渗流管涌作用下松散堆积层结构演化规律

为揭示渗流管涌作用下松散堆积层结构演化规律,基于颗粒-孔隙尺度流固耦合方法,分别对密实、中密和疏松结构的松散堆积层开展渗流管涌仿真试验,从细观层面分析渗流管涌作用下松散堆积层颗粒迁移特征、颗粒流失量、颗粒间接触力链演化和骨架变形的结构演化特征。结果表明：渗流管涌主要以细颗粒迁移为主,存在局部“堵塞”现象,块石颗粒仅会在细颗粒迁移脱空后自由堆积。细颗粒迁移具有明显的“颗粒堆积”现象,主要集中在出口处,呈“上多下少”的特点。同时,渗流管涌发展过程中相同部位的孔隙率变化具有高度相似性,且结构越疏松愈加显著。管涌发展过程中,块石颗粒间接触承担主要的应力传递,力链演化的本质是堆积填料内部应力传递结构的改变。此外,下沉量和体应变均随时步增加,呈先急剧增加,后趋于平稳的态势,且随初始渗流速度越大,平稳时刻逐步提前。该研究成果可为从细观角度认识松散堆积层渗流管涌结构演化规律提供一定借鉴。     

基于认知和情绪的虚拟现实竞技游戏用户体验研究

为了使用户在虚拟现实竞技游戏中产生更好的用户体验,探讨了用户在游戏中的认知、情绪反应及临场感,并分析了三者之间的相关性。综合采用实验研究、访谈及问卷等方法,在Oculus Quest一体机构建的游戏平台上,使用游戏情绪量表、游戏交互量表、多维存在性量表及依据VACP(visual, Auditory, cognitive and psychomotor)理论设计的问卷,采集了参试者在竞技游戏中的主观感受、认知过程、情绪反应和临场感数据,其中认知和情绪都包括参与和挑战两个维度。结果表明：在虚拟现实(virtual reality, VR)游戏中用户的情绪参与和挑战得分大于认知参与和挑战得分;视觉和听觉通道资源负荷较大;用户的情绪反应与临场感的相关性非常显著。可见,在虚拟现实竞技游戏设计中可以利用临场感和情绪的显著相关关系,加强情绪导向设计,减少认知负荷,使用视觉和听觉的特点营造更加身临其境的氛围引导用户融入其中,产生更好的用户体验。     

用户性格与颜色及图标特征偏好的关联

为探究用户性格对颜色和图标特征偏好的影响,给电商平台界面的设计提供理论依据,使用HEXACO模型、颜色属性偏好问卷、图标特征偏好问卷,对284名大学生进行测量。结果表明：性格特征可以显著预测颜色属性和图标特征的偏好。其中对经验的开放性与红色、橙色、黄色、黄绿色、蓝色、柔和、灰暗的颜色偏好显著正相关,外向性与黄色、饱和的颜色偏好显著正相关,尽责性与红色、灰暗的颜色偏好显著负相关,与复杂的图标特征偏好显著负相关,诚实恭顺与简单抽象的图标特征偏好显著正相关,情绪性与明亮的颜色偏好显著正相关,与抽象的图标特征偏好显著负相关。由此可见,性格特征与个体对颜色和图标特征的偏好具有关联性,电商平台可根据用户的性格特征进行个性化的界面设计。     

基于有限元法的点线啮合齿轮动力学模态分析研究

使用ANSYS的未激励齿轮的齿廓、周期变化、APDL语言建立了齿轮系统的虚线网格的参数模态分析模型.采用APDL线性点网格分析表定义了一个特殊的界面,输入参数岍自动读取,调用分析仪岍执行动态屚计算.通过分析固有频率与阶数之间关系来反映点线啮合齿轮动力学模态变化过程,以及通过压力角与阶数之间关系折寋出寅模态的影响过程.此分析程岚的开发寅点线啮合齿轮拟态的分析和设计能力奠定了强有力的基础.     

