摘要：针对现有的面齿轮展成加工理论模型不能实现偏置螺旋齿面齿轮加工的问题,根据偏置螺旋齿面齿轮插齿和面齿轮车齿加工原理,提出一种车齿法加工偏置面齿轮的理论建模方法。采用斜齿轮当量齿数的方法,由与面齿轮啮合的圆柱齿轮齿数设计车齿刀具齿数,构建具有前刀面刀具的结构模型,获得车齿刀具刃形曲线方程。建立偏置面齿轮加工中刀具、工件和圆柱齿轮三者之间的布置模型、车齿加工运动关系模型及车齿加工坐标系,采用包络法推导出刀具与工件的啮合方程,进一步得到偏置螺旋齿面齿轮方程。利用VERICUT软件对车齿过程进行仿真加工,分析车齿齿面过切与残留的原因。最后,开展车齿法加工偏置螺旋齿面齿轮的试验,初步验证了刀具设计的合理性与理论加工模型的可行性。

摘要：根据仿生学原理,软体爬行动物在行进过程中主要是关节与躯干相互配合。通过对尺蠖的弯曲关节处的功能分析,为此设计了一种基于快速气动网格结构的“软体弯曲驱动关节”驱动器来等效软体爬行动物关节处的运动特性,完成软体爬行机器人运动。建立“软体弯曲驱动关节”静力学模型。利用分布灌注成型技术制作硅胶的材质的“软体弯曲驱动关节”。利用Yeoh二阶模型进行静力学模型分析,得到在不同的驱动气压下与弯曲角度、拉伸形变的关系,建立其在工作过程中的拉伸耦合模型。通过ABAQUS有限元分析软件和实验平台对“软体弯曲驱动关节”建立的模型进行验证弯曲轨迹末端点与测量值,模型计算值与实际值的最大误差为1.4 mm,“软体弯曲驱动关节”弯曲段的拉伸耦合模型理论模型与实际模型基本吻合。

摘要：重载外骨骼作为助力搬运器械,可有效增强人体搬运相关运动能力,降低人体损耗。目前,重载外骨骼多侧重于某些特定任务或环境,无法满足穿戴者“独立安全”的在未知环境下搬运行走的需求。因此,为了解决搬运环境下全天候的环境感知可能带来的光线不足、曝光以及障碍物重叠,而带来的纹理细节丢失和引入边缘伪影等常见问题,文章提出了一种基于双模态图像融合的工厂环境下目标检测算法。设计了基于YOLOv8算法架构的红外与可见光图像融合基础框架。构建了双通道图像融合模块,并在颈部网络层同时引入ECA注意力模块与ADown下采样机制,增强模型识别小目标的能力,同时减小模型的计算难度。实验结果表明,所提方法与单一基于YOLOv8的红外和可见光图像检测结果相比,在自制工厂数据集下,召回率提升7.41个百分点、mAP@0.5提升3.1个百分点。相较于同类融合算法MFEIF,mAP@0.5提升了4.95个百分点。

摘要：结构光三维轮廓测量方法目前是三维形状测量的热点,而其中的线结构光技术因其成本低、效率高、精度高成为复杂物体三维轮廓测量方法的典型代表。然而,现有的线结构光法在应用中存在着标定困难、标定精度低等问题,对此,结合双目视觉系统与具有固定特征点的靶标,建立了一种高效、可靠的激光平面方程标定方法。该方法仅需要一个平面靶标和一个额外的相机,只记录两处位置的标定图像便可完成测量系统标定工作。工作时,首先结合左、右标定图像提取的光刀中心和角点获得特征点的像素坐标;然后,通过匹配左、右图像上对应的特征点,确定相机坐标系下特征点的三维坐标;进而,基于多组不同位置的三维特征点坐标,利用最小二乘法拟合激光平面,获得激光平面方程的参数。以标准块为样品的长度测量实验表明,该方法灵活实用、靶标设计简单、具有特征点丰富的优点,相比于典型标定方法,其可高精度地完成系统标定工作,量块宽度测量实验的结果更接近于参考值。另外,对比商用线激光传感器的测量结果,文中方法的测量精度提高了约10μm。

