高校重点实验室师资队伍建设和绩效管理创新与实践

分析了高校重点实验室建设中存在人才队伍不稳定、评价和激励机制不完善等问题,阐述了解决这些问题的紧迫性。提出了高校重点实验室师资队伍建设和绩效管理创新目标,讨论了以组建专业的、分层次的技术人才队伍为基础,以转变观念为前提,以建立系统化评价制度为保证,以成果数据为评价依据,全面实施重点实验室绩效管理的具体措施。

高校重点实验室绩效管理评价指标体系研究

分析了目前高校重点实验室现有的评价体系中存在的问题,阐述了解决这些问题的紧迫性。以高校重点实验室的功能定位和绩效的特点为基础,设计了一套综合的高校重点实验室绩效评价指标体系,为高校重点实验室持续有效的发展提供正确引导和科学客观的评价。

汽车空调多风口风量测试实验台研究

汽车空调通过控制鼓风机转速和电机位置,实现空调的模式、温度、风量调节。不同鼓风机转速、出风模式和温度电机位置的组合是复杂多样的。当前风量测量方式为各出风口逐个测量,风量测量装置需要在各个出风口之间进行拆装。为了有效避免风量测量装置在多个出风口之间重复拆装,有效提高试验效率,并且在测量目标出风口风量时,不影响其他出风口出风,能够有效还原空调箱出风状态,测量出空调箱正常工作时出风口风量,设计了一种汽车空调多风口风量测试实验台。本实验台在不增设流量计的基础上,设计了多个风量测量口的结构,可直接与空调箱的所有出风口连接,且各出风口风量测量时互不影响,保证测量准确性。

尾缘定常吹气对倾转旋翼机翼型气动性能影响

为改善倾转旋翼机气动性能,基于雷诺平均Navier-Stokes方程,采用数值仿真技术研究了尾缘定常吹气控制对倾转旋翼机翼型气动性能的影响。以A821201翼型为基础,系统地讨论了吹气角度、吹气速度和吹气孔宽度等参数对气动力的影响规律。计算结果表明:正角度吹气时,翼型的升力系数和升阻比要小于基础翼型;负角度吹气时,翼型的升力系数和升阻比要大于基础翼型。当吹气角为-45°时,相对于基础翼型,施加尾缘吹气控制后翼型的最大升力系数增加了6.48%,升阻比峰值增加了9.57%。在此基础上,随着吹气速度和吹气孔宽度的增大,翼型的升力系数和升阻比会进一步提升。当吹气速度为60m/s,吹气口宽度0.003C时,8°迎角状态下原来存在于A821201翼型上表面的分离涡完全消失。

随进式起草皮机振动起草皮装置研究

为解决随进式起草皮机工作时草皮根部切割不规整导致的草皮移植存活率低、起草皮工作效率低的突出问题,研发设计一种基于振动机理的随进式起草皮机。通过分析草皮根部切割机理,设计由振动部件、起皮刀具和起皮刀具升降机构等核心部件组成的振动起草皮装置,并对该装置进行模态和谐响应分析,获取其固有特性、响应特性和受激振力最大的关键零部件形变和应力分布。结果表明:随进式起草皮机在动力源常用工作频率33.3 Hz激励下,振动部件最大形变的仿真位移为0.246 63 mm,试验位移为0.278 3 mm,误差率为11.38%。相同工况下,起草皮机改进后的工作效率提高6.8%,晾置5天平均移植存活率提高2.5%,晾置7天平均移植存活率提高4.2%。为振动起草皮装置的进一步优化设计提供理论依据和改进方向。

面向CAM数控编程领域的知识图谱构建方法

为提高CAM数控编程领域的知识表达、管理和挖掘能力,提出了CAM数控编程知识图谱构建方法。分析了CAM数控编程阶段的信息表达形式,构建了CAM信息模型;采用概念到关系、局部到整体的本体构建模式并引入语义规则,实现了知识图谱模式层的构建。以某船用柴油机企业历史CAM编程案例库为数据源,构建了特征操作信息单元模型库,采用本体映射的方式完成了知识图谱数据层的构建,并通过知识融合、知识推理等手段扩大了知识规模,提高了知识质量。最后,开发了CAM知识图谱Web平台,验证了所提方法的有效性。

棱柱形径向剖分式超高压模具应力分析与实验研究

为了获得更高的承压能力和更大的样品腔容积,在传统年轮式超高压模具的基础上,提出了一种新型棱柱形腔体剖分式超高压模具。其特点在于内部的硬质合金压缸是离散组合式的,且腔体内部的面为平面,可有效减小周向拉应力。压缸剖分块在预紧力的作用下相互挤压,提供了大质量支撑和侧向支撑效果。对剖分成6块的棱柱形腔体剖分式压缸的剖分角度进行了研究,仿真结果表明,剖分角度越大,压缸受力越小。棱柱形腔体剖分式压缸在径向、周向和轴向均承受压应力,其应力条件接近于静水压力状态,可有效提高装置的使用寿命。对压缸的应力分布情况进行进一步分析,发现棱柱形径向剖分式压缸在各方面的表现均最优。经实验验证,相较于年轮式压缸,剖分式压缸具有更高的极限承压能力,并且棱柱形径向剖分式压缸的承压能力大于切向剖分式压缸。

