液压元件功能知识表达的能量特征状态模型及其应用

给出液压元件功能知识表达数学模型.将液压控制元件的自身结构与使用方式相结合,定义能量特征状态基本变换单元为系统方案设计的最小功能选择单元.构建了基本变换单元输入输出间的定量关系方程,通过对该方程的定性特征化处理抽象出特征状态变换方程,并将特征状态变换方程的系数矩阵作为基本变换单元功能知识的定性数学表达.归结了常用基本变换单元,形成了基本变换单元功能知识表达库和相应的特征状态变换矩阵.构建了单动作液压子系统综合模型,并给出相应的矩阵分解算法与特征运算规则,最后结合具体实例阐述了基本变换单元功能知识表达模型在系统方案设计中应用的有效性.     

基于特征单元的设备选型状态空间理论与方法

提出零件特征单元加工过程的状态空间理论,并将之用于解决零件加工的工艺设备选型问题.基于复杂零件特征具有多样性和复合性的特点,定义特征单元,以便于分析零件特征.针对单一特征单元,提取特征单元加工前和加工后两个状态,通过分析两个状态变换原因,构建状态变换矩阵,得出状态变换矩阵代表工艺设备加工能力的结论.通过构建状态变换方程描述加工过程.建立状态空间,将工艺设备选型问题转换为加工前和加工后两个状态在状态空间中的路径规划问题.在实际生产的约束条件下,将状态空间中路径规划问题转化为现有工艺路线的优化问题,并且建立工艺设备选型优化模型,优选出较理想的工艺路线,从而选出与该条工艺路线对应的一套工艺设备.应用算例验证了该方法的可行性.     

空间直角坐标系与球坐标系变换研究

研究空间直角坐标系和球坐标系之间的几种转化关系,探究在不改变物理意义并满足物理条件限制的前提下,应用基本的微积分、三角变换、矢量运算,从不同的角度实现空间直角坐标系与球坐标系之间的转化,从而使得变换过程与方法简单易懂,简化空间直角坐标系与球坐标系之间的变换过程.     

混联机械系统组合方式广义特征状态方程

提出了混联机械系统组合方式分析的新的广义特征状态方法. 定义了多个机构单元的串、并混联等组合方式及其典型组合单元的数学模型,并以基本组合方式为基础,建立其对应的广义特征状态模型(集),提取了不同组合关系下的广义特征状态方程,从而建立起组合方式数学表达式. 讨论了不同组合变化对应广义特征状态方程的计算方法及其变化规律,分析了组合关系的重组计算及功能传递方式,采用分层特征模式并结合定性数学知识建模,实现了把复杂机械系统的组合方式问题转化为广义运动特征矢量间的组合计算问题,继而构建组合系统运动变换的广义特征状态组合模型来传递输入输出特征,为其运动方案综合的选型及分解计算提供了参考模板,为混联机械系统的分析及特征建模提供了一种有效方法.     

一个与多个失效单元间相关系数的计算方法

在结构系统可靠度降维算法误差分析的基础上,针对降维计算中涉及的一个单元与多个单元间相关系数计算不准确问题展开研究。首先,将结构单元状态映射至标准正态空间,建立了状态矢量描述的单元失效模型。基于结构可靠性和概率论基本原理,分析了多单元联合失效时状态矢量的变化规律;然后,通过利用等效状态矢量描述多单元联合失效的方式,将一个单元与多单元间相关性分析问题,转化为一个单元状态矢量与多个单元等效状态矢量间夹角余弦的计算问题;根据单元间相关性及单元可靠性指标不同,分3种情况讨论了基于状态矢量计算一个与多个单元间相关系数的方法;最后,通过与蒙特卡洛模拟对比分析,讨论了该方法的精度及合理性。证明该方法合理有效,优于复相关原理,适用于结构系统可靠性分析,并能获得较理想的计算结果。     

R3中矢量场散度和旋度运算关系的建立方法

矢量微积分在经典场论中占有十分重要的地位.R3中的散度和旋度运算是经典矢量场函数的两种基本微分运算,并将其结果和场的源函数联系起来,从而基于亥姆霍兹定理可以唯一地确定空间场分布.关于散度和旋度运算关系的建立,一般均基于其定义关系的直接计算的基础上,其数学上的完整性并没有得到充分的体现.为此,通过对有关问题的初步分析,对矢量微分运算规则的建立给出了若干简洁明了的方法,从而有助于研究工作者对其本质的进一步认识.     

相对论时空变换下Maxwell电磁场方程的协变性

在Einstein的狭义相对论中,电磁场在不同惯性系之间的变换是和Maxwell电磁场方程的协变性紧密相关的.采用矢量运算,在分析Maxwell方程具有协变性的同时,给出电磁场的基本物理量(→E)、(→B)、(→D)、(→H)、的相对论变换公式.这种电磁场的相对论变换是交叉变换,体现了电场与磁场内在的统一性和不可分割性...     

用特征网络优化多电平逆变器开关频率的方法

将常规的空间矢量坐标旋转45°,在新坐标平面中研究多电平逆变器的空间矢量调制技术,分析了基本矢量跟踪参考矢量的特征网络、特征四边形的基本切换.基于特征四边形的封闭性和特征四边形之间的切换关系,选择遍历特征网络各个扇区每个顶点的基本切换,实现多电平逆变器开关的空间矢量调制,得到最少的开关切换次数.以2级5电平逆变器为研究对象,根据参考电压的变化,将特征网络分成2种类型,对开关切换次数进行了估算.结果表明,开关切换次数的估算值与仿真结果非常接近,仅为同相层叠正弦调制算法开关切换次数的38%,仿真输出电压波形能很好地逼近参考电压.     

索结构几何非线性分析的悬链线索单元法

基于索的基本假定和悬链线平衡方程,通过对沿索曲线均布荷载作用下的索段分析,得到了索端力和索的几何线形之间的对应关系;进一步通过索单元的柔性迭代分析,获得了内力改变和位移增量之间的关系,进而得到索单元的刚度矩阵和节点力,从而建立起了空间悬链线索单元的几何非线性有限元分析方法.经典算例结果证明了空间悬链线索单元的正确性,同时具有较高的精度,可为大跨度悬索桥、斜拉桥以及张拉结构等几何非线性较强的结构精确分析提供强有力的计算工具.     

用对偶变换矩阵和同一性条件进行空间机构的位移分析

本文利用3×3对偶变换矩阵进行旋量的坐标变换,根据机构的同一性条件建立位移方程,并在求解过程中引进旋量的直角坐标进行旋量的乘法运算。这种方法既发扬了用同一性条件可较直接地建立位移方程[4]的优点,又避免了用对偶矩阵环形方程式建立位移方程[1]时比较累赘的缺点;并使得某些空间连杆机构的位移分析过程具有建立方程较直接、思路明晰、求解简单等特点。