摘要：目的:设计一种新型线圈,并使用屏蔽板优化聚焦面积,以便于线圈能最大程度满足使用要求。方法:以3层头球模型为基础,使用COMSOL仿真软件,建立真实人体头部模型,进行有效性验证后将传统8字形线圈、新型线圈与头部模型进行联合仿真,探究新型线圈最优性能参数。通过增加屏蔽板进一步提高线圈聚焦性,并分析不同屏蔽板窗口尺寸对聚焦性的影响。结果:将新型线圈与传统8字形线圈进行数据对比,新型线圈大脑中磁场强度提高32%、刺激深度提高152%、聚焦面积略有扩大,聚焦性降低7.2%,综合性能优于传统8字线圈。使用600 mm2窗口尺寸的屏蔽板进行优化后,新型线圈的聚焦性提高30%,验证了屏蔽板对线圈性能的影响。结论:证明了新型线圈在性能参数方面的可行性,探究了不同的线圈尺寸和屏蔽板尺寸对评价指标的影响,为经颅磁刺激后续研究奠定基础。

摘要：针对四轮独立驱动与转向(4WID-4WIS)型港口重载自动导引车(AGV)常见的驱动电机失效情况,提出了三层控制结构的容错控制策略来进行转向稳定性容错控制。上层控制模块设计为模型预测控制器(MPC)与PI车速跟随控制器,实现港口AGV的路径跟踪;中层控制模块设计为横摆角速度、质心侧偏角RBF神经网络鲁棒滑模控制器,用来计算出最佳附加横摆力矩;下层控制模块设计为失效分配策略,对力矩进行重新分配。最后,搭建了CarMaker测试平台,通过实验验证了容错控制策略的有效性与优越性。

摘要：针对钢筋笼在线变径时因变径拉力不确定而造成的变径尺寸偏差及焊接强度不足等问题,在钢筋笼在线变径分析的基础上,建立了钢筋笼在线变径时的力学预测模型,并根据欧拉伯努利梁理论,采用数值积分法推导出钢筋笼在线变径时的许用拉力公式,再据此对钢筋笼的焊接强度进行校核,确定了钢筋笼在线变径时变径拉力与主筋变形量及焊接强度之间的定量关系。并针对钢筋笼在线变径过程中存在的焊接强度不足的问题,提出了一种箍筋密绕的制备工艺,最后通过仿真验证了拉力公式的准确性和箍筋密绕制备工艺的可行性。

摘要：虚拟调试过程中存在虚拟或真实控制器与虚拟模型数据不同步的问题,这导致了虚拟工艺流程的混乱,严重影响虚拟调试系统的质量,并使数字孪生系统产生了虚实不同步的问题。以轴承圈尺寸检测线为例,设计了一种基于机电一体化概念设计(Mechatronics Concept Designer,MCD)的虚拟调试系统,分析了虚拟调试系统不同步问题,设计了MCD内外部延迟试验,在对现有解决方案分析解释的基础上,提出了考虑MCD内外部延迟的解决方案。试验表明,该解决方案较好地实现了虚拟调试系统与数字孪生系统的虚实同步。

摘要：随着增材制造技术的快速发展,功能梯度材料的制备已成为该领域研究热点。针对微流挤出制备该材料过程中组分转变程度未能与加减速过程实时匹配,以及成形质量不高的问题,提出了以改进的S形加减速模型为基础,组分转变程度与加减速参数相匹配为核心的进给控制策略。通过对电机运动进行理论分析,建立了新型S形加减速模型,以灰度为分级标准,利用前瞻算法对转变点进行识别与分类,并以此控制转变点的加减速过程,以使组分转变规律化。通过对比不同控制策略下制备样件的成形质量,验证了该控制策略能够有效地减小机身震动,提高成形质量,材组分转变程度与加减速参数相匹配,为提高功能梯度材料组分转变精度与避免组分突变提供一定借鉴价值。

摘要：为探究喉栓式固体姿轨控发动机推力动态性能可靠性,考虑燃气阀几何参数不确定性对固体姿轨控发动机变工况过程推力性能不确定性开展研究。结合固体姿轨控发动机工作原理、推力数学模型和零维内弹道方程构建发动机变工况过程推力计算模型。在此基础上,根据固体姿轨控发动机阀门几何参数不确定性模型,采用蒙特卡罗模拟法进行不确定性传递,获取喉栓瞬时运动后推力不确定性随时间的变化规律,实现变工况过程推力不确定性分析,并对不确定性变量进行重要度排序。量化评估固体姿轨控发动机实时调节过程中的推力不确定性,可以为固体姿轨控发动机控制系统提供更合理的设计要求,在满足设计需求的同时节省研制成本。