数字孪生驱动的船用柴油机关键件加工质量管控方法

针对船用柴油机关键件加工过程中出现的质量不均衡、预测性不足等问题,提出了数字孪生驱动的船用柴油机关键件加工质量管控方法。通过构建柴油机关键件质量管控数字孪生模型,使物理生产单元、虚拟生产单元及生产管理系统协同工作,实现柴油机加工过程中质量数据采集、分析和反馈一体化,并指导车间操作人员进行加工生产。采用基于BP-RBF神经网络算法预测刀具的完整使用寿命,并结合遗传算法(GA)和刀具磨损模型对刀具加工参数进行在线优化,实现刀具及刀具参数的调度指导与调整。最终基于管控平台进行加工刀具寿命预测与优化功能模块开发,并通过系统功能仿真,验证了该方法的有效性,为船用柴油机关键件加工质量管控提供了一种的新的途径。

三氯氢硅流化床气体分布器的模拟与优化

气体分布器是影响三氯氢硅流化床内部气固流化效果的关键部件,为了研究气体分布器结构对流化床气固流化效果,运用Workbench软件模拟分析了平板气体分布器以及带有140°锥角的气体分布器,发现了两种分布器所在问题,并针对问题,设计了一种W型气体分布器。模拟分析发现:W型气体分布器相较于平板型分布器,更不易形成较大的气泡,形成的小气泡也能迅速破碎与固体混合,加快流化床流化进程,提高效率;相较于140°锥角分布器,在中段或者底部形成的固体颗粒堆积,由于设置了160°向上突起的吹风区域,能很快的与气体混合,不会一直在底部或中段堆积,扩大了流化空间,提高了反应区域利用率。

基于Fluent三氯氢硅流化床换热管的数值模拟

在三氯氢硅流化床反应器中,温度对于产物三氯氢硅转化率有着至关重要的影响,而U型换热管是影响床内温度的关键内构件。为了增强三氯氢硅流化床中床体内部流体和换热管换热效果,保持床体内温度与压力均匀分布,设计了一种U型换热管束内外表面结构为螺旋肋结构。运用Fluent19.0软件对初始光滑管和螺旋肋管进行数值模拟对比,并通过换热管内的温度和压力等方面探讨引入螺旋内肋条结构后实现换热性能强化的内在机制及程度。计算结果表明:螺旋肋管相较于光滑管,其压降损失更小,压力分布更加均匀;对比两管管道内部以及出口处温度,肋管外壁与床内流体换热的面积更大,且肋管壳温度为205℃,光滑管壳温度为150℃,其表明螺旋肋管更能使内外流体交换热量,换热效果更好。

基于FLUENT波形板换热器的数值模拟

折流板的使用能提高换热器的换热效率,但弓形折流板换热器存在壳程流动死区大、换热不充分等缺点。设计出一种波形折流板,其折流片呈波形且与弓形折流板复合布置,利用FLUENT软件考察了不同流速下波形与普通弓形折流片换热器壳程流动死区和温度变化。计算结果表明,波形折流板换热器内的流动死区小于弓形板换热器,且换热效率也更高。

基于灰狼算法的多目标车间调度优化

针对车间的调度问题,现有研究多集中于生产效率的单一优化,忽略了机器负载、能耗等方面的优化。为提高作业车间的生产效率,同时优化车间内多个核心指标,建立了包含最小化最大加工时间、机械负载、以及加工能耗等指标的车间调度模型。提出了混合交叉搜索策略的灰狼算法(MSS-GWO),通过引入选择系数提高了种群的多样性;并设计了一种非线性函数进行动态调整全局搜索和局部搜索以保持种群多样性的同时使算法快速收敛;对领导狼引入动态权重避免算法陷入局部最优解。通过MK数据集测试,验证了混合交叉搜索策略的有效性,并与其他文献的方法进行对比,验证了算法在多目标车间调度问题的优越性。

基于OVMD-TVFEMD二次分解和HPO-ELM的水电机组振动趋势预测

针对已有水电机组振动趋势预测模型的局限性,提出了一种基于最优变分模态分解(OVMD)、时变滤波器经验模态分解(TVFEMD)、猎人猎物优化算法(HPO)和极限学习机(ELM)的水电机组振动趋势预测方法。该方法先通过OVMD对原始水电机组振动信号进行自适应分解,进一步采用TVFEND对分解后的残差进行二次分解。然后建立各子序列的HPO-ELM振动趋势预测模型;叠加重构所有子序列预测结果获得最终的预测振动信号。研究结果表明,该方法预测效果明显优于传统方法,有效提高了水电机组振动趋势预测精度,具有较好的工程应用价值。

