摘要：本文研究了动态战场环境中的多无人机协同目标分配(MUCTA)问题,首先通过分析UAV分配次序对打击任务总收益的影响,设计了动态战场环境的更新规则,将航程代价和任务代价作为惩罚项修正目标函数,建立了考虑分配次序的UAVs协同目标分配优化模型.然后针对模型的物理意义改进了遗传算法基因编码方式,设计了MUCTA遗传算法,该算法利用状态转移思想,引进SDR算子获得多种分配次序种群,同时以单行变异算子修正UAV与目标对应关系,并采用最优个体法和轮盘赌法筛选子代个体.最后仿真结果验证了所设计算法的有效性.

摘要：耐震时程法(ETM)是一种采用幅值随时间不断增大的人工地震动作为输入的新型动力分析方法,其只需通过少量的数值运算便可得到不同地震强度下的结构响应。基于此优势,该文探索了在考虑行波效应下,耐震时程法预测大跨度矮塔斜拉桥地震碰撞响应的精确性和有效性。以一座两侧建有桥台的典型山谷地带矮塔斜拉桥为研究对象,通过与天然地震输入下的增量动力分析(IDA)结果进行对比,验证耐震时程法捕捉地震碰撞响应的可行性;并采用此方法参数化分析了不同地震动视波速对碰撞力、塔梁位移和墩柱曲率响应的影响。研究结果表明:耐震时程法能够高效地预测出考虑行波效应的矮塔斜拉桥地震碰撞响应;此外,行波效应对大跨桥梁地震碰撞响应的影响存在两面性,与结构是否进入非线性以及地震动强度和视波速大小有关。

摘要：设计一种基于定向A*算法的多无人机同时集结分步策略.首先,提出一种定向A*算法,将无人机最大俯仰角与偏航角作为A*算法搜索约束,从而缩小节点扩展区域,并通过循环寻优规避"死区"点,进而产生平滑可飞的预规划航迹;其次,论述了补偿航程差的变步长多点搜索、三维盘旋机动、虚拟威胁等分步再规划算法,使得多无人机同时集结于目标点附近.仿真结果表明,所提出的算法能够有效完成多无人机同时集结任务.

摘要：地震对人民的生命财产构成了严重的威胁。传统的抗震设计考虑使用阶段较多,而很少考虑地震对施工阶段结构的影响。对于那些工期长、结构复杂、工程量大的建筑,研究地震对其在施工阶段的影响十分必要。以在建的混凝土结构高层建筑为研究对象,首先以其施工过程和受力特点为基础,分析研究其在施工阶段抗震减震的必要性;然后用定性和定量相结合的方法,从基础工程施工、脚手架体系、模板系统、垂直运输体系、已建成结构、装饰工程施工等方面,对在建高层建筑的震害影响进行深入分析;最后提出诸如正确处理施工与设计的关系、确保施工质量、重视发展计算理论和构造措施、大力应用已有抗震减震技术、加大工程投入等对策来防范在建高层建筑的震害。

摘要：以四连杆机构在播种机等农业机械中设计、检测和仿真应用为例,分析了在授课过程中采用虚拟实验、机构仿真分析等不同教学方法讲授四连杆机构的原理与特性,表明应用计算机辅助设计与分析等工具持续改进教学方式能够有效激发学生学习的主观能动性,正确树立知识链如何用、为何学、如何学的学习价值观。

摘要：研究了基于硅基集成光波导的马赫-曾德干涉仪(MZI)型化学传感芯片的设计、制备及相关敏感特性的模拟和分析。传感芯片采用硅基二氧化硅光波导材料,利用与传统互补型金属氧化物半导体(CMOS)兼容的工艺技术制作。通过波导的单模设计以及对MZI结构的优化,获得了有效折射率分辨率达到10-7量级的高灵敏度传感芯片。作为化学传感器,把MZI的其中一臂设计成传感臂,并进行适当的表面修饰,可制作出高灵敏度的干涉型光波导化学传感器。最后,对该传感器的折射率分辨率、敏感特性等进行了分析、模拟,同时,对面临的关键问题进行了分析和讨论。

