摘要：设计一种新型足式爬壁机器人结构。基于多项式运动方程建立腿部结构各部件运动规划,得到其速度及加速度变化情况,避免各部件间产生刚性冲击;根据机器人腿部结构的工作原理设计其步态规划。结果表明,机器人足部依次交替吸附并连续运动,实现抬腿、迈步、落腿及重叠等步态,并可调整迈步间距和迈步高度,保证机身与作业面始终保持平行,提高整体结构运动的稳定性。验证了爬壁机器人整体结构设计的合理性和具有垂直壁面的爬行能力。

摘要：基于爬壁机器人结构和运动分析,并根据执行机构的运动特点,制定爬壁机器人控制系统设计方案。搭建微处理器为核心的硬件控制系统,并采用芯片驱动步进电机,实现驱动电路与微处理器电路的结合。通过软件系统编程和调试爬壁机器人的用户任务,实现控制系统模块化和层次化设计。搭建爬壁机器人样机模型和实验平台,在不同工作条件下进行实验并分析结果。实验结果验证了爬壁机器人整体系统设计的合理性、良好的运动性能和一定的越障能力。

摘要：为了充分利用计算机的计算性能提高基于点源模型的计算全息图(CGH)的生成速度,设计了基于多核中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)的计算全息图快速生成系统,并对该系统进行了优化。首先采用统一架构平台设计并实现了基于点源模型的计算全息图生成系统,提出了计算的优化策略;然后根据优化的计算公式来减少计算量;最后对任务调试等进行优化,构建CPU的并行计算系统,其中一个核心负责启动函数和传输数据,其余核心承担一部分计算任务,进一步提高计算速度。结果表明,设计的系统能让CPU和GPU的性能均得到充分利用,在同等配置的计算硬件条件下,生成计算全息图的加速比较GPU系统计算全息图的加速比提高了4~4.75倍,可以有效提高计算全息图的生成速度。该研究对快速生成3维场景全息图是有帮助的。

摘要：随着信息化水平的不断提高,传统竣工交付模式的弊端日益凸显。为解决大型地下空间场景下传统竣工交付效率低、交付数据可利用性差的问题,提出一种以数据库为核心的融合多源多维数据的数字化交付方法。首先建立面向大型地下空间的数字孪生框架,并依托这套框架提出数字化交付流程,同时提出交付数据的采集、传输、存储与管理方法;然后根据大型地下空间场景交付数据存在多源多维的特点,对交付平台的设计原则、交付内容、功能框架以及应用场景展开详细论述;最后结合工程实例开展数字化交付工作。结果表明,所提交付方法能够显著提高交付效率并节约管理成本,同时形成具有一定经济与信息价值的数据资产。

摘要：目的:为了充分把握黄河中下游超深工作井基坑的变形控制,应充分关注施工流程与支护结构的关系,安排合理的施工工序,以丰富沿岸地区特殊地层结构基坑的施工经验。方法:基于济南市某穿黄河隧道工程超深盾构工作井基坑,从开挖期监控测量出现的几次预警信息入手,结合基坑围护结构设计和复杂的施工流程安排,分析基坑施工过程中出现的围护墙深层水平位移和内力报警原因,并提出了可采取的应对措施。结果及结论:施工流程的安排应统筹端头加固、坑深变化及支护刚度变化位置,应重视施工引起的坑顶荷载等工况及相互间组合因素的影响,合理安排施工工序。支撑架设、端头加固与基坑开挖工况叠合及坑边超载等是造成基坑变形和支撑轴力报警的主要原因;支护刚度变化处的支撑轴力报警的主要原因是支撑受端头井开挖工况和开挖进度的影响较大,而不取决于标准段的施工工况。因此,应重视端头段与标准段的支护结构转换处支护刚度加强的必要性。

