摘要：通过建立激光选区熔化参数对热物理过程影响数学模型,分析参数对热物理过程的影响。以移动高斯热源为固定热源,建立激光选区熔化热源模型,并以此为基础,设计热量传递控制方程;通过处理控制方程中的相变潜热,分析材料热物理过程的相变过程;通过设置全局变量分析材料的热物性参数;以热源模型、控制方程、相变潜热处理与热物性参数分析为基础,建立热物理过程影响数学模型;利用有限元分析方法,求解数学模型,分析激光功率与扫描速率等激光选区熔化参数,对温度与熔池尺寸等热物理过程的影响。实验证明:激光功率对热物理过程温度场与熔池尺寸均具有显著影响,适当增加激光功率,会扩大熔道的最高温度分布范围,降低熔道球化现象,解决熔道弯曲问题,增加熔池尺寸,提升制件质量;扫描速率对温度场与熔池尺寸均具有显著影响,适当减小扫描速率,能够增加熔池尺寸,更好地控制热物理过程;光束直径对温度场与熔池尺寸的影响均较小。

摘要：为了解既有列车振动荷载对锚索预应力损失、地表沉降及桩体水平位移的影响,以京石高铁石家庄六线隧道明挖深大基坑桩、锚围护结构为工程背景,根据相似关系,试验确定了土体-桩锚系统模型试验材料;针对列车振动荷载特点,开展了基坑开挖完成后连续振动162 d(相似关系)的模型试验,分析了振动频率分别为8.282,13.801,20.704 Hz时锚索预应力的损失规律、地表沉降、桩体水平位移以及锚索预应力随锚固深度变化的特点。试验结果表明:随着振动频率(列车行车速度)的增加,锚索预应力损失率、最终地表沉降值和桩体水平位移均大幅增加; 8.282 Hz频率(行车速度120 km·h^(-1))下振动28 d,锚索预应力平均损失率为2%;13.801 Hz频率(行车速度200 km·h^(-1))下振动53 d,锚索预应力平均损失率为8%;20.704 Hz频率(行车速度300 km·h^(-1))下振动53 d,锚索预应力平均损失率高达23%;锚固段锚索应力沿锚索锚固深度呈喇叭状开口递减趋势,接近锚固段底部时,其应力几乎为0。通过动态模型试验,掌握了列车振动荷载作用下锚索预应力随时间的损失规律,对临近铁路深大基坑锚索设计与施工具有理论指导意义。

摘要：考虑不确定性的模糊路径优化研究能够满足高质量发展形势下市场、经济和环保等多方面的现实需要.针对需求与碳交易价格双重不确定下的多式联运路径优化问题,建立混合鲁棒随机优化模型,设计基于蒙特卡罗采样的灾变自适应遗传算法并进行有效性检验.以具有15个节点的多式联运网络为对象开展算例研究,比较不同模式下多式联运的运输方案及成本并分析不确定参数的影响.结果表明:受遗憾值约束的影响,需求不确定的鲁棒优化会增加多式联运总成本,而碳交易价格随机性的提高并不一定意味着成本的增加.合理设置碳交易价格的随机性,综合考量需求不确定的最大遗憾值与成本之间的关系等是提升双重不确定下多式联运运输效率与环保效益的有效方式.

摘要：风速的随机性和风电机组控制系统的非线性导致难以获取风电机组精确的数学模型。鉴于实际的风电工程通常采用简单的比例-积分-微分(proportional integral differential,PID)控制器或比例-积分(proportional integral,PI)控制器达到输出恒定功率的控制目标,不涉及复杂的智能控制算法,在风速高于额定风速时,提出了一种基于加性分解原理的方法来规范风力发电机组变桨控制器的设计参数,将风力发电机组变桨控制问题分解为2个简单的子问题,即线性时不变主系统的追踪问题和辅系统的镇定问题。基于该原理,设计出了简单的PI控制器,并在此基础上进行了控制器优化设计,而且通过理论推导给出了该控制器的稳定性证明,最后通过仿真验证优化后的控制器能够大大增加输出功率的平稳性。这将为今后设计风力发电机组变桨控制器设计提供一定的准则。

摘要：以熔融沉积成形3D打印机为研究对象,指出现有3D打印机存在的不足,阐述其输出运动特性,提出将解耦并联机构应用于3D打印机。选取3-CUR解耦并联机构作为3D打印机机械本体,论述其合理性,给出其输入输出间的映射关系,得到机构的运动雅可比矩阵和满足空间连续打印的驱动角范围。以灵巧度为目标,进一步优化了机构的驱动角范围,再以打印空间为优化目标,基于遗传算法得到机构参数的最优值。建立机构输入输出的误差模型,分析机构定位精度并进行误差补偿,最后基于牛顿-欧拉方法建立机构的动力学模型并进行验证,为样机设计提供理论依据。

