摘要：为满足机构设计过程中目标变异的要求,提出面向目标变异的操作臂运动学优化设计方法.在D-H坐标系中,通过递推齐次变换获得操作臂末端执行器相对于基础坐标系的位姿,基于拉格朗日插值多项式的数值微分表达式,建立非数值集合的映射规则,在已有设计目标的基础上获得变异目标的显式表达式.将多维连续设计变量离散为网格,再将模拟退火机制引入蚁群算法,用在给定温度下服从波尔茨曼(Boltzmann)分布的随机热摄动表示蚁群在位置间的转换概率,求解多目标变异表达式,基于模糊集从帕雷托(Pareto)前沿选优,最终使末端执行器在特定轨迹上进一步满足运动学特性.开发了自主原型系统,实现了单环开链6R操作臂的运动学优化设计.结果表明,该方法有助于快速实现机构变异设计目标的表达、解析及选优,对于其他复杂机械产品的设计也具有参考意义.

摘要：为了使高层组合隔震技术的应用和推广具有更加完善的理论基础和设计依据,对高层隔震体系上部结构设计和隔震层设计中的若干关键问题进行了探讨,研究了高阶振型和高阻尼对隔震效果的影响,提出了隔震体系上部结构竖向构件布置的基本原则,分析了隔震层设计的基本原则和各类隔震装置的配置方法.根据以上基本理论,将基于性能的组合隔震设计方法应用于目前国内最高的高层隔震设计中,充分考虑纯天然橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座、滑移隔震支座和黏滞阻尼器的性能特征,将其按照相关组合原则配置于隔震层中.通过分析表明各类隔震装置充分发挥了设计性能,隔震层在罕遇地震下工作状态稳定,上部结构的地震响应有了明显的降低,各项性能目标满足设计要求,本文最后对高层隔震结构的相关构造要求进行了必要的说明.

摘要：调度问题广泛存在于资源共享型系统中,大多数的调度问题都属于混合整数规划问题.大规模混合整数规划问题是计算科学领域中的NP-hard经典问题之一,一般认为无法用精确计算求解.生产调度是调度的一个重要分支,是实现智能制造关键环节之一.针对多品种变批量柔性作业车间调度问题,以最小制造期为优化目标,设计了一种基于Petri网的异步并行蚁群算法,其中:提出了一种基于Petri网的步可达图构造方法,用于蚁群算法解空间的构造;探讨了传统蚁群算法搜索机制,并给出了一种基于异步仿真时钟的蚁群并行搜索方法;仿真结果表明,多线程控制方法可以有效地避免算法的早熟收敛问题.将所提出的算法应用于某安防件智能制造系统的柔性作业车间调度中,降低了系统的总制造时间,获得较好工程效果的同时验证了算法的有效性.

摘要：为探究机场重载下SMA（沥青玛蹄脂碎石混合料）的车辙变形特性，同时为建立沥青混合料细观模型提供数据支持，针对SMA高温变形过程中集料倾角的变化规律开展研究．采用车辙试件取芯方式，研究沥青混合料在高温及高荷载作用下集料倾角随碾压次数的变化规律．基于X-射线CT技术获取并重构了碾压前后沥青混合料的三维数字图像，提取了数字试件沿轮迹方向和垂直轮迹方向的二维图像，采用MATLAB编写图像的批量处理程序，获取二值化图像，进行集料倾角的计算和统计．结果表明：沥青混合料集料倾角的累计分布概率符合三参数威布尔分布；混合料集料倾角在0°～20°分布最多；碾压后，沿轮迹方向0°～20°区间集料倾角概率保持增大，垂直轮迹方向40°～60°区间集料倾角概率保持增大；沿轮迹方向集料倾角变化与车辙变形线性相关；掺加70^#沥青的SMA集料较掺加SBS改性沥青的SMA集料倾角更易偏转．

摘要：针对一座主跨200m的人车分离双层桥面曲线斜拉桥的人致振动问题,提出了应用连杆提高结构刚度、应用调谐质量阻尼器（TMD）增强阻尼的联合减振方案。研究表明：在人行桥主梁与车行桥主梁之间设置三对连杆可以显著提高结构的自振频率,使人行桥位于人致振动敏感频率内的模态数由8阶减少为5阶。该方案显著减小了减振装置成本,将采用纯TMD方案时的100t质量降低至40t。通过动力试验评估了联合减振方案的减振效果。结果表明：安装TMD后,人行桥横向加速度由150人时的0.2m/s2降低为400人时的0.06~0.08m/s2;侧向模态阻尼比提高6倍以上,竖弯模态阻尼比达到5%,没有观测到大幅振动现象。最后,探讨了内摩擦对水平和竖向TMD性能的影响。

