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关键词： 正交曲线坐标系   表面波   孔隙介质   频散特性  

摘要： 为了研究孔隙介质圆柱纵向表面波的传播规律,分析其频散和衰减特性,在正交曲线坐标系下建立了表面波的频散方程,通过数值计算得到频散曲线,将纵向导波最低模态与表面波进行对比,并分析了曲率半径及孔隙参数对表面波频散和衰减的影响。结果表明,当频率足够大时,导波最低模态的频散曲线与表面波近似;在同一频率下,表面波的相速度随曲率半径的增大而增大,随孔隙度的增大而减小;表面波的衰减随孔隙度的增大而增大。研究结果为开展孔隙介质圆柱结构的超声无损评价提供了一定的理论参考。

关键词： 夹层梁   软夹层   十六自由度   平截面假设  

摘要： 传统夹层梁理论认为梁在变形过程中,厚度方向尺寸保持不变;同时结构发生平面弯曲时平截面假设成立。当用该理论分析短、粗或软夹层梁时,误差较大。以一种两节点、十六自由度梁单元,用于解决上述问题。该单元摒弃传统的平截面假设,同时在计算过程中考虑梁在横向的可压缩性。将梁沿厚度方向视为三层,上下层使用传统梁单元理论建模,每层每节点三自由度;中间层视为平面问题,每节点两自由度。创建物理方程、几何方程及详细推导过程,利用最小势能原理得到单元体平衡方程。

关键词： 碳排放   城市建设用地   Kaya恒等式   聚类分析  

摘要： 针对不同城市碳排放达峰以及建设用地演变特点,差异化实施城市达峰策略具有重要意义,以安徽省16个地级市为例,在核算碳排放与分析建设用地演变特征的基础上,通过Kaya恒等式,对各地级市的碳排放峰值以及建设用地规模进行预测,并运用聚类分析对各类城市提出达峰管控对策。结果表明:1)合肥市、亳州市、蚌埠市、阜阳市、淮南市、芜湖市、宿州市、滁州市、六安市、池州市以及黄山市均有可能在2030年前达峰;马鞍山市、宣城市、铜陵市和安庆市在2030年前达峰存在一定的风险,而淮北市在2014年就已经出现碳排放峰值。2)安徽省各地级市碳排放与建设用地规模之间的回归拟合均有强相关性,可在此基础上进行城市建设用地规模预测。3)安徽省各地级市根据聚类特征可分为达峰攻坚型、达峰潜力型、达峰示范型以及达峰优势型4类。

关键词： 计量学   姿态测量   车辆构架   六自由度振动台   频域积分  

摘要： 轨道几何动态检测是保障列车安全运营的重要手段,而车辆构架运动姿态测量结果的准确性直接影响到轨道几何动态检测的可靠性。为提高车辆构架运动姿态检测的准确性,提出了一种基于六自由度振动台的构架运动姿态测量方法。在模拟构架上施加不同的激励信号,利用安装测点布置位置上的4个三轴加速度计采集加速度信号,通过快速傅里叶变换的频域积分方法和基于位移数据的姿态计算算法,将加速度信号转化为模拟构架几何中心的位移及转角,并以六自由度振动台的输入信号作为标准,开展构架姿态测量方法的验证试验,结果表明构架姿态测量算法的横向位移、垂向位移、侧滚、摇头中误差分别小于0.04 mm,0.03 mm,0.05°,0.03°。

关键词： 六自由度磁悬浮平面电机   动力学模型   递推阻尼最小二乘辨识  

摘要： 六自由度磁悬浮平面电机是一种新型特种电机,具有六自由度运动、直接驱动、无机械摩擦、结构紧凑等特点,在光刻机等精密制造领域极具应用前景。然而,由于该类电机具有多变量、非线性、强耦合等突出特性,难以精确获取其动力学模型。为此,论文提出基于递推阻尼最小二乘辨识的六自由度磁悬浮平面电机动力学模型。首先,推导了六自由度磁悬浮平面电机的动力学模型。其次,基于多新息最小二乘法创新的引入阻尼项建立了递推阻尼最小二乘法,之后,利用Matlab对所提出方法进行仿真,获得电机在X、Y自由度上的辨识模型。最后,通过仿真验证了所建立动力学模型的准确性,实际系统与辨识模型之间的X、Y自由度上的均方误差分别为22.42 nm、7.11 nm。

