摘要：管片拼装是盾构法隧道施工中的关键环节,合理的拼装点位选择对于隧道质量和施工效率至关重要。为此提出一种基于情境的管片拼装点位优选方法,通过设计点位生成器、模拟预测器和评价优选器,建立分级筛选的随境选择模型。该方法依据盾构与隧道的空间位置关系及其纠偏能力,将复杂工况划分为不同的施工情境,并针对每种情境设定相应的优化目标和权重系数。将管片拼装要求、盾尾间隙及油缸行程差等因素作为约束条件纳入优化目标中,使得管片拼装点位选择更加灵活全面和客观合理。通过上海12标右线工程仿真试验分析,证明随境选择模型在提高点位选择精度和合理性方面具有优势,与综合法、偏差法相比,随境法在不同施工情境下选择最优拼装点位时具有更好的有效性、准确性和通用性。

摘要：由于3D打印材料本身的特性,打印结构内部存在孔隙,力学性能较差,不适用于高强度的应用场景。为解决这一问题,设计了一种基于Arduino为控制核心的加压3D打印系统。该系统能够对打印中的材料进行实时加压处理,且无需对压辊额外供热,并实现了打印过程中的自主转向。通过对该系统打印的产品进行力学测试,结果表明,PLA样件的拉伸强度和模量分别提升63%和43%,弯曲强度和模量分别提升了34%和36%,显著提升了3D打印件的力学性能。该研究实现了3D打印产品的加压打印,且平台结构简单,控制方便,确保了系统平台的稳定运行。

摘要：针对工业污水处理中投药量无法根据污水水质进行动态调整的问题,开发了一套基于污水絮凝图像采集、特征提取与处理的智能加药控制系统,旨在实时监测污水絮凝状态并动态调整药剂投加量,从而达到节省药剂量的目的。该系统通过pH传感器控制污水的酸碱度在8.3左右,通过工业相机拍摄污水中的絮状物图像、采用数学形态方法,提取其絮体个数、平均面积、絮状物数量、分形维数等特征值,并通过主成分分析确定关键控制参数,确定以平均面积作为目标值控制PAC的投加量,实现投药闭环控制。为了验证控制方法的有效性,搭建了实验系统,并设计了三种工况下的污水实验。实验结果表明,该系统能有效提取絮体特征参数,实现污水絮凝的智能加药控制。

摘要：人工智能和计算机视觉的发展给农业智能装备研究带来了新的革命。研究复杂环境干扰下,自适应水蜜桃幼果检测算法对于打造智能化套袋系统具有重要意义。针对上述问题,在YOLOv5目标检测系统的基础之上,创新性地引入了多尺度特征信息提取模块(ResXUnit)和背景信息增强模块(BABlock),设计了目标检测模型YOLOv5-C3ResXUnit-BABlock。在自制的幼桃数据集上与主流的YOLOv5、YOLOv7和YOLOv8模型进行了对比实验,并针对模块创新进行了消融实验,实验结果证明了模型创新的有效性。

摘要：本文设计了适用于海洋环境的大型17-4PH不锈钢交叉滚子轴承。通过建立联合载荷作用下的轴承受力模型,应用仿真软件优化滚子的数量和尺寸,对不锈钢材料热处理前后极限载荷下的表面接触变形状态进行校核。同时,通过实物试验对轴承运行性能进行研发,为不锈钢类大型交叉滚子轴承设计提供参考。

摘要：软体机器人和驱动器因材料的柔韧性,实现了传统刚性机器人难以完成的应用,在复杂和动态环境中的表现尤为突出。由于传统刚性泵的体积、重量和噪音限制了其机动性和柔顺性。因此,本文提出一种三电极静电驱动的软体泵,将内部封装电极的中间层隔膜作为双向回复的可动部件,并进行试验验证。结果表明:该设计不仅提升了泵的性能和效率,而且提高了与软体机器人的连接适应性。

摘要：针对现有微静电梳状谐振器用作驱动器时输出位移极小的弱点，提出一种结构新颖、输出位移大、能工作于谐振状态和静电力状态下的多折叠梁微静电驱动器设计方案。建立该驱动器的力学分析模型，给出位移、弹性系数和谐振频率的解析公式。研究表明，当特征尺寸相同时，与常用的直脚型和蟹脚型谐振器相比，在相同电压下其输出位移可提高7倍-14倍，而在相同最大应力条件下其位移输出能力可提高4倍-9倍。

摘要：针对具有多主体、产品与服务共生特征的产品服务系统设计困难问题,首次将共生理念引入产品服务系统设计,突破传统设计理论的单边串行为多边并行设计模式,提出产品服务系统共生设计理论与方法。为保证异质异构产品服务建模的多样性和一体化,基于超网络提出产品服务系统共生建模方法,并建立共生特征和共生吸引模型,以驱动设计要素的跨层转化。采用意图—模型—参数的协同架构确定共生设计参数域,通过统筹共生关系和竞争地位来构建多样化设计博弈模型,均衡产品服务系统的共生设计。提出产品服务系统生长动力学,建立产品服务系统性能生长估计模型,以保障产品服务系统使用结果的可靠性。通过数控机床产品服务系统的初步应用,验证了所提方法的可行性和有效性。

摘要：根据人手结构设计一种五指仿人灵巧手。该灵巧手共有5根手指,总计16个自由度。灵巧手的手指关节虚拟化,手指更加轻量。灵巧手采用欠驱动方式,并将驱动系统内置,整体结构集成度高,易于安装到不同的机械臂平台。在理论研究上,通过齐次变换矩阵得到灵巧手的运动学模型,进而得到五指的运动轨迹,并进而对灵巧手控制策略进行探讨,之后对灵巧手进行手势与抓取实验,实验表明灵巧手能完成夹、捏、握等10种动作。把灵巧手应用在不同的机械臂平台上,验证了灵巧手的抓取范围广及其在不同环境下的抓取能力。

摘要：车用牵引电机的温升直接影响新能源汽车牵引系统的安全性和可靠性,电机温升的准确计算和冷却系统的合理设计,对新能源汽车具有非常重要的意义。本文以一台额定功率20kW的车用永磁同步电机为例,从流速、压差、温升等多方面对比螺旋型、轴向Z字型、径向Z字型三种冷却水道。通过合理的等效和假设,建立整机的3D热仿真模型,基于流固耦合对电机进行热仿真,分析不同工况下电机的温升,通过对比分析不同冷却水流速的电机温升选取电机水道入口的最佳流速。最后以最佳流速作为样机冷却水入口流速进行温升实验,验证仿真分析的正确性。