2011年, 第47卷, 第20期　
刊出日期：2011-10-20

  

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  基于Supply-Hub的两源供货横向协同策略研究

  马士华;黄焜;洪生

  . 2011, 47(20): 1-9.

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  在装配制造供应链中，为了避免供应中断的风险，制造商往往向多个供应商采购相同的零部件，即采用多源供货方式。近年来，随着越来越多的装配制造企业采用准时制(Just in time, JIT)方式进行生产运作，Supply-Hub模式作为一种有效支持JIT运作的供应物流运作模式，在装配制造供应链中也逐渐得到了广泛应用。Supply-Hub不仅是供应链中零部件物流的枢纽节点，更重要的是，它还起到信息集中平台的作用，掌握各方供应商的库存和补货信息，这使供应相同零件的供应商之间实现横向协同运作成为可能。目前，虽然已有较多关于多源供货问题的研究文献，但仍还没有文献涉及供应同种零件的供应商之间横向协同的问题。基于Supply-Hub模式，通过数学建模分析，研究一种两个供应相同零件的供应商利用Supply-Hub，在横向共享库存信息条件下的协同补货策略，并通过算例对该协同补货策略的有效性进行验证分析。研究结果表明，运用横向协同补货策略，在不降低系统服务水平的情况下，可以明显降低供应链系统的总成本。
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  自动分拣系统分拣作业任务优化

  王艳艳;吴耀华;刘鹏

  . 2011, 47(20): 10-17.

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  为提高配送中心复合式分拣系统的整体分拣作业效率，提出按照物品品项相似度和分拣线作业任务均衡原则进行分拣调度的方法，该方法代替以往人工分配配送线路到各分拣线的调度模式，即解决分拣过程中由于不同配送线路中物品品牌结构不一致引起的频繁调换分拣通道问题，又解决不同分拣线间作业任务量不均衡问题。上下复合式分拣系统分拣单条配送线路时，存在上下分拣线任务不均衡和单线内各通道任务不均衡问题，为此建立以上下线分拣总量之差及各分拣通道作业任务均方差最小的分拣任务模型。为获得较优的分拣任务分配方案，在按订单送货顺序分组的基础上，使用蚁群算法进行求解。试验结果表明，上下线各分拣通道任务量能按效率比例分配，执行时间和优化效果能很好地满足分拣作业要求。
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  基于博弈论的再制造生产模式的研究

  鹿红娟;郭伟;邵宏宇

  . 2011, 47(20): 18-22.

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  基于再制造生产模式不同，构建一个制造商和一个零售商下的三种不同的再制造供应链模型：不进行再制造模型、制造商自行再制造模型、外包再制造商进行再制造模型。以博弈论为基本的研究方法，建立制造商为领导者的决策模型，对三种不同模型进行研究，并对批发价格、零售价格、回收价格、回收努力系数和利润等均衡解进行比较分析。分析结果表明，不管采用哪种再制造生产模式，回收再制造都能够产生更大的利润；当制造商给予外包制造商的回购价格大于定值时，外包再制造商才可能进行再制造，并且，此时外包再制造生产模型中的价格、回收努力系数和利润高于其他两种模型中的价格和利润。这些结论对进行再制造生产模式的决策具有初步的指导意义。
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  基于Supply-Hub的供应物流协同运作研究综述与展望

  李果;马士华;龚凤美;王兆华

  . 2011, 47(20): 23-33.

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  分析Supply-Hub在供应物流协同运作中的实践情况，探讨Supply-Hub的基本概念；回顾基于Supply-Hub的供应物流协同运作模式的研究情况；从库存协同、供应商管理的库存(Vendor managed inventory, VMI)集成，准时制(Just in time, JIT)生产方式技术，生产和配送协同，其他运作模式和技术四个方面分析基于Supply-Hub的供应物流协同运作与优化研究进展；在此基础上，提出基于Supply-Hub的供应物流协同运作优化存在的主要问题；通过对已有研究成果的比较分析和制造企业的实践调查研究，阐述基于Supply-Hub的供应物流协同运作与优化研究趋势和方向。
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  回转旋臂式船用起重机的动力学分析与建模

  王鹏程;方勇纯;相吉磊;赵振杰

  . 2011, 47(20): 34-40.

