摘要：将连续体结构的拓扑优化技术应用到分布式柔性机构的设计中,基于变密度法和优化准则法推导并建立柔性机构拓扑优化的一种显式的设计变量收敛格式。结合分布式柔性机构优化设计的人工弹簧模型和虚拟载荷法,提出一种新型的分布式柔性机构拓扑优化设计的多准则优化模型,同时综合考虑柔性机构设计的机械效率要求和结构的刚度要求,并利用伴随敏度分析法进行敏度分析。数值算例证明研究方法的有效性,并分析和讨论优化模型和收敛格式中有关优化设计参数对柔性机构优化设计结果的影响。用激光快速成形技术验证柔性机构概念设计的合理性。

摘要：为了研究高速水润滑条件下具有不同边界滑移表面的径向滑动轴承的摩擦学特性,运用二元滑移理论建立了相应的数学模型。模型考虑了流体边界的滑移效应,对经典雷诺方程进行了修正,并将流量守恒边界条件应用于空化区。通过仿真对比不同滑移表面对轴承性能的影响,以大承载力和小摩擦阻力为设计目标,对轴承及滑移表面参数进行了优化设计。结果表明:对于偏心率较小、宽度较小和直径较大的轴承,滑移-非滑移间隔表面能显著地提高承载力,降低摩擦阻力和减小空化区面积;当滑移区域与非滑移区域的分界线在普通轴承压力峰值和最小膜厚位置之间时,承载力可达到最大值。

摘要：为实现高精度的充气可展开天线反射面,基于薄膜理论和弹性力学进行保形设计,在已知充气气压和变形后抛物面参数条件下求得充气变形前的形面.基于变形前的无应力形面进行裁剪设计,利用改进的弹簧质点系统展开曲面片,将裁剪片拼接得到高精度的充气反射面.将该方法运用于2 m口径反射面模型的研制,利用Photo-Modeler软件建立非接触摄像测量系统,进行3种实验姿态下的测量实验.通过反复的测量和形面调整,在指平姿态下反射面的最终精度为1.83 mm,验证了高精度充气薄膜反射面的可实现性.

摘要：设计了一种用于铣削减振的2自由度主动式工件装夹平台,平台在控制信号作用下使工件产生运动以抵消切削时刀具和工件之间的振动.在控制器设计时以主动平台作为被控对象并将切削时的刀具—工件相对振动视为对系统的扰动,将其转化为鲁棒干扰抑制问题.针对由对象模型和扰动通道传递函数内模构成的增广系统设计了状态反馈的控制器,由于在控制器设计时不需确切的扰动通道的模型而仅需了解扰动频率,设计过程被有效简化.通过比较有无控制作用时的振幅检验了控制效果,结果表明振动明显得到抑制且对对象模型的参数扰动具有一定的鲁棒性.

摘要：采用逆系统设计方法对变风量空调箱的控制系统,包括控制系统的内环(风量控制回路)和外环(房间温度控制回路),进行逆系统设计.消除了在设计时将非线性系统做近似线性化处理所带来的设计缺陷;同时采用二次型最优控制技术对变风量空调箱的控制器进行优化设计,使控制器的参数达到最优值.逆系统设计方法与二次型最优控制技术相结合能有效地改进和提高变风量箱的控制品质和性能.

摘要：针对在轨服务航天器相对椭圆轨道目标器任务要求,提出了追踪器相对目标器进行绕飞的初始条件及考虑各种摄动情况下轨道保持的最优控制算法。通过对椭圆轨道时变相对线性化方程及解析解的详细分析,给出了追踪器进行绕飞的必要条件。进一步考虑到安全问题,给出了使目标器位于绕飞轨迹中心的条件,同时还进行了给定追踪器形状和距离的绕飞轨迹设计。考虑到实际绕飞中受到各种摄动的影响,结合最优控制理论设计了控制向量受限的离散LQR最优控制器,将追踪器控制在预定的绕飞轨迹中。文中设计了三个控制误差区域,将控制器作用在合理的偏差范围内,避免了因控制测量误差而消耗大量燃料。最后进行了仿真验证,结果表明,文中的设计方法和控制算法合理有效。

摘要：介绍了Matlab的Simulink工具包在核电子学电路设计中的仿真功能。在知道系统特性的情况下,通过建立适当的系统模型,可以先不考虑具体电路设计,直接使用抽象的具有一定输入输出的框图来模拟系统的运行环境,且可通过修改程序观察各种参数对系统性能的影响程度,从而来指导实际的电路设计。

摘要：根据一次表面热交换器(PSHE)的结构特点和流动传热规律,应用优化理论建立以结构质量、传热系数和压力损失为目标函数,以流道几何尺寸和流速为独立设计变量的PSHE多目标优化设计模型,利用线性加权和法将多目标向量极值问题转化为单目标标量极值问题,编程求解该优化数学模型.算例表明,优化设计分析方法可以避免板片几何尺寸选取的主观因素,获得最优性能的最佳设计.寻优分析有助于获得先进紧凑的一次表面换热器部件和高效的热动、化工联合装置.

摘要：提出了测量物体比辐射率的二次照度四次测量法.根据自主研制的仪器表明该方法和设计能够测量到与照射到被测目标完全一致的热辐射源辐照度,并且能够排除传感器镜头、腔壁等的干扰.不仅提高测量精度,而且可以设计成小尺寸便携式的比辐射率测定仪.设计的1 000 w/m^2以上的强热辐射源,大幅度提高仪器信噪比.为了补偿在强热辐射源下的被测目标的增温,提出了在非同温系统中求解比辐射率普适表达式以及补偿增温的"过程法".从而解决了在非同温系统中温度变化造成比辐射率测量误差的瓶颈问题.三种比辐射率测量方法对比表明,该方法优于其它两种方法.

摘要：结构的抗力性能、使用条件、环境作用等都是随时间变化的过程。结构的运行规律复杂且具有大量的不确定性和不确知性,单纯依靠设计来保证结构的安全性是不够的,而应该综合考虑设计、检测、维护等策略对结构生命周期的可靠性进行管理。首先分析了目前的可靠度设计方法的优点和局限性,对可靠性管理的概念和必要性进行了阐述。继而引入时变可靠度和时点可靠度指标,建立一套考虑安全控制和风险优化的结构生命周期可靠性管理框架,并对其中的若干理论问题进行了讨论。该框架的特点在于,由静态思路转向动态思路,强调信息的更新和充分利用,与现有设计理论和工程实践保持协调。