交换色谱柱(250 mm×4 mm),Dionex CERS 500型抑制器(规格为4 mm),淋洗液为15 mmol/mL甲磺酸溶液,流速为1.0 mL/min,进样量为10μL,电导检测器进行检测,西瓜霜的含量以硫酸钠计。结果硫酸钠进样量在0.9990~99.8996μg/mL范围内线性关系良好(r=1.0000);平均加样回收率为100.10%,RSD为2.03%(n=9)。结论离子色谱法专属性强,操作简便,结果准确,可用于西瓜霜润喉片中西瓜霜的含量测定。