介绍了一种在传统螺杆式送粉器的基础上通过增加压差结构使送粉更加稳定的精密热喷涂送粉器。首先确立精密热喷涂送粉器的关键参数,完成整体机械结构的设计、气路电路设计及相关元件的选型工作,并成功研制了新型的精密送粉器样机。然后将其与在线智能复合喷涂配套系统进行联接调试运行,并观察试样喷涂层的断面形貌,发现其送粉精度小于2%,且试样喷涂层的孔隙率极低,可以满足在线智能复合喷涂对送粉精度及涂层质量的要求。

以深度学习为基础,构建了一个基于深度神经网络的回归预测模型。根据样本数据,以损失函数最小为训练目标,通过反向传播算法以及随机梯度下降方法训练模型,采用训练结果对高超声速飞行器表面热环境进行评估。采用典型飞行任务中的782个样本数据进行算例分析,预测结果与实际数据的对比结果表明,壁面热流峰值和温度峰值的平均误差分别为3.03%和1.86%,表明该模型具有快速、高精度的特点。

为解决当前教学中存在的学生认同度不高、课程思政案例库较少、忽略"传道"等问题,通过充分挖掘"计算机辅助三维设计"课程知识体系所蕴含的思政元素,采用形成性和终结性评价相结合的考核制度,从创新意识、工匠精神、职业素养、团队合作等多维度评定,在专业知识传授中塑造学生正确的价值观,达到了较好的教学效果,学生满意度在80%以上。获得国家级、省级资助项目3项,国家级、省级竞赛获奖32人次,挑战杯奖项2项,基本实现了思想政治理论教育与专业课程教育的同频共振。

针对高压共轨系统实验中轨压曲线连续缺失与异常问题,使用一种分形插值方法拟合轨压曲线。通过对比分形插值曲线与原始曲线的EMD(地球搬运距离)值,获得最佳的垂直比例因子值,并将分形插值法与Lagrange插值法和三次样条插值法进行对比。结果显示,相比其他插值方法,分形插值法能更精确地还原轨压信号的整体变化趋势与局部波动特征,并且拥有更高的精度。在对轨压曲线进行插值时,分形插值曲线的EMD分别比Lagrange插值曲线和三次样条插值曲线减小了65.3%和50.3%,证明了分形插值法更适合波动强烈的轨压曲线的插值。

为了完善滚珠丝杠副可靠性增长体系,根据滚珠丝杠副磨损与摩擦力矩的相关性,分析摩擦力矩变动量对可靠性的影响,基于滚珠丝杠副小批量生产且运行故障少的情况建立小样本可靠性增长评估计算模型。提出一种滚珠丝杠副可靠性增长试验方法,对摩擦力矩优化前后不同厂家的国产滚珠丝杠副进行可靠性增长试验研究。结果表明,减小摩擦力矩变动量促使滚珠丝杠副MTBF(平均故障间隔时间)得到明显提升;同时,对比预紧力以及行程误差退化速率发现,摩擦力矩变动量越小,磨损速率越慢,进而验证了可靠性增长试验中控制摩擦力矩变动量的必要性。

简要介绍了扭矩限制器的结构和工作原理。从风力发电机组现场故障数据分析入手,排查分析了扭矩限制器损坏的原因。通过排查,发现扭矩限制器结构设计存在缺陷,摩擦片受到的预紧力不能及时补偿,导致打滑的发生,根据理论分析结果,提出改进方案,然后对改进方案进行理论计算,最后通过对比试验,证明改进方案的有效性、理论分析与推导的正确性。

针对当前民用飞机预冷器性能设计缺乏普适、量化的评价标准问题,提出了基于飞机运营包线分解的性能设计思路,并给出基于功率因子的定量评估指标参数。基于系统的运行逻辑,提出了一种适用于工程计算的快速校核方法。与真实引气系统性能对比分析表明,基于功率因子的定量预冷器换热临界点选择方法,能够准确地捕获预冷器的性能设计点。而在已知预冷器性能特性的情况下,快速校核计算方法能够较为准确地得出预冷器的出口温度。

开展了曲面共形天线液冷板的3D打印结构协同设计,形成了适合于3D打印成型的曲面液冷产品结构。梳理了曲面液冷板3D打印成型工艺流程并划分为3个主要阶段。研究了曲面液冷板残余应力及宏观变形控制、微细流道尺寸精度控制技术,开展了微细流道粉末清除试验,成功制备了满足尺寸精度与散热需求的曲面共形天线液冷板。

以动态秤称重结构为对象,研究钢球-碗状结构的晃动特性以及晃动对称重数据波动影响的机理。针对称重结构,分析其受外部冲击时的稳定性,可知钢球-碗状结构的晃动一方面引起传感器受力点位置偏移;另一方面晃动的垂直方向加速度变化造成传感器受力改变,从而影响称重数据。通过建立动力学模型进行数值计算,并对比计算机运动仿真结果,发现称重结构晃动频率与钢球-碗状结构半径差呈负相关,并且称重结构垂直方向加速度变化频率以及其造成的称重数据波动频率都是晃动频率的两倍,研究结果可为动态秤的振动控制和滤波算法提供思路和依据。

为了提高铣刀的耐用性,并将分屑原理有效地应用到铣刀中,以插铣刀具为例,基于刀具分屑原理,通过分析其他具有分屑原理的刀具,选择两种适宜的刀具结构设计的分屑原理,即多刃组合错位分屑原理和波刃分屑原理,构建了基于分屑原理的插铣刀每齿允许进给量与刀具几何参数之间关系的数学模型,在对铣削刀具进行大量切削实验的基础上,通过对切削力、切削振动幅度和刀具磨损的分析,证明应用组合错位分屑原理可以减小刀具对材料施加的切削力,提高刀具使用寿命。同时,波刃切屑原理可以使切削力不足的问题得到一定程度的解决,从而提高了刀具的使用寿命以及性能。