摘要：非晶合金,又称为金属玻璃(MG),是一种新型的多功能材料,具有长程无序,短程有序的原子结构。由于不存在晶粒、晶界及位错等缺陷,非晶合金具备一系列优异的综合性能,在众多领域有着极大的应用前景,受到众多学者的广泛关注。但非晶合金的形成受到玻璃形成能力以及冷却速率的限制,使得该材料的尺寸远小于传统金属材料,极大地限制了其在工程领域的推广及应用。针对如何突破非晶合金尺寸限制的问题,研究学者们给予了充分的关注及和研究。简要介绍了非晶合金的发展历史,总结了临界尺寸≥15 mm的非晶合金成分及其制备方法,同时阐述了获得较大尺寸非晶合金的策略,包括根据经验准则、高通量制备及表征、机器学习得到高玻璃形成能力(GFA)的合金成分设计方法以及低温热塑性连接、焊接、放电等离子烧结及3D打印的获得大尺寸非晶合金的制备技术,并对这些方法的发展提出展望。

摘要：精密化是机械加工领域追求的目标,数控车铣复合机床作为高端机械加工装备,其床身的动静态特性对机床加工精度有显著影响。针对当前床身结构优化方法效率低、效果差的问题,文章提出一种非参数响应面法的多目标联合优化方案。该方案首先根据有限元分析结果挑选出模型的优化尺寸,并将床身质量、最大形变、一阶固有频率作为联合优化目标;通过建立参数试验对尺寸进行敏感性分析,精准选出敏感性较大尺寸;基于非参数回归法建立响应面,导入所选尺寸,计算试验样本的响应值,建立非参数回归响应面优化模型,并采用多目标遗传算法找出最优设计方案。最优方案优化结果为:机床床身最大形变降低约14.667%,一阶固有频率提升约3.187%,质量降低约1.208%。结果表明该优化方案能够高效提升机床床身动静态特性,为机床优化设计提供理论依据。

摘要：针对具有从传感器到执行器和执行器到控制器两段时延不确定的连续网络化Markov跳变系统,研究基于事件触发机制的观测器与控制器的协同设计问题.首先,考虑到系统状态不可测的情况,在控制器端构造观测器,通过对事件触发机制下信号传输时序的分析,将闭环系统建模为等价的时滞系统;其次,利用李雅普诺夫泛函稳定性定理和线性矩阵不等式方法,得到闭环系统稳定的充分条件;最后,给出控制器和观测器增益矩阵的求解方法,实现控制器和观测器的协同设计,并用数值仿真验证该设计方法的有效性.

摘要：高速公路、铁路桩承式路基中桩基的累积沉降发展对路基变形影响很大,为有效控制路基变形并利于后续运营,有必要深入研究竖向循环荷载下单桩的累积沉降发展规律。通过新研发的土体加压装置对模型试验中桩侧土体施加额外的侧向压力,开展了竖向循环荷载下双层地基中单桩模型试验,基于模型试验结果分析了循环荷载下侧向压力对桩顶累积沉降的影响,并进一步探究了侧向增压地基中循环荷载频率、循环荷载比(CLR)、静偏荷载比(SLR)对桩顶累积沉降的影响。研究结果表明:增加侧向压力不仅提高了单桩的极限承载力,还对循环荷载作用下桩顶累积沉降的影响明显,尤其循环荷载较小时增加侧向压力可能会改变桩顶累积沉降的发展模式。循环荷载下单桩的桩顶累积沉降明显受到循环次数、SLR、CLR及循环荷载频率的影响,桩顶累积沉降随着循环次数、CLR和SLR的增加而增大,且在循环加载前期的桩顶累积沉降发展较快,CLR对桩顶累积沉降的影响比SLR的大;荷载频率的增大同样会导致桩顶累积沉降增加,并朝着不利于桩基安全的方向发展;发展型的桩顶累积沉降与循环次数的关系可用对数函数进行表述。当前仅以荷载大小作为桩顶累积沉降发展类型的判定标准存在一定的局限性,应在工程设计及运营中特别注意循环荷载频率、CLR、SLR等因素的影响。

摘要：智能交通系统是集群智能技术的典型应用之一.为解决现有智能交通通信网络脆弱性检测方法复杂度高、实时性差的问题,提出引入深度学习技术对网络脆弱性检测方法进行设计.先利用多智能体网络协同和消息传输机制与智能交通系统车辆间协作通信网络的共通性,将智能交通系统通信图脆弱性检测问题建模为对多智能体网络r-鲁棒值的求解问题.再针对随网络节点数目增多r-鲁棒值求解成NP难问题,设计给出一种融入残差网络的深度学习算法,将鲁棒值求解问题转化为深度学习图分类问题.所提算法可有效应对动态多变的智能交通通信网络并对其实现快速精准的脆弱性检测.最后通过一组典型交通场景的仿真实验验证本文所提方法的有效性.

