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关键词： 等几何分析   拓扑优化   高效优化方法   自由度缩减   收敛加速  

摘要： 为提高等几何拓扑优化效率,提出了一种高效等几何拓扑优化方法,从自由度缩减和收敛加速两个方面对等几何拓扑优化进行加速。自由度缩减算法包括基于位移变化的自由度缩减和基于空单元的自由度缩减,收敛加速算法包括设计变量缩减和灰度抑制算法。二维和三维算例结果表明,所提出的高效等几何拓扑优化方法在保证优化精度的同时,相对于传统等几何拓扑优化方法的加速比为1.56~6.02,显著提高了等几何拓扑优化的效率,为产品结构的高效高质量设计提供了有力支撑。

关键词： 3-SPS/UPR并联机构   自由度   位置逆解   工作空间   Adams软件  

摘要： 提出一种以3-SPS/UPR并联机构为主体的工作台,用以辅助少自由度机床对工件进行曲面加工。建立3-SPS/UPR并联机构的运动螺旋矩阵,通过螺旋理论对其进行自由度分析,采用修正的Kutzbach-Grübler公式进行验证;通过机构中的几何关系,采用封闭矢量法求解该机构的位置逆解,并求出该机构的速度Jacobian矩阵;通过三维动态搜索法求解该机构的工作空间;通过Adams软件对该并联工作台进行了运动学仿真。该3-SPS/UPR并联机构能够进行两平移两转动的运动,可提高机床加工效率和加工质量,增大机床加工范围,提高机床的曲面加工的能力。

关键词： 公路工程   高应变动测   动静对比   PHC   CASE  

摘要： 深入探讨区域性J_(c)值的选取范围,为CASE法计算承载力值提供参考,主要针对公路施工中预应力管桩的承载力检测,开展CASE法动静对比分析,先对工程桩做高应变试验,再进行静载试验,对现场实测数据进行曲线拟合分析承载力,比对静载试验推导J_(c)值,再通过CASE法计算承载力值,降低人为误差。

关键词： 局部约束线性编码   图像分类   词袋模型   支持向量机  

摘要： 为了提高图像分类系统的运行效率,对图像分为许多不同的小块,提取SIFT特征作为局部描述子对其进行描述,并对局部特征进行局部约束线性编码,将编码矢量的池化特征作为图像的最终特征表示。通过使用M语言编程实现特征表示算法和分类器算法,并设计实现图像分类系统的GUI界面。

关键词： 喷墨打印   熔融沉积   光学器件   三维结构   光学性质   表面形貌   新策略   自由度  

摘要： 三维光子晶体由于独特的光学性质而受到关注,并在各个领域展现出广阔的应用前景。3D打印技术为构建复杂的三维光子晶体结构提供了可能。然而,常见的喷墨打印、直写打印与熔融沉积方法受限于构造三维结构的自由度、繁琐冗长的平衡着色过程以及较弱的体积结构色性质,阻碍了进一步应用。虽有报道利用非连续的3D打印实现三维光子晶体的快速制备,但粗糙的表面形貌和低保真性难以满足光学器件的要求。

关键词： 风险自由度   安全约束   安全生产   不安全行为   约束要素定制  

摘要： 为降低人为事故发生率,结合行为科学理论和机械运动自由度约束原理,提出人的行为风险自由度概念,建立风险自由度的安全约束模型,其核心是用适当的安全约束要素和安全约束机制,随机约束人的风险自由度,使人的风险行为受到全过程、全方位的安全限制、安全警觉和安全提醒,消除人的随机安全风险,避免人因事故。以煤矿企业的操作者和管理者为例,基于安全保护层理论,构建以时间和空间为保护层的动态化风险约束机制,并且建立安全约束保障制度和措施,保证其有效实施。结果表明:在煤矿生产、作业、管理活动中,采用定制的具有随机安全约束功能的安全约束要素,实施定位、定时、定量化的动态约束煤矿人员的风险自由度,能够使人的风险行为受到全过程、全方位的安全限制、安全警觉和安全提醒,从而及时、随机、超前防范人的不安全行为和管理上的缺陷,有效避免人因事故。

