摘要：耦合任务的重叠执行是复杂产品实施并行工程的一种重要方式。基于任务间信息耦合关系所产生的迭代设计过程,提出了名义信息进化度与有效信息进化度,构造了一个非稳态泊松过程来描述任务间的信息交流,用返工可能性矩阵分析了迭代求解产生的原因及实现过程。在此基础上,提出了产品开发时间与开发成本的计算模型,证明了耦合任务的重叠执行在缩短产品开发时间的同时增加了产品的开发成本,并通过实例验证了该结论的正确性。

摘要：设计了一种平衡可控变刚度主动型踝关节假肢,通过调节弹簧的预紧力,实现不同行走模式下的变刚度运动。首先采用Motion Analysis步态分析系统进行人体行走步态实验的研究,获得踝关节行走过程中的关节角度及关节力矩,为踝关节假肢设计提供理论依据;其后,进行踝关节假肢机构方案分析,利用电动机带动曲柄摇杆机构,并组合弹簧进行踝关节假肢的机构设计;最后,采用ADAMS软件进行踝关节假肢虚拟样机仿真,研究不同刚度系数对踝关节假肢运动输出的影响,仿真结果表明踝关节假肢有较好的动力输出效果,并通过实验验证了机构设计的合理性。

摘要：刀具振动是影响机床加工效率的障碍之一,为实现对高速铣削刀具振动的精密测量,设计了一种多光纤差动光强调制的刀具振动位移传感器。根据反射式光纤束光强调制原理建立了差动光强调制数学模型,并仿真分析了光纤束设计参数对测量特性的影响,选定了差动光纤传感器的设计参数。进行了差动光纤传感器的静态特性与动态响应特性实验,结果表明,所设计的传感器在1~3 mm测量范围内有良好的线性度与灵敏度,灵敏度为2.668 V/mm,且力锤敲击时x、y方向最大振幅为13μm与3μm,验证了传感器测量的可行性。

摘要：针对产品质量特性稳健优化设计这一存在不确定因素的约束求解问题,提出一种基于量词约束满足(Quantified constraint satisfaction problem,QCSP)的稳健优化方法,将设计参数变差形式化描述为QCSP模型中的普遍性变量,在其作用下求得目标函数和约束函数的上下界,依据设计者偏好设定稳健性指标。根据模型特点,采取组合式算法进行求解,首先应用区间分析算法缩小设计变量搜索空间,获得满足普通优化设计约束的设计变量有效值域盒;然后由混合蛙跳算法在有效值域盒内搜索得到满足稳健性指标的帕累托优化解,并使用基于信息熵理论的方法选择出最优解。最后,应用该方法对透平压缩机扩压器进行质量特性稳健优化设计,证明了该方法在工程应用中的正确性和高效性。

摘要：为满足燃气轮机叶尖间隙测量需要,设计了一种双圈同轴式光纤位移传感器。根据光纤对光强耦合原理得到了传感器探头有无准直透镜时双圈同轴光纤束的光强调制特性函数,分析了透镜对反射式光纤位移传感器测量特性的影响,仿真评估了透镜透射效率及光的干涉对传感器测量结果的影响。进行了光纤束前端有无准直透镜情况下的静态测量实验及模拟烟雾干扰实验。结果表明,传感器线性测量范围约为2.6 mm,且具有较好的抗烟雾干扰能力。为反射式光纤位移传感器在燃气轮机叶尖间隙复杂环境下的测量应用提供了参考。

摘要：基于板-梁理论对钢-混凝土薄壁箱梁的组合扭转问题进行研究。根据Timoshenko梁和Kirchhoff板力学模型,引入三个截面转角和一个翘曲偏移值(ψ_(w),ψ_(f1),ψ_(f2),ψ),并建立能量方程模型,求出钢-混凝土箱梁扭转变形的总应变能,据此得到箱梁截面的约束扭转刚度与自由扭转刚度,接着建立总势能方程,以悬臂梁的边界条件求解微分方程得到组合扭转的端部扭转角,最后借助ANSYS有限元软件,依据无量纲参数K选取5组跨度不同的钢-混凝土箱梁进行模拟,将结果与理论解进行对比验证,验证结果的最大误差为4.71%,证明了板-梁理论的正确性。

摘要：为了研究微波加热再生沥青路面时的热电效率和再生温度分布的均匀性,设计了一种波导激励腔,并应用于微波加热器的结构设计.运用波导传输线理论,确定了激励腔的结构尺寸.采用IE3D分别对磁控管探头(天线)与短路板间距、不同喇叭长度和口面尺寸、不同沥青混合料介电性能和加热腔口面与沥青路面不同距离4种情况进行了电磁仿真.结果表明:磁控管探头离短路板距离32.5mm时为最佳安装位置;天线长度缩短是改善加热均匀性的主要因素;当集料为石灰石时,其加热效果最好;通过调整加热器辐射口面与沥青路面间距,可实现最大辐射效率.通过对4种不同情况的沥青混合料进行加热实验,得到了与仿真基本一致的结果,证实开发设计的微波加热器能够较好地实现阻抗匹配,从而提高了热再生质量和效率.

摘要：凸轮机构的压力角是凸轮机构设计的一个重要参数,决定了凸轮大小和机构强度等诸参数,同时压力角又受其他设计参数尤其是从动件运动规律曲线的影响。在高速凸轮机构中,输入轴速度波动影响从动件的输出响应,文中建立了考虑输入轴速度波动的等效单自由度高速凸轮机构的动力学模型,在此基础上,讨论了输入轴速度波动对凸轮机构压力角的影响。

摘要：建立了锥型溢流阀的溢流流量模型,建立了包含瞬态液动力和稳态液动力的溢流阀动态特性模型。基于此,利用Routh-Hurmitz方法推导出了锥阀系统的溢流稳定条件。通过实验对比研究验证了所建模型的正确性。分析了锥型溢流阀的设计参数对阀系统动态特性的影响,并用灵敏度分析获得了影响最显著的参数是液流控制体的直径D。结果表明:所建立的模型可以很大程度地捕捉溢流系统的真实动态特性,所建立的稳定判定条件可以作为设计阀的有利依据。

摘要：针对外骨骼单一的轨迹跟随控制难以满足患者主动康复训练需求的问题,将基于计算力矩的阻抗控制应用到下肢外骨骼中,分析控制系统的误差,设计一种自适应鲁棒补偿控制器。研制一种基于电机+套索传动的下肢外骨骼,降低外骨骼下肢的质量以提高轨迹跟踪效果。采用Lagrange法进行动力学分析。建立MATLAB和ADAMS虚拟样机的联合仿真平台,分析不同阻抗参数对人机交互力跟踪效果的影响。联合仿真实验结果表明,机械和控制系统具有良好的轨迹跟踪和人机交互力跟踪效果,验证了算法的有效性,满足患者进行主动康复训练的需求。