摘要：针对现有的数控机床工作过程主轴系统多种信息与多类信号采集的实际需求,设计研发了由多类型传感器组成的多源异类信息采集试验平台。该平台由热态特性信息采集系统与机床动态信息采集系统组成,其中热态特性信息采集系统可监测数控机床各点的位移与温度数据;动态信息采集系统可监测机床各点的振动,应力和应变。本文首先在主轴系统仿真分析的基础上,完成试验平台构建,并在2 000 r/min、3 000 r/min和4 000 r/min转速下进行多源异类信息采集试验,试验与仿真结果相对误差在10%以内,同时又将采集到的数据进行预处理和信息融合后用于多源信息的热误差建模,在对应转速下热平衡后的热变形均方根误差均小于0.9μm,同时决定系数在0.9以上,表明所搭建的多源异类信息采集试验平台在多转速下均有较优的准确性。本文的试验平台和数据采集融合方法为机床的热误差补偿和热设计提供了重要的技术手段和理论基础。

摘要：为进一步提高蔬菜穴盘苗高速自动移栽机的栽植效率,提出了三臂轮系式栽植机构,并基于遗传算法对其进行了近似多位姿运动综合设计。首先,以理想栽植轨迹上关键位姿(位置与姿态)数据为约束,由杆长不变条件建立轮系式栽植机构简化模型(平面RR机构)近似多位姿运动综合优化模型,并利用Matlab遗传算法工具箱求解获得机构最优结构参数;然后,由平面RR机构两转动副的运动参数计算轮系机构总传动比并分配,从而实现轮系式栽植机构的设计。最后,对三臂轮系式栽植机构进行了结构设计、仿真分析和试验验证,结果表明:机构实际运动轨迹姿态与理论设计基本一致;栽植频率120株/(min·行)、理论株距为300 mm时,栽植成功率96.7%,实际株距均值298 mm,平均穴口宽度70 mm,满足高速移栽要求,验证了所提出方法的正确性和三臂轮系式栽植机构的实用性。

摘要：针对柳条扦插作业中仍需人工完成喂料作业的问题,研究柳条自动有序出料机理,设计一款由料仓、链传动机构和L型推板等组成的链板式自动出料装置。阐述出料装置的工作原理,分析柳条物理特性,确定装置作业参数,完成装置料仓的结构设计;分析柳条、出料口与推板三者之间的尺寸约束,建立柳条在推料过程中的力学模型,开展L型推板和链传动的受力分析与设计;并对L型推板根部的弯曲应力进行仿真分析。基于自主研制的试验台,将100株柳条进行3组重复自动出料装置性能试验,装置的出料效率为60株/min,柳条的平均出料成功率为97%,表明自动出料装置能够满足自动扦插机有序推出柳条的工作要求,同时也可应用于其他同类棒形物料在自动生产线中的自动有序供料作业。

摘要：为了解决再生稻生产过程中,收获机履带碾压头季稻稻桩的问题,本文从机械栽植角度入手,在单位种植面积有效株数一定的条件下,通过合理增大栽植行距以增大履带行走行距。提出一种可实现大偏移、直取秧和小侧向穴口移栽轨迹的空间行星轮系分插机构。首先,结合栽植农艺规划宽窄行移栽轨迹并确定其上若干关键位置与姿态,建立了空间2R开链机构3精确位姿空间几何约束设计方程,采用同伦算法进行求解;然后,基于求解参数拟合、优化得到开链机构输入轴与输出轴相对角位移曲线,确定机构传动比与非圆齿轮节曲线,复演得到满足移栽要求的空间轨迹;最后,通过依附非圆齿轮副将开链机构两转轴运动耦合,设计得到一种由平面非圆齿轮与斜齿轮组合传动的轮系式再生稻宽窄行分插机构,并进行虚拟仿真与样机试验,结果表明样机实际运动轨迹姿态与理论设计基本一致;取苗至推苗横向偏移量ΔS_(1)为65.59 mm、侧向推苗角γ_(1)为16.13°、侧向穴口宽度ΔS_(3)为23.69 mm,满足再生稻宽窄行移栽要求,验证了轮系式宽窄行分插机构设计的可行性。

摘要：本文主要研究一类具有执行器故障的Markov跳变系统的非同步事件触发耗散容错控制问题.通过引入非同步事件触发器来降低传感器的采样数据传输频率,从而降低通信消耗.采用两个独立的隐Markov模型分别描述触发器、控制器与原系统之间的非同步现象.在此框架下,基于Lyapunov稳定性和耗散理论,得到了闭环控制系统在执行器存在故障的情况下随机稳定并严格耗散的充分条件.并借助矩阵不等式变换技术给出了触发器和控制器矩阵参数的求解方法,实现了触发器和控制器的协同设计.最后,通过仿真研究验证了所提出的设计方法的有效性.