摘要：确定了仿生眼的目标工作空间,并以雅可比矩阵条件数最大值定义了最差灵巧度。利用差分进化的全局寻优能力对最差灵巧度的最大值进行优化,采用动态缩放因子解决优化过程中的早熟问题,增强了全局搜索能力。在满足仿生眼特殊结构要求并使目标工作空间内任意姿态都具有较好灵巧度的情况下,确定了合理的结构参数。最后实验表明参数优化后的仿生眼实物很好地满足了设计要求。

摘要：承受上拔荷载的扩展基础,可以用上拔位移或上拔荷载作为设计控制条件。在典型沙漠地区进行调研和现场采取土样,进行土工格栅与风砂土的摩擦特性试验,通过室内模型试验研究了上拔荷载作用下土工格栅加筋风砂土地基扩展基础的力学性能,包括荷载、位移、变形、破坏机理和承载能力的研究,提出了有效的土工格栅加筋形式:平铺一层和二层土工格栅。在上述研究基础上,对上拔位移机理进行了分析研究,提出了上拔位移计算模型和上拔位移控制的分析计算方法。

摘要：描述平板显示系统中最优扫描结构所对应的自相似分形拓扑结构图,提出分形扫描核心模块架构,分析n位分形扫描的递推结构,研究扫描过程中的子空间码与位码序列的关键特征,推导出序列生成的通用逻辑算法。在此基础上,设计了适合各种灰度等级的参数化的分形IP核并得到仿真结果,同时给出了分形IP核的系统应用,证明所设计的IP核可以有效提高灰度扫描的利用率和FPD画面质量。

摘要：为制定沥青发泡腔结构设计的评价机制,提出了基于沥青发泡腔内多相流场解析与试验的对比评价方法,即建立沥青发泡过程动力学模型,以解析不同发泡腔结构下的多相流场分布.通过解析结果与试验数据的对比,验证了上述模型的有效性;进而建立发泡腔结构设计的评价指标,与试验数据进行对比分析后,得到了沥青发泡腔结构设计的评价机制,且在一定程度上揭示了沥青发泡机理,即发泡腔内沥青与水的混合均匀度越差、温度波动越大、水蒸气越少,则沥青发泡效果越好,发泡腔结构设计越合理.

摘要：基于四足生物动态步行时其柔性机体辅助腿机构的运动机理,设计了一种由气动人工肌肉、仿生脊柱、前机体和后机体组成的四足机器人仿生柔性机体.采用几何法分析仿生柔性机体运动学,建立四足机器人转向时仿生柔性机体弯曲角与气动人工肌肉长度变化间的关系,通过控制气动人工肌肉长度以控制机体弯曲.基于浮动坐标法和动量矩定理进行仿生柔性机体刚柔耦合动力学建模,对比分析了不同机体刚度下机体弯曲所需气动人工肌肉驱动力.设计仿生柔性机体弯曲控制实验系统,采用PID控制算法进行机体弯曲实验分析.四足机器人的仿生柔性机体分析,为提高其非结构化环境机动性奠定了基础.

摘要：为了预报海洋赤潮等灾害的发生,需要监测海水中藻类的繁殖状况.通过建立针对海水中叶绿素a浓度状态的预测模型间接预测海水中藻类的繁殖生长状况.运用基于数据的模糊最近邻聚类学习算法对采样数据进行聚类处理,基于最优模糊逻辑系统建立了针对海水叶绿素a浓度状态的预测模型.根据采样数据的特点和降低模型阶次的实际需求,设计了改进的模糊最近邻聚类学习算法,并应用于叶绿素a浓度状态的预测.实验结果表明,该方法可有效提取样本数据的特征,降低数据维数,提高算法学习的收敛速度.改进的模糊最近邻聚类学习算法降低了预测模型构造的复杂度,使模型具有较好的泛化性能,能够有效预测海水中藻类的繁殖生长状况.

摘要：利用双峰谐振效应,通过在长周期光纤光栅(LPFG)包层表面涂覆一层对周围气氛敏感的薄膜,建立了一种新型薄膜传感器,其双峰谐振波长间隔随薄膜折射率的变化而变化。基于三包层光纤光栅物理模型,根据耦合模理论研究了传感器的灵敏度Sn与薄膜光学参数(折射率n3和厚度h3)和光纤光栅结构参数(光栅周期Λ、折变量σ)之间的关系。采用最优化数值方法,确定了最佳的膜层光学参数和光栅结构参数。计算表明,该类型传感器对膜层折射率的测量分辨率高达10-7。

摘要：针对有复杂交互操作行为需求的手机产品,研究了利用交互操作行为对产品形态进行驱动设计的方法。细致分解了手机的人机交互过程,对持握和按键两个关键的操作行为进行了实验研究和实测数据的统计分析,获得了手机在掌中的定位特征,以及多键按键操作的综合舒适度和准确率的评价指标,并计算了相关的影响参数。基于编码表达式建立了手机产品的设计模型,利用遗传算法原理编写了手机设计方案的求解算法,通过问题构建、自动求解和交互求解三个过程在方案解空间中搜索最优方案。开发了交互操作驱动的手机设计原型系统,初步实现了求解过程。研究表明,利用交互操作行为对产品形态进行驱动设计是可行的,交互行为的表达方式和产品的编码设计质量对设计结果有较大影响。

摘要：为了定量化描述沥青发泡过程设计参数与沥青发泡效果之间的动力学关系,提出了沥青发泡过程参数敏感性的工程化分析方法;根据多场条件下的多相流体动力学理论,建立了沥青发泡过程设计参数与耦合场分布的动力学模型,并分析了不同沥青发泡腔结构参数下的耦合场分布情况.结果表明:耦合场分布的统计数值与沥青发泡试验数据之间具有确定的相关性,沥青发泡动力学模型能够在一定程度上表征实际沥青发泡效果;利用沥青发泡动力学模型,从工程化角度对沥青发泡过程参数进行敏感性分析,得出了不同设计参数对耦合场分布影响的敏感性系数.

摘要：为了提高微器件的设计效率,提出一种微器件的结构新型设计评价方法。首先,根据理论分析获得微机械陀螺结构设计原则,以典型两质量块微机械陀螺为研究对象,利用有限元工具与模态分析相结合,获得该系统固有频率和相应的振型矩阵;然后,利用模态叠加法求各阶模态对于驱动振动和检测振动的贡献度,并采用能量法分析各阶模态对系统的影响;最后,针对两类音叉式微机械陀螺具体实例模型,分别获得系统各阶模态能量在频域上的分布情况,证明所提出的微结构设计评价方法的正确性。