Intelligent Layout Method of the Powerhouse for Tank & Armored Vehicles Based on 3-Dimensional Rectangular Packing Theory

Probes into a new and effective method in arranging the powerhouses of tank & armored vehicles. Theory and method of 3-dimensional rectangular packing are adapted to arrange effectively almost all the systems and components in the powerhouse of the vehicle, thus the study can be regarded as an attempt for the theory's engineering applications in the field of tank & armored vehicle design. It is proved that most parts of the solutions attained are reasonable, and some of the solutions are innovative.

两条轴线平行布置的泄洪洞出口联合消能工布置形式研究

针对芝瑞抽水蓄能电站下水库两条轴线平行布置的泄洪排沙洞,原设计方案出口联合消能工存在消能效果差的问题,通过选用单体正态水工模型,基于水力相似准则进行水工模型试验,对出口联合消能工的布置形式进行研究。试验实测数据表明,最终推荐方案可有效提高消能效率、改善水流流态、优化设计方案,并达到了减少工程投资的目的,有效地解决了轴线平行布置的泄洪洞出口联合消能问题。

近距离特厚煤层回采巷道合理布置优化研究

针对近距离煤层开采后遗留煤柱下位特厚煤层回采巷道布置的技术难题,以开滦集团唐山矿为研究对象,综合采用理论分析、数值模拟和现场实测等研究手段,对上位煤层采动后的底板破坏深度、残留煤柱底板应力分布及下位煤层巷道顶板非均布载荷下易被破坏的原因进行了研究。研究表明:上位煤层开采引起的支承应力导致的最大破坏深度为31.5 m,对下位煤层回采巷道布置产生影响;煤柱底板的垂直应力分布具有明显的非均布性,下位煤层回采巷道更易达到抗拉极限而产生变形破坏。同时对比了下位煤层四种巷道布置方式下的主应力分布特征,优选出内错式和平移式布置方式。进一步,通过巷道的应力改变量Δσ和位移改变量ΔD评估回采巷道顶板受应力及变形的不均衡程度,结合数值模拟计算和现场工业性试验数据印证,得出9~#煤层工作面回采巷道最佳内错距离为37.5 m,为特厚煤层回采巷道布置提供了借鉴依据。

非最终灭菌疫苗制剂车间布置设计探究

本文以第十届全国大学生制药工程设计竞赛题目——“7000万只新冠疫苗制剂车间工艺设计”为例,针对非最终灭菌疫苗制剂生产车间布置设计进行探讨,分析非最终灭菌疫苗制剂车间布置设计的关键因素。在GMP和医药工业洁净厂房设计标准等规范的基础上完成了新冠疫苗车间布置设计,并对人物流路线、洁净区压差以及消防逃生的设置进行了说明,希望为今后疫苗生产车间布置和生产过程的环境控制提供参考。

复杂载荷下的核管路支架智能布置

当前,核电管路支架布置通过人工试算反复迭代来实现,存在劳动强度大、设计周期长、成本高等缺点。借助管路有限元力学分析,提出一种基于粒子群-遗传混合算法的三维空间核电管路支架智能布置方法。布置示例表明,所提方法可在管路的三维全局空间内自动布置不同功能的多个支架,在满足《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》设计规范的同时减小了工作量。

纯电动汽车前舱电驱动总成布置架构分析

电驱动总成是纯电动汽车的核心部件,其位置的确定是整车前舱布置的关键,关系到整车性能、前舱架构策略及平台拓展能力。文章旨在建立一种纯电动汽车前舱布置架构,分析了纯电动汽车前舱布置空间特点,围绕前舱关键部件电驱动总成位置,研究了前舱电驱动总成布置过程中关键尺寸因子的影响关系,并总结得出了纯电动汽车前舱电驱动总成的布置方法及周边子系统的布置原则。

实验动物建筑设计要点分析

以实验动物建筑设计为切入点,本文主要从建筑的总体规划、建筑平面布局、竖向交通、建筑层高、室内装修等方面对实验动物建筑的设计要点进行了分析,以便提升建筑设计的合理性,为同类项目的设计提供参考。

大埋深沿空掘巷非对称支护技术的数值模拟研究

针对充填开采沿空巷道支护过程中的非对称性大变形难题,以邢东矿11216运料巷为实例,运用数值模拟确定不同支护方案下的预应力场分布特征。模拟结果表明,综合考虑支护效果和成本,顶锚索呈“3-3-3”排布、实体煤帮锚索为双排排布、煤柱帮锚索为单排排布的支护方案最好。现场围岩形变观测结果表明,支护方案能够有效控制巷道形变。

风电运维母船桅灯布置方案分析

风电运维母船因其特殊布局而导致桅灯布置困难,需要寻找一种方便有效的桅灯布置方案。本文以一国内自研风电运维母船的桅灯布置为例,通过设计一种创新性的可倾倒式前桅灯杆,利用船上已有的高点布置后桅灯,成功解决了这一问题,为风电运维母船桅灯布置方案提供了思路。

