摘要：超高分子量聚乙烯胫骨部件的磨损是造成全膝关节置换远期失效的主要原因,假体中股骨和胫骨部件的几何参数是影响膝关节磨损的主要因素之一。基于摩擦功磨损模型对临床中大量使用的捷迈NK-Ⅱ和强生PFC假体分别进行标准步态周期磨损仿真,研究膝关节假体几何结构参数对磨损的影响。结果表明,捷迈NK-Ⅱ假体的体积磨损率显著低于强生PFC假体,其原因是强生PFC假体矢状面形合度相对较大,载荷作用相对集中,而捷迈NK-Ⅱ假体矢状面形合度相对较小,载荷作用相对分散,单个周期内的重叠接触面积相对较小,导致其磨损率偏低;同时捷迈NK-Ⅱ假体冠状面形合度相对较大,导致其平均接触法向应力(接触应力)相对较小,进一步降低了磨损率。

摘要：运用自抗扰采样控制策略研究四轮转向车辆的模型参考跟踪控制问题。设计一个采样数据驱动的扩展状态观测器来同时估计跟踪误差和侧风扰动,并基于估计跟踪误差和估计干扰构建自抗扰采样控制器。利用增广系统和输入延迟系统建模方法,并结合Lyapunov-Krasovskii泛函方法,得到采样周期依赖的H∞性能分析结果。进一步,运用锥补线性化技术提出优化控制设计算法,能够获得最小的H∞性能指标并实现控制器增益和观测器增益的协同设计。通过仿真结果验证,所提出的自抗扰采样控制方法通过前轮和后轮转向使得车辆的侧偏角和偏航角速度能够在数据采样环境下跟踪期望目标,而经典的基于干扰观测器的控制方法无法完成跟踪控制任务;所提控制方法相比于经典的比例控制降低95%的跟踪误差。

摘要：根据机械创新大赛的要求,研究制作的仿生机器人要尽可能与动物相似,并模仿动物的动作。选用SolidWorks对仿生蛇进行建模、装配以及运动分析,并对仿生蛇加工制作、调试、改进等。通过介绍仿生蛇的重要组成部分,分析该仿生蛇的行走方式,满足了设计要求。选用有限元法分析各部件的强度要求,最终选定制作仿生蛇的材料。本研究使得仿生机器人满足运动灵活性、适应性、生存能力强的特点。

摘要：从高铁数据中分析得到高速列车的运行状况对保障高铁安全至关重要.列车的振动数据就是其中之一,这些振动数据是通过多个传感器以一定的采样频率得来的.一个1～2d的测试实验将得到GB以上的数据,因此振动数据分析之前的预处理过程必不可少,包括异常点处理、消除线性趋势项等.异常点处理是指先用通用规则发现异常点,并用其邻近的数据点来恢复它的值.线性趋势项是指测试设备的原因使得采集的数据有一个线性的偏移,不处理偏移,则误差将会进一步累积.传统的振动数据预处理方法是顺序逐个处理文件,处理时间长,不能满足要求,且受内存的限制不能处理大文件.本文旨在提高振动数据的预处理效率,在研究现有高铁振动数据预处理方法和MapReduce机制的基础上,实现了包括异常点处理,线性趋势项消除方法的并行化,并在Hadoop平台上实现.同时设计了实验来验证方法的有效性和并行结果的一致性.实验在含6个节点(1个Master,5个Slaves)的集群上进行,实验结果表明所提出的方法可以处理大数据文件而且提高了处理效率.而且三个并行计算性能评价指标Speedup,Scaleup,Sizeup的实验结果也显示出本方法的优越性.