摘要：为了减小人为选择参数对优化结果的影响,针对航空发动机轮盘概念设计阶段的结构优化问题,提出了拓扑和形状同时优化(STSO)法.该方法是在变密度(SIMP)法的基础上,通过分析优化目标和约束的灵敏度,用序列二次规划优化(SQP)法进行求解.接着,以板壳结构为例,对比分析了STSO法和分步优化法的结果,说明了拓扑和形状同时优化方法的优点.最后,将同时优化方法应用于轮盘结构概念设计,对比分析了使用拓扑和形状同时优化方法与单独拓扑优化方法进行轮盘结构优化的结果,探讨了不同振型对应的频率约束对优化结果的影响.结果表明,不同振型对应的频率约束下优化结果的结构形式呈现多样性;相较于单独拓扑优化方法,STSO法收敛速度较快、结果也更精确;但是由于形状优化变量取值范围选取不当,有可能会出现网格畸变过大,而导致STSO法所得的结果无效.

摘要：高精度、宽带宽的激光捕获、对准和跟踪(APT)技术是自由空间激光通信的关键技术。简要的分析了APT系统的工作原理,建立了仿真的数学模型,利用Simulink语言,实现了卫星激光通信中APT过程的动态仿真,在此基础上设计了星际激光通信复合轴APT综合模拟实验系统。由该系统得出的有效抑制带宽为200～300Hz,经过粗、精两环抑制后的振动残差为1.2μrad,通过实验获得的数据与理论分析一致。仿真结果为系统的设计以及系统的可靠性提供了保证,为进一步发展空间激光通信技术提供了理论依据。

摘要：基于软件平台Creator和Vega设计开发了排爆机器人教学模拟训练系统,对系统结构进行了分析,介绍了系统实现的软硬件方案。阐述了几何建模中基于多边形的组合建模、数据层次结构及优化数据库、LOD模型应用、纹理问题、重叠问题等关键技术问题,并且详细介绍了视景驱动软件Vega中实现碰撞检测、运动控制等关键技术问题的解决方案。最后实现了整个系统的设计开发,实验表明该系统具有良好的交互性和实时性。

摘要：输/供电线的电流、温度等是电网运行和用电安全监测的重要参数，需要沿电网和伴随用电设备广泛监测。无线传感器是监测的首选，但是无线传感器的电池维护或者外接电源，限制了无线传感器应用。设计了一种自全式无线霍尔电流传感器，在同一磁路上实现传感和能量采集，利用霍尔元件传感电流，用线圈采集磁场能量为传感及数据无线发射提供电源。使用时传感器只需扣在被监测电线外包层，无需外接电源并免除电池维护，就可以持久实现无线传感。实验表明：该无线传感器的灵敏度达15．10 mV/A，可自主实现2～100 A的电流检测和无线数据传输。

摘要：针对正在到来的第三次工业革命的冲击,在分析互联网时代制造业向"制造互联网"方向发展必然规律的基础上,对基于3D打印的网络化集散制造模式进行了深入研究。给出了集散制造模式的理念与定义,分析了其生产组织模式,提出了集散制造系统的功能结构和体系架构,并对其任务实现路径进行了初步研究。设计建设了集散制造应用平台——云创3D网,并对其功能与架构、技术实现方法和商业模式进行了简要论述。

摘要：针对运载火箭推进剂加注自动对接与脱离机器人的自动上箭问题,设计了自动上箭模块控制系统.该系统通过图像处理算法为平面内的自主导引定位提供视觉信息,并通过力伺服算法辅助自动上箭平稳完成.大量模拟实验以及与真实火箭的对接实验,验证了该控制系统的可靠性及稳定性.

摘要：根据人体呼吸系统的结构及生理特性,基于蠕动运动原理设计了适于人体气管及左右主支气管内自由移动的微机器人系统.该机器人系统采用三自由度空气压橡胶驱动器驱动的柔性移动机构.介绍了机器人机体的构造和运动原理,建立了机器人系统驱动力学模型并做了相应分析.在猪气管中进行了初步实验,在机械通气情况下监测了气管末端的压力和温度参数.初步的研究结果表明,该柔性驱动机器人系统可用于直接动态监测机械通气过程中的呼吸参数.

摘要：基于概率论、排队论与更新理论的方法,建立了双零件族随机市场需求模型与可重构制造系统的排队控制模型。以可重构制造系统的生产能力与开机数量为参数,基于重构成本、制造系统折旧成本与仓储成本,构建了平稳条件下可重构制造系统长期运行时,单位时间内所取得的平均利润优化模型,并提出了优化方法与步骤。通过求解该模型,得到了可重构制造系统的最优生产能力与最佳开机数量。基于求得的最优生产能力与最佳开机数量,给出了可重构制造系统的订单接受率与切换周期等性能指标。最后,用案例验证了所提方法的可行性。

摘要：为了研究镇江内湖悬浮物的输移运动规律,建立了二维悬浮物输运数学模型。模型考虑了风场及潮流作用下悬浮物的输运,同时还考虑了悬浮物的沉降和再悬浮机制,采用切应力概念确定悬浮物的起悬量和沉降量。在无结构网格上对水流和悬浮物输运方程进行有限体积的积分离散,应用高性能的Osher格式计算水量、动量及悬浮物输运等通量,提高了数值模拟的精度。应用2次大规模水文和悬浮物含量的野外同步监测资料对模型进行了验证。模拟值与实测值吻合较好,表明模型能合理地反映内湖水流及悬浮物的运动规律。

摘要：为提高火箭发射中燃料加注系统的可靠性和安全性,设计了一种用于火箭推进剂加注时自动对接和脱离的机器人本体结构.应用ADAMS对其进行了运动学和动力学仿真分析,得到了在给定输入下加泄连接器的仿真输出曲线.通过分析验证了机构设计的合理性和实用性.