大口径全焊接热力球阀具有空间结构紧凑、关断速度快、使用寿命长等优点,广泛应用于长输管线油气输送系统中。以研制的新型大口径全焊接热力球阀为研究对象,采用有限元软件对全焊接热力球阀在受拉、受压和承受弯矩3种状态下的强度和刚度进行了有限元分析,得到了全焊接热力球阀及各部件von Mises应力和变形分布。结果表明3种状态下球阀最大von Mises应力均没有超过材料的屈服极限,最大变形量较小,全焊接热力球阀结构安全,符合设计要求。

结合GB150《压力容器》中顶盖封头厚度计算公式与小挠度薄板理论,分析了影响高压容器顶盖封头强度的因素。针对依据标准设计的大直径容器的顶盖封头厚度与工程实际有较大差异的问题,提出了顶盖封头厚度的修正计算方法。通过现场数据验证了修正后顶盖封头厚度计算公式的正确性,为大型高压容器的可靠性设计提供了有益参考。

为解决因橡胶自身刚度较大,导致橡胶隔振支座作为被动隔振器在低频隔振上效果较差的问题,提出了一种基于折纸构型中Kresling双稳态子构型的橡胶隔振支座的附加装置。有限元仿真分析表明,基于折纸元素的改进型橡胶隔振支座有效降低了低频刚度,相比普通支座具有更优的低频隔振性能,有效拓宽了橡胶隔振支座的适用范围。

针对复杂配网故障定位精度不高的问题,提出一种改进布谷鸟算法的配网故障识别与定位模型。首先,结合搜索步长和迭代次数改进布谷鸟算法,提高算法搜索精度;其次,构建基于改进布谷鸟算法的配网故障定位模型,并引入防误判因子改进评价函数,提高故障定位准确率;最后,仿真验证了单电源、双电源、三电源配网故障的定位准确率。结果表明,改进布谷鸟算法无论在算法收敛性和迭代次数,还是在定位准确率方面都有很大的优势,基于改进布谷鸟算法的配网故障定位模型可提高配网故障定位准确率,具有一定的工程实际应用价值。

核磁共振探头是核磁共振仪器的关键部件。以相控阵列线圈技术为基础,提出了一种应用于22 MHz核磁共振平台的双单元阵列式线圈核磁共振探头。设计了一种双单元阵列式线圈的结构,通过对线圈、调谐匹配以及去耦合电路仿真,实现了双单元阵列式线圈之间的去耦合。基于柔性电路板加工了双单元阵列线圈,制作了相应的调谐匹配电路,最终完成了双单元阵列式线圈核磁共振探头的研制。基于22 MHz核磁共振平台对探头进行性能测试,实验结果证明了所提出的双单元阵列式线圈核磁共振探头具有良好的核磁共振信号检测能力。

针对盾构机掘进过程控制参数非线性度强、耦合度高,难以通过常规数据模型对盾构机推进与排土进行协调优化控制的问题,设计了一种基于D-FNN的盾构机协调优化控制方法。在分析D-FNN结构的基础上,构建了以螺旋机转速、盾构机推进速度、推力、刀盘扭矩、密封舱土压为D-FNN输入的盾构机协调优化控制模型,并利用盾构机内置传感器采集的实际施工数据对模型进行验证。结果表明,该模型可根据施工环境同步优化控制盾构机推进速度与螺旋输送机转速,实现盾构机密封舱内土压平衡,土压波动平均误差控制在1.45%,相较于BPNN优化方法,具有更好的控制效果。

以高精度、高效率监测医疗器械质量安全为目的,设计了基于模糊C均值聚类的医疗器械质量安全监测系统。由ZigBee无线传感器组采集医疗器械的运行数据,封装打包后发送到云平台服务器,通过模糊C均值聚类算法设计样本识别目标函数,计算聚类中心隶属度,实现对医疗器械的质量安全监测。实验结果显示系统对4种医疗器械的电压监测值与实际值之间的误差仅为±0.001 pu,监测信息端到端的传输时延低于50 ms,说明系统对医疗器械质量安全监测的效果较好。

随着CAD技术的广泛应用,电子像素图纸已成为存档和交流的主流形式。为准确获取图纸数据信息,将像素图纸进行矢量转化,在转化后的图纸中字符同样被矢量化为图形,从而失去了其字符属性。这对图纸信息的自动统计造成巨大阻碍。通过对大量转化后工程图纸中矢量数字图形特点进行分析,总结并提出了一种基于树形链码的渐进式数字字符识别方法。该方法能够快速识别转化后工程图纸中的数字字符,且对字符方向无任何要求。将该方法应用于转化后图纸的自动化信息统计,能够快速、准确地提取材料零件表及尺寸标注中的数字信息,为转化后图纸信息的自动统计提供了有利条件。

为研究混凝土工程施工质量对地铁轨道受力特性的影响,基于有限元方法建立了无砟轨道静力学模型。模拟列车静荷载作用,对轨枕承轨台与道床板顶面之间相对高差为10~110 mm情况下的轨道力学特性进行了系统性分析。研究结果表明轨枕最大主拉、压应力分别为1.553 MPa和3.037 MPa,道床板最大主拉、压应力分别为0.676 MPa和1.231 MPa,道床板的最大三向应力、最大主应力均小于轨枕,且均不到其1/2;随着相对高差的增大,轨枕最大主拉应力逐渐逼近抗拉设计强度。综合考虑列车静荷载作用下轨枕及道床板的受力特点,轨枕承轨台与道床板的相对高差为约50 mm为宜。

智能制造工程专业是一门新兴的多学科交叉专业,程序设计课程是其核心课程。以OBE理念为导向,将问题分解思维能力、框架设计思维能力、计算思维关联能力、算法设计思维能力作为培养目标,构建“两增两减一提高”理实一体化教学模式,并进行教学实践。结果表明,该模式通过在教学内容上增加应用性内容、减少验证性内容,在教学过程中增加实践机会、减少讲授时间,在教学评价中提高信息反馈的广度与深度,实现学、做、训、创的交互融合,能够促进学生从被动渐进式学习向主动持续式学习方向发展。