摘要：基于响应面法和支持向量回归模型对熔丝制造3D打印能效进行预测与优化。首先,利用田口方法设计六因素三水平正交试验,通过响应面法分析得出对加工能效影响较为显著的3个因素即层高、打印速度和热床温度;然后,通过支持向量回归方法建立加工能效预测模型,并与BP神经网络方法进行对比,结果表明支持向量回归方法建模预测性能更优;最后,建立以加工时间和能效为目标的优化模型,利用NSGA-Ⅱ、MOEA/D、SPEA2和MOPSO 4种算法分别对模型进行求解,分析比较4种算法的Pareto前沿,结果表明NSGA-Ⅱ算法在求解此问题时综合表现最佳,对比NGSA-Ⅱ算法求得的优化结果与试验结果可知,NSGA-Ⅱ算法具有有效性和合理性。

摘要：以上海某大型双线隧道为例,考虑隧道地基的动态接触作用,建立了隧道-联络通道-地基系统的大型三维有限元模型,采用接触均衡的显式并行计算方法在上海超级计算机曙光5000 A上完成计算,解决了计算量大的问题,分析了联络通道处结构及变形缝在横向和纵向水平地震激励下的动态响应,结果可为联络通道和变形缝设计提供参考.

摘要：以上海某大型双线隧道为例,建立了列车-隧道-联络通道-土体的大型三维有限元模型.基于上海超算中心曙光5000A,设计了列车隧道动态耦合均衡的分区方法,解决了因模型规模庞大而造成计算量大的问题.分析了列车载荷下联络通道结构的动态响应,比较了不同分区方案的计算效率.结果表明:列车载荷在联络通道与隧道连接部位引起的附加动应力较小,但该位置处于较高的应力水平,应尽量避免在联络通道位置汇车;列车隧道耦合均衡的分区方法比常用的递归坐标二分法具有更高的并行效率.

摘要：通过对热连轧卷取机系统的电机转速规程进行分析,针对实际生产中由加速度和轧机振动因素导致的卷取张力波动问题,提出一种新型张力控制模型.并且结合负荷观测与主动转速补偿的思想,在未安装转矩和轧辊转速传感器的条件下,首次对于这类有既定速度规程的交流电力拖动系统,设计出一种具有强抗扰能力的直接转矩控制系统.实验结果显示采用主动负荷观测与转速补偿控制方法,能够克服普通直接转矩控制系统的固有缺陷,减小电机转速波动与输出转矩的耦合,实现恒张力卷取的控制目标.

摘要：合理的轨迹规划方法可以提高机器人运动控制的平稳性、快速性和工作效率。当前绳索牵引并联机器人的轨迹规划方法主要采用多项式函数和三角函数满足平稳性要求,但规划算法复杂、快速性较差。针对一种2自由度绳索牵引并联机器人,根据动力学模型推导绳索拉力的单向性约束条件,提出一种新的点到点轨迹规划方法——S型-梯形组合规划方法。考虑到具体的点到点轨迹包含若干个需要依次到达的目标点,构成起始段、中间段和终止段三种不同的运动段,故采用S型-梯形组合规划方法分别设计这三种运动段的速度曲线,使得机器人在起始点和终止点的加速度为零,而中间若干点的加速度不为零,实现动态轨迹规划。仿真试验表明所提出的规划方法不仅可以满足绳索拉力的单向性约束条件,且加速度为简单的一次曲线,可以实现高速的点到点运动。

摘要：为拓展六足机器人在农业领域的应用,将并联机构用于六足机器人的腿部结构,从而使其可以用于山地、林地、丘陵等环境的农业运输、种植、采摘等。首先,对六足机器人并联腿部机构进行了构型分析,选择2-UPS+UP机构作为腿部的初步机构原型;其次,依据螺旋理论,对2-UPS+UP机构进行了转动解耦性优化和变异,提出了一种转动解耦的UPR+UPS+UP机构;之后,通过对该机构进行运动学分析,建立了该机构位置逆解模型与速度映射方程;最后,对UPR+UPS+UP机构的工作空间进行了分析,绘制了工作空间三维图,通过分析设计参数对工作空间的影响,确定了一组性能较好的结构参数,该研究为并联腿部机构农业六足机器人的进一步研究提供了参考。

摘要：针对在动力系统的设计、分析和识别过程中,由于工程实际需要或设计精度要求,经常需要用到结构的高阶特征灵敏度的问题,提出了一种利用固定Ritz基子结构灵敏度综合求解结构n阶特征灵敏度的新方法.通过部件模态综合技术,有效减少了结构的自由度数目,达到了减少灵敏度分析计算量的目的.同时,用该方法进行灵敏度分析时,Ritz基是固定的,即不随设计参数变化.因此,Ritz基对设计参数的各阶导数均为零,使子结构灵敏度方法操作更加简单,更易于实现,亦减少了计算量.

摘要：采用等径角挤压(ECAP)工艺改变Fe-18.39Mn合金的ε马氏体片形态,进而研究其对合金阻尼性能的影响。在微机控制电液伺服万能实验机上利用自制模具进行ECAP实验,采用倒扭摆测试合金阻尼性能,扫描电子显微镜观察微观组织。结果表明:Fe-18.39Mn合金在300℃进行ECAP后,由于高密度位错的钉扎,阻尼性能丧失;经过600℃退火,没有改变其ECAP后的组织,阻尼性能仍然很低;而在高于700℃的温度退火处理能大量消除高密度位错,并在一定程度上改变ε马氏体片的形态,使ε马氏体片细化,交叉程度降低,进而阻尼性能较未ECAP时得到提高。

摘要：以Yaw-pitch型导引头为研究对象,提出了一种具有鲁棒性的视线指向回路设计方法.根据各框架的动力学方程,建立了描述视线动态特性的微分方程,分析了干扰力矩、非线性和结构耦合等因素对框架结构运动与动力学特性的影响,对由基座角运动所致结构参数的摄动进行了定量估计,采用H∞稳定性理论设计了视线姿态的伺服控制器.仿真结果表明,所设计的回路对系统的不确定性、非线性和外界干扰力矩等因素具有较强的鲁棒性.

摘要：多孔板是高参数减压阀中的重要节流元件。过热蒸汽通过多孔板时,会形成温度差,进而产生热应力。热应力较大时多孔板表面会生成裂纹,有失效可能。本文利用计算流体力学软件分析高参数减压阀内部流场,继而运用热流固多物理场耦合方法,研究了多级高参数减压阀中焊接孔板上热应力的分布,进而对多孔板进行参数优化以避免失效。重点考察了结构形式、推进距离和减压比对多孔板热-机械应力分布的影响。结果表明,相较于端部式孔板和封头式孔板,内部式孔板可显著减少能量消耗,并获取更小的热-机械应力。节流孔板避免失效的较优使用条件是选择内部孔板、表面推进2mm且压力比设为1.014。此研究具有科学性并可以指导节流孔板在减压阀等过程装置中的安全设计。