三次B样条曲线的四杆机构形状优化与仿真

四杆机构运动过程中输出的摆动力和摆动矩较大,导致机构产生很大的噪音,不能很好地满足工作环境的要求.对此,针对四杆机构形状问题进行了优化,实现输出的摆动力和摆动矩最小化.构造四杆机构的运动简图,对四杆机构运动进行受力分析,给出了输出摆动力和摆动矩的计算公式,引入了B样条曲线构造四杆机构的形状.B样条曲线的控制点作为设计变量,结合具体实例确定四杆机构中需要优化的目标对象,采取遗传算法搜索出最优解,对相关参数进行仿真.仿真结果显示,优化前输出的摆动力和摆动矩最大值大约分别为19N和30N·m,优化后输出的摆动力和摆动矩最大值大约分别为6N和12N·m.优化后的四杆机构输出的摆动力和摆动矩相对较小,运动比较平稳,噪音较低,效果较好.     

基于粒子群算法的平面四杆机构优化与动力学仿真

目前,平面四杆机构运动过程中连杆从动件输出的角加速度的线加速度比较大,导致机构运动不平稳,不能很好地满足工作需求.对平面四杆机构连杆及销子进行优化,实现连杆从动件输出的角加速度和线加速度值最小化.创建平面四杆机构链接节点间隙模型和机构矢量简图,对四杆机构的运动节点间隙进行分析,推导了连杆运动的质心线加速度计算公式.四杆机构连接销子采取虚拟质量,引入粒子群算法优化连杆运动参数,结合具体实例对优化前和优化后的四杆机构从动件进行运动学仿真.仿真结果显示:优化前两个从动件输出的角加速度最大值分别为2.4×10~3 rad·s~(-2)和-5.0×10~3rad·s~(-2),优化后两个从动件输出的角加速度最大值分别为-0.6×10~3 rad·s~(-2)和-0.8×10~3rad·s~(-2);优化前两个从动件输出的线加速度最大值分别为0.27×103 m·s~(-2)和0.55×10~3 m·s~(-2),优化后两个从动件输出的线加速度最大值分别为-0.07×10~3 m·s-2和0.12×10~3 m·s~(-2).优化后四杆机构从动件输出的角加速度和线加速度相对较小,运动相对平稳,效果很好.     

基于改进BP神经网络优化的牛头刨床动力学仿真

针对牛头刨床刨头切削速度不平稳问题,采取改进BP神经网络对六杆机构进行优化.建立牛头刨床六杆机构运动简图模型,推导出刨头动力学方程式.构造六杆机构运动参数优化目标函数,采用改进BP神经网络对六杆机构约束参数进行优化.将优化后的参数导入到Solidworks软件中建立三维模型,并且进行动力学仿真.仿真结果显示,与优化前相比,优化后的牛头刨床,不仅延长了刨头的工作时间,而且在工作行程过程中,速度和加速度(0.3~0.8s)运动较为平稳,牛头刨床振动幅度降低.采用改进BP神经网络优化牛头刨床六杆机构,可以提高刨头工作效率和切削的稳定性.     

六杆搁脚机构的设计与优化

针对众多休闲椅搁脚机构在运动过程中平稳性较差,状态较难保持等问题,结合人机工程学理论设计了一种新型的六杆搁脚机构,并建立了六杆搁脚机构的数学模型,之后在ADAMS中进行参数化设计,利用Insight进行多目标优化。根据优化结果,修改模型,再次仿真,进行前后对比。结果表明,优化后的新型的六杆搁脚机构能够平稳运行,符合设计要求。     

采用改进差分进化算法的四杆机构轨迹优化

为了降低轨迹生成四杆机构所产生的横向和纵向误差,提高四杆机构的运动精度。采用了改进差分进化误差函数法对平面四杆机构轨迹进行优化,实现横向和纵向误差值最小化。建立平面四杆机构直角坐标系,分析连杆运动的相关设计参数,构造优化目标函数,采用改进差分进化误差函数对四杆机构多目标变量进行优化。结合具体实例,采用MATLAB软件对优化的四杆机构参数进行仿真,并且与欧几里得距离误差函数方法进行对比。仿真结果显示:欧几里得距离误差函数方法所产生的横向和纵向误差最大值分别为1.6×10~(-3)m和2.4×10~(-3)m,而采用改进差分进化误差函数法所产生的横向和纵向误差最大值分别为1.0×10~(-3)m和1.4×10~(-3)m,横向和纵向误差分别减少了37.5%和41.7%。采用改进差分进化误差函数法优化平面四杆机构,可以提高四杆机构运动精度。     