摘要：围绕国家需求统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局,探索以产业发展需求为导向的机械设计类专业特色课堂教学模式。针对行业企业技术人员人才培养参与度不高,以企业-高校-科研团队合作为基础,推行本科生“双导师”多元协同育人3C(Corporation-College-Community)模式,将产业、教育和科研统筹融合、良性互动,完善双向需求导向的专业人才培养方案,实现此类培养模式的可持续发展。构建“专业共建、课程共担、人才共育”校企协同育人的产教研融合的创新型人才培养模式,将有效提高机械设计类本科生专业素质与素养,进而提高本科生创新能力以及就业素质和就业水平。

摘要：随着轻量级网络的发展,人体姿态估计任务得以在计算资源有限的设备上执行,然而,提升精度变得更具有挑战性。这些挑战主要源于网络复杂度与计算资源的矛盾,导致模型在简化时牺牲了表示能力。针对上述问题,提出一种基于解耦注意力和幻影卷积的轻量级人体姿态估计网络(DGLNet)。具体来说,DGLNet以小型高分辨率网络(Small HRNet)模型为基础架构,通过引入解耦注意力机制构建DFDbottleneck模块;采用shuffleblock的结构对基础模块进行重新设计,即用轻量级幻影卷积替代计算量大的点卷积,并利用解耦注意力机制增强模块性能,从而构建DGBblock模块;此外,用幻影卷积和解耦注意力重新构建的深度可分离卷积模块来替代原过渡层模块,从而构建GSCtransition模块,进一步减少计算量并增强特征交互性和提高性能。在COCO验证集上的实验结果显示,DGLNet优于轻量级高分辨率网络(Lite-HRNet),在计算量和参数量不增加的情况下,最高精度达到了71.9%;与常见的轻量级姿态估计网络MobileNetV2和ShuffleNetV2相比,DGLNet在仅使用21.2%和25.0%的计算量情况下分别实现了4.6和8.3个百分点的精度提升;在AP^(50)的评价标准上,DGLNet超过了大型高分辨率网络(HRNet)的同时计算量和参数量远小于HRNet。

摘要：以往研究发现,不同金属材料的疲劳寿命分布随着载荷水平的变化往往有不同的分布类型,而不同寿命对应的疲劳强度一般近似服从同一分布。基于“等效疲劳强度”概念可以合并不同疲劳寿命下的数据,在假定总体样本的疲劳强度服从正态分布的前提下,采用极大似然法进行参数估计。一些经典的模型如Strohmeyer模型,采用上述方法时往往在中周到高周或中周到低周的过渡段拟合效果不佳。对此,构建了一种含两个过渡段的中高周S-N曲线并给出了适用于工程设计的P-S-N曲线。对ZL101A铝合金和BSM590结构钢两种材料分别开展含两个过渡区的中高周疲劳试验,对比Strohmeyer等模型发现:新提出的“双过渡”S-N曲线在中小样本量下的拟合优度更好;相较采用升降法计算得到的疲劳极限,采用基于疲劳强度分布拟合得到的疲劳极限偏差均在3%以内,而采用新提出的S-N曲线的计算偏差均小于1%;在中周到高周区的过渡段对比Dixon-mood方法计算得到的结果,采用提出的S-N曲线在过渡段精度分别达到92.2%和99.9%。

摘要：日益复杂的在轨任务需求对航天器任务能力提出了更高的要求,细胞机器人具有“同样载荷,多种功能”的特点,能够通过变换自身构型完成在轨组装、抓捕等工作,已逐渐成为未来在轨航天器的研究新热点。面向在轨细胞机器人操作构型性能评价的需求,以细胞机器人在轨组装为背景,基于不同重构工况下的细胞机器人系统动力学参数,建立了组合体构型评价参数的映射关系,构建了关于细胞机器人驱动参数、组合体系统振动参数、组合体轨道参数、拓扑构型重构过程稳定性等设计变量的约束函数,提出了细胞机器人在轨重构构型评价方法。最后,进行了不同构型变化下的动力学仿真,并应用构型评价方法对其进行分析。结果表明,单自由细胞工况二为执行在轨组装任务的最优构型。文章所提评价方法综合考虑了细胞机器人在轨系统动力学参数,可为后续在轨细胞机器人的典型工况构型评价方法提供参考。