张骥《关学宗传》的学术史意义

为了提高拓扑优化在实际工程应用中的速度,将一种基于拓扑灵敏度的拓扑优化算法与免组装有限元法结合,对汽车悬架控制臂进行多工况拓扑优化.该方法使用一致的体素单元划分网格,用压缩共轭梯度法(DCG)加速有限元的求解,得到结构的应力和应变场,从而获得拓扑灵敏度场,用来控制结构拓扑变化.通过添加多工况优化以及加工约束功能,使该方法更符合工程应用的要求.通过对比,该方法和商用软件能够获得性能接近、形状相似的优化结构,而整个优化过程的速度有显著提高.     

冷却速度对圆形加载路径下A319铝合金多轴疲劳特性的影响

采用MTS809型电液伺服疲劳试验机、扫描电镜研究了不同冷却速度对A319铝合金圆形加载路径下的疲劳特性.结果表明:当冷速为10℃·s-1时,材料中二次枝晶臂间距、硅颗粒及孔洞尺寸较冷速为0.1℃·s-1时要小.二次枝晶臂间距较小时,滞后回线面积小,材料应力应变近乎同相,且附加强化效果明显.不同冷速条件下裂纹萌生位置不同,在冷速为10℃·s-1的材料中,裂纹在大硅颗粒处萌生,随着冷速降低至0.1℃·s-1时,裂纹位于孔洞处萌生.对于A319铸造铝合金来说,冷速的变化对其轴向与切向循环特性并无直接影响,轴向表现为先硬化再软化,切向表现为先硬化后稳定的趋势.     

函数型数据分析与优化极限学习机结合的弹药传输机械臂参数辨识

为实现弹药传输机械臂中不可测参数的辨识,建立了机械臂的虚拟样机,并将其作为样本数据的来源;考虑到样本数据的连续性和平滑特性,使用函数型数据分析和函数型主成分分析对样本数据进行了特征提取,并利用提取的特征参数和待辨识参数作为训练样本对极限学习机(ELM)进行了训练.为提高极限学习机的辨识精度和泛化能力,利用粒子群算法对极限学习机的输入层与隐含层的连接权值和隐含层节点的阈值进行了优化.最后,分别利用仿真数据与测试数据对此方法进行了验证,仿真数据的辨识结果表明,优化后的极限学习机具有更高的辨识精度和泛化能力;同时,通过对比将测试数据的辨识结果代入模型中进行仿真得到的支臂角速度与测试角速度,验证了此方法的可行性和有效性.     

车体振动弹药传输机械臂的有界轨迹跟踪控制

针对传统PID控制器未能考虑车体振动带来的不确定性外部摄动的影响,且存在控制性能依赖高控制输入、驱动容易饱和的缺点,基于计算力矩法与一种基于隐式Lyapunov函数的控制律,提出一种新的弹药传输机械臂轨迹跟踪控制方法.控制器的增益是系统误差变量的可微函数,随着实际轨迹逐渐趋向于期望轨迹,该增益逐渐趋向于无穷大,但是控制输入始终满足给定的约束.数值求解系统的动力学方程中采用牛顿迭代法与龙格库塔法交叉迭代.结果显示,所设计的控制器可以有效抑制车体振动的影响,实现了弹药传输机械臂的渐进轨迹跟踪控制,具有良好的鲁棒性.      

一种7R冗余机械臂的容错空间优化

以一种双偏置7R冗余机械臂为研究对象,探讨其单关节容错空间的优化问题.针对容错空间体积的变化规律,考虑容错空间与工作空间的关系,引入转换比的概念,通过选取合适的关节锁定角范围对机械臂的容错空间进行了优化.研究结果表明,在两种不同的锁定角范围取值方式下,随着锁定角的增大,转换比均呈现先上升后下降的规律.同时,最高转换比对应的锁定角亦得到确定.      

基于支臂布置原则的露顶式弧形钢闸门主框架设计

运用相关理论成果,对某露顶式弧形钢闸门的原设计结构进行改进和分析.基于Ansys 12.0软件建立2种结构的三维有限元模型,在考虑支臂与主梁协同工作的情况下对其进行数值计算,根据计算结果对2种结构的强度和刚度分别对比.计算和对比结果表明,根据现行设计规范设计的原结构并非最优结构,尺寸优化有必要建立在结构优化的基础上;由于规范中尚无相关规定,支臂的布置方式往往由设计人员根据经验确定,为减小盲目性,在设计实践中可以考虑孔口宽高比β和总水压力p的影响:当β>1.4或β≤0.6时,可以考虑布置6根支臂;当0.6<β≤1.4时支臂个数视总水压力大小而定,p≤6.2×108 N时可以考虑布置4根支臂,p>6.2×108 N时可以考虑布置9根支臂.     

履带自张紧式主臂可变构型机器人机构原理与越障分析

研究一种主臂可变构型履带自张紧式救援机器人,针对履带张紧问题,应用椭圆形成原理,能够从理论上保证机器人构型变化时履带的形变量为0 mm,从而可以获得更好的履带张紧效果;通过引入摆臂三角轮机构丰富了构型变化,提高机器人的越障性能.对机器人攀爬台阶、斜坡及爬越沟道的运动机理进行分析,建立运动学模型.研究结果表明:机器人的实际越障性能与理论计算结果相符,具备良好的越障能力.     

基于ANSYS的工业机器人大臂的有限元静态分析

以自主研发运用于小型工业生产流水线的六关节工业机器人为研究对象。根据其性能和结构要求,确定该机器人结构的总体设计方案,运用Solidworks三维建模软件构建出所分析的机器人大臂的实体模型,并运用ANSYS分析软件完成对大臂的有限元静态分析,分析结果符合设计要求。本文的研究为六关节工业机器人部件设计的合理性和可靠性提供了科学依据,同时在大臂运用于不同负载情况时对其进行优化设计提供了理论依据。     

活化体育教材 践行课标理念——投掷轻物《抗击SARS》案例评析

背景： 2003年春夏之交，人类经历了一场巨大的灾难，我国广东、北京等地先后爆发性地出现了非典型性肺炎，SARS的出现令人们感到不安。针对这一场灾难的降临，以新课标精神为依据，贯彻“健康第一，以人为本”的指导思想，我以投掷轻物打击气球消灭SARS“病毒”为教材，将原来单纯而又枯燥的投掷运动以儿童喜闻乐见的游戏形式表现出来。让孩子们掌握肩上屈肘投掷的技能方法，学会合作学习，促进身心健康，     

高碳钢小方坯的一次枝晶臂间距的影响因素

高碳钢小方坯显微凝固组织的研究表明:一次枝晶臂在凝固过程中不断粗化变短;碳含量高,容易形成长宽比小的一次枝晶,并且一次枝晶臂间距增宽,容易形成粗大的柱状晶组织;过热度高,易形成粗大的一次枝晶,一次枝晶臂间距增宽;拉速慢,容易形成细长的一次枝晶,一次枝晶臂间距减少;二次冷却水流量比增加,易形成细长的一次枝晶,一次枝晶臂间距降低.结晶器电磁搅拌可显著降低一次枝晶臂长宽比,并减小一次枝晶臂间距;搅拌电流增加,则一次枝晶臂间距减小效果更明显.