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  对一种回转式船用起重机系统，采用拉格朗日分析方法建立动力学模型。在固定于船体的非惯性系中，应用拉格朗日方法，计算出吊车系统的相对动能，并将系统的惯性力加入各自由度的广义力中，分析得到旋臂运动与负载摆动的动力学方程。建立的动力学模型不但描述吊车控制量以及旋臂回转、俯仰力矩与吊绳张力对系统状态的影响，而且充分考虑船体本身受海浪作用产生的6自由度运动对吊车系统状态的影响。此外，这种模型结构相对简单，便于对系统进行动力学特性分析与控制器设计。通过仿真试验验证了系统的部分运动学特性。
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  起重机焊接箱形梁疲劳可靠度及初始裂纹的蒙特卡罗仿真

  徐格宁;范小宁;陆凤仪;杨恒

  . 2011, 47(20): 41-44.

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  断裂力学已被学术界公认是一种估算焊接结构件疲劳寿命最有效的解决方法，但在该方法的应用过程中，还存在着一些混乱现象，尤其对疲劳寿命影响较大的初始裂纹在现有技术难以检测的情况下，不同学者往往给出不同的假设，造成所评估的疲劳寿命相差很大。针对这些状况，分析并澄清在应用断裂力学理论进行焊接结构件疲劳可靠度估算中，应力幅的正确使用及初始裂纹和临界裂纹对疲劳寿命的影响，应用蒙特卡罗法对起重机焊接箱形梁进行疲劳可靠度的仿真估算，并通过试验结果的验证，研究确定起重机焊接箱形梁初始裂纹的均值和标准差，为今后断裂力学理论的寿命估算提供可靠的参考依据。
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  不同交货策略下装配式供应链协同供货优化研究

  李果;马士华;王兆华;丑文亚

  . 2011, 47(20): 45-52.

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  在对制造商完全承担提前期压缩费用的交货策略1和制造商与供应商共同承担提前期压缩费用的交货策略2进行描述和分析后，建立不同交货策略下基于两供应商—单制造商的装配式供应链协同供货模型。根据策略1分析基于两供应商—单制造商的装配式供应链stackelberg对策优化模型，给出各自最优决策及相应求解算法；根据策略2建立基于两供应商—单制造商的装配式供应链联合库存模型，给出求解最优决策的算法。分析策略2优于策略1下的可控提前期费用分担系数，并给出分担系数的范围，在此基础上建立基于改进期望效用理论的不对称Nash协商协调策略。通过数例对两种策略进行比较分析并确定有效的费用分担系数。
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  基于混合禁忌搜索算法的供应链排序问题

  蒋大奎;李波

  . 2011, 47(20): 53-59.

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  分析非标准件加工企业供应链的特点，提出协同优化订单分配、生产调度和批量运输调度的多工厂多客户供应链排序问题。以工件的最长订货提前期与总成本加权之和最小化为目标，构建问题的数学模型。在分析解的最优性条件基础上，设计一种基于矢量组编码方法的混合禁忌搜索算法。算法对可行域进行分区，通过基于插入、交换两种邻域操作的禁忌搜索算法选择子区域，采用基于块结构邻域操作的禁忌搜索算法搜索子区域中的优良解。采用所提混合禁忌搜索算法对算例进行优化求解，并对采用不同编码方法、不同启发式算法的算例结果进行比较，结果表明所提出算法的有效性。
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  不确定条件下的多供应商—单制造商同步供货模型研究

  关旭;马士华;应丹丰

  . 2011, 47(20): 60-68.

