基于偏差传递的多工位装配过程质量评估模型

针对多工位装配系统中尺寸偏差传递的特点,建立了一种新的装配过程质量评估模型.首先分析了多工位装配系统的偏差源,研究了多工位装配尺寸偏差传递关系,构建了偏差流传递的状态方程.然后从过程系统本身寻找影响偏差传递和累积的特征参数来评价系统的装配质量特性,通过对尺寸偏差传递模型推导引出工位系数矩阵,经过合并变换求出各工位的系数矩阵的最大特征值,再乘以偏差精度权因子来建立装配质量评估模型,进而提出用装配偏差指数来衡量装配工艺过程的优劣.最后通过实际零件的装配过程说明该模型和装配偏差指数的应用方法.     

车身零件定位方案的多变量稳健设计

在新车型初始设计阶段仅有零件的A面数据或初步结构为已知的情况下，提出了一种在初始设计阶段零件装配的定位方案稳健设计方法，建立了基于刚性零件确定性定位和稳健设计理论的定位方案优化设计模型，使用遗传算法在可行定义域内求解最优定位点的位置，并提取了定位点偏差对整体装配效果的敏感度系数，实现了在优化公差的同时控制生产成本.同时，以某新车型前大灯的定位方案设计为例，验证了所提方法在初始设计阶段的有效性.     

基于合作博弈的公差稳健设计方法

结合合作博弈理论和装配产品公差稳健设计建模,提出一种基于Nash仲裁均衡的公差稳健设计方法.首先将考虑稳健设计要求的装配产品质量与成本视为多目标优化对象,通过建立博弈决策方、效用函数,对各博弈方策略进行归属分类,将装配质量和成本多目标优化问题转化为多目标博弈决策问题,并建立相应的博弈模型及效用矩阵,最后采用合作博弈中的Nash仲裁法进行优化求解.该方法应用于车身前端装配总成的公差设计案例,通过与单目标优化方法比较,说明了其工程应用的有效性.     

一种共用定位销的多工序夹具布局优化设计准则

针对多工序装配过程中一种共用定位销的夹具布局优化设计问题,提出了一种设计计算准则.首先,由状态空间方程推导出用于描述多工序装配过程单一零件尺寸偏差状态传递和累积的状态空间模型.之后,采用数学公式推导和统计学方法由该模型得到了用于描述关键产品特征平移偏差和角位移偏差间关系的协方差矩阵.依据该矩阵的统计学意义,提取矩阵的迹作为夹具布局优化设计计算准则.采用一四工序的装配实例,由交换算法进行验证.结果表明,与传统设计准则相比,所提出的夹具布局优化设计准则使用点的平面欧式距离计算代替了复杂的高维矩阵计算,不仅和传统设计准则同样有效,而且计算效率更高,节约了计算成本.     

南宋后期部授书院山长制度考略

为解决工业结构中大型法兰对接装配存在的低精度、低效率等问题,提出一种基于姿态矢量及LD-PSD在线反馈的对装方法.首先,以关节臂测量机获取标定块测量点的实际坐标值,与理论坐标值对比形成拟合误差矩阵,以该矩阵2范数最小为优化目标,利用奇异值分解法（SVD）建立全局坐标系与测量坐标系映射关系,并获取全局坐标系下待装配件若干点空间坐标,结合最小二乘法及随机霍夫变换（RHT）建立待装配体当前位姿数学模型.设计六自由度位姿调整装置,以静法兰为目标位姿,依据关键姿态矢量信息解算动法兰位姿调整参量,实现位姿预调整. LD-PSD在线反馈系统检测并反馈装配质量评价指标,规划微转动及微平动路径,对静法兰位姿多次纠偏以满足对接装配精度.试验结果表明：装配过程高效,装配精度高,能够实现法兰连接结构的精确对装.设计的LD-PSD在线反馈系统可实现位姿的调整、检测、反馈再调整的闭环装配操作.     

基于范数优化的并行磁共振成像算法

研究了并行磁共振成像图像重建的范数优化问题.首先,通过分析目前常用的2种并行磁共振成像重建算法——GRAPPA算法和SENSE算法,归纳出它们在重建过程中所用的动态数学模型,描述成形如矩阵方程Ax=b的形式;然后,将范数优化引入到重建算法中的建模及模型参数估计中,通过采用不同矩阵范数意义下的目标函数,即在不同的范数空间中重建图像,提高优化的自由度和算法设计的灵活性;最后,通过仿真对范数优化后的重建图像质量进行分析,说明不同范数优化对重建图像的影响,并探讨了范数优化中相关参数及优化目标函数的选择问题.     

