固定-固定型弹簧质点系统的能量约束问题

基于子系统物理参数和系统惯性能量约束讨论了固定-固定型无阻尼弹簧质点系统的构造问题,通过求解一类广义逆特征问题获得了弹簧刚度和质点质量的计算表达式,并给出了算例.     

接地弹簧-质点系统的逆特征值问题

考虑接地的简单连接的弹簧—质点系统,设(λ,X)和(μ,Y)为只有部分质量(j个)接地的弹簧—质点系统的2个特征对,考虑由这2个特征对、前j个质量构造接地的弹簧—质点系统的特征值反问题。将问题转化为Jacobi矩阵特征值反问题,给出由已知条件构造具有正的质量和正的刚度物理系统的充分必要条件。如果这些条件得到满足,则可惟一地构造接地的弹簧—质点系统。     

弹簧——质点系统运动特点分析

本文将解波动方程和M.leclerc的能量方法相结合,分析了弹簧——质点系统的运动特点,得出了系统各振动模式的能量分配、弹簧的动态弹性常数和等效质量的一般表达式。     

基于弹簧-质点模型的动态织物仿真技术

针对织物物理建模的计算效率和稳定性问题,提出基于约束的织物弹簧一质点模型。以简单几何实体球和圆柱为例,说明处理织物可变形体与环境对象碰撞的总体策略,结合实体碰撞对物理模拟流程进行总结性描述。同时,本文还提出了与已有建模方法进行了改进,即该模型并不包含对内力和质点速度项的显式计算,从而大大减少了计算量,在保证系统稳定性的前提下,较好的提高了计算效率。     

基于质点弹簧阻尼模型的人机接触运动皮肤三维形变仿真

人机接触运动中, 在接触区域后方和前方皮肤表面分别产生拉伸和堆积形变。针对当前该领域研究的局限性, 该文研究了黏滑摩擦下皮肤三维形变仿真模型, 为人机作业参数优化、 在线轨迹规划和控制提供参考。该文基于皮肤解剖结构, 构建皮肤、 肌肉脂肪、 骨骼3层质点-弹簧-阻尼模型, 描述皮肤在拉伸、 剪切和弯曲作用下的形变; 基于皮肤黏滑摩擦机理, 结合改进Kelvin-Voigt黏弹模型, 构建皮肤质点-弹簧-阻尼动力学模型, 模拟不同作业环境下皮肤的实时三维形变; 验证了皮肤质点-弹簧-阻尼模型在Kwiatkowska、 Franklin等皮肤拉伸测量试验中的有效性。同时, 该文搭建了机器人手臂按摩试验平台和皮肤表面形变测量视觉系统。与试验测量结果对比, 皮肤三维形变仿真模型拉伸形变在X和Z方向的平均误差分别为0.295、 0.360 mm, 标准差分别为0.164、 0.085 mm; 堆积形变在X、 Y和Z方向的平均误差分别为0.317、 0.248、 0.471 mm, 标准差分别为0.090、 0、 0.232 mm。试验结果表明： 该文构建的皮肤三维形变仿真模型误差较小、 稳定性较高。     

一种用于力觉再现的柔性体变形仿真弹簧-质点模型

提出一种新型的在虚拟现实中可实现的弹簧-质点力/变形模型.它按质点连接顺序划分层次,以受力网格为第1层,构建类似同心环状的弹簧-质点系统.施力刚体以点接触的方式与柔性体进行力交互作用.运用虚功原理,结合施力刚体与受力柔性体组成的系统中虚拟力和质点位移的关系,区别于以往对局部变形的研究,对柔性体进行全局变形分析.柔性体变形是整个柔性体表面质点在力平衡条件下位移变化累加的结果.利用DELTA 手控器对柔性体的接触变形以及实时虚拟力反馈进行仿真,实验表明所提出的方法适用于柔性体的力反馈计算,满足精细作业对虚拟现实系统的要求.     

基于模糊优化设计的内燃机气门弹簧的优化设计

为了能够提高内燃机气门弹簧优化设计的可靠性,提高其使用性能,深入地分析了模糊优化设计在其中的应用。首先,建立了气门弹簧模糊优化设计的数学模型;其次,分析了模糊约束的非模糊化处理方法;然后,探讨了模糊优化求解过程;最后,通过算例分析验证了该方法的有效性。     

基于改进质点-弹簧模型的图像变形仿真方法

为了满足仿真系统中对仿真的实时性和视觉效果上的真实性要求,提出了一种改进的质点-弹簧模型,采用传统的质点-弹簧模型与虚拟弹簧共同表征图像的表面,利用Verlet数值积分更新图像变形期间的质点位置,使用双线性插值技术实时绘制出动态变形的效果.在OpenGL环境下对改进的3D质点一弹簧模型进行了仿真实验,实验结果表明所提模型能逼真地模拟出图像变形的效果.     