非对称过水系统抽蓄机组调速系统稳定性分析

为研究非对称过水系统抽蓄电站的稳定性,基于Hopf分岔理论,先建立了带上游调压室的一管双机非对称过水系统抽蓄机组调速系统数学模型,在此基础上进行了Hopf分岔分析获得了调速系统的理论稳定域,并分析了不同控制参数下机组的动态响应特性,验证其理论稳定域;再揭示了一管双机式抽蓄机组动态响应的多尺度振荡特性及其产生机理;最后,探究了水流惯性时间常数、水轮机惯性时间常数和调压室时间常数对系统稳定性的影响规律。结果表明,带上游调压室的一管双机非对称过水系统抽蓄机组调速系统的Hopf分岔是超临界的,其稳定域由两条分岔线共同决定;调压室及机组间的水力干扰使得机组的响应特性呈现明显的多尺度振荡特性;较大的水流惯性时间常数和较小的水轮机惯性时间常数对系统稳定性有利,调压室时间常数对系统的稳定性影响呈现饱和特性。研究结果对抽蓄机组的智能控制和电站过水系统设计优化具有重要的指导意义。

J型折流板强化传热及CFD分析

换热器是化工行业的基础设备,其应用非常广泛,换热器的换热效率高低直接影响着工业生产的效率。而传统的换热器大多采用单弓形折流板,该结构在折流板的背风面易产生涡流死区,使得单弓形折流板换热器的传热效率降低。因此,通过对传统折流板进行优化设计来提高换热效率和降低压力损失有着重要的工业应用价值和理论研究意义。针对弓形折流板换热器存在壳程流动死区大、换热不充分等缺点,设计出一种J型折流板。首先,确立结构参数并通过三维软件建模,然后利用FLUENT软件考察了不同流量下J型与弓形折流片换热器流场分布、传热系数的性能变化,最后进行对比分析,结果表明:J型折流板结构较弓形折流板使内部流体速度分布更均匀,传热系数是弓形折流板的0.5~2.5倍。

均匀进气喷嘴塔数值分析

进气喷嘴装置是影响脱硫塔内部气体分布均匀性的重要结构,气体分布越均匀,脱硫效率越高。设计出一种均匀进气喷嘴塔,并利用Fluent软件将均匀进气喷嘴塔与空心锥进气喷嘴塔内部三维流场进行了数值模拟。结果表明:均匀进气喷嘴塔内气体流动比空心锥进气喷嘴塔平稳,无大波动,且相同高度截面上的E值小于空心锥进气喷嘴塔。根据E=0.5来判断,均匀进气喷嘴塔内气体均匀度约在Y=1.5 m的高度达到标准,进而推断得出均匀进气喷嘴塔比空心锥进气喷嘴塔材料节省25%。

压力容器含裂纹接管过渡区有限元分析及优化

针对压力容器服役过程中因应力集中而形成裂纹的问题,运用有限元软件仿真计算压力容器接管过渡区裂纹尖端应力强度因子和最大等效应力。通过改变接管尺寸、焊接不同厚度补强圈或翅片,比较其对Ⅰ型应力强度因子KI及最大等效应力的影响。结果表明,增大接管壁厚和内、外过渡圆角直径,减小接管开孔尺寸,焊接补强圈或翅片均可一定程度上减小KI及最大等效应力;增大内过渡圆角直径的效果较增大外过渡圆角直径的效果更好;补强圈与筒体厚度比存在最佳值,厚度比为0.35时KI及最大等效应力最小;焊接翅片可有效降低KI及最大等效应力。

一种提高重载尼曼蜗轮副使用寿命的方法

针对重载尼曼蜗轮副使用过程中磨损严重的问题,从精确修形和数字建模两个角度,提出了一种提高重载尼曼蜗轮副使用寿命的方法。首先,提出对蜗轮进行齿廓修形的方法并设计出齿面修形的结构;然后,运用UG软件建立三维造型;最终,将修形后的蜗轮蜗杆传动应用于一些公司的冶金减速器装备中,良好的应用效果验证了设计的可行性和正确性。

316不锈钢选区激光熔化成形工艺优化

针对316不锈钢材料,以精度、表面质量和致密度为优化目标,在选区激光熔化3D打印设备上进行了工艺单因素和多因素寻优试验。分析了实验数据,得出了合理的成形工艺方案。运用该方案,基于复杂三维实体造型,加工出了316不锈钢成形件。经检测,复杂成形件的精度、质量和致密度被优化。

利用数字几何技术重建个性化骨骼模型

背景:由于医学CT体数据存在各向异性的特点,导致CT序列图像重建网格模型时产生阶梯表面,从而影响后续的医学诊断。目的:利用数字几何处理技术重建个性化骨骼模型。方法:首先基于互信息的图像配准算法对骨骼CT序列图像进行配准,接着使用图像分割提取骨骼轮廓集并转化为三维点云,然后使用高斯加权的主成分分析方法估算点云法向量并对点云进行三边滤波去噪,最后对点云进行自适应圆球覆盖及网格化处理,完成个性化骨骼模型重建。结果与结论:文章所提的方法可以生成光顺的个性化骨骼表面网格模型,所形成的三角网格形状规则且自适应分布,可以为计算机辅助制造、有限元分析及3D打印提供准确的三维模型。