在对热电制冷原理研究的基础上,通过对“人体-降温服-环境”的传热分析,设计了一款基于热电制冷技术的降温服。搭建实验测试平台,通过实验获得了不同工况下受试者的生理参数,对所研制的降温服性能进行了测试。实验结果表明,热电制冷降温服对于在高温环境下的工作人员具有一定的降温效果,有助于减少人员的热诱发疾病,可为热害防护提供支持。

研究表面微观结构对液滴动态润湿性能的影响,具有重要的科学意义和工程应用价值。多体耗散粒子动力学(MDPD)方法是一种介观尺度的模拟方法,可以实现不同微结构表面与流体间的相互作用。通过与实验和模拟结果进行对比的方法验证了液滴浸润固体壁面模型的准确性和可行性,系统研究了微结构参数对表面浸润性能的影响。结果表明微柱高度对液滴浸润状态的影响并不是一直存在,微柱高度为1时,固壁表面均表现为亲水;微柱高度为2时,随着面积分数的增大,固壁表面由疏水变为亲水;微柱高度超过阈值2时,固液作用基本不会改变。

针对光纤光谱仪传统的Czerny-Turner结构存在性能不稳定、调节效率低的问题,提出了用1面反射镜来同时充当准直镜和聚焦镜的新光路结构,并以200~1000 nm为工作波段、分辨率不低于1.5 nm为初始条件,结合零阶和一阶消像散条件及消彗差条件,推导出了对称交叉型C-T结构的一阶消散条件;随后使用Zemax对设计的光路结构进行了仿真分析和优化,并根据优化结果完成了相应的机械结构设计。对优化后的光路结构进行了稳定性、分辨率、波长工作范围测试,结果显示,实现了工作波段在200~1000 nm、分辨率1.5 nm、稳定性有所提高的设计要求。

针对变压器铁芯钢片在生产和运输中受挤压容易变形弯曲,设计了一种变压器铁芯钢片自动矫直机,实现了对钢片的自动矫直;设计了一种散热片自动焊接装置,实现了散热片自动装配与焊接,并能在焊接完成后进行超声波探伤,大大提高了生产效率。在此基础上,设计了一种应用于电力电子变换装置的变压器,完成了样机的安装并进行了测试。通过实验验证了变压器参数设计和所设计的自动化钢片矫直机、散热片焊接装置的正确性。

结合铁路接触网腕臂预配过程,基于某企业的腕臂预配全自动化要求,设计开发了腕臂套管零件自动供料系统。该系统采用六轴工业机器人,与工件物料库、装配工位有机结合,通过设计机器人机械手、料库台置具、落料工位(腕臂预配的装配工位),并基于控制过程构建了腕臂套管零件自动供料系统的控制系统,实现对不同类型、不同尺寸工件的抓取和自动上、下料。同时,介绍一种离线规划与在线示教相结合的机器人示教编程方法,降低了示教内容的复杂度,有效节省了在线示教所占用的生产时间和现场调试时间。

采用MSC.Dytran建立了大型客机水上迫降流固耦合仿真模型,研究了典型参数下飞机运动姿态的变化规律,分析了水上迫降过程中机身、发动机和平尾上水载荷的分布规律。研究发现,大型客机水上迫降过程主要分为初始低头、吸力抬头和后继低头3个阶段。后机身水载荷大、冲击次数多,是机体结构中受载最严重的部位。平尾上水载荷峰值出现在吸力抬头阶段和后继低头阶段前期,而发动机上水载荷峰值出现在后继低头阶段后期。

综合运用X射线衍射、光学显微、扫描电镜、能谱分析等技术,系统地研究了一种铜锆合金(Cu47.2Zr47.2Cr0.6Al5)合金锭经铜模快速冷凝后的压缩断裂行为。研究发现,该样品在压缩试验中发生的断裂为典型的脆性断裂,断裂起源于枝晶与含铝共晶相之间的晶界处。

为精准识别电网动态拓扑结构中的故障,研究了基于粒子群优化算法的电网动态拓扑结构智能识别技术。分析了电网动态拓扑结构特点,构建了电网动态拓扑图数据库,通过图数据库创建层获取数据源,并对数据进行了图数据化处理;设计了包含图数据库创建层与电网动态拓扑结构识别层在内的智能识别技术,结合深度优先遍历算法和粒子群优化算法,智能识别了拓扑结构中的一类环路、二类环路及孤点故障。实验结果表明,该技术可识别复杂电网的动态拓扑结构故障,识别率为98.75%,提高了故障识别的准确率。

利用一维分析软件KULI建立了某新能源车型空调系统仿真模型,该模型基于几何参数和实验数据建立,实现了空调制冷性能和电池包冷却性能耦合仿真。模型基于电池包发热特性以及空调系统各边界条件,在对整个空调制冷性能、电池包冷却性能进行了耦合仿真分析后,结合性能目标对整车空调系统提出了优化方案。最后通过试验验证了优化方案的可行性,优化后的空调系统可同时满足整车制冷性能需求以及电池包冷却性能需求。

提出了一种基于跳频的散射通信新方法,使用跳频对抗散射通信衰落。建立了跳频散射通信模型,给出其接收信号算法流程,并对其进行仿真。探讨了基于Simulink仿真环境的跳频扩频通信信号质量监测,采用伪随机数驱动信号集对系统跳频扩频过程进行仿真分析,使其对核心信号的信噪比影响降到最低,以便在后续信号处理过程中可以使用软件高保真地提取相关信息。对通信质量,通信中的干扰与杂波、衍波、噪声等进行有效模拟,同时监控通信信号的质量。基于Simulink仿真,对扩频通信系统进行优化,基于通信去噪估计有效克服信道的多重性,抑制噪声放大。