摘要：为了更好地解决结构拓扑优化的工程实用化问题,研究了一种面向制造的连续体结构拓扑优化设计的方法,即面向制造的分级拓扑优化方法。该方法可使优化结果同时满足设计性能和制造性能的要求。为消除数值不稳定,研究了密度和敏度混合高斯函数过滤算法,该算法能有效解决棋盘格式及网格依赖等数值不稳定问题,并能获得良好的优化结果。利用研究的分级拓扑优化方法和有关算法,对经典算例进行计算,所得结果验证了该方法的可行性和有效性。

摘要：为提高四刀光阑的工作效率,减少人力物力的消耗,设计了一种基于倍福PLC的自动化控制系统,能够自动的完成光阑开口尺寸与位置的计算并将刀片送到指定的位置。该系统主要包括视觉检测模块与光阑模块,以倍福CX5130PLC为主控制器,根据系统的实际需求分析,完成了系统的软硬件设计和人机交互界面设计;为提高系统的定位精度,设计了减速控制算法来消除由于电机惯性造成的误差。实验结果表明,此系统具有较强的自动化能力,运行稳定、可靠,定位精度高,大大减少了人力物力的成本,提高了系统的工作效率。

摘要：四刀光阑是多物理谱仪(MPI)光路控制系统的重要组成部分之一,它的定位精度将直接决定中子束斑分布情况从而影响中子散射实验分析结果的准确性。为了满足高辐射、高磁场、高真空并且空间狭小的工作环境,并且具有较高的定位精度与重复定位精度需求的MPI四刀光阑系统。针对这些需求提出一种新的四刀光阑系统,采用压电陶瓷电机为进给驱动系统、中子吸收材料碳化硼为刀片的方案。实验表明,这种方案具有良好的应用效果,四刀光阑的重复定位精度可以控制在1.5μm,偏摆角误差4.5′,相比于现在使用的四刀光阑有了很大的提升。这套四刀光阑设计方案的提出为类似狭小空间中的高精度、大行程装置的研发提供了一种有效的解决思路。

摘要：针对粒子加速器在高辐射区域准直过程中隐藏点测量的难题,提出了一种晃动基准杆隐藏点测量方法。该方法通过手持隐藏点测量基准杆,绕过障碍物从多角度进行测量,进行三维球心拟合,得到三维坐标。针对传统球心拟合算法初值获取困难且需要多次迭代的问题,对Kasa圆拟合算法进行拓展,提出一种新的球拟合方法,该方法在保证精度的前提下,将计算时间减少到Gauss-Newton拟合法的18.85%,不仅无需初值,还具备计算速度快、成本低的优势,实现了隐藏点的快速测量。文中对隐藏点测量基准杆的设计进行了模拟分析,模拟实验表明,基准杆长度的改变对拟合结果影响极小,精度变化仅为0.42μm;在完整球面或半球覆盖的数据采集条件下,天顶角无论怎样改变拟合结果的均方根误差均在30μm以内,满足加速器准直精度要求。在粒子加速器中进行实测实验证明,拟合结果与SpatialAnalyzer(SA)软件处理结果精度相当,为加速器隐藏点测量提供了新的思路。

摘要：在充分研究多工况下连续体结构拓扑优化的研究现状和理论的基础上,采用密度插值格式和优化准则法,以各工况载荷下的结构刚度最大化为优化目标函数,基于线性加权和法建立多工况下结构拓扑优化设计模型,给出基于敏度过滤技术改进的设计变量更新格式,并提出确定载荷权重的新方法即α-方法。该方法简单、实用,算例证明了其有效性。