摘要：针对立方体机器人动力学模型多变量、强耦合的问题,提出一种基于自抗扰控制的平衡控制器设计方法.引入虚拟控制量,并在控制量与输出向量之间并行地嵌入多个自抗扰控制器,从而实现对多变量系统的解耦控制,将系统的动态耦合和外部扰动视为各自通道上的自抗扰控制器的总扰动,在为期望姿态安排过渡过程基础上,设计扩张状态观测器对总扰动进行估计并实时补偿.综合采用经验试凑法和带宽法对控制器参数进行整定,对自抗扰控制器系统进行稳定控制、姿态跟踪、抗扰性和鲁棒性实验,并与PID控制系统进行定量对比分析.仿真结果表明,所设计的自抗扰控制器不仅能有效实现立方体机器人的平衡控制,而且较PID控制器具有更好的响应速度、控制精度和强鲁棒性.

摘要：本文调查研究了北京中关村软件业、动漫业、数字出版业和数字影音业等高端创意产业的核心技术研发和应用现状,分析了其技术创新能力。通过对比研究英、美、日等发达国家在该行业的前沿技术进展,研判中关村的行业核心技术在国内外的地位,认为中关村高端创意产业的核心技术尽管国内竞争优势明显,但与国际顶尖技术水平相比还存在较大的差距。文章最后总结了中关村现阶段技术需求重点,提出缩短技术差距的对策措施。

摘要：针对目前军用头盔的轻量化设计问题,提出基于拓扑优化技术的军用头盔内胆轻量化设计方法。利用三维(3D)打印在成型复杂异形结构时的优势,建立具有计算机建模、数值模拟、3D打印以及工程验证的军用头盔内胆结构轻量化设计流程。根据有限元分析法,提出一种基于结构势能最小的拓扑优化算法。设计流程主要包括:通过计算机辅助设计软件对设计对象进行3D建模;使用计算机辅助分析软件Hyper Works中的Hyper Mesh建立有限元模型;通过Hyper Works中的Opti Struct进行拓扑优化设计,查看拓扑优化模型的位移结果,确定设计结构是否满足约束条件。为满足头盔所必须具有的吸能防撞功能需求,在拓扑优化后的头盔内胆基础上,在其侧面加载蜂窝式吸能结构。使用结构优化设计软件solid Thinking Inspire对带有蜂窝式结构的头盔内胆结构进行数值分析验证,模拟真实的头盔佩戴工况,优化前后的von Mises最大等效应力近似一致。对实验模型进行工程受力验证,对比优化前后军用头盔内胆的承受载荷能力。实验结果表明:在满足一定的约束条件和功能需求的情况下,拓扑优化结构可达到轻量化设计的目的,减重效果可达到17.14%,最大承受力达到原始结构的93.72%;同时3D打印技术结合数值模拟可以缩短研发周期,提高制造效率。

摘要：为了帮助企业提高产品质量,减少生产成本,对于对产品采用完全检验的企业,提出了在批量准则下,建立生产过程的期望质量损失成本最优模型,并进行了大量的数值实验,结果表明该准则下的期望质量损失成本总体上优于其他准则.

摘要：竖向接缝是装配式剪力墙结构中的关键部位,对57个足尺带竖向接缝的装配式剪力墙试验数据进行了易损性分析。依据该类剪力墙构件试验过程的破坏模式提出了5个损伤状态;以位移角为工程指标参数,建立了该类剪力墙的易损性曲线和各损伤状态下的易损性参数;并量化评价了设计轴压比和剪跨比2个关键设计参数对其易损性的影响;对比分析了直接拼接和后浇带拼接两种竖向接缝形式对该类试件易损性参数的影响。结果表明:除竖向接缝混凝土出现掉渣,受压区保护层轻微脱落外,其余损伤状态下的易损性曲线基本满足对数正态分布;直接拼接装配式剪力墙和后浇带拼接装配式剪力墙之间的易损性参数在竖向接缝混凝土结合面开裂,边缘纵筋屈服损伤阶段存在差异,该阶段对应的位移角拟合中值绝对差值和相对差值分别达到0.11%和28.2%。

摘要：为了摆脱传统假体制作工艺依赖经验、成品与患者特征不吻合、很难达到预期效果的缺陷,首先将数字化技术与整形理论相结合,以阈值法和灰度拉伸法分割出理想区域的数据,重建了患者鼻骨和鼻软骨的三维模型,并以内眦点等典型特征标志点为参考,建立了模型的对称性设计基准;然后依据隆鼻美学参数和患者要求,模拟了外鼻的整形效果;最后以'截面相似性'方法,设计出个性化数字假体.临床证明:由该设计方法制作的假体,凹面与患者鼻骨以及软骨紧密贴合,凸面线条流畅,实际手术效果与模拟效果一致.