摘要：动荷载对岩体工程的影响本质上是应力波在岩体中传播和相互作用的过程。首先,依据弹性波几何射线理论,考虑边坡中坡顶、坡面2个自由面的影响,分析平面简谐P波自底部均匀入射时,岩质边坡中应力波场的组成,并通过叠加计算,得到坡体内质点振动速度放大系数的表达式,从理论角度揭示均质岩石边坡质点速度放大效应的机制。随后,探讨影响边坡质点速度峰值分布的关键因素,研究结果表明:P波和SV波在边坡中传播路径和传播速度不同,其到达某一质点的时间存在相位差,导致质点应力波场存在延时叠加,加之谐波振动的周期性,当边坡坡高或入射波频率大于一临界值时,坡体内质点速度放大系数呈现"节律性振荡"。临界坡高、临界频率值与岩石弹性模量成幂函数关系,临界坡高与频率、临界频率与坡高则成负幂函数关系。

摘要：涡流空气分级机分级粒径主要受转笼转速与入口风速匹配关系的影响。入口风速一定时,转笼转速越高,分级粒径越小,但这会造成流场速度分布不均匀,而降低分级精度。利用Fluent软件对具有直叶片转笼结构的涡流空气分级机进行建模和数值模拟,分析转笼内流场特性,针对其流场不均匀及转笼入口冲角大等现象,对转笼叶片的形状及安装角进行改进,提出一种圆弧形叶片转笼的设计方法。通过数值模拟及物料试验对改进结果进行验证,数值模拟结果表明:圆弧形叶片转笼入口冲角减小,流道内流场更加均匀,分级粒径减小。碳酸钙分级试验结果与数值模拟结果吻合:设计工况即入口风速为12 m/s,转笼转速为1 200 r/min时,采用设计的圆弧形叶片转笼在保持分级精度不变的情况下,分级粒径减小了11.5%。

摘要：以国内某电厂超大型冷却塔为研究对象,采用刚性模型测压试验方法获得塔体表面风压时程,通过计算获得各风向角下按不同取值依据得到的干扰系数,探讨合适的取值方法以指导设计。基于风洞试验风压测试数据和有限元时程响应分析得到的位移和应力数据,分别计算群塔状态的干扰系数,比较分析不同干扰系数的特点,进一步基于风压分布积分表达式推导力系数与风压系数之间的关系,并比较研究双塔布置状态下不同干扰系数取值方法之间的差异。研究结果表明:与响应干扰系数相比最大正压干扰系数偏小而最小负压干扰系数偏大,阻力系数干扰系数无法完全衡量壳体响应干扰效应,而通过有限元计算得到的位移或应力干扰系数离散性较小且直接反映风荷载作用效应,推荐设计中以之为依据进行取值。

摘要：为了提高柔性机器人的动力学性能,设计了一种基于变支点杠杆原理的旋转式串联变刚度驱动器.设计中心对称式刚度调节机构,降低了驱动器内部的摩擦力;通过双层轨道设计,克服了支点与其他受力点间的几何约束,实现零到无穷大的刚度变化范围;引入对称式阿基米德螺线凸轮槽机构保证了两个支点同步运动.在此基础上,建立驱动器动力学模型,设计积分比例(PD)控制器并对驱动器的性能进行了评估.实验结果表明:在-100°~100°运动范围内,驱动器的位置跟踪误差均方根值为0.25°;在10~110 N·m/rad刚度调节范围内,刚度跟踪误差均方根值为0.55 N·m/rad.

摘要：通过模拟2种整备质量柴油轻型车在整车运转循环中的运行,计算出典型发动机工况并进行了丁醇柴油混合燃料影响的台架试验。试验结果表明:柴油轻型车可以燃烧30%丁醇体积比例的丁醇柴油混合燃料,其燃油经济性所受影响不超过7%;轻型车整备质量明显影响发动机运行工况,导致其排放受丁醇比例的影响呈现不同的变化规律;丁醇柴油混合燃料的使用不会导致柴油轻型车HC的过度排放,但使CO排放恶化,特别对质量较小的轻型车。此外,丁醇的加入虽然使有些工况NOx排放小幅度增加,但柴油机烟度排放明显降低,为采用EGR手段降低柴油轻型车原始NOx排放腾出了更大的EGR率提升空间。