摘要：针对宽弦空心风扇叶片余量分布不均匀甚至负余量的困难,提出了考虑壁厚与外形耦合约束的多层次余量优化方法。首先,获取外形在机测量结果后,利用拉普拉斯网格变形算法重构叶片毛坯曲面,据此在叶片机内测量允用时间内获得壁厚测量处精确的法矢。为了加工余量分布同时满足叶身壁厚和外形的设计要求,建立了耦合壁厚和外形的优化约束条件,提出了不同解空间的多层次余量优化变量,从而构建了不同优先级的余量优化模型。并且通过递进使用不同优化模型求解最优空心叶片余量分布。最后,以某型空心叶片为对象验证了所提方法的有效性,能保证加工余量、壁厚与外形耦合的公差约束,这为宽弦空心叶片智能余量优化提供了新方法。

摘要：为使多无人机(UAV)在面临不同程度的任务威胁环境时能够高效的执行任务,研究并设计一种新型协同航迹规划算法,以综合代价为目标函数,利用改进的蝗虫优化算法对构建的航迹规划模型进行求解。分析传统蝗虫算法的原理以及不足,提出改进策略,即引入基于逻辑斯蒂函数的非线性递减策略;针对改进之后的算法进行仿真测试,并与其他算法进行对比,验证算法的应用效果。仿真结果显示,相对于其他算法,改进算法具有明显的优势,收敛速度更高,航迹代价更低,可为UAV作战效能提升提供支撑。

摘要：为解决复合纤维缠绕制品三维设计仿真、应力和变形分析问题,以复杂三维模型构造方法为研究对象,提出基于三维模型数据重构的程序驱动方法创建三维大型缠绕纤维模型.首先以网格化的数据结构作为三维模型中心线上控制点坐标信息的组织形式;然后以圆柱形螺旋方程为基础,结合几何图形变换的方法生成全部控制点坐标;再根据用户输入的缺陷参数,由缠绕于芯轴上的第1层纤维起逐层向外查找缺陷产生的位置并依次修正控制点的坐标参数,生成有缺陷的纤维缠绕模型.该方法将较为复杂的圆锥螺旋线缺陷计算问题转变为对三维圆柱螺旋线上点坐标计算和几何图形变换问题,简化了中心线上控制点的定位坐标计算和逻辑关系判定.实验结果表明,文中方法可以创建任意长度纤维缠绕时具有多个缠绕缺陷,且单层轴向累计误差小于等于1.5倍纤维直径的复合缠绕缺陷模型.

摘要：为准确计算齿面修形量以降低承载传动误差波动幅值,考虑齿轮传动过程中不同啮合区之间轮齿承载变形的变化规律,提出了高重合度斜齿轮多齿对啮合的补偿修形设计方法。基于标准齿面在设计载荷下的承载传动误差波动幅值大小和方向,预设修形齿面的几何传动误差;通过优化几何传动误差控制齿面修形量大小,实现轮齿不同啮合区的精确补偿修形;建立齿向改进修形齿面模型,以齿条刀具附加转角和齿向修形参数为优化变量,采用快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)基于承载传动误差幅值最小确定齿面最佳修形量。研究结果表明:啮合齿对变化引起不同啮合区之间轮齿承载变形的变化是承载传动误差幅值波动的主要原因;齿面补偿修形后,承载传动误差幅值大幅下降,在设计负载下,承载传动误差幅值几乎降到零;改进修形也能够有效补偿不同啮合区之间轮齿承载变形的差异,同时避免了边缘接触,降低了齿轮副的振动与噪声。

摘要：以面齿轮四分支传动系统的均载特性为研究对象,通过建立扭转角变形协调条件,结合力矩平衡条件建立均载力学分析模型。模型中引入面齿轮和人字齿轮的承载接触仿真分析技术来计算时变啮合刚度。分析制造误差、安装误差和双浮动因素对系统均载特性的影响。研究结果表明:轮齿各啮合位置表现出不同的均载特性,当I级的小齿轮径向浮动和Ⅱ级的小齿轮间隙浮动同时符合浮动条件时,可得到较好的均载性能,为进一步进行面齿轮四分支传动系统的均载结构优化设计提供理论依据。