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  装配式生产系统尽管已经在汽车、电子等众多行业中得到了广泛应用，但如何协调供应商之间及时、同步地供货依然是这类系统中存在的一个难题。以装配系统为研究对象，建立两供应商对单制造商的准时供货模型。在制造商采取货齐付款方式的前提下，考虑当每个供应商的供货时间均不确定时，供应商和制造商应如何进行相应的生产及要货时间决策。通过与系统在集中模式下的决策进行对比，找到供应链协同运作的必要条件。研究不仅考虑供应商与制造商之间的纵向博弈问题，而且研究供应商之间的横向博弈问题。研究结果表明，在货齐付款的结算方式下，供应商和制造商能采取最优的时间决策以最小化自身成本，并且供应链整体服务水平无论在集中决策还是分散决策下均保持不变。
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  基于人工神经网络获取起重机当量载荷谱的疲劳剩余寿命估算方法

  范小宁;徐格宁;王爱红

  . 2011, 47(20): 69-74.

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  为实现在役起重机的疲劳剩余寿命估算，预防灾难性事故，确保起重机使用的安全性。针对起重机使用工况的高度随机性和不确定性，以通用桥式起重机为研究对象，首次通过大量的数据调研，采集不同额定起升载荷起重机在一个工作时段内对应不同起升载荷的工作循环次数簇，基于人工神经网络(Artificial neural network, ANN)技术获取预评估起重机的当量载荷谱。以Miner疲劳损伤累积理论、线弹性断裂力学理论和雨流计数法为理论基础，运用Paris-Eadogan方程，推导疲劳剩余寿命计算公式，以实现通用类桥式起重机疲劳剩余寿命估算。经实例验证：所提出的方法可快速获取该类型预评估疲劳剩余寿命起重机的当量载荷谱并估算其主梁的疲劳剩余寿命，大大节省起重机现场实测的烦琐过程和大量投入。与实测应力谱计算的疲劳剩余寿命相比具有较好的吻合性和实用性，说明应用本方法进行起重机的疲劳剩余寿命估算是可行和有效的。
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  基于相关性的周期性货位优化的模型与算法

  李英德;鲁建厦

  . 2011, 47(20): 75-80.

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  传统的货位优化方法没有充分利用库存量单位(Stock keeping units，SKUs)之间的相关性关系。以一种存在相关性需求的“波次分区拣货、整体补货”的周期性环境为对象，以最小化最大的分区拣货时间为目标建立货位优化的数学模型，提出相关性强度的概念和计算方法，设计出基于相关性的货位指派算法(Storage allocation based on correlations，SABC)和不考虑相关性的随机货位指派算法(Storage allocation based on random，SABR)算法，SABC算法以体积—订单指数(Cube per order index，COI)法则的解为初始解，通过定量化的“相关性位置交换策略”将相关性强的“SKUs对”指派到相近的货位中来提高拣货效率。测试结果表明：SABC算法具有较好的收敛性，其收敛速度明显优于SABR算法，求解质量比COI法平均改进约7.6%～25.1%，比SABR算法平均改进约1.36%～14.50%；需求相关性强度越高，拣货效率提升潜力越大。
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  基于嵌套问题的半圆轴瓦单元化装箱设计与容器选择

  伊俊敏;周晶;熊国良

  . 2011, 47(20): 81-88.

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  针对工厂不规则形状工件单元化装箱与搬运的实际需要，以汽车与发动机行业常见的内凹形状的半圆轴瓦为代表，研究它的单元化装箱和最终标准容器的选择，提出半圆轴瓦等同件装箱过程中的特殊嵌套问题。这一嵌套问题不同于常见的平面下料嵌套问题，是将三维物体简化为二维问题来考虑，既有嵌套，也有装箱。分析嵌套柱形成的几何关系，将嵌套柱看作长度随嵌入轴瓦数量变化的特殊矩形，给出它的长宽表达式；研究了所形成嵌套柱的变长装箱问题，提出采用托盘装箱问题中可行的单块法与两块法来处理。考虑满足装箱平面利用率最高的情况下，和符合重量、搬运等实际目标要求，经160种轴瓦实际数据的编程计算，找到最优的嵌套装箱方式和最合适的装箱容器。结果分析与讨论表明方法可靠有效。
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  基于约束刚柔耦合系统的叉车振动研究

  杨明亮;徐格宁

  . 2011, 47(20): 89-94.