关键词： Stewart   六自由度   并联机构   位姿   分辨率   次镜  

摘要： 位姿分辨率是Stewart六自由度并联机构的核心指标,是实现空间相机次镜精密位姿调整的关键。为研制高分辨率六自由度并联机构,提出基于支链增量同比缩放及支链分辨率量化的位姿分辨率分析方法,通过计算目标位姿支链增量并同比例缩小、量化得到最小支链增量、杆长,进而正解,在设计阶段求得六个单自由度最小运动增量即位姿分辨率。应用VC++编写了分析软件,设计了某高分辨率空间相机次镜六自由度并联机构。实测结果表明:位姿分辨率分析结果与实测值基本一致,该分析方法具有较强的工程指导价值。

关键词： 涡致振动   双自由度   来流条件   旋转圆柱   马格努斯效应  

摘要： 结构流致振动是流体机械及动力工程设备中与安全相关的重要问题。本文通过数值方法研究了三种典型平面来流条件下刚性旋转圆柱的涡致振动。双自由度旋转圆柱可以在来流和横流方向自由振动。在折减速度范围为3≤U^(*)≤12内,圆柱在来流方向的最大振幅为0.375D,横流方向的最大振幅为0.738D。旋转增强了圆柱来流方向的振幅,抑制了横流方向的振幅。对于非旋转圆柱,均匀来流和非线性来流下圆柱运动轨迹为“8”字形,剪切流作用下可以观察到“水滴”形运动轨迹;对于旋转圆柱,三种来流条件下的运动轨迹都呈现椭圆形。旋转产生的马格努斯效应使圆柱的平衡位置由初始位置向下偏移,在圆柱的近尾流中可观察到2S和S+P的旋涡脱落模式。

关键词： 平面关节机器人   运动学   轨迹规划   关节空间  

摘要： 针对传统“S”形轨迹规划工业机器人稳定性差的缺点,提出了一种基于双变量反正切函数的改进“S”形轨迹规划算法。引入双变量反正切函数结合运动学逆解的方法求出关节转角的解。依据机器人运动准则得到关节转角的最优解。结合关节转角最优解和改进“S”形轨迹约束机器人运动过程中最大速度、加速度、加加速度的限制值,实现从位移到加加速度均为时间的连续有界轨迹。实验结果表明,改进“S”形轨迹规划算法相较于传统轨迹算法,有效提升了机器人的稳定性。

关键词： 动静态   轨道不平顺   中点弦测法   动态弦测法   高通滤波  

摘要： 中点弦测法能够有效控制影响行车安全性和舒适性的指定波段轨道不平顺,主要用于测量轨道静态不平顺,但其较低的测量效率制约着轨道“状态修”的发展.针对上述问题,将轨道动态不平顺按中点弦测输出,分析动静态弦测值差异与弦长和不平顺波长的关联关系,提出能够评价轨道动态平顺性的动态弦测法,研究动态不平顺与静态不平顺间的映射关系.研究结果表明:42 m和70 m动态高通滤波幅值分别与10 m弦和20 m弦测值变化规律相当;当不平顺波长大于70 m时,120 m动态高通滤波幅值与40 m弦测值变化规律基本对应;截止波长为42、70、120 m的轨道动态不平顺,分别与弦长为20、30~40、30~60 m的动态弦测波形相关性最优,对应的动态弦测法最大合理弦长分别为20、30、40 m,通过路基和简支梁区段实测数据验证了动态弦测法的适应性;在路基沉降区段,弦长为60 m时,静态弦测值明显朝负方向偏离动态弦测值的处所为沉降点,相邻两侧朝正方向偏离动态弦测值的处所为沉降区段起终点.