摘要：基于扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)进行人脑白质神经纤维追踪可以实现活体无创重建纤维.由于DTI分辨率的局限性,在追踪过程中需要对扩散张量场进行插值以获取连贯的纤维成像.但是,新插入的扩散张量往往会受到奇异点附近张量的无方向性影响,而产生挤压效应与方向的不连续问题.提出一种基于局部特征的扩散张量场插值追踪方法,通过考虑扩散张量各向异性与距离影响来优化各扩散张量主方向的旋转方向,保持追踪过程中纤维的连续性;通过对特征值和特征向量分别插值,保持扩散张量的各向异性.最后,对2种典型的奇异点张量场进行插值,并与已有的典型的张量场插值方法相比较.实验结果表明,该方法有效地避免了扩散张量场中奇异点的干扰,成功地实现了对扩散张量场的纤维追踪.

摘要：提出一种新型的磁力非线性吸振器,该吸振器的电磁-永磁结构的力学特性曲线具有中间平缓、两端陡峭的强非线性特征。推导出连接该吸振器的线性振子的动力学方程并运用龙格库塔法对其所连接不同刚度的主振子的减振性能进行分析。研究结果表明,当外部激励达到吸振器的激活阈值以后,其能够实现宽频吸振并对于不同刚度的线性主振子均具有较高的减振性能。此外,适当减小电磁铁和永磁铁的间距,能够在一定程度上提升吸振器的减振性能。

摘要：为研究覆冰导线舞动时气动力的特性,从弱耦合角度出发,基于流体动力学仿真软件Fluent二次开发,利用用户自定义函数对导线的舞动轨迹进行编程并结合动网格技术实现流固耦合。计算了新月形覆冰导线在横向振动下的气动力系数,并与静态模拟结果和试验结果进行比较;分析了舞动幅值、频率和扭转振动对动态气动力的影响。结果表明:相同风速下,动态气动力系数大于静态值,二者具有相同的变化规律;阻力、升力系数随舞动幅值增大显著增加,特别是升力系数成倍增加;振动频率增加,也使动态气动力系数增大,但频率对动态气动力的影响小于幅值的影响;扭转振动对动态气动力有一定的影响。工程中采用静态气动力系数预测大档距舞动引起的断线的临界风速和塔承受的荷载,其结果不安全,应考虑动态气动力系数对舞动的影响。

摘要：为满足用户对工作座椅舒适性的要求,设计了能实现椅面与靠背相对运动的座椅底盘结构。用户向后靠压椅背时,座面向后运动,同时略向下倾斜,即靠背与坐垫夹角从105°增至115°。在Pro/E软件中完成了实体结构的设计、装配及机构运动干涉仿真,给出了最终设计方案,为研究座椅舒适性及其工效学提供参考。

摘要：以某型垂直轴风力机驱动的5 k W搅拌型风能致热器为研究对象,依据风力机的功率系数-叶尖速比性能曲线进行搅拌致热器的最大功率匹配设计,提出2种搅拌致热器设计方案,得到搅拌致热器的详细尺寸。以所设计搅拌致热器的具体几何参数为基础进行三维造型,并利用CFD方法进行搅拌致热器性能预测,得到其功率-转速性能曲线,并最终确定风能搅拌致热系统的工作点。结果表明：CFD方法能够用于风能搅拌致热器性能分析和设计,2种设计方案均能实现搅拌致热器与风力机的最大功率匹配。与风力机最大功率工况相比,所设计风能致热系统的风力机匹配功率的最大相对偏差为-1.05%。

摘要：对重载机械臂的三种典型工况进行有限元静力学分析,得到最危险工况。在满足强度和刚度的条件下,以伸缩臂轻量化为目标,对其截面尺寸进行优化。根据Box-Behnken试验方法对截面尺寸进行三因素三水平设计参数组合,采用含有交叉项的二次多项式构建响应面函数,利用最小二乘法进行回归,分析各参数与响应面的关系,得到截面最优参数组合。采用ADAMS软件对重载机械臂刚柔耦合运动轨迹进行仿真。结果表明:伸缩臂优化后质量减轻了65.1kg,重载机械臂末端轨迹总误差减小了6.1mm,验证了响应面优化结果的可行性。

摘要：机器人的构型优化设计与运动控制是提高制造业生产效率和水平的核心技术。文章设计了一种开放性同型异构机器人运动控制实验教学平台,提供了不同类型的静平台基座、关节构件、偏置构件和末端执行器,以及可回读位置的舵机、外部传感器和基于STM32构建的运动控制器。根据自由度数要求,学生可利用该平台自主设计并实现类型相同、结构互异的机器人本体模型,采用三维软件和MATLAB对运动学模型、工作空间进行仿真并验证其可行性,设计机器人运动轨迹插补算法,并实现规定场景运动控制。

摘要：本研究对Ni_(2)MnGa/环氧树脂智能复合材料进行仿真与探讨。从理论方面分析了FSMA颗粒对复合材料性能的影响并通过有限元分析软件对Ni_(2)MnGa/环氧树脂复合材料的模型进行仿真。研究表明在力磁耦合条件下,随着预压力和颗粒体积含量的增加,材料的弹性模量会变大;力热耦合作用下,基体相较于颗粒存在着较大应变;在不同温度下材料所表现的超弹性现象也有明显的区别,且表现出形状记忆效应;在循环载荷作用下复合材料也表现出滞后效应。

摘要：概念设计作为产品开发的前端,其创新程度取决于设计过程中大量新知识的应用。为研究立式加工中心外观设计中新知识的获取问题,论述了设计知识的获取方法,特别是隐性知识的挖掘与利用。分析了设计中知识流动的过程及其与设计过程的关系,构建了概念设计过程模型并提出了设计概念。通过设计知识的获取与综合利用,设计了立式加工中心的外观,为知识密集型产品的设计提供参考。

摘要：机构运动参数实验仪是测定机构运动参数的基础装置,但由于缺乏整体化设计,产品的操作性及人机交互性较差。提出了整体化设计的思路,建立了人机协同的概念设计模型。结合人机工程学原理,以RHINO软件为平台,进行了三维造型设计,优化了产品的功能、结构、造型及人机界面,给出了设计方案的渲染图,为相关实验仪器的设计研发提供参考。