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  针对某型叉车行驶时座椅处振动强烈的性能缺陷开展研究，结合多体动力学方法，充分考虑叉车车架为空间柔性体以及路面对叉车动态性能的影响，建立基于约束刚柔耦合的叉车动力学模型，进行叉车行驶时动态特性仿真与评价。根据相关试验结果验证理论模型与仿真模型的正确性。在此基础上，针对座椅垂直振动对叉车的整车系统提出改进设计的措施：转向桥采用转轴为椭圆形且支座内有橡胶垫块的弹性铰接以及护顶架通过4处橡胶垫块与车架相连接，发动机盖铰接在护顶架上，座椅安装在发动机盖上，将发动机通过两处橡胶垫块(隔振垫)与车架连接。对改进后的整车系统在相同条件下进行仿真并通过试验加以验证，结果表明，叉车整车系统结构修改以后，其基频及座椅振动频率降低，振动能量减小，研究结论对叉车的整车开发或部件的振动性能优化具有一定的实用价值。
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  面向绿色制造与再制造的表面工程

  谭俊;陈建敏;刘敏;李长久;蒋百灵

  . 2011, 47(20): 95-103.

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  表面工程是机械制造中赋予零件表面耐磨损、耐腐蚀和耐疲劳等特殊性能的重要技术途径。近零排放的表面工程新技术替代传统表面工程技术，可满足绿色制造要求，减小对环境的负面效应；以较少能源和材料获得比基体更高性能的表面工程技术，可在恢复零件尺寸的同时提升其性能，并广泛应用于装备的再制造。近年来，面向绿色制造与再制造的表面工程技术得到较快的发展，如替代传统电镀铬的绿色镀膜技术、工程化超润滑复合碳膜技术、纳米减摩自修复添加剂技术、纳米电刷镀技术、热喷涂新技术和激光表面强化技术等。从以上技术的基础研究及应用背景等方面，介绍我国表面工程研究的新进展、新成果、新观点、新方法和新技术，并对其未来发展做出思考。
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  Si-Mn系低碳钢经不同热处理后动静态性能的对比研究

  何忠平;凌云涛;何燕霖;李麟;赵金龙;郭必檬

  . 2011, 47(20): 104-108.

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  对Si-Mn系低碳钢冷轧板进行不同热处理后分别获得相变诱发塑性(Transformation induced plasticity, TRIP)钢和双相 (Dual phase, DP)钢，而后通过电子万能试验机和旋转盘式杆杆型冲击拉伸试验装置分别对其进行应变率为0.001 s–1、630 s–1、1 490 s–1和 0.001 s–1、560 s–1、1 340 s–1 的静态和动态拉伸试验。通过对比研究发现：TRIP钢和DP钢的屈服强度、抗拉强度随着应变率的增加而不断增大；高速率下变形局部化导致动态下的DP钢和TRIP钢均匀伸长率都比静态下小。高速率下的绝热温升效应使得DP钢1 340 s–1的均匀伸长率和断裂伸长率都比560 s–1的要大，TRIP钢1 490 s–1也比630 s–1的要大。由于DP钢的绝热温升效应大于变形局部化效应，使得动态下DP钢的断裂伸长率比静态下要大；而TRIP钢因为有残余奥氏体转变马氏体现象，绝热温升效应远小于变形局部化效应，使得动态下TRIP钢的断裂伸长率比静态下要小。
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  反应堆压力容器J形坡口焊接接头区控制棒驱动机构管座裂纹的应力强度因子

  顾正军;王国珍;轩福贞;涂善东;刘长军

  . 2011, 47(20): 109-115.

