摘要：针对微观驱替实验中使用点光源或漫射光照明的方法无法采集到清晰图像,本文通过对明场照明和暗场照明效果的分析,利用透射式柯拉照明原理设计了新的照明系统,在照度均匀的同时大幅提升了采集到的图像的对比度。由凸透镜对光路的作用,推导出柯拉照明的照度分布,讨论了影响照度均匀分布的因素;推演出了照明系统参数设计的依据,使系统的照度分布均匀。实验证明了本文设计的照明系统的有效性,有较高的推广价值。

摘要：提出了一种主动螺旋驱动式管道机器人,该管道机器人很好地解决了被动螺旋式管道机器人牵引力小、机械传动效率低的问题.针对主动式螺旋和被动式螺旋两种管道机器人的运动学及力学进行了对比分析,从理论上阐述了二者的区别,并完成了主动式螺旋管道机器人的结构设计、控制系统设计、样机试制及性能实验.实验结果表明,该主动式螺旋管道机器人的牵引力远远超过被动式螺旋管道机器人.该新型主动螺旋驱动式管道机器人结构紧凑、牵引力大,能更好地适应狭小管道内作业.

摘要：为提高模块知识的重用性和模块的可重构性,针对现有模块设计缺乏对模块设计知识充分重用的缺点,提出了面向网络化实例推理的可重构模块设计方法。依据实例推理的模块设计方法,提出了基于网络的模块设计实例检索机制。在检索中对模块采用统一数据结构进行实例描述,通过模糊粗糙集对模块特征属性进行动态约减和权重计算,通过相似度算法进行匹配找出合适的模块实例。以参数化模块实例为基础,通过对实例的重构获得所需模块。以包装企业为例,开发了基于实例推理的网络化模块设计系统,实现了基于实例推理的网络化可重构模块设计。

摘要：传统活动轮廓分割算法对纹理丰富的图像存在过分割和欠分割现象,为了抑制纹理对图像分割的影响,分析了各向同性和异性扩散的机理,设计了保边纹理模糊函数,以图像梯度为变量建立了全变分图像纹理模糊模型。根据对象轮廓与边缘之间的关系利用固定点迭代算法提取相应的卡通分量,对卡通分量运用水平集算法对图像进行分割。实验结果表明,所设计的模糊平滑了图像纹理,保护了对象轮廓。相对于传统CV分割算法,提出的分割算法抑制了纹理对图像分割的影响,弥补了传统CV的不足。

摘要：针对目前磁流变液双质量飞轮装置中普遍存在的刚度突变和可传递阻尼力矩较小的问题,提出了一种具有多工作间隙及可获得良好多级非线性扭转刚度的新型多间隙磁流变液双质量飞轮。通过对其磁感应强度及阻尼力矩进行理论分析,并对其结构设计进行优化,得到优化后结构的磁感应强度分布并实现了阻尼力矩的最大化,进而将磁感应强度和阻尼力矩的计算值与仿真值分别进行对比,最后对其固有特性及受迫振动进行分析。结果表明:新型多间隙磁流变液双质量飞轮有利于改善车辆动力传动系减振效果,不同工况下提供相匹配的输入电流可使减振效果达到最佳,可传递的阻尼力矩远大于普通磁流变液双质量飞轮。研究成果可为新型多间隙磁流变液双质量飞轮的设计提供理论参考。

摘要：基于变幅应力循环的损伤等效恒幅应力计算方法和形状改变能密度理论,提出承受变幅循环,处于多轴应力状态下的结构的疲劳寿命分析方法。根据几何特征建立焊缝坐标系,计算节点在该坐标系下的应力分量,根据线路实测载荷谱获得节点应力谱;根据应力谱计算节点损伤等效恒幅应力,结合接头抗疲劳设计等级,计算节点材料利用度分量和综合材料利用度,评估结构在指定寿命下的疲劳强度。对敞车车体典型焊缝的疲劳强度进行评估,结果表明所研究焊缝的疲劳强度主要受正应力分量的影响,切应力对结构疲劳强度的影响较小。对比研究不同分析方法下的节点材料利用度特征,结果表明,当考察点具有显著的多轴应力特征时,依据AAR标准提供的方法和依据多轴应力法获得的结构疲劳强度评估结果间存在较大差异;依据多轴应力法进行评估时,所关注节点的材料利用度较采用AAR方法评估的结果小18.5%。采用多轴应力法评估疲劳强度有利于车体结构轻量化设计。

摘要：针对传统RANSAC的许多局限性——样本多、模型复杂或数据错误率高时计算效率低,模型检验精度与数据错误率不易合理设置,无法批处理同模型不同样本集,提出一种基于CUDA的RANSAC并行改良,在保证计算结果置信概率与传统RANSAC一致的前提下,同时对抽样、解模型及检验模型并行同步处理,最终选择出符合要求的最优模型参数。以NVIDIAGPU支持的CUDA为并行计算环境,挖掘其硬件架构的通用计算特性,设计并实现了RANSAC的高效GPU运算模式。实验表明,改良后的算法能够克服传统RANSAC的诸多局限性,且保留了其简单易用的特点。

摘要：针对现有3D打印设备铺粉工艺在缺损零件修复上存在的局限性,提出一种将送粉与送胶集成的载气式同轴送粉3D打印喷头设计方案。完成同轴喷头结构设计,建立粉末流聚焦浓度与混合流速度的数学模型,分析在固定流速和固定送气量时粉末流汇聚浓度与混合流速度沿轴向的变化。在气固两相流理论基础上,建立欧拉-拉格朗日模型对载气式送粉喷头的气固双相流进行了耦合计算,得到不同粒径分布的两类粉末颗粒材料对特征参数的影响。结果表明:简化数学模型与欧拉-拉格朗日模型结论一致,送气量、送粉量以及颗粒特性主要影响粉末流聚焦浓度和传送速度,对聚焦焦距影响较小,聚焦焦距主要受送粉通道倾角和气流通道宽度影响。载气粉末流特征参数的获取,为优化同轴送粉喷头结构参数和零件成型参数提供了依据。

摘要：为解决高烈度区常规屈曲约束支撑减震体系地震作用较大,结构抗震性能欠佳的问题,提出同时采用普通型和早耗能型屈曲约束支撑的两阶段减震体系.结合高烈度区工程算例,以小震时结构具有相同侧向变形为原则,分别设计了常规屈曲约束支撑体系和两阶段耗能支撑体系,并采用SAP2000建立相应的数值模型.结合模态、小震下的反应谱、弹性时程和大震下的弹塑性时程对两阶段耗能屈曲约束支撑减震体系的减震效果进行了分析.结果表明,同常规屈曲约束支撑减震体系相比,两阶段耗能屈曲约束支撑减震体系的刚度降低,地震作用显著减小,塑性铰的发展得到推迟,而且屈曲约束支撑的出力显著减小,结构整体的抗震性能明显提高.

摘要：针对模块化设计方法研究中可重构模块规划和实施这一重要问题,在对产品链中所有产品的模块进行统一划分的基础上,提出了可重构模块规划和实施的方法。采用粗糙集理论进行模块需求特征属性约简及权重计算,根据相似度计算,将企业产品中的相似模块聚类为通用模块和类模块来实现可重构模块规划。然后对通用模块和类模块及其零部件按照统一的原理和结构进行参数化设计,使通用模块和类模块具有可重构性而实现其在企业不同产品中的重用。该方法在包装机企业的模块化设计中进行了应用验证,取得了较好的应用效果。