摘要：基于不同距离处测点的实测单孔波形,以1 ms等间隔双段叠加方法得到了叠加信号振速幅值随距离的变化情况,并确定了各测点最优微差时间。在考虑雷管延期误差的基础上,建立概率模型定量分析了延期误差对地震波干扰降振的影响。结果表明:近距离测点,低段位雷管的降振概率较大,远距离测点,高段位雷管的降振概率较大;此外,低段位雷管的降振概率受测点距离影响较大,高段位雷管所受影响较小。在实际爆破设计中,可根据不同测点处所允许的最大振速,对爆源处的雷管段别进行优化选取,为爆破设计提供有益的参考依据。

摘要：针对洞口管棚受开挖过程影响的特点,考虑初期支护延滞性、围岩应力释放差异性、地层反力系数不均匀性和仰坡坡度等因素,将管棚划分为初支闭合段、初支未闭合段、开挖未支护段、掌子面前方塑性扰动段、弹性扰动段和无扰动段,建立基于Pasternak弹性地基梁理论并考虑施工特性的洞口管棚变形量预测模型。利用有限单元法思想和梁段纵向剪力传递理论,获得管棚变形预测理论值,并应用于桦皮岭隧道工程。结果表明:(1)Pasternak力学模型摈弃了Winkler弹性地基梁不能传递纵向剪力的缺陷,其预测值与现场试验结果吻合度较高,最大偏差较Winkler模型减小11.8%,更适合洞口管棚变形预测。(2)管棚变形量随地层反力系数和管棚直径增大而减小,但非线性关系;管棚环向间距与变形呈正比例关系;当地层反力系数和管棚直径超过某一数值,通过调整注浆改善地层反力系数或直径方法来控制管棚变形效果甚微。(3)在给定变形控制基准下,确定IV,V和VI级围岩不同纵坡条件下经济合理的管棚直径和环向间距,并制定了管棚设计施工参数选择一览表。其研究成果为完善管棚计算方法、设计施工体系提供参考和借鉴。

摘要：为了在不增加系统复杂度的前提下实现对降质图像的传输、修复及超分辨率成像,基于压缩感知理论和图像的退化模型建立了一个新型的压缩感知系统.该系统利用图像退化模型中降采样操作和模糊算子改进测量矩阵,并提出了基于小波-Shearlet的图像变换作为稀疏表示方法,在重构端结合迭代硬阈值算法重建图像.实验结果表明,文中系统在重构图像的质量和运算效率上均具备一定优势.

摘要：针对即时检测芯片在超声波键合过程中对高键合均匀性和高键合精度的要求,利用空气具有摩擦阻力小和可弹性压缩的特点,设计了超声波键合压力自适应平衡装置,分析了键合压力自适应平衡原理。为验证该装置的键合效果,开展了压力分布均匀性实验、键合实验、超声振子谐振频率和阻抗的对比。结果表明:对于69 mm×15 mm的芯片,该装置能够将微通道高度峰峰值控制在1.3μm以下,将熔接线宽度峰峰值控制在为23.3μm以下;相比对照组,该装置能够降低压力分布均匀性系数约50%~72%,能够将微通道高度峰峰值减小96.2%,标准差减小96.8%,能够将熔接线宽度峰峰值减小96.8%,标准差减小96.3%;该装置对长度为19~69 mm的芯片具有较好的适应性,微通道高度峰峰值能够控制在1.9μm以下;该装置不会对原有键合设备的超声振子系统产生较大影响,在相同键合压力下对比不锈钢夹具,谐振频率的最大差值和反谐振频率的最大差值均为2 Hz,最小阻抗模值和最大阻抗模值的差值均不超过3.5%。超声波键合压力自适应平衡装置具有较好的压力自适应平衡能力,能够有效提高键合均匀性和键合精度,满足即时检测芯片对高键合均匀性和高键合精度的要求。

摘要：为解决现有X光机工作空间不足,及其承载车对地面冲击较大的问题,并缩短X光机调姿的时间,结合手术临床需求,设计一台由双C臂并联构成G形臂的新型X光机。建立X光机的三维模型,取其中的水平C臂进行刚度分析和结构优化。基于D-H法得到水平C臂与全向移动承载车(以下简称承载车)的位姿转换关系,解得G形臂的工作空间。针对承载车在地面全向平动和匀速越障两种情况,建立其静力学模型并进行分析,结果表明承载车能够实现全向平动和仿地形驱动。利用ADAMS软件建立两组不同驱动形式下的承载车越障模型,对比分析两组模型中横滚臂受到震动冲击的大小,结果表明采用中间驱动轮的承载车能够减少地形突变所造成的冲击,从而验证承载车设计的合理性。