关键词： 挤奶机器人   改进D-H法   运动分析   工作空间   轨迹规划  

摘要： 为解决当前挤奶设备智能化不足的问题,设计出一种串联式七自由度挤奶机器人.基于改进D-H法,对机器人进行正运动学分析.在Matlab中,构建并验证挤奶机器人的连杆模型,采用蒙特卡洛法对机器人工作空间模拟仿真,得到机器人的工作空间范围;基于五次多项式插值法对机器人轨迹进行规划仿真,得到机器人各关节运动特性曲线.依据研究方法制作实验样机,并进行套杯实验,可得套杯成功率94.82%,套杯成功平均单次耗时5.46秒,比人工挤奶工作效率提高90%以上.实验结果表明,所设计的挤奶机器人满足实际工作需求,为后续挤奶机器人的研发升级提供参考.

关键词： 数字仿真   场景仿真   DR仿真教学   高自由度  

摘要： 目的设计高自由度DR成像原理与技术仿真实验平台,并运用于医学影像技术系学生实践操作教学,提高学生的实践技能。方法基于数值与场景仿真技术开发高自由度DR成像原理与技术仿真实验平台,在医学影像技术全国大学生技能大赛中进行运用,验证其提升学生实践技能的效果。结果参赛学生共375名。其中,A组(n=172)运用高自由度DR成像原理与技术仿真实验平台备赛,B组(n=203)采用其他方式备赛。A组平均成绩(106.24±18.81)分,高于B组平均成绩(94.31±21.54)分,差异具有统计学意义(P<0.05)。运用高自由度DR成像原理与技术仿真实验平台可提高学生实践成绩。结论高自由度DR成像仿真实验平台模拟真实情况下的临床操作,有助于激发学生的学习兴趣和探究精神,提高学生的实践技能。

关键词： 多自由度机械臂   运动学正解和反解   多项式插值   体育器材   齐次变换矩阵  

摘要： 为增加体育训练的实用性和器材耐用程度,减少人力、物力资源消耗,降低受机械冲击产生的影响,提出一种应用在体育器材上的多自由度机械臂运动轨迹控制方法。分析关节转动的弧度,建立机械臂运动轨迹模型,依据模型内参数值求解各关节齐次变换矩阵,从正解和反解两个角度解析末端执行器位姿、固定关节坐标点,建立两者间的映射关系;以“353”多项式插值算法,确定关节速度、加速度和位置,实现最优轨迹控制。仿真分析证明:采用该方法的体育器材用多自由度机械臂运行轨迹更平滑、稳定性更高。

关键词： 平面折展变形翼   运动学   动力学   达朗贝尔原理  

摘要： 平面折展变形翼机构是一种可兼顾高低速工况的变形翼机构,该机构可实现翼弦、后掠角和机翼面积的变化。基于平面折展变形翼单元机构的结构组成,采用复数矢量法对单元机构进行运动学建模,采用达朗贝尔原理对单元机构进行动力学建模。采用Matlab软件对机构的动力学模型进行数值计算,并绘制机构所需的速度、加速度、平衡力的变化曲线。将数值计算结果与Adams仿真结果进行对比分析。研究结果表明:运用达朗贝尔原理对平面折展变形翼机构的单元模块进行动力学分析,可以得到机构在变形情况下的运动副约束反力和平衡力。通过对比理论计算和仿真分析结果,验证了平面折展变形翼机构动力学模型的正确性,可为该机构动力学特性的深入研究提供理论参考。

关键词： 深度学习   机械臂   轨迹跟踪   轨迹控制  

摘要： 传统机械臂轨迹跟踪方法的跟踪误差较大,因此研究基于深度学习的多自由度机械臂轨迹跟踪方法。通过对多自由度机械臂进行动力学分析,结合拉格朗日函数法,获取连杆的角速度,不断转换轨迹得到期望关节角,明确跟踪轨迹路线。通过深度学习缓慢跟踪,更新目标网络的权值。采用最近邻聚类算法更新模糊数据库,对目标函数进行优化计算,积累折扣奖励的期望值,获得最优参数改进滑膜跟踪线路,从而实现对多自由度机械臂的有效轨迹跟踪。实验结果表明,运用所提方法跟踪误差值最低,具有较好的跟踪性能,实现了对多自由度机械臂轨迹的准确跟踪。