基于位姿在线反馈调整的大型法兰对装

为解决工业结构中大型法兰对接装配存在的低精度、低效率等问题,提出一种基于姿态矢量及LD-PSD在线反馈的对装方法.首先,以关节臂测量机获取标定块测量点的实际坐标值,与理论坐标值对比形成拟合误差矩阵,以该矩阵2范数最小为优化目标,利用奇异值分解法(SVD)建立全局坐标系与测量坐标系映射关系,并获取全局坐标系下待装配件若干点空间坐标,结合最小二乘法及随机霍夫变换(RHT)建立待装配体当前位姿数学模型.设计六自由度位姿调整装置,以静法兰为目标位姿,依据关键姿态矢量信息解算动法兰位姿调整参量,实现位姿预调整.LD-PSD在线反馈系统检测并反馈装配质量评价指标,规划微转动及微平动路径,对静法兰位姿多次纠偏以满足对接装配精度.试验结果表明:装配过程高效,装配精度高,能够实现法兰连接结构的精确对装.设计的LD-PSD在线反馈系统可实现位姿的调整、检测、反馈再调整的闭环装配操作.     

基于装配关系的船舶分段组立划分方法

为提升船舶分段装配的工艺设计效率与智能化水平,提出了一种基于装配关系的组立结构划分方法.通过分析船舶分段的焊接形式与装配工艺特点,考虑零部件间接关联关系对装配紧密度的影响,建立了分段装配强度关系矩阵.在此基础上,利用模糊聚类分析理论构建分段组立结构划分的数学模型,并针对聚类结果与划分粒度不唯一的问题,提出了以装配单元内部聚合度为评价指标的方案优选方法.最后,以两个具有代表性分段为例进行验证,结果表明该方法可以实现分段组立结构的自动合理划分,并且能够自主决策方案划分的粒度.     

关于矩阵的Schatten p-范数的注记

利用矩阵奇异值分解、柯西不等式及Schatten p-范数的酉不变性，讨论了矩阵主对角线元素与矩阵Schatten p-范数之间的关系.利用正交投影的性质及分块矩阵的主对角块组成的准对角矩阵可以表示成其凸组合，刻画了分块矩阵与其主对角块p-范数之间的关系.利用分块矩阵的技巧、矩阵的谱分解及Schatten p-范数的特性，深入讨论了矩阵与其伴随换位子Schatten p-范数之间的关系.利用了正规矩阵的特性及Frobenius范数的特性，给出了矩阵的绝对值及换位子之间Frobenius范数的界.所得结果细化和深化的矩阵Schatten p-范数的已有结果.     

柔性件装配概念设计偏差分析系统架构

针对概念设计阶段装配公差设计的特点,提出了概念设计车身装配偏差分析系统(AVA),研究了装配顺序、接头类型和装配公差三者的不确定性关系及其对装配最终偏差的影响.通过该系统可以解决关键尺寸在车身装配概念设计阶段成本条件下满足质量要求的装配方案设计,并可以快速实现设计方案的生成、分析与决策.     

单压状态下保护层对埋置式光纤传感器的影响

由于光纤制造工艺的因素,埋置式光纤传感器的应变量测受到光纤构造的影响,该文主要分析保护层对测量精度的影响。由于光纤保护层材料的特殊力学性质,采用理论分析具有诸多的局限性,且分析结果难以应用于大应变区间,该文将模型在理想化的假设条件下,采用有限元数值计算方法(FEM)进行分析,并且将数值计算结果和实验结果相比较。结果表明两者吻合得较好,证实保护层对大范围应变影响较大,影响系数在被测量材料的应变的变化全过程可以确定。     

融合边界条件的电阻抗图像重建仿真研究

结合成像目标的边界结构信息,提出一种新的改善电阻抗图像重建质量的方法.在生物医学电阻抗断层成像中,将传统采用圆形场域的重建模型改进为与人体胸腔边界近似的八边形场域,建立正问题数学模型,求解得到灵敏度系数矩阵,经等位线滤波反投影算法获得感兴趣区域的仿真分布图像.针对成像目标在场域中的不同分布情况,采用面积占空比对两种重建模型下的成像效果进行评价.图像及数据分析结果表明,改进方法重建图像伪影明显减少,面积占空比也更接近真实分布,提高了图像空间分辨率,达到了改善电阻抗重建图像质量的目的.     

