摘要：为了使机器人准确高效地完成复杂形貌零件修复,开发了一套基于三维视觉的激光再制造机器人离线自动编程系统。系统主要包含6个功能模块:机器视觉测量、三维建模、再制造规划、自动编程、仿真优化和通信模块。基于HALCON软件采用标准标定板进行视觉系统的标定,应用梯度重心法对采集到的激光光条图像进行光条中心提取,依据极限几何理论进行特征匹配,根据三角原理获取零件表面点云数据。然后逆向重建零件三维模型并提取出修复区域,根据工艺规划参数,自动进行再制造路径规划和机器人加工程序编制,并通过机器人主控方式实现多个设备之间的联动和时序控制。试验表明,该方法能提高激光再制造机器人编程效率和精度,且机器人动作连贯,修复路径与设计吻合,满足零件修复要求。

摘要：为了实现大数据环境下非线性高维数据的快速降维,提出了一种基于Spark的并行ISOMAP算法.在该算法中,为了快速构建邻域矩阵,设计并实现了基于精确欧式位置敏感哈希的近邻搜索并行算法;为了实现特征值的快速求解,设计并实现了基于幂法和降阶法交替执行的特征值求解并行算法.为了进一步提高算法的性能,基于Spark的特性,利用Spark的稀疏向量、广播机制和缓存机制对并行ISOMAP算法进行了优化,减少了计算过程中的内存消耗和数据传输.在Swissroll数据集和S-curve数据集上的实验结果表明,基于Spark的并行ISOMAP算法通过并行执行和计算过程的优化,极大地提高了算法的执行效率,能够适用于大规模数据集的降维处理.

摘要：基于倏逝波理论,设计了一种不受温度影响的衰荡腔探测系统,对碳纳米管和光纤的集成进行了探索性研究。利用碳纳米管物理吸附特性及高温解吸附特性,实现了对气体及易挥发溶剂的在线测量。利用移除包层的方法,根据倏逝波理论适当地选择移除包层的尺寸,避免了系统损耗过大,同时又增大了对外界折射率的灵敏度。利用偏振相关锁模激光器提供了2.5 ns,重复频率为400 kHz的短脉冲激光输入,实现了不受温度影响的高精度衰荡腔气体传感测量。

摘要：声爆抑制是发展新一代超声速民用飞机必须突破的关键技术,总体布局参数的合理设计可以使飞行器具有良好的声爆特性。为了提高全局进化算法在布局设计中的优化效率,提出一种基于数据挖掘的分层优化方法,利用数据挖掘中的决策树算法提取设计知识,获得设计变量分层信息,指导低声爆布局分层优化;针对某超声速低声爆飞行器,选取后掠角、上反角、展弦比、梢根比、长细比作为设计变量,开展分层优化数值实验,并与一体化优化方法进行对比验证。结果表明:分层优化方法能够搜索到与一体化优化方法高度吻合的最优解,分层优化方法的收敛速度显著高于一体化优化方法,且对随机寻优历程的表现更稳健。

摘要：提出了一种在第三类边界条件下,根据LED灯瞬态温度场的变化规律,通过对其表面温度的实际数值测定来推算LED灯表面对流换热系数的快速测定方法。基于对流热平衡理论,设计了一种可以在较高表面换热强度条件下进行测试的装置,通过实验测定LED灯上下表面的温度,结合曲线拟合对实测数据进行数理分析,得到较宽范围内的表面对流换热系数。实验结果表明:该测试方法简单、实用,测试时间较短(实验准备与数据测定大约需要30 min),测试精度较高(数据拟合误差不高于0.2%),可靠性强,可以用于工程热设计等多种相关发热体表面对流换热系数的测定。

摘要：MIMO-OFDM技术不仅能够实现很高的传输速率而且通过分集实现很好的可靠性.设计了基于MIMO-OFDM技术四发多收天线的系统,针对随着收发天线数量增多接收机编码和译码算法复杂度随之提高的问题,选择适合多天线技术且具有低复杂度的正交空时分组码技术,接收端采用最大似然译码,调制采用多进制相移键控。通过仿真验证了该方案设计正确,证明了系统具有良好的差错性能和较高的频谱利用率。

摘要：通过在长周期光纤光栅的某一位置引入一段调制结构形成积累相移,提出了一种新的相移长周期光纤光栅结构的设计方法。基于光纤光栅相位匹配原理,给出了在引入的调制结构为均匀短周期光纤光栅,其折射率调制深度与原光纤光栅一致时,调制结构的参数(光栅周期和长度)与所引起相移大小的关系式,并采用传输矩阵法和CO2激光单面曝光的方法从仿真和实验方面对所提出的结构进行了分析和验证。研究表明:在长周期光纤光栅某点引入一段均匀短周期光栅调制结构能够形成相移长周期光纤光栅,并且当其折射率调制深度与原长周期光纤光栅一致时,形成的相移长周期光纤光栅光谱只与调制结构的长度有关。

摘要：通过在长周期光纤光栅(LPG)上某个位置引入一段衔套调制结构,设计并研制出了一种新型相移长周期光纤光栅(PSLPG),并采用传输矩阵法模拟了其光谱特性。模拟结果表明:在LPG某点引入衔套调制结构,当衔套调制结构都为均匀短光栅,且与被调制光栅的折射率调制深度相同但周期不同时,所形成的光栅仍旧可等效为一个单PSLPG,而引入相移量的大小相当于两个调制结构的分别引入相移量之和。最后采用CO2激光单侧曝光法写制技术对引入衔套调制结构形成的PSLPG进行了写制,实验结果与理论分析相符。

摘要：结合快速多极子展开技术与间接边界元法,发展一种新的高频地震波散射(二维平面内)快速模拟方法。精度和效率检验表明该方法具有很高的计算精度、求解效率及良好的数值稳定性,同时可大幅度降低计算存储量。进而以半空间峡谷与凸起地形对平面SV波的高频散射为例,讨论了峡谷及凸起周围地震波宽频散射基本特征,给出了千米尺度局部场地、0~25 Hz频带宽度的散射模拟结果。分析表明:高频SV波垂直入射下,峡谷角部水平和竖向位移均表现出明显的放大效应,而峡谷底部的散射效应较弱;半圆凸起顶部附近水平位移谱峰值高达5.0,山脚处位移反应则受到明显的抑制作用;斜入射情况,峡谷地形迎波面一侧位移幅值较大,而凸起地形则是背波面一侧放大显著。数值结果可为复杂局部场地中大型工程抗震设计提供部分理论依据。

摘要：针对微耕机作业时振动剧烈、操控舒适性差等缺陷开展研究。以南方丘陵地区常用的某型自走式微耕机为对象,依据结构分析及非作业状态下微耕机振动测试结果,结合多体动力学方法,考虑保险杠、发动机托架和扶手架(手柄)为空间柔性体,建立了基于约束的微耕机刚柔耦合动力学模型,并进行了整机系统动力学仿真。同时,开展了微耕机作业工况下振动特性的土槽测试试验。对比分析结果表明:仿真所得到的该型微耕机典型转速工况下手柄处的振动特性曲线与试验曲线吻合,加速度有效值误差小于5. 4%,频谱成分接近,这说明所建立的微耕机刚柔耦合动力学模型是有效的,运用多体系统刚柔耦合动力学建模理论与有限元相结合的方法研究微耕机整机振动特性是可行的。研究结论对于微耕机振动特性研究有一定的参考价值。