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  利用热弹塑性有限元法计算研究核反应压力容器控制棒驱动机构(Control rod drive mechanism，CRDM)管座中心J形坡口接头中焊接残余应力的分布规律，并将焊接残余应力场导入到含裂纹的三维CRDM管座接头模型中，直接计算得到焊接残余应力与工作内压和温度载荷偶合作用下的裂纹前沿等效应力强度因子Keq的分布规律。计算结果表明：焊后CRDM管座接头区中的环向残余应力远高于轴向残余应力；受焊接残余应力分布的影响，裂纹前沿Keq的最大值并非出现在裂纹前沿最深处，而是出现在裂纹下半部分靠近焊缝处；裂纹深度比a/δ的增加所引起的Keq的增加远大于裂纹长度2c的增加所引起的Keq增加。接头区的裂纹在其前沿实际Keq分布的控制下将以自然形态扩展，而并非以目前标准规范中假设的半椭圆形态扩展。为进行准确的裂纹扩展分析和安全评价，需要基于详细的有限元计算，给出考虑焊接残余应力影响下的裂纹前沿Keq的分布
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  直缝焊管液压成形极限理论预测模型

  陈仙风;于忠奇;侯波;李淑慧;林忠钦

  . 2011, 47(20): 116-120.

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  直缝焊管广泛应用于汽车车身管状零件液压成形中，焊接区影响着焊管塑性变形规律，准确评价焊管缩颈或破裂现象是工程上倍受关注的问题。基于金相分析法和显微硬度测量法分析高频感应焊管的结构特征，并根据液压成形条件下高频感应焊管的变形特点，提出一种用于计算直缝焊管液压成形极限的理论方法。基于该方法，选用Swift硬化方程和Hill屈服准则推导出直缝焊管液压成形极限理论预测模型，在已知焊管(包含焊接区和基体区)材料性能参数条件下可获得直缝焊管液压成形极限图。运用此理论预测模型，计算出QSTE340高频感应焊管的液压成形极限图。成形极限的计算结果与试验对比表明，二者吻合较好，这证明所建立的直缝焊管液压成形极限的理论预测模型是正确的。
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  含裂纹螺接件应力强度因子三维有限元分析

  郁大照;陈跃良

  . 2011, 47(20): 121-126.

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  对飞机结构螺接件来说，最主要的强度问题之一，是在疲劳载荷下会产生裂纹并扩展。而目前对含裂纹螺接件的应力强度因子(Stress intensity factor, SIF)分析多以简化的二维有限元模型为主。为此，在考虑螺栓与孔壁间的非线性接触、摩擦和螺栓预紧力等因素影响的基础上，利用非线性有限元软件MSC.Marc构建含裂纹螺接件的三维有限元分析模型，通过分析得到不同损伤模式下的SIF与裂纹长度沿板厚度方向的变化曲线。结果表明，虽然螺接件孔边裂纹是复合型裂纹，但Ⅰ型SIF起主导作用，Ⅱ型和Ⅲ型SIF可忽略不计；在裂纹长度一定时，接触面处的SIF最大，外表面处最小，孔边双侧裂纹对称时的SIF大于孔边单侧裂纹情形；裂纹长度相同时，含沉孔螺接件接触面上的SIF大于直孔情形时相应的SIF，而外表面的SIF趋势则恰恰相反。
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  玻璃润滑热挤压工艺的润滑行为分析

  刘长勇;张人佶;颜永年;林峰;张磊

  . 2011, 47(20): 127-134.