摘要：在不同强度外部激励下传统的复摩擦摆支座(double friction pendulum bearing,DFPB)缺乏自适应性能。为解决这一问题,在DFPB中设置形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)拉索,提出了SMA拉索-复摩擦摆支座(SMA cable-double friction pendulum bearing,SCDFPB)。该隔震支座可在水平方向提供多级隔震控制能力,适用于多水准地震作用下的性能化结构隔震设计。设计并制作缩尺比例为1∶3的SCDFPB试件,对其开展滞回性能试验研究,获得了等效刚度、单位循环耗能、等效阻尼比以及等效动摩擦系数的变化规律。试验结果表明:随着位移幅值的增大,SMA拉索-复摩擦摆支座的水平荷载-位移曲线由双线性滞回曲线变为三线性滞回曲线;等效刚度和单位循环耗能变化明显,二者最大变化幅度分别为90%和135%;等效阻尼比主要处于0.10~0.20之间;等效动摩擦系数保持为0.05~0.06。

摘要：为改善超高层建筑伸臂桁架抗震性能,消除传统斜腹杆屈曲后强度刚度退化明显、耗能不足和残余变形较大等问题,该文设计了一种兼具稳定刚度、耗能和复位功能的自复位粘弹性斜腹杆(SC-VEDM)代替传统型钢腹杆。通过合理的构造措施,将粘弹性材料、预应力筋和型钢组装起来,利用粘弹性材料剪切变形提供耗能能力,预应力筋始终受拉提供复位能力;建立SC-VEDM的理论力学模型,分析不同工作阶段的受力特征,推导其理论恢复力模型;利用通用有限元软件***建立SC-VEDM的精细有限元模型,对其滞回性能进行了模拟预测。结果表明,该文提出的构造措施可行,设计的SC-VEDM具有稳定的刚度、较好的耗能和复位能力。且SC-VEDM的数值模拟结果与理论恢复力模型结果吻合良好,腹杆第一刚度相对偏差为0.4%,受压承载力最大相对偏差约为4.64%,累积滞回耗能最大相对偏差约为10.9%,为后续SC-VEDM的试验和设计方法研究奠定了基础。

摘要：为提高超声振动系统的非接触式电能传输效率,对系统的电路补偿网络进行了研究和设计。结合压电振子的等效电路和松耦合系统的互感模型,阐明了电路补偿的理论依据,提出各自独立地对原、副边回路进行补偿,以消除互感的影响。结合理论和仿真计算的结果,设计并建立了超声振动系统非接触式电能传输的电路补偿网络。对系统的输出振幅进行实验测量,结果显示:补偿后的振幅得到了大幅提升,且气隙值越大、电功率越大,补偿效果越显著。对于超声振动系统的非接触式电能传输,所建立的补偿方法能够显著地减小无功损耗,提高能量传输效率,补偿网络设计合理、有效。

摘要：该文以某8度区超高层框架-核心筒-伸臂桁架结构为工程背景,采用1∶3比例缩尺,对三个不同构造形式的伸臂桁架抗震性能进行了拟静力试验研究。试验表明普通伸臂桁架由于腹杆整体屈曲,以及弦杆受弯屈服后翼缘局部失稳等原因,存在承载力退化速度快、延性差和耗能能力不足等缺点。将腹杆改为防屈曲支撑(BRB)可有效提高腹杆的耗能能力。采用截面削弱(RBS)构造形式可以有效提高弦杆的变形能力,防止受弯屈服截面翼缘发生局部失稳。而腹板焊接构造形式则在焊接处易发生低周疲劳破坏,不能充分发挥BRB的耗能作用。试验结果表明该研究提出的RBS与BRB相结合的伸臂桁架变形性能良好,滞回曲线饱满且承载力保持稳定,取得了良好的抗震设计效果。研究结果可以为伸臂桁架结构抗震设计提供参考。