应力波在落叶松活立木中传播影响因素数值模拟

探究应力波在落叶松活立木中传播的影响因素,有助于研究应力波在人工林活立木中的传播机理。依据固体介质中的应力波传播理论和弹性力学理论,将活立木看作只由心材层和边材层组成的两层结构材料,基于活立木的正交各向异性假定,利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件对应力波在活立木中的传播进行了模拟计算,并研究了敲击载荷频率、活立木胸径和心材比对应力波传播的影响。结果表明,应力波波速随着载荷脉冲频率的增大而减小;对于胸径为10 cm的活立木模型,当传播距离达到1. 2 m时,应力波波阵面已经转换为一维平面波,而对于胸径超过30 cm的活立木模型,应力波在0～1. 2 m传播距离内是以三维膨胀波的形式传播;活立木胸径对应力波的传播速度有影响,当胸径小于10 cm时,波速较小且基本没有发生变化,当胸径从10 cm增加到40 cm时,应力波的波速随着活立木胸径的增加而增加,而当胸径超过40 cm时,波速略微增加后保持相对稳定;应力波在活立木中的波速随着心材比的增大而减小。胸径对应力波在活立木中的传播形式以及波阵面形状有影响,而敲击载荷频率和心材比对应力波在活立木中的传播形式以及波阵面形状没有影响,但三者都会对应力波的传播速度产生影响,数值模拟最佳的敲击载荷频率为2. 5 kHz,应力波在活立木中的传播速度不只取决于边材的力学性能,而是受到心材和边材的共同影响。     

3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度和振动模态研究

  目的  研究完全自由、四节点支承和两对边简支3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度和振动模态,为开展3种边界条件下足尺定向刨花板弹性常数振动检测结果的对比研究奠定基础。  方法  以4种厚度的足尺定向刨花板为研究对象,采用有限元软件COMSOL Multiphysics对完全自由、四节点支承和两对边简支的足尺定向刨花板进行了模态灵敏度分析,分别确定这3种边界条件下对其长度和宽度方向的弹性模量与面内剪切模量这3个弹性常数灵敏度最高的模态;通过试验模态分析测得足尺定向刨花板在这3种边界条件下的前9阶振动模态参数,并对比和分析其在这3种边界条件下的振动模态参数检测结果。  结果  计算和试验模态分析得到的这3种边界条件下足尺定向刨花板的前9阶模态振型形状和阶次分别是相同的;足尺定向刨花板在这3种边界条件下的前9阶模态中,除模态（m, 0）、（0, 2）和（1, 1）外,其余模态均为单一方向的弯曲和扭转或不同方向弯曲的叠加模态;用于计算足尺定向刨花板长度和宽度方向的弹性模量与面内剪切模量的最高灵敏度模态,在完全自由下为模态（2, 0）、（0, 2）和（1, 1）,对应阶次分别为第2、4和1阶;在四节点支承下为模态（2, 0）、（0, 2）和（2, 1）,对应阶次分别为第1、4和3阶;在两对边简支下为模态（2, 0）、（2, 2）和（2, 1）,对应阶次分别为第1、5和2阶。  结论  从振型角度说明基于计算模态分析方法和试验模态分析方法分别进行3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度分析和振动模态测试具有可行性。      

并联油液型混合动力挖掘机发动机转速控制方法

通过对并联式油液混合动力挖掘机的原理和结构分析,提出一种改进的油液混合动力结构方案。采用双向液压马达代替二次调节泵,通过不同开关阀组合控制辅助动力系统回路。利用Simulink对该系统建模后,获取相应元器件尺寸参数及控制参数。采用双转速工作点切换的控制策略,在改装后的油液型混合动力挖掘机上进行实验。实验中利用整合负载预测的发动机转速PID控制方法对发动机目标转速、辅助油液动力系统输出扭矩进行调节。仿真和实验分析表明,该发动机转速控制方法可以有效改善油液型混合动力系统中发动机转速波动,使之稳定在高效燃油区域内,综合节能效果提高14%。     

基于蒙特卡洛模拟预测正交胶合木（CLT）顺纹抗压强度

基于《木结构试验方法标准》测试锯材和正交胶合木（CLT）顺纹抗压强度，采用正态分布、对数正态分布、威布尔分布函数进行数据拟合，利用K-S检验判断拟合优度，基于复合层板理论利用蒙特卡洛模拟预测CLT顺纹抗压强度。结果表明，CLT和锯材的顺纹抗压强度平均测试值分别为39.96 MPa和30.41 MPa；采用威布尔分布的拟合优度最高；CLT抗压强度的预测值与实测值相对误差在8%以下，采用蒙特卡洛模拟数据预测CLT顺纹抗压强度平均值和5%分位值的相对误差分别为5.8%和-0.8%，具有更高预测准确性。     

推土机半物理试验系统与作业效率复合控制研究

针对推土机研制中的试验难题,构建一个模拟推土作业全过程的半物理试验系统.通过推土机动力学特性分析和模型研究,为推土作业自动控制提供理论基础.试验系统采用液压对顶缸装置实时模拟作用在推土工作装置液压缸上的负载,同时推土工作装置的液压执行机构根据硬件控制器的命令信号调节铲刀的位置,通过铲刀的虚拟样机模型和整车动力学模型实现半物理仿真试验.提出了一种变论域模糊神经网络控制方法,将其应用于发动机转速的调节与控制中,并结合滑转率极限控制和发动机管理系统,研究了推土机作业效率的复合控制策略.试验结果表明,该控制策略能有效地稳定发动机转速,提高推土作业效率.     

