摘要：针对国内外各种颈椎康复机构存在的结构、体积、功能和穿戴性方面的问题,提出一种球面耦合颈椎康复机器人方案。首先,从颈椎病患者常用康复动作出发,按照人体颈部生理结构和运动学机制,设计了一种新型球面耦合机构,旨在更好地实现患者的头颈部康复训练;然后,使用螺旋理论进行机构自由度分析,建立机器人运动学和动力学模型,得到了机构运动学求解公式和动力学方程,通过Matlab仿真得到机构运动空间,验证其满足康复训练所需空间要求;在Adams中通过模型动作编写了step函数,将运动学仿真得到的曲线图与理论计算结果进行了对比分析;最后,通过AnsysWorkbench对机器人关键零部件进行瞬态动力学分析,得到机构应力云图,验证了其结构设计合理性,为样机搭建和控制策略研究奠定了基础。

摘要：为研究间隙变化对轴流压气机转子近失速工况下叶顶流场结构的影响,以轴流压气机转子Rotor37为研究对象,对其叶顶流场进行定常和非定常的数值模拟。计算结果表明:随着叶顶间隙的减小,压气机的总压比和等熵效率均有所提高,稳定运行范围扩大;2倍设计间隙下,叶尖泄漏涡经激波作用后发生膨胀破碎,堵塞来流通道,诱发压气机堵塞失速;0.5倍设计间隙下,吸力面流动分离加剧,发生回流,部分回流与来流在压力面前缘上游发生干涉,进口堵塞加剧,致使部分来流从前缘溢出,导致压气机叶尖失速;不同间隙下压气机失速过程的主导因素不同,大间隙下失速由叶尖泄漏涡破碎的非定常波动引起,小间隙下失速主要由流动分离引发的周期性前缘溢流所主导。

摘要：无砟轨道的耐久性与内部水分含量直接相关,但其孔隙水饱和度分布特性暂不明确。为了分析CRTSⅡ型板式无砟轨道内孔隙水饱和度,首先通过吸水试验测定CA砂浆的吸水率。然后建立无砟轨道内饱和度计算模型,设计的“稳态+瞬态”两步计算流程解决了瞬态饱和度分析时的初始条件,并进一步分析了环境湿度、层间积水形式及吸水时间等因素对饱和度的影响。结果表明:砂浆的有效孔隙率为4.21%,吸水率为1.2255×10^(-11) m ^(2)/s。无水时,无砟轨道内形成的平衡饱和度沿深度方向近似服从三线性分布规律,其中砂浆层内饱和度年度差最高为6.52%。当砂浆层下存在单裂缝积水下,砂浆层内饱和度沿厚度分布将由线性向二次多项式转变。经过7 d的毛细吸水,砂浆层平均饱和度增幅为37.6%,轨道板底层钢筋处的饱和度提升至70%,而裂缝前缘受影响深度约为0.4 m。当砂浆层上下存在双裂缝积水下,积水区砂浆层的饱和度在1.5 d时可达到100%的饱和状态。

摘要：为了提高大口径大视场空间望远镜中精密稳像系统在稳像过程中的稳像精度,本文对精密稳像系统中快摆镜(FSM)摆动引起的投影畸变效应进行了理论分析。从几何光学角度,采用光线追迹法建立了FSM摆动引起的像移计算模型,并从不同视场像点的位移中解析出投影畸变效应;以我国正在建设中的巡天空间望远镜为例,采用CODE V中的光线追迹结果进行交叉验证;根据这一模型,分析了对投影畸变效应可能产生影响的视场大小、FSM行程、FSM到焦面视场中心的距离等因素。结果表明:像移模型的计算精度很高,其计算结果与光线追迹计算结果误差不超过0.01μm;视场大小、FSM行程和中心视场主光线的入射角是影响投影畸变大小的主要因素。本文建立的像移计算模型能够满足实际应用需求,对投影畸变影响因素的分析结果可以为精密稳像系统的设计提供参考依据。

摘要：从场景经济的背景出发,研究在当前经济消费背景和露营生活方式下露营产品的创新设计策略与方法,优化用户在露营场景下的产品使用体验。对场景经济相关理论概念进行梳理,参考场景理论和场景化架构理论,提取场景经济视域下露营生活方式和用户消费特征,构建场景经济视域下的核心露营场景,结合露营产品消费场景,提炼用户需求与设计机会点。提出场景经济视域下露营产品设计策略。从场景的视角和场景经济的背景出发,提出露营产品的创新设计路径,为相关产品设计提供参考。