三维弹性摩擦接触分析的边界元柔度矩阵法

将边界元柔度矩阵法用于求解摩擦接触问题,论述了求解方法和收敛判定准则,并开发了计算程序·该方法集中了边界元法和柔度矩阵法的优越性,建模简便、求解精度高、迭代求解过程简捷、速度快·算例分析结果表明:摩擦系数对接触区大小及粘着、滑动区域分布和切向力的影响大于对法向力的影响;考虑摩擦影响时,法向力略大于忽略摩擦影响的法向力,接触区略小于忽略摩擦的接触区;摩擦系数增加时,接触区减小,粘着区相对扩大,滑动量减小,切向力和法向力增加     

基于地理信息系统与人工神经网络耦合技术的产油潜力评价模型

对控制油田产油潜力各种影响因素进行了系统的分析,选择地质构造、储层孔隙度、储层渗透率和原油性质4个因子作为控制油田产油潜力的主控因素。应用地理信息系统(GIS)的空间分析和处理操作功能,构建了各个主控因素的子专题图层,并建立了主控因素与每米采油指数间的非线性人工神经网络(ANN)分析模型,最终提出了评价产油潜力的GIS与ANN耦合模型。应用该评价模型对埕北30潜山油藏的产油潜力进行了评价,并应用灵敏度分析方法对该地区各个主控因素的灵敏度进行了系统分析,有效地解决了人工神经网络难以通过权重系数矩阵来判定各个影响因子影响程度的难题。     

基于TV与gamma范数的非凸秩近似在矩阵补全中的应用

现实生活中,由于运动模糊、光学模糊等因素的影响,获取的图像往往是模糊、不完整的,即图像内容质量下降、细节特征被掩盖,从而影响图像的视觉效果及应用.矩阵补全(Matrix Completion, MC)的目的是将获得的模糊、不完整图像以最大的保真度恢复出完整清晰的图像.该文采用gamma范数代替传统的核范数作为秩函数的非凸近似,与核范数比较,gamma范数大大减弱了大奇异值的贡献,使得较小奇异值的贡献接近零;同时引入全变差(Total Variation, TV)正则项保留图像本身真实的边缘信息和细节信息,从而避免恢复出的图像过度光滑;接着,应用增广拉格朗日乘子法求解模型;最后,通过数值实验验证文章提出的算法较现有求解矩阵补全的算法更高效.     

分子的结构矩阵及其与物性的相关性研究

继分子拓扑图的距离矩阵、邻接矩阵之后,创建了分子的结构矩阵。借助于分子的结构矩阵建立了预测化合物性质的数学模型,并预测了醇类化合物、手性有机酸的色谱保留指数以及氯代苯的辛醇/水分配系数。研究表明,分子结构矩阵既适合于链状化合物性质的预测,也适合于某些母体为单环和手性化合物性质的预测,与分子的距离矩阵和邻接矩阵相比具有较高的结构选择性。     

螺旋桨负荷系数对潜艇操纵运动的影响

论述了螺旋桨负荷系数对潜艇操纵运动的影响．通过分析试验数据,获得了螺旋桨负荷系数对潜艇水动力的改进数学模型．应用这一数学模型,对潜艇在螺旋桨变负荷情况下的大机动运动特性进行了分析,计算表明螺旋桨负荷系数对这类机动具有明显的影响．     

复杂装备测试性指标分配算法研究与设计

为解决测试性指标在工程应用中的分配问题,提出了一种加权矩阵综合分配算法,该算法采用矩阵形式设计,对影响测试性指标的各种因素进行权重量化;并对各项权重系数进行综合推演和闭合性验证。建立了该算法的数学模型,设计了基于该算法的测试性指标分配流程。通过工程案例,对测试性指标分配算法、流程和闭合性验证进行了实例解析。结果表明,该算法是一种经过实际工程检验的、有效的测试性指标分配算法。     

水平管外降膜流动液膜厚度数值模拟

建立了水平管外液体降膜流动过程的物理数学模型并对其进行了数值模拟研究,将模拟结果与文献中的理论值和实验值做了比较,变化趋势吻合较好.通过计算不同雷诺数下沿管壁周向的液膜厚度及液膜分布情况,分析了结构和流动参数对液膜厚度与分布的影响规律.结果表明:液膜厚度随雷诺数的增大而增大;当雷诺数一定时,管壁周向液膜厚度呈先减小后增大趋势并随管间距的增大而减小,并且随着雷诺数的增大,管壁周向液膜波动增大且易出现"干区".     

基于融合模型的柴油机空气管理系统故障诊断

柴油机作为重要的动力机械,其性能监测和故障诊断得到重视。而柴油机空气管理系统故障包括进气系统漏气、堵塞和EGR阀卡涩等故障将会导致恶化和经济性下降。针对空气管理系统具有较强的非线性,无法建立精确地数学模型等问题,建立了基于数学模型和数据驱动模型的融合模型,针对进气歧管漏气、中冷器堵塞,EGR阀卡滞等故障进行诊断研究。采用机理建模的方法建立EGR流量模型、充气系数模型和基于数据驱动建模的方法建立充气系数模型、进气压力波动幅值模型,利用奇偶方程法进行残差生成器的设计并生成三个残差信号,通过仿真分析可得到故障和残差值之间的映射矩阵,最后,采用模糊推理的方法进行故障诊断。研究结果表明：所构建的故障诊断系统能准确的诊断出空气管理系统的漏气直径为5mm、堵塞至进气流量减少10%和EGR阀卡滞故障在关闭状态。