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  玻璃润滑热挤压工艺是生产大口径厚壁无缝钢管的重要方法，然而对玻璃润滑热挤压润滑行为的理论分析仍然非常欠缺。将玻璃润滑行为分为两个阶段，熔融玻璃的形成阶段和玻璃润滑膜在定径带上的演化阶段，得到玻璃垫内的温度、玻璃粘度、玻璃流动速度沿玻璃垫厚度方向的分布，分析熔融玻璃的流量和玻璃润滑膜的厚度，得到两种速度边界条件下预测挤压制品表面覆盖的玻璃润滑膜厚度的理论模型，并得到判定玻璃润滑工艺是否稳定的稳定性判据，从理论上验证大口径厚壁无缝钢管在70 mm/s速度下实现稳定润滑工艺的可行性。提出采用数值模拟预测坯料表面温度随挤压过程的变化，并结合理论模型预测玻璃润滑膜厚度的方法，与试验结果对比，证明该模型具有较好的预测精度。
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  粘弹性阻尼材料动态力学性能温度谱模型

  张针粒;李世其;朱文革

  . 2011, 47(20): 135-140.

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  粘弹性阻尼材料的动态力学性能通常以时温叠加得到的频率谱主曲线表征，而时温叠加过程需要测量多个温度下的频率谱，难以保证试验条件的一致性。为此，由时温叠加原理，提出频率谱—温度谱镜像关系的数学形式。基于频率谱五参数分数微分模型，提出粘弹性阻尼材料的动态力学性能温度谱六参数分数微分模型，简称温度谱模型。所提模型能直接利用动态机械分析的试验结果，对于损耗模量和损因子具有对称性或非对称性的情形均适用。温度谱模型的参数具有明确的物理含义，推导温度谱模型参数的初值公式，并给出参数辨识步骤。不同材料在不同测试条件下的动态机械分析试验表明，所提模型可较好地表征粘弹性阻尼材料动态力学性能随温度的变化。
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  焊后热处理对2A14高强铝合金电子束焊接头组织及力学性能的影响

  王亚荣;黄文荣;雷华东

  . 2011, 47(20): 141-145.

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  轻质化的需求使得人们把关注的焦点集中于轻质材料，高强铝合金作为钢结构材料的最佳替代品，受到越来越广泛的关注，利用电子束焊接高强铝合金，为获得性能优良的2A14高强铝合金电子束焊接接头，采用焊后热处理，通过组织观察(光学显微镜和扫描电镜)、维氏硬度测试、接头拉伸性能测试等方法研究焊后热处理对2A14电子束焊接接头显微组织和性能的影响。结果表明，通过焊后热处理，焊缝中心原晶界分布的网状共晶组织回溶于基体组织中消失，焊缝内部析出大量弥散强化项，基体强化效果增强，显微硬度显著升高，由焊态下低于母材硬度直接升高至超过母材硬度。接头抗拉强度由原来的355 MPa提高到465 MPa，超过了母材强度。接头断裂均发生在焊缝，由断口分析发现热处理后接头韧性增强，韧窝深度增加，且有第二相质点出现。
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  径向精密锻造机V字锥形锤砧锻造分析及数值模拟

  王连东;高全德;梁晨;刘助柏;张健;刘唯唯

  . 2011, 47(20): 146-151.

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  为改善精密锻造机锻造轴类件横向性能，设计一种新型锤砧——V字锥形锤砧，即在普通锤砧定径区两侧的主工作斜面上堆焊开口相反的两个V字锥形突起。对V字锥形下端的金属流动情况及坯料子午面与横截面上的变形进行分析，运用DEFORM软件对普通锤砧锻造与V字锥形锤砧锻造进行数值模拟，比较选定的5个横截面上典型点的应力应变，结果表明：使用V字锥形锤砧锻造，增加了金属的横向流动性，变形区的等效应变等效应力增大；减小了变形差异程度，横截面上各点的变形差异程度减小30%以上；改善了轴线心部的应力状态，中心点的轴向拉应力减小50%。生产实践表明，使用V字锥形锤砧替代普通锤砧锻造芯轴，有效提高了锻件的力学性能。
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  机电复合传动系统综合控制策略

  王伟达;项昌乐;韩立金;马越;刘辉

  . 2011, 47(20): 152-158.