摘要：环境污染和气候变化导致淡水紧缺,迫切需要绿色环保的淡水制备策略。太阳能驱动水蒸发作为低碳、环保、高效的海水淡化技术,是一种解决淡水资源短缺问题的新策略。高性能太阳能蒸发技术的关键在于蒸发材料应具有快速光热转换、水运输和蒸汽扩散性能。对此,受自然生物质多孔结构启发,通过冷冻干燥和炭化工艺制备了具有高光热转换和水供给能力的生物质衍生炭化玉米秆蒸发器,研究了其蒸发性能,结果表明:润湿条件下多孔炭化玉米秆蒸发器对太阳光的吸收率可达91.6%,在1 kW/m^(2)太阳光照强度下水蒸发速率和光热转换效率分别可达1.31 kg/(m^(2)·h)和89%。此外,研究了不同高度的三维结构对蒸发性能的增强影响,基于三维结构设计,炭化玉米秆蒸发器的蒸发速率和效率分别可提升至3.41 kg/(m^(2)·h)和90%,具备出色的蒸发/淡化海水能力。

摘要：为了研究高硬度、高耐磨性W6Mo5Cr4V2钨合金电化学腐蚀特性规律,本文设计了钨合金电化学腐蚀加工的电解液配方研制、电化学腐蚀试验,得到了最适的电解液配方与最优的工艺参数,采用循环伏安法得到电解液的极化特性曲线,优选出8%NaOH+5%NaNO_(3)复合电解液为最适电解液,通过电化学腐蚀试验得到不同电解液腐蚀速率,并对电化学腐蚀试验前后试件表面进行检测。研究结果表明:8%NaOH+5%NaNO_(3)电解液腐蚀试验前后试件表面衬度差异降低、元素含量差异小、表面质量好,满足实际生产要求。结论可为同类难加工材料的电化学腐蚀特性研究提供工艺技术参考。

摘要：针对现代供应链系统中突发事件扩散路径的控制问题,提出了对突发事件扩散路径进行预测分析的算法,并建立预测结果存储模型。根据基本供应链网络是由供应商、制造商以及分销商组成的特点,首先利用图论的思想结合设计结构矩阵(DSM)对供应链网络系统各组成部分之间的关联关系进行描述,然后利用设计的聚类算法对DSM聚类分析,预测系统中的所有突发事件扩散路径和影响范围。在分析结果的基础上,建立了扩散路径的可扩展性标记语言存储模型,提高了系统对突发事件的反应速度,缩短了反应时间,当突发事件引起成员发生变化时,系统能得到快速响应。最后以某供应链网络为例,使用所提出的算法对其中28个成员的扩散路径进行分析,利用存储模型得到扩散路径的3种类型。试验结果表明,通过提出的优化的聚类算法,缩短了迭代次数,提高了计算效率,并为所提算法与模型对控制供应链系统突发事件的扩散路径分析提供了实际意义。

摘要：针对三维模型装配时存在的多接口连接方式,提出一种多装配接口的三维装配模型检索方法.首先对三维装配模型进行属性邻接图的表达,并根据装配体零件之间的接口配合关系定义共轭子图;然后针对装配模型构成的图集进行图顶点的序列化,降低顶点匹配过程中的遍历次数;在此基础上,将装配模型的检索转化成查找符合共轭子图的属性邻接图,通过装配模型属性邻接图的图集进行模型检索;最后对频繁子图挖掘方法进行改进,提取出满足多装配接口的三维装配模型.实验结果表明,该方法能够实现多装配接口的三维装配模型检索,可以提取出设计人员所需的三维模型,提高产品的设计效率.

摘要：为揭示具有密集节流孔的空气静压轴承承载性能变化规律,设计一种具有多孔集成节流器的空气静压轴承,并对该轴承承载能力和刚度进行研究。结合多孔集成节流空气静压轴承的物理模型建立极坐标下的控制方程,采用有限差分方法和流量平衡原理对该控制方程进行离散差分推导和数值求解并得到气膜流场的压力分布,对空气静压轴承承载力和刚度等性能参数进行分析并进行相关试验验证。结果表明:多孔集成节流空气静压轴承的气膜压力随着气膜间隙的减小而逐渐增大;在气膜间隙相同情况下,随着节流器节流孔数量的增加和节流孔孔径的增大,轴承承载力逐渐增大;轴承在一定气膜间隙下具有最佳刚度,随着节流孔数量的增加,最佳刚度值先增大、后减小;随着轴承供气压力的增大,其最大承载力和最佳刚度值均显著增大;试验测试结果与数值计算结果具有较好的一致性,验证了数值计算和数值方法的可行性和正确性。

摘要：具有可变均压槽的气体静压推力轴承,是作者提出的一种新结构轴承.本文建立了这种新结构轴承的性能计算方法,用有限差分法耦合求解气体静压推力轴承的雷诺方程和弹性薄片的变形控制方程,得到轴承的各项性能参数,并通过试验加以对比验证,计算结果与试验具有较好的一致性.结果表明该新型气体静压推力轴承的设计方案能够提高轴承的刚度.