摘要：为了能够实现高精度的微纳米级转动,该文基于柔性铰链设计了一种单压电陶瓷驱动的纯转动微定位平台。平台采用圆周阵列式柔性梁实现运动导向与解耦,通过杠杆机构增大动平台转动行程。首先通过有限元仿真验证了圆周阵列式柔性梁对动平台轴心漂移的抑制作用,然后通过实验对其运动特征进行测试与分析。测试结果表明,该机构具有良好的回转精度,在x轴正方向轴心漂移量为0~0.23μm,y轴负方向轴心漂移量为0~4.59μm,旋转弧度可达916μrad,旋转精度为0.53μrad。轴心漂移补偿后整体误差最大为4.9%。

摘要：对碳/碳(C/C)编织复合材料沉头螺栓与凸头螺栓连接结构在面外载荷下的拉脱强度进行试验和数值研究。测试不同螺栓形式及沉头角度的C/C编织复合材料螺栓连接结构在面外载荷下的失效模式和拉脱性能。结果显示,螺栓形式对结构的拉脱性能有显著的影响,凸头螺栓的载荷位移曲线有明显的线性阶段,接近于脆性失效,沉头螺栓的载荷位移曲线为非线性,表现为双峰值,其更接近于塑性失效。采用ABAQUS建立了基于Hashin失效准则的连接结构非线性接触模型,有效预报了C/C编织复合材料连接结构的失效模式及载荷-位移曲线。得到C/C编织复合材料连接结构渐近损伤过程及失效机理,给出连接参数(螺栓形式、沉头角度和约束面积)对拉脱失效的影响机制。随着沉头螺栓角度的增加,结构的拉脱失效载荷先增加,后降低,在110°附近达到极值,约束区域尺寸变化导致凸头螺栓的失效模式由剪切失效转变为弯曲失效。

摘要：折纸结构在过去几年里受到了广泛关注,所发展出的折纸几何学成为现代几何学的一个分支。与传统的面片折纸结构设计方法不同,尝试使用折纸结构中的折痕来构建出一种新的手性机械超材料桁架结构,并作为一种通过扭转变形而吸收能量的装置。通过实验、理论计算以及有限元模拟方法,研究不同的几何设计参数对该机械超材料结构扭转变形和力学响应的控制规律,并进一步探究在压缩过程中,有接触和无接触式结构不同的能量吸收特性。结果表明,增大高度或减小桁架结构半径参数可以增大结构的扭转角;减小高度、初始角或增大桁架边数参数可以增大结构的弹性模量;减小高度、初始角或增大桁架结构半径,桁架结构边数等参数可以引入负刚度;减小高度、初始角、桁架半径或增大桁架边数参数可以增大结构的吸能效果。所提出的新型机械超材料结构,有望应用在航天航空、机械工程、汽车制造等领域。

摘要：目的 对三周期极小曲面(triply-periodic minimal surface,TPMS)骨支架微观结构对支架性能的影响研究进展进行综述。方法 广泛查阅近年来国内外有关TPMS骨支架微观结构研究的相关文献,总结微观结构对骨支架性能的影响相关进展。结果 TPMS骨支架微观结构特征包括孔隙形状、孔隙率、孔径尺寸、曲率、比表面积和扭曲度等,均对骨支架性能有显著影响。通过对上述参数进行精确调控,可优化支架机械特性,有效预防应力屏蔽现象发生;还能优化支架生物学性能,从而促进细胞黏附、增殖和生长,并协助骨组织生长与渗透,最终实现理想的骨融合效果。结论 微观结构对于TPMS骨支架性能具有显著而重要的影响,通过深入探究这些微观结构对骨支架性能的影响规律与特性,有望进一步优化骨支架设计,使其更匹配特定植入骨区域。

摘要：深度神经网络在分类任务上不断取得性能突破,但在测试中面对未知类样本时,会错误地给出一个已知类预测结果.开放集识别任务旨在解决该问题,要求模型不仅精确地分类已知类,同时对未知类样本进行准确判别.现有方法虽然取得了不错的效果,但由于未对开放集识别任务的影响因素进行分析,因而大多基于某种假设启发式地设计模型,难以保证对于实际场景的适应性.分析了现有方法的共性,通过设计一个新的决策变量实验,发现模型对已知类的表示学习能力是其中的一个关键影响因素.基于该结论,提出了一种基于模型表示学习能力增强的开放集识别方法.首先,由于对比式学习已展示出的强大表示学习能力以及开放集识别任务所包含的标签信息,引入了监督对比式学习方法,提高模型对已知类的建模能力;其次,考虑到类别间的相关性是在类别层次上的表示,且类别之间往往呈现分层结构关系,设计了一种多粒度类相关性的损失函数,通过在标签语义空间构建分层结构并度量多粒度类相关性的方式,约束模型学习不同已知类间的相关关系,进一步提高其表示学习能力;最后,在多个标准数据集上进行了实验验证,证明了所提出方法在开放集识别任务上的有效性.