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  机电复合传动(Electro-mechanical transmission，EMT)是解决重型车辆电驱动的可行途径，综合控制策略是实现驱动性能指标的关键技术之一。分析功率分流型的机电复合传动方案和行星功率耦合装置的功率分流和汇流特性。在EMT方案分析与参数匹配基础上，针对方案特性提出以提高燃油经济性为主要目标的综合控制策略，包括EMT工作模式划分、能量管理策略、动态过程控制算法等。设计、开发EMT台架试验系统，对综合控制性能进行台架测试。换挡性能、最高车速、驾驶工况等台架试验结果表明，设计的EMT系统方案与匹配参数满足整车驱动需求，开发的EMT综合控制策略实现换挡、最高车速行驶、驾驶工况正常驱动等功能，性能达到设计要求。设计的台架试验系统运行正常、工作可靠，满足系统测试与试验要求。
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  高速列车弹性车体垂向振动控制

  宫岛;周劲松;孙文静;王瑞卿

  . 2011, 47(20): 159-164.

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  建立包含车体弹性的高速列车单车刚柔耦合动力学模型。针对车体垂向振动，分别在一系悬挂和二系悬挂系统中采用半主动控制策略，研究控制策略对车辆运行平稳性的影响。结果表明，二系天棚阻尼半主动控制与二系阻尼连续可调型半主动控制均能有效降低车体低频处的刚性振动，相对而言，前者对于低频振动抑制效果更佳，但对较高频率的弹性振动无明显作用；一系天棚阻尼半主动控制策略作用频域较宽，包括人体对垂向振动最敏感的频域4～8 Hz，且可有效抑制车体在10～20 Hz的弹性振动。结果还表明，一系天棚阻尼半主动控制改善车辆运行平稳性最为有效，且加入一系天棚阻尼控制后，车辆系统轮轨作用改变不大。
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  基于TESIS DYNAware的车辆巡航虚拟试验研究

  杨新红;高峰;王国富;刘国良;周福全

  . 2011, 47(20): 165-170.

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  在Matlab/Simulink环境下，基于车辆动力学实时仿真软件TESIS DYNAware，利用dSPACE单板系统DS1103，以建模的形式连接车辆的硬件操纵信号于vedyna_traffic模型中；选用DYNAware中车辆动力学模型veDYNA的“Standard”版本，借助嵌入Simulink的veDYNA模块对此模型进行更改，建立基于DYNAware的虚拟试验系统。对自适应巡航(Adaptive cruise, AC)的仿真控制策略进行分析，通过“.mdl”接口集成控制模型于试验系统中。在veDYNA的主工作界面，由参数文件的图形编辑器，以及文本编辑器的“.m”接口，输入仿真车型的车辆数据，对仿真控制的可控项、用户程序分别进行设置； veDYNA、交通仿真模块和动画工具模块共同作用，在硬件操纵信号的控制下进行AC的虚拟试验，跟踪相关参数，并把得到的对应曲线与具有AC功能的仿真车型得到的曲线进行定性对比。结果表明，此种方法进行AC虚拟试验是一种很好的研究手段。
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  水平轴海流机空化流动模拟

  赵伟国;张凌新;辛小鹏;邵雪明;李伟

  . 2011, 47(20): 171-176.

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  海流机是海流能利用的一种新形式，其空化性能的好坏直接影响到海流发电机组的安全和稳定运行。基于两相混合流模型对一模型水平轴海流机空化流动进行研究，得到不同空化数下的空泡形态及其性能曲线。数值模拟结果表明，采用数值计算方法能够有效地预测海流机的空化现象，计算得到模型海流机的初生空化数，空泡形态与试验结果相类似；海流机空化通常发生在近叶尖吸力面上，并随空化数的降低沿叶片展向和弦向变长；空化数相对较高时，空化出现在叶片弦向中间区域，随空化数降低向叶片尾缘发展；空化初生时，海流机性能没有明显改变；只有当空化数降低到一定程度时，海流机推力升高，输出功率下降，海流机性能恶化，实际运行中应当避免在此工况下运行。
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  正冲角下高负荷吸附式压气机叶栅数值研究

  陈绍文;王松涛;王仲奇

  . 2011, 47(20): 177-182.

