威尔斯与《自然》杂志科幻历史渊源——Nature实证研究之二

本文以英国《自然》(Nature)杂志与著名科幻作家H.G.威尔斯相关的丰富文本为主要考察对象,在此基础上对威尔斯及其作品进行科学史研究。主要集中于三方面:从科幻作品参与科学活动的角度出发,对威尔斯科幻小说的书评进行了重点考察;进一步厘清《自然》杂志与科幻的早期历史渊源关系;通过威尔斯的个案,探讨了《自然》杂志在20世纪早期英国学界的定位问题。     

流线型列车头部设计制造一体化方法

为了确保流线型列车头部结构与外形一致,分析了流线型头部外形与结构特点,在Auto-CAD的ARX、Ⅰ-deas的OpenⅠ-deas平台上,提出了流线型列车头部外形与结构设计制造一体化方法。它包含三个模块:一是应用非均匀有理B样条(NURBS)曲线曲面造型原理进行外形设计;二是应用NURBS曲面的求交理论和三维几何造型技术进行结构设计;三是采用NURBS曲线的线段拟合理论编制结构平面曲梁数控加工模块。实验表明该方法能按照人们的意志自由、快速地设计复杂的流线型列车头部外形,自动生成以平面曲梁构成的网格状头部结构,并针对不同的数控切割设备,生成相应的平面板梁数控加工文件;将过去传统的由设计、工艺、加工等多部门协作耗时的工作,集中由计算机自动完成,实现了列车头部设计制造一体化的重大变革。     

清代帆船航运与金门船员

从17世纪以迄19世纪后期,清代的中国帆船是东亚海域最具有优秀航运能力的船舶.其中,福建帆船的航运能力更称得上是首屈一指.福建帆船以台湾海峡为主要的活动区域,其航线不局限于台湾本岛、北洋的黄海和渤海海域,更远至东亚海域.在明代,福建帆船的活动海域和部分航路早已为人所知.据<明史>记载,从福州的闽江口至台湾北部的鸡笼山约五更的距离;从台湾本岛往澎湖岛有4更距离;从澎湖岛出发经台湾海峡,7更可达金门岛;从鸡笼山到日本需70更,到吕宋较近为60更.到了清代,中国帆船的沿海航运和海外贸易更加繁盛.从乾隆十九年(1754)广东官员的一份奏折中可以得知.做海上贸易的,均为福建、广东、江南、浙江、山东等沿海地区的居民.尤以闽人为多,也最具有实力.而广东人则次之.本报告将列举活跃在福建帆船中的金门籍船员的事例为主,并进行一番考证.     

高速列车头型数值设计优化研究现状与展望

基于试验的传统列车头型设计方法通过对比从有限设计方案中寻优,并非真正意义上的优化。联合CFD仿真和优化算法进行列车头型设计优化,是列车设计研究的一个新方向。从设计方法、参数化建模以及计算策略等4个方面综述了国内外高速列车外形数值设计优化的研究现状,指出高速列车头型设计的发展趋势,即向与建筑物耦合设计、谱系化设计、多学科设计、全寿命周期设计及随机设计5个方向发展。我国列车运行速度不断提高,需要设计运行安全、高效与环境友好的高速列车头型,发展能广泛应用、高效可靠的列车头型设计理论与方法,建立高速列车头型设计技术规范和标准体系。     

海洋母子风帆船的稳性研究

在对母子风帆船以及一般风帆船分析和比较的基础上,研究了母子风帆船及其节能技术和稳性.通过合理配置母船与子船的适当流体间距,采用对船舶最大横截面点仿真的分析方法,在母船基础上两侧各增加一子船,相当于提高了型宽B,使得船舶复原力矩提高,抗外力矩能力提高,稳性提高,因此可以增设更大规模的风帆.文中通过合理配置母船与子船的适当流体间距,采用对母子风帆船最大横截面点仿真的分析方法,论证了母子风帆船的这些优点.母子风帆船是对古现代风帆船的一大提高和改进.预计此种船1年提供的平均推力,相当于改装前船舶消耗1年燃油总量后所能获得的平均推力.因此,采用该技术可以大幅度节能而且非常环保,经济效益和社会效益非常显著.     