摘要：设计了一种高折叠率的可折展机器人实验平台。综合并联机构和折纸原理,提出高度灵活的模块化柔性铰链单元,部分模块嵌入形状记忆合金弹簧,使得机器人可以改变内部弹性,从而改变刚度。设计多电机协同控制系统,研制可折展机器人实验平台样机,进行可折展运动的仿真分析,验证设计的可行性。测试结果表明,该平台具有较强的通用性和可开发性,可广泛应用于机电工程类课程的实验教学和课堂实践。

摘要：建立了修正Johnson-Cook电塑性本构模型,使用FORTRAN语言开发了用户硬化子程序UHARD,并耦合指数形式的韧性损伤断裂准则,使用ABAQUS有限元软件进行了数值模拟。为验证本构模型与有限元模型的合理性,设计了脉冲电流辅助单向拉伸实验,通过控制脉冲电源的频率、占空比以及试验机的拉伸速度,分别在12、13和15 A·mm^(-2)电流密度下对Ti6554试样进行拉伸,直至断裂。结果表明,模拟与实验的载荷-位移、温度-时间曲线吻合情况良好,试样在15 A·mm^(-2)电流密度下的流动应力较小,温度攀升较缓,颈缩区域更广,颈缩现象提前发生,材料刚度退化最慢,最后通过扫描电子显微镜观察了3种电流密度下试样的断口形貌,发现试样均为韧性断裂。

摘要：车联网场景下的计算任务对时延非常敏感,需要云边协同计算来满足这类需求。针对车联网云边协同计算场景下如何高效地进行服务卸载并同时考虑服务的卸载决策以及边缘服务器和云服务器的协同资源分配问题,设计了基于云边协同的车辆计算网络架构,在该架构下,车载终端、云服务器和边缘服务器都可以提供计算服务;通过对缓存任务进行分类并将缓存策略引入车联网场景,依次设计了缓存模型、时延模型、能耗模型、服务质量模型以及多目标优化问题模型;给出了一种基于改进的多目标优化免疫算法的卸载决策方案。最后,通过对比实验验证了所提卸载决策方案的有效性。

摘要：文中基于滚齿仿真计算研究大变位齿轮成形机理,分析柔轮齿面理论加工误差值及产生原因,为滚齿工艺参数选择提供指导,以改善大变位柔轮滚齿精度。建立滚刀系列切削刃参数化方程,并结合滚齿参数及滚齿时滚刀和工件相互运动关系建立变位齿轮滚切成形数学模型,基于滚齿多刃切削成形特征建立齿面理论加工误差评价模型进行滚齿加工误差仿真计算,还进行了滚齿加工试验验证仿真计算的正确性。对大变位柔轮滚齿成形过程及产生的齿面拓扑误差、齿形和齿向误差进行仿真计算发现:增大滚刀长度可有效减小因齿顶处切削不足而产生的加工误差,计算得到完全切削的滚刀最小长度;减小滚刀轴向进给量可显著减小齿面误差,计算得出齿向误差最大值与滚刀轴向进给量的关系曲线。

摘要：单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据插补方法用于解决scRNA-seq数据观测中存在的大量“漏失”(dropout)噪音,改善下游分析,scRNA-seq数据插补方法设计是单细胞数据研究的热点方向之一.本文首先对20种主要的scRNA-seq数据插补方法进行介绍,包括基于模型的插补方法(6种)、基于平滑的插补方法(3种)、基于深度学习的插补方法(8种)和基于低秩矩阵的插补方法(3种),分析了各类方法的优势和缺点;其次,简要综述了插补方法比较研究的相关成果;然后,针对4种下游数据分析评估了以上方法(除scGNN外)的性能;最后,分析目前scRNA-seq插补所面临的挑战,并指出新的研究方向.