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  数值研究低速条件下边界层吸除对某高负荷压气机叶栅气动性能的影响。对该高负荷压气机叶栅原型进行数值研究，通过与前期试验数据的对比，校核商业计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)计算代码的可靠性。结果表明，计算得到的性能曲线与试验数据有较好的一致性，所应用的数值模拟手段是可行的；分析不同正冲角时叶栅出口总压损失的分布，并给出吸力面及端壁极限流线。结果表明，边界层吸除可有效改善叶栅气动性能，低能流体被吸除使得吸力面及角区的分离减小，且叶栅总压损失显著减小；随着冲角的增加，较小的吸气量不能实现叶栅性能较大的提升，需要增大吸气量才能有效削弱流动分离；在+10°冲角时，边界层吸除对大分离情况下的流场控制作用明显减弱，小吸气量时甚至使得压气机气动性能恶化。
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  水力旋流器细粒分离效率优化与数值模拟

  苏劲;袁智;侍玉苗;陈波洋

  . 2011, 47(20): 183-190.

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  水力旋流器内流体质点的切向速度、径向速度和轴向速度的分布规律及其流体动力学机理对于细粒分级粒径和效率具有决定性作用，并且受旋流器的结构参数、操作参数和物性参数等因素的影响。选用耐磨耐腐蚀的聚氨酯材料制造的不同规格固液分离水力旋流器，综合考虑分割粒径、处理流量、沉砂产率3项分离效率指标，通过多指标正交试验优化得到分离钙土的工作参数如下：旋流器直径50 mm，底流口直径10 mm，溢流口直径8 mm，并且在0.30 MPa给料压力下可达到分割粒径1.78 μm，处理流量为2.39 m3/h的分离效率。同时针对优化后的旋流器工作参数，利用适用于旋流器湍流场的雷诺应力模型，运用FLUENT软件计算不同直径颗粒的亲水性固体在水动力中的速度场，得到分离介质的滞留时间为1.8×10−2 s，反向轴速度最大可达3.08 m/s，最大切向速度半径为0.046 m，使得分离效率达到78.6%；从压力场的数值模拟结果看出，径向压强梯度从762.5 kPa/m增大到6 822.2 kPa/m，实现分割粒径达到1.78 μm的效果。根据旋流器中压力场、速度场分布特征以及分离介质轨迹等数值模拟结果，提出延长分离介质的滞留时间、提高进料压力、降低中心准强制涡的速度梯度、减缓正向轴速度的径向变化梯度是提高分离效果的主要途径，从而通过试验与数值模拟对比，揭示出试验优化旋流器达到最佳分离效率的动力学机理。
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  零件工程图结构检索方法

  徐静;董雁

  . 2011, 47(20): 191-198.

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  提出一种基于结构相似的零件工程图检索方法。将零件工程图中的几何图形标记为功能表面，根据是否共边、共点或点在边上判断功能表面是否拓扑相连，并进一步确定功能表面间的位置关系，生成零件2D结构模型。通过对视图结构模型公共顶点、公共边约束定义的“并”运算，构造零件3D结构模型。借鉴化学数据库中化合物的线性符号表示法生成零件工程图结构码。以零件工程图子结构布尔模型表达检索要求，通过查询子结构码与分支结构码的匹配，实现零件工程图的子结构检索；以零件工程图表达检索要求，通过视图结构码的整体匹配，实现零件工程图的示例检索，通过零件工程图3D结构码与零件三维模型结构码的匹配，实现零件工程图的模型检索，并讨论零件工程图结构检索的关键算法。