双四杆机构的运动分析及其优化

双四杆机构因其数学模型复杂,其速度和加速度曲线一直是研究的难点。以啤酒装箱机为例,探讨了啤酒装箱机双四杆机构的运动分析及其优化问题。将数学建模的专用软件Mathematica引入到啤酒装箱机双四杆机构的运动分析中,得到了速度与加速度特性曲线,并在此基础上进一步对双四杆机构进行优化。最后用参数化T-FLEX CAD软件对优化结果的运动轨迹进行仿真验证,获得了令人满意的效果。     

平面四杆机构的优化设计及运动仿真

分析平面四杆机构的基本特性,研究并简化了平面四杆机构的数学模型,并在此基础上对数学模型进行编程求解。利用SolidWorks按照优化数据对四杆机构进行三维造型,在COSMOSMotion中对四杆机构进行运动仿真和分析,得到测量数据,再对测量数据和期望数值进行对比分析,最终检验了优化设计结果。     

基于RSSR机构的双“8”字避障无碳小车的设计

根据第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛中"8"字形赛道避障行驶常规赛要求,设计并制作了一种基于空间四杆机构(RSSR)的双"8"字避障无碳小车。根据RSSR机构的运动特性得出小车的运动方程,并运用MATLAB对小车理论轨迹进行了仿真,对RSSR机构参数进行优化,得出最佳轨迹时RSSR机构的各参数。最后对小车进行实际调试,小车运行平稳,能有效行驶双"8"字轨迹,并避开了间距为300～400 mm的障碍物,验证了RSSR机构作为小车转向机构的合理性。     

震实式造型机工作台翻转机构的设计与运动仿真

针对震实式造型机工作台的翻转机构,利用解析法设计了翻转机构为四杆机构。根据四杆机构杆件长度,利用Pro E软件构建机构各构件,并进行虚拟装配,然后进入机构仿真模块对机构进行运动分析和仿真,仿真结果表明此四杆机构能够实现震实式造型机翻转机构的运动要求,并且运动过程中无干涉出现。     

一种四杆机构式电动载物爬楼机

为提高人们的生活质量,减轻爬楼携物的劳动量,设计了一种四杆机构式电动载物爬楼机,利用四杆机构的运动特性进行周期循环运动从而实现爬升越障的功能,应用Solid Works进行运动仿真,检测设计机构的可行性。仿真结果表明,所设计的电动载物爬楼机整体结构合理,运行过程平稳,满足设计要求。     

Minimal Realization of Linear Graph Models for Multi-physics Systems

An engineering system may consist of several different types of components,belonging to such physical"domains"as mechanical,electrical,fluid,and thermal.It is t...     

On the Relation of Load to Average Gap in the Contact Between Surfaces with Longitudinal Roughness

A computer simulation model for the contact between longitudinally-oriented rough surfaces has been formulated. This model closely duplicates the actual surf ace contact deformation behavior by taking into account the elastic interactions between the asperities. There were no assumptions made about the shapes, or any deformation behavior of the asperities, except for their obeying the laws of elasticity. The plastic deformations on the high asperity peaks were taken into account by setting a ceiling on their contact pressures at the material hardness value. The simulations used real surface profiles which were digitized from unworn circumferentially ground steel surfaces. Each pair of these profiles was mathematically combined to form an equivalent rough profile pressing against an infinitely rigid flat and having the appropriately adjusted elastic modulus. A total of 28 different pairs of profiles were used in the simulations. Each contacting pair was subjected to 30 different load levels and the local contact pressures and deformations were calculated. The contact simulations yielded some important mathematical relationships between parameters, such as the real area of contact, average gap, and average asperity load through statistical curve fitting. Two analytical functions were generated to relate the average load to average gap and the real area of contact to load.     

三绕组变压器的双绕组等效建模及在Matpower中的应用

针对实际电网存在着大量的三绕组变压器,但国际上一些著名商业软件,如BPA仿真软件、Matpower这一权威潮流计算开源软件,均只提供双绕组变压器模型,限制了其在具有三绕组变压器的电力系统中的应用的问题,潮流计算是自主开发的电力系统各种应用软件的核心模块,因此依托国际权威开源程序进行二次开发,是一种较好的选择。对Matpower要求的数据格式进行了归纳,对变压器的一般的等值电路及带理想变压器的等值电路和带标幺值的等值电路进行了分析研究,提出了三绕组变压器转换为双绕组等效模型的建模方法,使得原先只适应双绕组变压器的潮流计算软件可以适用于三绕组变压器电网的潮流计算;最后以Matpower软件为例进行了案例计算,并用PSASP仿真软件进行对比验证。研究结果证明,所提出的建模方法是有效的。     

Quantum Cooperative Robotics and Autonomy

The intersection of Quantum Technologies and Robotics Autonomy is explored in the present paper.The two areas are brought together in establishing an interdisci...     