一种基于三维帧间配准预测的V-PCC改进算法研究

基于视频的点云压缩（video-based point cloud compression，简称V-PCC）把点云序列分解成2D的非规则图像块（patch）,每一个patch是由一组彼此相邻且具有相似法线的3D点云投影形成的2D图像，然后对2D的图像采用现有视频编码的方法进行压缩。然而分解成patch进行编码的方法破坏了点云的连续性，不利于后续的帧间预测。对此，设计了一种三维配准帧间预测结合V-PCC帧间预测的改进算法。首先，为了提高点云配准的有效性，设计了一种基于运动一致性的二叉树的粗分割和进一步八叉树细分割的算法，使得每一块点云在配准时具有一致性运动和准确的对应性。进一步，为了保证三维帧间配准预测的可靠性，对分割后的块进行三维配准帧间预测并计算误差。对于误差小于一定阈值的块直接熵编码块索引和运动信息；对于误差大于阈值的块，则融合并使用V-PCC的帧间估计。实验结果表明，本方法进一步提高了V-PCC的编码性能。     

基于近似模型的重载仿生腿多目标优化

针对大型六足机器人在运动过程中腿部刚度不足和振动的问题，提出一种基于近似模型的多目标综合优化方法. 建立有限元模型，分析各类复杂工况下腿部结构强度、刚度 和模态频率等性能，确定仿生腿的优化空间. 对仿生腿静态及动态性能建立参数化模型，定义相应的设计变量，采用优化拉丁超立方方法分别对仿生腿基节、大腿和小腿模块进行试验设计，获取初始样本点，拟合各模块响应面模型、克里格模型和径向基函数神经网络模型，通过误差分析选定精度最高的近似模型，并联合第二代非支配排序遗传算法，以静态刚度、质量和首阶固有频率为目标，约束最大应力，对仿生腿进行优化设计，对优化后的结果进行分析验证. 结果表明，重载仿生腿经所述方法优化后，在满足结构强度的前提下，平地工况最大变形下降9.73％，斜坡工况最大变形下降9.46％，首阶固有频率提升3.45％，仿生腿总体质量下降8.63％.     

YAG透明陶瓷复合靶抗弹机理研究

透明陶瓷是兼具较好的力学和光学性能的新一代透明防护材料，在低面密度、高透过率、高防护能力的透明装甲方面有重要的应用前景. 为探究YAG透明陶瓷复合靶抗弹机理，本文基于弹道枪测试平台与高速摄影技术，获得了12.7 mm穿甲燃烧弹冲击YAG透明陶瓷复合靶的弹靶冲击瞬态作用过程，确定了透明陶瓷复合靶各层损伤特征与弹体的破坏形态，测定了背板背凸量. 在此基础上，利用AUTODYN动力学有限元模拟软件，建立了YAG透明陶瓷复合靶抗制式弹过程的有限元模拟方法，探究了典型结构透明陶瓷复合靶的抗弹机理，并分析了透明陶瓷与聚碳酸酯层厚度变化对其抗弹性能的影响规律. 研究结果表明，透明陶瓷复合靶依靠透明陶瓷面板的高强度破碎弹体以有效消耗弹体冲击动能，玻璃层消耗陶瓷锥的冲击能量，背板吸收残余动能，从而实现低面密度的透明防护；透明陶瓷面板的增加能够更为有效地破坏弹体，从而实现提高装甲防护能力的目的；聚碳酸酯在一定的厚度范围区间能实现复合靶较低面密度的高效防护作用.      

考虑多因素的装载机转向系统压力波动优化分析

针对装载机在转向过程中因油缸铰点布置位置产生的压力冲击和压力波动问题， 以最小行程差、最小力臂差及最小转向系统功率为目标函数，通过遗传算法进行优化，结合 AMESim 仿真及实验验证了优化结果的可行性 . 优化后行程差平均值减少了 89.23%，力臂差 平均值减少了 88.40%，发动机怠速和全速时转向所消耗的平均功率分别减少了 32.56% 和 24.03%. 通过深入研究行程差和力臂差曲线，确立了力臂差是引起压力波动的主导因素，结合 遗传算法对油缸铰点坐标进行二次优化 . 优化结果表明，行程差和力臂差的最大值较第一次 优化分别减少了14.29%和19.44%，实车油缸铰点改造后进行满载全转速快转实验，其压力曲 线未见明显压力异常.