摘要：机器人辅助微创外科手术(RMIS)技术能够显著提高外科医生对手术的执行能力.然而,现有的机器人主从遥操作模式下所存在的不足之处(如手眼协调性差、可视空间狭窄、力反馈信息的缺失等)容易导致医生产生过度操作而引起机器人执行机构的碰撞干涉(包括机械臂之间的碰撞干涉及内窥镜杆与手术器械杆的碰撞干涉)和手术器械末端脱离手术视野,由此带来的安全性问题不容忽视.本文提出了一种基于虚拟夹具的微创外科手术机器人空间运动约束方法,以"MicroHand S"机器人系统作为应用平台,在进行机械臂构型及运动学分析的基础上,针对上述问题展开研究,通过构建碰撞干涉检测模型实时监测机器人执行机构之间及机器人与环境物体之间的相对距离,并设置相应的安全预警区域,采用人工势场与虚拟代理点相结合的方式对机器人执行机构的运动空间加以限制,从而达到对医生的操作动作进行合理的引导与约束,提高手术效率与操作安全性的目的.该方法无需构建复杂的几何模型,虚拟夹具的定义方便快捷,对于其他主从操作模式下的微创外科手术机器人系统及类似的人机交互环境具有普适意义.最终的虚拟仿真实验结果表明,在有、无虚拟夹具两种操作环境下,实验参与人员的表现有着明显的差异,从而验证了所提出方法的有效性.

摘要：新型渗-排一体雨水生态系统在我国一些示范工程中已有应用,但仍处于发展阶段。通过对系统的排水量现场试验测试,计算渗透管的粗糙度n值,并针对不同工况的比较分析得出,渗-排一体雨水系统应采用有压满管流设计,而且井间距的大小也是影响排水量的不可忽略的因素,设计过程中需要进行综合考虑和分析。

摘要：设计了一种基于绝缘上层硅的硅-有机物材料混合马赫-曾德干涉型高速电光调制器.利用光束传播法对顶层硅为220nm的绝缘上层硅基片上的3dB分束器/合束器的结构参数进行模拟,优化后附加损耗仅为0.106dB.为提高模式转换效率,在条形波导和slot波导之间设计了模式转换器,光耦合效率高达98.8%,实现了光模式高效转化.利用时域有限差分法模拟了slot波导平板区掺杂浓度对波导内光学损耗的影响,在几乎不产生光学损耗的情况下,得到平板区轻掺杂浓度为71017/cm3,调制器设计总损耗为0.493dB.利用薄膜模式匹配法对slot波导结构进行仿真分析,考虑slot区等效电容及平板区等效电阻对带宽的影响,优化后得到slot波导结构的限制因子为0.199.采用slot波导与强非线性有机材料LXM1结合的绝缘上层硅平台实现了强普克尔效应,得到电光调制器半波电压长度积为1.544V·mm,电学响应3dB带宽为137GHz.

摘要：依托自主研制的采场模型试验系统,研制了与之配套的低扰动、高精度、高效率应力(压力)测量系统,包括工作面超前支承压力监测系统、顶板支护模拟系统和等弹模弱扰动模型应力监测系统3部分。测量系统标定结果表明,超前支承压力监测系统输出值稳定,受载与输出值线性度高;顶板支护模拟系统基于液压控制原理,具有线性度高、重复性好、力学性能稳定等优点;模型应力测试块体与模型材料力学性能匹配、变形协调性好,防潮绝缘特性适应模型铺设及养护期间的潮湿环境。采场模型试验应用效果表明,整套测量系统采样精度高、测试效率高,具有良好的长时可靠性;能够得到覆岩采动应力场的演化特征,可以开展顶板来压特征、支架与顶板相互作用关系研究,为深入阐释采动应力场与覆岩破断形态的关联性研究提供试验依据。