摘要：星载微波部件的微放电效应是导致航天器谐振类设备失谐、噪声电平抬高、输出功率下降,甚至影响通信信道乃至整个微波传输系统彻底失效的瓶颈问题之一。在设计阶段对星载微波部件微放电效应进行精准的评估是减少地面反复试验,避免延误研制周期的重要手段。为了进一步改善现有蒙特卡洛方法的计算准确度问题,文中提出了一种精度更高的计算星载微波部件微放电阈值的蒙特卡罗方法,该方法对参与微放电过程的初始电子进行了动态调整,采用四阶龙格-库塔法推进微波部件中电子的运动轨迹,基于Furman模型描述电子与微波表面相互作用的二次电子发射过程,按照碰撞电子产生的实际二次电子个数及对应能量参与碰撞时刻后的微放电过程,该多粒子-多碰撞过程更加客观、准确地表征了微放电效应发生的物理过程。以平板传输线和同轴传输线为例,文中所提出的方法相对于已有的蒙特卡罗方法计算精度显著提升,同时计算效率优于商用CST的粒子模拟结果。

摘要：土地供需矛盾是中国城镇化高速发展中所不能规避的问题,我国丘陵城市众多,低丘缓坡地的开发利用已成为该类城市土地资源用地发展的新思路。因地形地貌复杂、生态环境敏感、开发成本高、分析方法繁琐等原因,低丘缓坡地的规划设计必须因地制宜,寻求正确的规划方法。该文以宜都市高新技术产业园规划方案为例,探讨在低丘缓坡地规划中的合理规划方法。

摘要：针对现有叠盘暗室育秧模式下全自动起盘机存在起盘合格率和工作稳定性下降,输送阶段易造成秧苗、秧盘损伤等问题,改进设计一种具有轴向辅助推送秧盘功能的钩杆式提升装置,并构建仿真试验平台确定影响其工作性能的主要参数及取值范围;确定关键部件循环叠盘装置的结构参数,建立多情形目标评价结果函数,并通过Matlab插值法对评价指标进行标准化;采用二次旋转正交组合试验,以托盘间距、横向输送速度、抬起角为试验因素,起盘合格率、叶损伤率、硬盘损伤率和伤秧数为性能评价指标,对试验结果进行响应曲面分析、回归分析。应用Design-Expert 11进行多目标参数组合优化。在托盘间距为190 mm、横向输送速度为0.20 m/s、抬起角为72°的条件下,田间验证试验得到起盘合格率为97.5%,叶损伤率为0.52%,硬盘损伤率0.45%,伤秧数为9,与理论优化值误差小于1%,比优化前合格率提升5.6个百分点,叶损伤率降低3.5个百分点,减少秧苗损伤,硬盘损伤率降低3.8个百分点。

摘要：高速铁路CPⅢ控制网测量中距离观测值可能存在系统性的固定误差或比例误差。针对该问题,探讨了采用附加系统参数的平差方法进行CPⅢ控制网数据处理,并以一个实际高速铁路CPⅢ控制网为例,对附加系统参数的平差方法和经典约束平差方法进行了比较与分析。通过研究,得出了有益结论:对于存在系统误差的CPⅢ控制网,可预先估计可能存在的系统误差,通过引入附加参数进行自动补偿,平差结果更为可靠。

摘要：现阶段,学生课堂学习状态的研究大多集中在单人的在线监测,对于多人且环境复杂的线下课堂的监测还处于探索阶段。该研究针对线下教育设计了学生课堂学习状态监测系统,对学生课堂出勤情况及学生面部出现的疲劳状态进行实时监测。首先,使用DSFD人脸检测算法结合ResNet深度残差网络对学生进行人脸识别,记录学生出勤情况;然后,使用ERT回归树集合算法结合头部姿态估计对打哈欠和低头瞌睡的疲劳行为进行检测;再使用加入CBAM模块改进的YOLOv5目标检测算法对学生闭眼行为进行检测;最后,形成一套完整的集合出勤、疲劳检测的学生课堂学习状态监测系统。该系统在实际课堂的测试环境下,可以准确的对学生的出勤进行统计,并且可以实时的监测学生面部出现的打哈欠、低头瞌睡、闭眼的疲劳状态,检测的准确率均超过90%,检测速度约为14.1 fps,证明该系统具有重要的使用价值。