面向气动性能的高速列车头型多目标优化设计

将气动阻力和气动升力作为优化目标,对高速列车头尾几何外形进行多目标优化设计.选取列车头尾横向、纵向、垂向三个方向共8组节点位置作为设计变量,利用网格变形技术得到需要进行仿真的样本.采用Fluent软件对3节编组高速列车在明线上运行的周围流场进行仿真计算,并得到其气动阻力和气动升力特性.通过响应面方法构造这两种气动特性对设计变量的响应关系,对其进行多目标优化设计得到优化后的列车外形,其气动阻力降低13.66％,且气动升力有效减小至1.46 N.     

高速动车组盘形制动装置的CAD/CAE一体化设计初探

为提高盘形制动装置的设计效率,基于SolidWorks和ANSYS Workbench搭建高速动车组盘形制动CAD/CAE一体化设计平台.利用SolidWorks CAD模块进行盘形制动装置的结构设计,使用SolidWorks Motion模块进行盘形制动装置的机构运动仿真,将运动载荷引入SolidWorks Simulation模块进行结构强度校核,使用ANSYS Workbench进行制动盘热机耦合分析.算例分析表明:本文所建CAD/CAE一体化设计平台可以快速的验证配合关系,确定制动倍率,验证紧急制动距离和完成制动零件校验.     

帆船VPP与最佳航线研究模型的建立与实现

航速预测是通过建立帆的风动力与船体的水动力方程而求得帆船在各种航行状态下的速度.帆船最佳航线是以VPP为基础,以航行时间最短为目标函数求得各条航线上的航行时间.文中介绍了van Oossanen VPP结构及两种计算的模式,并进行了计算过程及计算结果分析.基于上述VPP计算结果,运用多项式回归以及函数求偏导数的方法求得航行时间,取得最小值对应的φ1,φ2的值,即帆船的最佳航线.计算结果为:在各种不同风速下,φ1=40°,φ2=41°时,与运动实践相吻合.     

用离散元方法研究颗粒外形对摩擦机理的影响

为了揭示颗粒外形对无粘性散体摩擦机理的影响,将无粘性颗粒材料之间的摩擦作用分解为颗粒间宏观咬合和微观咬合摩擦,运用不规则外形颗粒离散元建模方法,进行撞击模拟和自然安息角模拟,研究颗粒外形对微观咬合摩擦和宏观咬合作用的影响.数值计算结果表明,不规则外形颗粒集料摩擦因数近似为接触面摩擦因数的2倍,椭球体集料摩擦因数与接触面摩擦因数近似相等;颗粒外形不同使得颗粒运动状态呈现出滑动或滚动特征,并影响其宏观咬合特性及颗粒集料的摩擦性能.     

水冷磁体容器的结构设计与强度分析

为建造稳态强磁场水冷磁体实验装置,对水冷磁体容器进行了结构设计.设计中,容器的封盖采用三层环形钢板叠加焊接而成,采用双层筒体,即内筒体与外筒体,并由上下两部分组成.用三维绘图软件Solidworks设计出容器的结构模型,采用有限元分析方法,将容器的结构模型转入到COSMOSWorks平台,对容器进行应力与位移的分析计算,按照压力容器的设计规范,对容器的各类应力进行了应力强度评定.计算结果显示,容器的最大位移为0.499 mm,容器的强度、位移和安全性满足设计要求.     

三体海水采样无人船最优阻力性能设计

本文以一条三体无人船为计算对象,详细说明了一种利用"叠模"法和"细长体"理论为分析手段,观察目标三体无人船在一系列不同中间片体位置和片体间距条件下的粘性阻力和兴波阻力特性,并通过计算分析,寻找粘性阻力和兴波阻力随中间片体位置、片体间距的变化规律,进而以优化设计航速时的阻力为设计目标,并最终确定中间片体设计参数最佳方案的方法.     