电站锅炉模糊风险评价方法研究与应用

针对电站锅炉风险等级评价问题,将模糊综合评价技术应用到电站锅炉风险等级评价中。开展了电站锅炉失效影响因素及模糊评价因素的重要程度分析,建立了一套科学合理适于在线评价的电站锅炉风险评价体系,提出了模糊综合评价技术与改进的模糊层次分析法相结合的模糊风险评价方法,利用改进的模糊层次分析法计算了指标体系中各层指标权重。对某一台电站锅炉的实际运行工况影响子因素进行了模糊风险评价,采用模糊合成算子进行模糊综合运算得到电了站锅炉运行工况影响子因素的评价向量。研究结果表明:电站锅炉的运行工况影响子因素的风险评价等级为第6级,失效可能性等级为小,该电站锅炉运行工况良好。     

考虑进油孔有限长滑动轴承油膜力的近似解析解

针对具有进油孔的有限长滑动轴承油膜力求解问题,采用变分原理和分离变量法,求得了有限长滑动轴承油膜压力分布的近似解析表达式。将油膜压力分布的近似解析表达式在油膜存在区域上进行积分,即得到了油膜力。将提出的计算有限长滑动轴承油膜力方法与无限长轴承模型、有限元方法的计算结果进行了比较,发现了提出的方法与有限元方法的计算结果很接近。最后,研究了进油孔位置和进油压力对油膜存在区域、油膜力等的影响,研究结果表明进油孔位置和进油压力对油膜存在区域和油膜力有较大的影响。     

交通荷载作用下桥梁结构参数识别方法

应用动力节点加载法,将作用在桥梁上的交通荷载转化为等效节点荷载,再用两步构造法识别结构物理参数.第1步,用Newmark-β方法变换结构运动方程,并用结构的加速度响应求得变换空间内的位移、速度和加速度响应;第2步,基于最小二乘原理,构造出变换空间内求解结构参数的递推式,进行结构物理参数识别.数值模拟结果表明,在交通荷载作用下,该方法能够快速、准确地进行桥梁结构参数识别.     

Non-monotonic material contrast in scanning ion and scanning electron images

30 keV Ga⁺ focused ion beam induced secondary electron (iSE) imaging was used to determine the relative contrast between several materials. The iSE signal compared from C, Si, Al, Ti, Cr, Ni, Cu, Mo, Ag, and W metal layers does not decrease with an increase in target atomic number Z₂, and shows a non-monotonic relationship between contrast and Z₂. The non-monotonic relationship is attributed to periodic fluctuations of the stopping power and sputter yield inherent to the ion–solid interactions. In addition, material contrast from electron-induced secondary electron (eSE) and backscattered electron (BSE) images using scanning electron microscopy (SEM) also shows non-monotonic contrast as a function of Z₂, following the periodic behavior of the stopping power for electron–solid interactions. A comparison of the iSE and eSE results shows similar relative contrast between the metal layers, and not complementary contrast as conventionally understood. These similarities in the contrast behavior can be attributed to similarities in the periodic and non-monotonic function defined by incident particle–solid interaction theory.     

RLS and LMS blind adaptive multi-user detection method and comparison in acoustic communication

RLS and LMS blind adaptive multi-user detection algorithm and multi-user detector was proposed to solve the problem of multi-user signal detection problem encountered in underwater acoustic communication networks.In simulation analysis,RLS and the LMS blind adaptive multi-user detector were designed and tested for synchronous and asynchronous multi-user communication process.The results of SIR comparison and MMSE comparison show that,both of the two methods can realize blind adaptive detection when any user change in multi-user communication,during this process,the training communication sequences are not needed.The RLS algorithm has about 5 dB higher in SIR compared with LMS algorithm,and the convergence velocity of RLS algorithm is also higher than LMS algorithm when the communication users change.RLS algorithm has better ability in multi-user detection than that of LMS algorithm,and it has great attraction and guiding significance for solving the problem of multiple access interference(MAI) in multi-user communication.     

Application of Feature Extraction through Convolution Neural Networks and SVM Classifier for Robust Grading of Apples

This paper proposes a novel grading method of apples,in an automated grading device that uses convolutional neural networks to extract the size,color,texture,an...