基于弹簧-质点模型的三角网格曲面展开算法及其应用

提出一种自调整初始展开方法,对基于弹簧-质点模型的展开优化算法进行改进,保证其初始展开平面的拓扑完整性.同时,为了防止模型迭代发散,采用对能量释放前后误差进行判断的方法,有效地遏制算法的发散.最后,将算法应用于制造领域,试验结果表明算法可取得较高质量的展开平面.     

轿车离合器膜片弹簧的优化设计

膜片弹簧离合器在轿车和汽车上的应用日益增多,如何优化设计膜片弹簧,提高离合器的性能,变得尤为重要。文章首先介绍了膜片弹簧离合器的结构,随后概述了优化设计的理论,最后以某轿丰的膜片弹簧离合器为例,介绍了其膜片弹簧的优化设计过程。     

最优调节器的设计

提出了单输入线性系统双最调节器问题(具有最小范数的最优调节器问题),给出了一般的设计方法,并通过实例的分析说明了本文设计方法的特点。     

论矿山工程最优设计

矿山工程最优设计的基础是实现对矿山工程的系统认识,文中初步刻画了矿山工程的属性类及其特征谱系,简述了矿程的合目的性,社会性,经济性及文化特性;研究了矿山工程的柔,反直觉性等最后讨论了矿山工程最优设计的问题系统,确定了最优设计问题系统,确定了最优设计问题系统的三元结构,并给出对象系统的特征,以及优化目标,准则体系。     

离子源引出系统的优化设计

应用鲍威尔法和模拟退火法的组合法,即ＰＳＡＭ,优化了离子源引出系统,该方法由于精选了计算方法的优化算法,因此克服了现有各方法优化自洽解需大量计算机资源的问题,能在微机上实现,是一种比较实用的全局优化算法,可推广应用于其它电磁场逆问题及设备的优化中。     

光纤数字通信系统的优化设计

本文提出用最优化的方法来综合设计光纤数字通信系统的光接收机带宽,均衡器及输入波形等重要参数的方法。     

双恒化器系统的最优设计

基于恒化器培养的微生物生长动力学模型,提出了双恒化器系统在双营养流输入模式下的最优设计问题。求出了在一定的营养流分布下该问题的最优解,即双恒化器系统达到稳态时总体积的最小值,并对设计过程进行了稳定性分析,从而给出了双恒化器系统的最优设计。最后利用Monod动力学函数对该问题进行了实例分析。     

采用逆系统设计和二次型最优控制提高变风量箱的性能

采用逆系统设计方法对变风量空调箱的控制系统,包括控制系统的内环(风量控制回路)和外环(房间温度控制回路),进行逆系统设计.消除了在设计时将非线性系统做近似线性化处理所带来的设计缺陷;同时采用二次型最优控制技术对变风量空调箱的控制器进行优化设计,使控制器的参数达到最优值.逆系统设计方法与二次型最优控制技术相结合能有效地改进和提高变风量箱的控制品质和性能.     

基于遗传算法的污水管网优化设计

文章基于遗传算法的基本原理,以管径和坡度为状态变量,充分利用约束条件建立可行组合空间,并通过选择、交叉和变异等迭代操作因子,最终求得在工程实用上满足的较优解.     

压板式短进水口的优化水力设计

本文阐述了压板式短进水口优化水力设计的依据、目标和基本方法.在有关压板式短进水口水力计算和水力特性研究的已有文献的基础上,提出了对其进行优化水力设计的数学模型:决定变量是进水口体型的主要参数,目标函数是进水口的流量系数,约束条件一类是保证进水口不发生空蚀破坏,另一类是满足常用合理体型的基本要求.计算源程序在北极星小型计算机上实现,并采用系统优化的方法,完成了压板式短进水口的优化水力设计.按本文所提优化设计方法,可根据设计要求经计算机进行数值计算后,直接得到安全、经济、适用的压板式短进水口合理体型.     

Jacobi矩阵的逆谱问题及其应用

考虑Jacobi矩阵的逆谱问题。研究了在多个特殊扰动(J_n的一维扰动)的情况下, 利用所得到的特征值重构Jacobi矩阵的逆谱问题,证明了唯一确定Jacobi矩阵的逆谱定理,并将其应用到对应的质量弹簧系统, 推导出其存在唯一解的充分必要条件。给出重构的数值算法与数值例子。