生态建筑理念在高速公路服务区设计中的探索

随着我区高速公路建设的不断发展，近年将新建许多服务区。由于广西山清水秀，服务区多设于环境优美的生态敏感地带，为了既能满足服务区功能的需要，又保护好环境，有必要在建设的关键环节－设计中引入生态建筑的设计理念。在设计中从景观生态、技术生态、化特色三个方面着手进行生态设计，并在实践中进行了探索。收到了良好的效果。经验证明：在高速公路服务区设计中引入生态建筑的设计理念是大势所趋。     

列车流线型外形三维参数化CAD系统

随着提速的要求 ,高速列车外形的流线化设计已经成为一种趋势。介绍了二次开发三维参数化曲面建模 CAD系统的基本方法 ,基于 Auto CAD2 0 0 0平台 ,利用 Object ARX2 0 0 0和 VC 6.0技术开发了集成 CAD系统—— LSurf CAD,并介绍了系统的主要功能和界面。     

基于CFD模拟通道底部渠流的研究

本文采用STAR-CCM+中三种不同网格离散化数据处理对通道底部障碍物稳定气流的动力学仿真分析,以通道底部障碍物为研究对象,结合流体速度分布流线图、壁面y+分布图、单元线积分卷积速度图以及x-y图等,采用CFD数值模拟方法分析了三种单元网格的数据结果.结果表明:六面体网格比四面体网格和切割体网格更高的网格精度和网格质量.研究结果对渠流底部障碍物液相特征优化设计提供了依据,可供工程实际检算和设计参考,能够对大型河道障碍物危害治理提供实践指导作用.     

基于响应面法的转向架构架结构强度分析

为了快速准确地评估转向架构架的结构强度,将响应面法和可靠性理论相结合对其进行结构强度分析.运用APDL语言建立转向架构架的参数化模型,并根据标准计算其结构强度.考虑试验设计方法对构架响应面函数精度的影响,分别采用中心组合设计、Box-Behnken设计和三水平全因子设计三种试验设计方法对其进行样本点的选取.利用最小二乘法对试验数据进行拟合,建立构架的多项式响应面函数.基于响应面函数,采用Monte-Carlo方法和应力-强度干涉理论对构架进行结构强度的可靠性分析.研究结果表明:试验设计方法的不同对响应面函数精度的影响较大,通过中心组合设计拟合的响应面函数精度较低,三水平全因子设计相比Box-Behnken设计在拟合精度相似的条件下,计算量较大.三种试验设计方法下,转向架构架的结构可靠度分别为0.97,1和1,表明了响应面函数的精度对准确评估构架的可靠性具有重要作用,同时为准确评估构架的结构强度提供了理论指导.     

固定台位模式下铁路车辆拉动式组装

结合精益生产的基本原理,按照准时化拉动式节拍控制需求,通过分析固定台位组装的特点以及在铁路客车生产中的应用,研究在固定台位工艺布局下拉动式生产的几种方式,从柔性、节拍化、效率、以及适应性等方面进行比较,设计了固定台位组装方式下精益生产的工艺布局和物流模式,实现了铁路客车装配在少流动化的状态下拉动式生产的一种方法创新.     

快速化改造工程高架桥总体设计研究

为加强区域交通一体化建设,促进社会经济发展,将有更多干线公路计划实施快速化改造.以328国道仪征段快速化改造工程为例,对其工农北路至万年大道高架桥总体设计方案进行研究.主要从高架桥标准跨径、下部结构和上部结构形式的选择进行详细介绍.对跨工农北路主桥提出两个设计方案,经综合比选,选择外形美观、工程投资低、工艺成熟、运营期...     

柴油机螺旋进气道的参数化设计

研究了应用非均匀有理Ｂ样条描述螺旋进气道外形的方法以及参数化设计的实验途径与着急技术。探讨了螺旋进气道的设计规律及造型的具体方法。实现了根据给定设计参数自动建立柴油机螺旋进气道的三维几何模型的目标。     

桥梁伸缩缝施工质量控制策略

桥梁伸缩缝大致分五类.桥梁伸缩缝施工主要存在三个方面的问题.桥梁伸缩缝施工质量要从施工准备、开槽、缝体安装、混凝土浇注和养生进行控制.     

无人艇三体船体建模与加工制造

以潜浮式无人艇船体结构为研究目标,采用Solidworks软件建模设计了符合项目需求的无人艇三体船体结构,提出了三体结构加防撞框架的船体结构,制定了合理三体船体制造方案,选择了合理的毛坯材料,分析了主船体内圆面的加工工艺和副船体的制造过程,完成了无人艇船体的总成.通过充压试验验证,确保船体结构良好的密封性能.