电化学储能电站布置方式经济性分析和安全防范

电化学储能电站布置方式主要有站房式和预制舱式,两种不同的布置方式分别有不同的运行安全防范重点,本文以浙江省某站房式电化学储能项目为例,引入预制舱式布置方式的相关调查数据,通过比较分析的方法,得出电化学储能电站站房式布置的优越性,为同类型或者相近的项目提供参考。

错层位巷道布置放顶煤开采关键层的稳定特征

通过理论分析错层位巷道布置关键层的稳定特点,发现接续工作面的长度对上一工作面关键层的稳定性有影响.借鉴已有成熟的关键层理论公式,在计算中采用四边固支薄板并结合固支梁的力学特性,对错层位巷道布置关键层的稳定性进行公式推导,得出关键层跨度的极限临界值.通过相似模拟实验,验证了错层位巷道相邻工作面关键层稳定的特点.结果显示,错层位巷道布置随着接续工作面长度的增加造成接续工作面之间公共关键层的位置不断升高,直至地表,多个工作面之间显现出单一超长工作面关键层的特点.

波束形成传声器阵列性能研究

基于不同条件下均匀线性阵列的波束形成输出,分析了阵列尺寸、传声器数目、信号频率、阵列张角等参数对其性能的影响。以非规则轮形阵列为例,阐述了平面阵列性能仿真分析方法及过程,并对矩形网格阵列、十字轴阵列、人字形阵列、圆环阵列、非规则的扇形轮阵列进行了仿真分析及对比,得出了各阵列的阵列模式径向分布函数和最大旁瓣水平随波数的变化关系,探讨了传声器布置形式对阵列性能的影响。在此基础上,开发了通用的阵列性能分析软件,为阵列性能分析、阵列选型和阵列设计及优化提供了有力工具。

深部倾斜煤层综采巷道布置优化

针对某矿井深部倾斜煤层综采中存在的主要问题,进行巷道布置合理优化,引入错层位巷道布置采全厚采煤法.进一步发展完善错层位巷道布置体系,根据实际情况,将进风巷完全布置在顶板稳定的岩层中,将回风巷布置成半煤岩巷,并结合具体问题进行技术分析,运用有限差分软件FLAC3D进行了模拟验证.结果表明:这种布置方式能保证煤矿的安全生产,提高采出率,降低巷道维护成本,并有效防治冲击地压等一系列问题.

基于内部可行域的住区建筑物自动布局算法

为了实现住区建筑物自动布局设计,文中根据住区建筑物布局设计时需要考虑的日照、消防等约束,构造了建筑物布局的数学模型,借鉴正交矩形布局问题的相关算法和临界多边形的计算方法,实现了单类型建筑物的行列式和周边式自动快速布局方法。文中提出了建筑物实际占地区域相对于规划建筑用地的内部可行域算法,结合内部可行域方法得出边界条件,采用砌砖式算法进行快速行列式布局,由内部可行域边界组成布局路径,进行快速周边式布局。文中最后通过算例展示了方法的实现结果,验证了该方法的可行性。

弧门主框架及启闭机系统结构布置的多工况多目标优化

针对弧门主框架结构布置(主梁悬臂长度、主框架单位刚度比、弧门半径)及启闭机布置时,考虑工况单一、优化目标单一及以经验为主而无法实现全局最优的问题,依据现行水工闸门规范,采用多工况多目标整体优化的方法对闸门和启闭机系统结构布置进行整体优化,优化目标为:1)主横梁跨中正弯矩与支座处负弯矩的绝对值相等,并且在正常蓄水位闸门全闭工况、校核水位瞬间开启工况和闸门全部开启3种工况下的最大值达到最小;2)弧门半径达到最小,且不同工况下支臂端处负弯矩绝对值的最大值达到最小;3)液压启闭机的容量最小。根据规范确定以下约束条件:1)主横梁的悬臂长度;2)主框架单位刚度比;3)液压启闭机在弧门启闭全过程中的正常运行条件;4)弧门半径与门高比;5)液压启闭机启门力的允许范围;6)液压启闭机布置构造要求。据此建立求解弧门主框架和启闭机系统结构布置的多工况多目标整体优化模型。工程实例求得弧门主框架及启闭机系统结构布置最优时的优化变量为:无量纲主梁悬臂长度为0.160,主框架单位刚度比为8.69,弧门半径与门高比为1.3,启闭机吊点位置距闸墩侧墙无量纲距离为0.13,全闭时启闭机的拉杆与支臂的夹角为34.6°。研究结果表明:采用多工况多目标整体优化的方法对弧门和启闭机系统结构布置进行整体优化,不仅方法简洁实用,而且使弧门结构控制内力及启闭机容量均大幅减小,实现了该系统安全性与经济性统一的全局最优布置,同时弥补了中美两国现行规范及现有研究成果中不能考虑不同工况且主梁悬臂长度、主框架单位刚度比、弧门半径以及液压启闭机布置均凭经验选取的不足,又为中美规范的进一步修订完善提供了简明方法。