摘要：为了改善人字齿轮左右齿面载荷不完全对称引起的齿面偏载和振动问题,研究了人字齿轮小轮轴向固定和轴向窜动对齿面载荷分布的影响,提出了一种人字齿轮复合修形设计方法。根据齿面偏载情况,通过齿向补偿修形优化实现左右齿面载荷均匀分布;在齿向补偿修形的基础上,叠加拓扑修形构建复合修形齿面,以承载传动误差幅值最小和齿面闪温最低为优化目标,采用NSGA-II算法确定最佳拓扑修形量。算例结果表明,仅小轮轴向窜动,虽然能使左右斜齿轮副载荷基本相等,但不能完全改善单个斜齿轮齿面偏载的状况。齿向补偿修形后,能够改善每一个斜齿轮齿面的载荷使其均匀分布。复合修形改善了齿面载荷分布,避免了边缘接触,大幅降低了承载传动误差幅值和齿面闪温。

摘要：针对现有围栏清洁设备作业中的机械化程度较低、效率低以及作业现场环境对人身易造成伤害等现存问题,设计一种半自动化机电液一体化设备。利用蜗轮蜗杆减速装置和齿轮齿条结构,完成运动方式的转变,通过控制移动杆的运动完成滚刷的运动作业。基于水流量变化控制的需求,设计了高压和低压两套互连的水供应系统,为提高清洁效率,低压供水系统的工作水路上增加清洁剂注入装置,低压供水系统的回路上增加异物清洁处理装置,实现水资源利用的最大化。本结构围栏清洁机的应用,可为美丽城市建设与城市精细化管理做出一定贡献。

摘要：为了模拟草场上线燃烧的动态过程,提出了分别由位于点可视区域的圆弧和方向可视区域的线段组成的多边形线的燃烧轨迹模型.首先利用点可视和方向可视技术实现简单多边形的深度方向可视划分;然后在可视划分的子多边形内,通过计算有向线段与视点或视线的极小?极大距离来实现视线到任意线段或任意可视多边形的极小?极大最短路径的计算;最后分别在点可视区域计算出有向线段与圆的17种位置关系,在方向可视区域计算出有向线段与直线的9种位置关系,再根据这些位置关系确定入点和出点,画出燃烧轨迹的圆弧或线段,并通过VC++编程实现了整个算法.算例结果表明,该算法可以计算不同时刻的火场燃烧轨迹、不同地点的燃烧时间以及火场燃烧的最远距离和最长时间等.

摘要：为了分析齿侧间隙引起的船用重载人字齿轮功率四分支传动的非线性问题,结合集中参数理论,建立综合考虑时变刚度、啮合阻尼、支撑刚度及阻尼、齿侧间隙等非线性因素的动力学模型。基于人字齿轮轮齿加载接触仿真分析,提出一种精确计算人字齿轮副的时变啮合刚度激励的方法,采用数值解法,得到齿侧间隙影响下的系统在无冲击、单边冲击和双边冲击状态的动载系数和振幅。结果表明:功率四分支传动系统具有复杂的非线性特性,对齿侧间隙量的变化较为敏感,齿侧间隙从0μm^150μm变化时,系统载荷由双边冲击到单边冲击变化,齿侧间隙当大于某临界值后,系统的动力学特性不再随齿侧间隙的增大而改变。揭示了人字齿功率四分支传动非线性动态特性的变化规律,为该系统的动态均衡优化设计奠定了理论基础。

摘要：综述了EMG、有限元、多刚体和逆动力学、神经-肌肉-骨骼和肌肉-骨骼建模等四种方法在步态研究中应用的现状。分析了当前研究的困难和不足。指出困难在于对活体步态参数的测量,不足之处是没有运用多柔体系统动力学。提出未来研究的重点应集中在把人体重要的肌肉、骨骼、韧带作为多柔体系统的部件,改进人体组织的本构模型和有限元方法,基于步态生物力学运用多学科相结合为正常人研制功能性服装和鞋袜等三方面。