IM-UFF: Extending the universal force field for interactive molecular modeling

The universal force field (UFF) is a broadly applicable classical force field that contains parameters for almost every atom type of the periodic table. This force field is non-reactive, i.e. the topology of the system under study is considered as fixed and no creation or breaking of covalent bonds is possible. This paper introduces interactive modeling-UFF (IM-UFF), an extension of UFF that combines the possibility to significantly modify molecular structures (as with reactive force fields) with a broad diversity of supported systems thanks to the universality of UFF. Such an extension lets the user easily build and edit molecular systems interactively while being guided by physics based inter-atomic forces. This approach introduces weighted atom types and weighted bonds, used to update topologies and atom parameterizations at every time step of a simulation. IM-UFF has been evaluated on a large set of benchmarks and is proposed as a self-contained implementation integrated in a new module for the SAMSON software platform for computational nanoscience available at http://www.samson-connect.net.     

基于工控机的石材铣削力测量系统

目的研究金刚石圆柱铣刀铣削石材的铣削力,建立基于工控机的石材铣削力测量系统．方法通过对金刚石圆柱铣刀铣削石材的受力分析,建立了金刚石铣刀铣削力的数学模型．结合测力指标构建了石材铣削力自动测量系统的硬件实验装置,给出了软件开发过程中数据采集关键环节的解决方法．结果利用该系统对石材铣削力3个分力进行了实际测量,获得了可靠的铣削力数据,实现了测量数据的实时采集、曲线绘制和数据管理．结论石材铣削力自动测量的实现,为进一步研究金刚石刀具的磨损特性、石材的切削性和加工工艺参数的优化等提供了理论依据．     

全断面硬岩TBM滚刀磨损关键技术分析

目的研究全断面硬岩掘进机（TBM）刀盘上滚刀的相关关键技术,分析破岩机理及滚刀的磨损问题.方法以双护盾TBM刀盘为研究对象,将岩石的硬脆特性与压痕断裂力学相结合,确定破岩机理及影响滚刀磨损的因素.确定滚刀布置原则、运动特性、破岩机理和滚刀磨损形式及其主要影响因素.结果结果表明,TBM刀盘设计制造要满足耐磨性的要求,滚刀布置要符合空间力系平衡,刀具高度应一致,高度差不应大于15 mm,防止刀盘滚刀会发生大面积磨损.除常规的检测刀具磨损外还要注重掘进过程中的参数观测,一旦发生特殊情况,应及时检测及更换刀具,防止其他刀具也受到损坏.结论刀盘设计要符合耐磨性要求,同时应增强对常规磨损参数检测和掘进参数的观测,控制滚刀磨损量,优化TBM掘进参数,防止大面积刀具磨损发生.     

利用EMD的自适应图像去噪

为了在去噪的同时保证图像细节尽可能不被破坏,提出了利用经验模式分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）的自适应图像去噪方法。对噪声图像按照列、行、左对角和右对角方向一维展开,分别进行EMD处理,采用提出的基于噪声标准差的自适应阈值对各个基本模式函数（Intrinsic Mode Function,IMF）进行局部硬阈值去噪,将去噪后的IMF进行反变换分别获得按照四个方向展开对应的去噪后图像,将它们加和平均得到去噪后图像。实验结果表明,提出的方法能够有效地去除图像的噪声并保留足够的图像细节。     

基于环形结构光的三维拼缝法矢测量方法分析

三维拼缝焊接中,仅仅依靠示教再现以及预装夹的方法已很难满足焊接精度和质量要求.为了保证焊接质量,提高激光拼焊装备的适应性,需要在焊接过程中调整焊炬姿态,要求焊炬要垂直于焊缝表面,即与焊接点法矢方向一致.为了精确测量三维拼缝法矢,文中设计了三维拼缝法矢测量装置,提出了基于环形结构光采用曲面拟合计算三维拼缝法矢的方法,进行了仿真试验,并和基于条形结构光采用平面拟合的方法对比.结果表明,文中提出的方法具有较高的测量精度,有助于实现焊接过程中焊炬位姿的准确调节.     

基于PZT片的智能骨料受力性能试验研究

PZT传感器在混凝土结构的健康检测中应用日益广泛。为了减小外部环境对PZT片工作性能的影响,将其放于一个小体积的混凝土砌块中并将这种新型的传感器称为智能骨料。作为一种新型的压电陶瓷传感器,中外学者对它的封装和保护方法进行了探讨,但是对其本身受力性能的研究仍然处于初步阶段。进行了智能骨料的受压和受剪静力性能试验,通过被动检测技术对骨料的破坏过程进行实时监测直到骨料外包材料破坏为止。试验结果表明:智能骨料内部压电陶瓷片尺寸是影响其抗压与抗剪能力的主要因素,骨料外包层和内部压电陶瓷片尺寸越小,其智能骨料的抗压与抗剪能力越强。智能骨料良好抗压和抗剪能力为其在工程中的应用奠定了基础。     

电镀金刚石圆柱铣刀在数控石材加工中磨损实验研究

本文采用正交实验方法,对电镀金刚石涂层刀具在数控石材加工中进行试验,研究加工参数和金刚石颗粒性能对电镀金刚石刀具磨损量的影响,并利用体式显微镜对磨损后的刀具表面形貌进行了分析.试验结果表明:影响金刚石铣刀磨损量的主要因素是金刚石粒度,加工参数中影响较大的是径向切深,其次是主轴转速,进给速度影响较小.刀具底面的磨损比侧面严重,刀具底面的磨损形式主要是犁沟,金刚石主要以脱落为主;侧面的磨损形式主要是磨平,金刚石颗粒以破碎为主.     

能够提供QoS保证的固定优先级调度

弱硬实时应用要求调度算法必须确保提供满足其弱硬实时QoS（Quality of Service）参数要求的服务,一种新的能够提供（m,k）-firm保证的固定优先级调度算法被提出,该算法能够根据任务的周期以及所要求的QoS参数进行调度优先级的设定,并通过将任务设置为抢占和可选来反映其紧迫程度。文中给出该算法的可调度判定不等式,并且通过对经典任务集的调度结果,验证了算法的有效性和灵活性。