1株产几丁质酶菌株的鉴定

为向几丁质酶资源的开发提供研究基础,鉴定1株具有较高产几丁质酶活性的菌株,将未知菌株CB5-13活化后,经形态、生理生化及16S rDNA序列鉴定未知茵.结果表明:经鉴定该茵属链霉菌属,命名为左氏链霉菌CB5-13(Streptomyces drozdowiczii CB5-13),是一种新的几丁质酶产生茵.原核生物经形态、生理生化及16S rDNA序列分析后,鉴定结果可信,方法可行.     

并联式混合动力液压挖掘机参数匹配方

从混合动力液压挖掘机的结构入手,以系统全局效率优化为目标,提出了并联式混合动力液压挖掘机动力源单元和能量储存单元的优化目标函数、约束方程以及整机的参数匹配方法,并结合一台5 t混合动力液压挖掘机系统进行了部件参数匹配的实例研究,通过Matlab/Simulink建模分析得到经参数匹配后的系统,其各部件具有装机功率低、效率高、油耗低的良好特性.     

故宫养心殿墙体木柱缺陷状况无损检测研究

  目的  古建筑墙体木柱部分或全部被墙体包裹，木柱与墙体接触部分易腐朽，检测操作空间差。通过对故宫养心殿墙体木柱缺陷状况的无损检测研究，探索墙体木柱缺陷状况无损检测评估方法，揭示墙体木柱腐朽存在的规律，为养心殿木柱修缮工作提供依据，也为其他木结构古建筑墙体木柱的无损检测和缺陷评估提供借鉴。  方法  以养心殿正殿、梅坞、东配殿、西配殿4座建筑中的68根墙体木柱为研究对象，首先利用木柱的外露面、透风口或拆口，进行现场检测，内容包括外部缺陷检测、敲击检测、内部缺陷检测、含水率检测和树种取样；然后对现场检测获得的木柱尺寸、缺陷类型和尺寸、微钻阻力曲线等数据资料进行汇总分析，评估每根被测木柱的缺陷情况，总结墙体木柱腐朽分布规律。  结果  养心殿墙体木柱整体保存状况较好；养心殿墙体木柱外部和内部缺陷的形式是不同的，外部缺陷的主要形式为外部腐朽和材料缺失，内部缺陷的主要形式为内部腐朽和空洞，而这两种缺陷的次要形式均为裂纹；对单根木柱而言，在横向截面上腐朽主要发生在木柱与墙体接触的区域，在纵向上腐朽主要发生在木柱底部，自下而上腐朽程度逐渐减轻；对全体木柱而言，双面外露木柱发生腐朽的概率较低，单面外露木柱发生腐朽的概率较高，完全被墙体包裹的木柱最容易发生腐朽。  结论  本研究所采用的方法用于墙体木柱缺陷状况无损检测评估是可行的，墙体木柱的位置、被包裹程度和树种对其缺陷状况均有影响。      

足尺人造板力学性能无损检测研究进展

弹性常数（弹性模量和剪切模量）、强度常数与动态黏弹性是表征足尺人造板力学性能非常重要的3项指标，而弹性常数与强度常数间关系密切，因此，无损检测足尺人造板的弹性常数和动态黏弹性是其力学性能无损检测研究的焦点。本文首先对人造板力学性能及其检测方法进行了概述和归纳，然后对国内外人造板弹性常数和动态黏弹性振动检测研究现状作了汇总与分析，同时指出了足尺人造板力学性能振动检测已有研究存在的不足，并介绍了笔者所在课题组针对面向力学性能评估的足尺人造板振动检测研究的开展情况。足尺人造板力学性能无损检测下一步科研的目标是建立一种基于振动检测理论的面向结构用足尺人造板整板力学性能的快速、无损检测和评估的技术和方法。其研究成果可以为将来实现结构用足尺人造板实验室环境下的快捷抽检及生产线上的力学性能普检和分等奠定理论基础。      

负载敏感液压挖掘机作业循环时间建模与优化

针对负载敏感系统特点和挖掘机工作性能要求,以液压多路阀最大开口面积为主要设计变量,以作业循环时间为主要优化目标,以其他设计要求为主要约束,建立了负载敏感型液压挖掘机作业循环时间的分析和优化模型.以现有某型号挖掘机为例,采用仿生物进化法进行优化设计,结果表明该机作业循环时间由优化前的14.04 s缩短为12.61 s,即...