某板式住宅高层建筑剪力墙结构优化设计研究

探讨了高层建筑混凝土剪力墙结构优化设计的基本原则,针对某板式高层混凝土剪力墙住宅,建立了6个结构布置方案,并进行了建模和计算,分析了结构楼层侧移刚度、位移和位移比、刚度比、剪重比和地震力、楼层地震剪力、周期比等指标的变化规律。通过控制结构水平位移和抗侧移刚度,以钢筋和混凝土用量最小为优化目标,对剪力墙结构方案进行优化。分别通过改变层数和平面尺寸,进一步分析不同高宽比对结构材料用量的影响,并通过回归分析,得到了高宽比和材料用量的关系。根据剪力墙结构优化设计的结果,提出了板式高层住宅剪力墙结构优化后的材料用量建议值,可为类似工程的结构设计提供参考。

交、直流共用超/特高压输电走廊下地面工频电场及最优相序排列方式分析

为减小共用走廊高压输电线路的地面工频电场使其达到最低水平,研究了走廊内输电线路相序排列方式与地面工频电场的关系,得到了使输电线路走廊中部区域地面工频电场最小的最优相序排列方式。通过对地面工频电场空间矢量分布和相导线电压相位关系的分析,给出了此最优相序排列规律的物理解释。采用典型参数建立了各回导线不同布置条件下共用走廊输电线路地面工频电场计算模型,计算了不同相序排列方式下走廊中部区域地面工频电场最大值;找出了中部区域最大值极小时的线路相序排列方式,验证了该最优相序排列方式的正确性与适用性。最后,结合已有相关研究成果,提出的共用走廊高压输电线路最优相序排列方式,为各同杆双回线路均逆相序排列,且在走廊中部区域非同杆各回线路靠近走廊内侧(或距地面最近)的相线间相位应相差120°、中间导线间相位应相同,为实际工程提供指导。

错层位外错式沿空掘巷机理及相邻巷道的立体化联合支护技术

针对特厚煤层中应用错层位外错式沿空掘巷与相邻巷道的立体化联合支护机理展开研究。首先理论分析了错层位外错式沿空掘巷布置特点,发现:(1)沿煤层顶板及起坡下方的三角煤体保持稳定且对实体煤提供侧向支承应力σx作用,因此一侧采空情况下实体煤从上至下出现了新的变化,即侧向支承应力从0增加至σx;(2)依据巷道布置层位与侧向支承应力的不同,将特厚煤层从上至下进行了分区,分别为一侧采空实体煤分区、过渡区与弹性区;(3)布置接续工作面沿空掘巷时,其围岩处于弹性状态,巷道顶部属于一侧采空实体煤内的破碎区、塑性区,因此承载小,也即实现了围岩稳定与载荷低二者之间的统一。利用相邻两条巷道高、低不同这一立体化空间关系,提出相邻巷道的立体化联合支护技术,分析其特点包括:(1)沿煤层顶板布置巷道,主动支护可打入深部稳定岩层内;(2)通过加强一侧采空实体煤内的加固作用,为相邻沿煤层底板巷道提供锚固点;(3)底板沿空掘巷顶部支护体可深入顶板岩层、联合锚固区与过渡区,可实现全长锚固以更加充分发挥支护作用。为了验证前述理论成果,采用数值模拟进行计算分析,发现:(1)采用错层位外错式沿空掘巷技术,显著改善了沿空巷道围岩性质与应力分布现状,实现了低应力与围岩稳定二者的统一,且验证了前述对错层位外错式沿空掘巷特厚煤层纵向分区的成果;(2)零原岩应力场条件下联合支护效果较为明显,沿顶巷道顶板锚索深入基本顶段、巷帮一侧锚固段、沿底巷道顶板锚索深入岩层内与联合锚固区均出现应力集中作用,显著改善了沿底巷道单巷支护受顶煤厚度限制无法形成有效锚固点的现状;(3)在对实际工程背景的数值计算发现,与沿底巷道围岩大范围破坏且无法控制相比,采用错层位外错式沿空掘巷相邻巷道联合支护技术可显著控制沿空巷道围岩破坏范围。

机械产品布局设计的约束

基于自上而下的设计思想 ,将机械产品设计中的布局约束按照属性信息、行为信息和形位信息分类。提出将布局约束分为部件级、零件级和特征级以及由整体到局部进行分层表达的思想 ,探讨约束层次。

基于粒子群和蚁群算法的船舶机舱规划方法

基于粒子群算法和蚁群算法,提出了一种优化算法用于求解船舶机舱布局规划问题.船舶机舱规划问题主要包括设备布置和管路敷设.由于船舶机舱空间有限,设备和管路数量繁多,约束条件复杂,在进行具体设计过程中,需要反复多次校核修改,才能获得可行的设计方案.为了充分考虑设备布置和管路敷设设计两者之间的耦合作用,建立数学模型,从而获得全局最优的设计方案.模拟实验的结果证明,所提出的优化方法在求解船舶机舱布局规划问题中的可行性和有效性.