摘要：多孔微结构材料以其质量轻、比刚度/比强度高、抗冲击等优异力学性能,被广泛应用于航空航天等工程领域。相比单一材料设计,多材料设计可获得力学性能更优的微结构拓扑构型。拓扑优化是实现多材料布局设计的有效方法之一。通过构建基于差集的多材料水平集描述模型和交替活动相算法,提出了基于参数化水平集的多材料微结构拓扑优化设计方法。首先,构建了基于差集的多材料水平集描述模型,利用N个水平集函数实现N+1相材料拓扑的精确描述。然后,引入交替活动相算法,将原始N+1相多材料优化问题分解为N(N+1)/2个双相材料优化子问题,以减少设计变量与约束条件,提高计算效率。最后,采用均匀化方法计算多材料微结构的等效弹性张量,以宏观结构柔度最小化为优化目标,各相材料用量为约束条件,构建多材料微结构拓扑优化模型,并利用优化准则法实现上述优化模型的高效求解。数值算例结果表明,所提方法可有效实现多材料微结构的拓扑优化设计,所设计微结构均具有光滑的结构边界和清晰的材料界面。

摘要：本文在分析了网络环境下机器人遥操作系统的结构的基础上,介绍了一套基于网络的移动机器人遥操作实验系统的设备组成及硬软件结构的设计和实现。系统设计简洁有效,网络虚拟机的设计和使用则极大地方便了遥操作研究的开展。

摘要：磁悬浮平台是利用磁悬浮无机械接触、无需润滑等特点设计的加工平台,解决了传统平台易磨损、加工环境恶劣等难点。在介绍了磁悬浮平台基本组成和工作原理的基础上,设计了以数字信号处理器TMS320F6713为核心器件的数字控制系统,对主要电路进行了分析,并采用智能PID控制算法,实现了磁悬浮平台样机的稳定悬浮。

摘要：针对基于PC磁悬浮主轴控制系统设计复杂、价格昂贵、控制周期长等缺点,提出以TMS320F6713为核心,设计了A/D、D/A转换电路;并采用模糊控制策略对磁悬浮主轴进行仿真和实验研究。结果表明在简化结构和缩短控制周期的基础上,控制精度、稳定性以及系统超调均优于传统PID的控制效果。

摘要：分析了车载平台的调平控制原理,提出了一种单向升高支腿的调平策略,并建立了基于CAN总线和PLC的机电式调平控制系统。给出了CAN总线的车载网络构成,并设计了PLC调平控制系统的硬件和软件。本系统能快速高精度地调节平台水平,调平支腿能升能降,具有自锁和保护能力。

摘要：为支持虚拟企业间的协同,借鉴网格技术和网络化制造运行机制,讨论了制造网格的定义,提出了制造网格体系结构及制造网格协同制造平台模型。通过采用GlobusTookit3提供的元计算目录服务和各种组件,设计了制造网格资源管理系统,实现了制造资源的封装、发布、搜索、信任评估、优选评估等管理。结合Agent技术开发了制造网格任务管理系统,实现了制造网格制造任务的分解、分配、调度等管理。建立了应用原型,说明了制造网格平台的应用过程。

摘要：研究了单元制造系统(CMS)设计中单元间布局设计问题,从单元制造系统的实际出发,提出了一种基于割树(Slicing-tree)的单元间布局设计模型。该模型考虑了单元形状约束、单元I/O点位置优化等诸因素对布局结果的影响。针对基于割树的描述形式,采用遗传算法求解,提出了一种新的割树编码方案,克服了以往编码方案易产生非法子串、不能覆盖整个解空间以及实现困难等缺点。计算结果表明,该算法是有效的、可行的。

摘要：随着增材制造技术的迅速发展,点阵结构由于其高比强度、高比刚度等优异力学性能受到广泛关注,但其单胞分布设计大多基于均布式假设,导致其承载能力相对较差.基于拓扑优化技术提出了一种梯度分层的点阵结构设计方法.首先,基于水平集函数建立点阵单胞几何构型的显式描述模型,引入形状插值技术实现点阵单胞的梯度构型生成;其次,构建基于Kriging的梯度点阵单胞宏观等效力学属性预测模型,建立宏观有限单元密度与微观点阵单胞等效力学属性的内在联系;然后,以点阵结构刚度最大为优化目标,结构材料用量和力学控制方程为约束条件,构建点阵结构的梯度分层拓扑优化模型,并采用OC算法进行数值求解.算例结果表明,所提方法可实现点阵结构的最优梯度分层设计,充分提高了点阵结构的承载性能,同时可保证不同梯度点阵单胞之间的几何连续性.最后,开展梯度分层点阵结构与传统均匀点阵结构和线性梯度点阵结构的准静态压缩仿真分析,仿真结果表明,与传统均匀点阵结构和线性梯度点阵结构相比,梯度分层点阵结构的承载能力明显提高.研究结果可为高承载点阵结构设计提供理论参考.

摘要：磁悬浮磨削主轴在结构设计、模型研究,以及控制系统研究等方面存在着许多需要深入研究的问题,试验研究是验证控制算法、提高系统性能的重要方法与必要步骤。因此,以稳定悬浮的5自由度磁悬浮磨削主轴为研究对象,对其噪声场、温度场、磁场分布等进行试验研究,并详细分析实验结果,为后续工作的进一步研究提供了实验数据和理论支持。

摘要：随着嵌入式技术、网络通信技术和多媒体技术的发展,数字语言教学系统以其良好的性能及新颖的教学模式将全面取代传统的语言教学系统。通过对现有语言教学系统的深入调查研究,结合目前语言教学的实际情况,设计了一种基于嵌入式技术的数字语言教学系统,该系统具有成本低、通用性好、教学手段丰富等特点。论文对数字语言教学系统的体系结构、基本功能、层次结构设计方法及系统的实现进行了分析和研究。