摘要：随着高超声速飞行器的发展,其外形优化受到了广泛关注。应用一种新型的改进多目标布谷鸟优化搜索算法(IMOCS),采用修正的牛顿法与面元法相结合来获得高超声速飞行器的气动性能,采用自由变形参数化方法(FFD)来进行外形的参数化,以最大化容积率和升阻比为设计目标,开展了高超声速滑翔飞行器的多目标气动外形优化设计,获得了综合容积率及升阻比性能更高的气动外形,验证了方法的有效性。最后,将IMOCS算法和当前主流的多目标优化算法NSGA-Ⅱ进行了对比,结果表明,IMOCS算法的效果明显优于NSGA-Ⅱ。

摘要：布谷鸟搜索(CS)算法是一种新型的受自然现象启发的元启发式智能优化算法,其强大的全局搜索能力和收敛速度受到了广泛关注。多目标布谷鸟搜索(MOCS)算法是一种在单目标布谷鸟算法基础上发展的可以直接求解Pareto解集的多目标优化算法。针对原始MOCS算法的不足,采用一系列措施以提高算法的收敛精度、收敛速度以及解的均匀性:通过引入非支配排序与拥挤距离来改进解的适应度评估;通过改进随机游走策略来提高局部搜索能力;通过引入改进的自适应丢弃概率策略来提高算法的收敛速度;加入档案管理机制,提高解的均匀性。典型的多目标数值算例结果表明,改进的MOCS算法相较于当前主流的NSGA-Ⅱ算法拥有更快的收敛速度和更高的收敛精度。以RAE2822双目标升阻比优化设计为例,将改进的MOCS算法应用于多目标气动优化中,改进的MOCS算法共获得64个Pareto解,优化后的翼型气动性能有明显的提升,设计者可以根据自己的偏好选取不同的Pareto解。对于气动优化问题,改进的MOCS算法与目前主流的NSGA-Ⅱ相比,收敛速度更快。

摘要：无人机由于具有完全可控的移动性以及快速部署等优点,成为无线通信领域的研究热点。研究一种无人机支持的多播信道,利用无人机作为移动发射机向多个地面节点发送信息,在无人机的有限任务通信时间内,设计一种连续圆飞行轨迹方法。面向随机分布的多个地面节点,设定距离阈值对地面节点进行分组,通过求解新型旅行商问题确定无人机对各个分组的通信顺序,在满足无人机与地面节点通信覆盖需求的情况下,对圆心、无人机的飞行速度以及飞行半径进行求解,确定各个分组的圆形飞行轨迹,进而生成连续圆飞行轨迹。为实现吞吐量最大化目标,基于连续圆轨迹,在轨迹、功率一定情况下进行功率和轨迹优化,并通过交替联合优化无人机轨迹和功率以提高无人机对地通信系统整体性能。仿真结果表明,与基准方案相比,该方法系统吞吐量明显提高。

摘要：以不同分子量碳氢树脂按比例混合作为主体树脂,加入部分特种环氧树脂来提高板材的抗剥离性能,并选用不同粒径的无机填料按比例加入来降低膨胀系数(CTE),采用不同无卤阻燃剂按比例混合使用来提高阻燃效果,再加以引发剂、固化剂、溶剂等制得所需胶液,最终成功制备无卤高频碳氢覆铜板(CCL)。该覆铜板具有较高的剥离强度、高耐热、低Z轴CTE、低介电常数(Dk),以及良好的机械加工性等优点,在通信领域、车载毫米波雷达、物联网、汽车电子等领域的高多层高频线路板中具有广阔的应用前景。

摘要：深层地源热泵系统是通过提取深层地热能给建筑供热的热泵系统。本文依托于示范工程,对深层地源热泵系统进行实验测试。实验表明:单孔平均换热量达284.2 kW,供热机组平均COP为6.4,系统平均COP为4.7,较传统的地源热泵系统性能有优势明显;并建立数值模型,优化深层地埋管管井结构。结果表明,随外管径的增大,出口水温和换热量分别增加11.38%和32.3%;而随内管径的增大,出口水温和换热量则分别降低7.35%和15.67%,故适当增加外管径,减小内管径有利于深层地埋管换热器换热。内管敷设保温层可有效地降低套管换热器的换热损失,但流量较大时,过长的保温层对套管的换热作用不明显。研究结果对深层地源热泵系统的推广以及深层地埋管换热器的设计具有重要的意义。