利用AFM对单晶硅表面加工化学反应理论分析

以原子力显微镜为工具,在空气条件下对单晶硅片表面加工得到下凹的三维微结构。给出了AFM金刚石针尖在对单晶硅的微加工中的化学反应和加工模型。对加工条件下发生的化学反应及其原理进行了理论分析。用化学热力学定律、化学动力学原理和相关的热力学数据自由能、生成热、化学键能、活化能等分析加工过程中发生的反应是空气中O2与单晶硅Si反应生成二氧化硅的过程;金刚石针尖磨损发生的反应主要是空气中O2与金刚石针尖C反应生成CO2的过程。     

BP神经网络在麻花钻圆度误差检测中的应用研究

在麻花钻圆度误差的检测中,将BP神经网络算法引入到相应的数据处理中,以拟合出其棱边投影的椭圆表达式系数。在神经网络训练时,以钻头棱边采样点的坐标及其适当的组合作为网络的5路输入,以其输出与常数1的差值的平方为性能指标;根据梯度下降法来调整隐层神经元与输出神经元之间的连接权值,而输入层至隐层之间的连接权值不变,性能指标达到预定值时,获得一组稳定的权值,该连接权值即为钻头棱边的椭圆表达式系数;然后据此求出其较高精度的圆度误差。     

空中预警机三维图像物体检测模型仿真

在当前的空中预警机三维视觉检测中,在进行高空深层视觉检测中,自然环境中会出现大量的检测物,对需要进行三维视觉建模检测的物体形成阴影遮挡干扰.提出了一种新的空中预警机三维图像物体检测方法.把检测过程中遮挡干扰当成一种噪声因素,根据因式分解的相关理论,建立空中预警机三维视觉模型.根据不同遮挡干扰特征点在空中预警机三维视觉建模过程中所占的比率不同,根据非线性滤波原理,设置空中预警机三维视觉对象图像的像素,构建非线性滤波窗口构成的序列,对该空中预警机三维视觉模型进行滤波处理,去除遮挡干扰.实验结果表明,该算法进行空中预警机三维视觉检测,精度达到要求,有一定的实际应用价值.     

基于人体手臂运动意图反馈的人机顺应协作

本文旨在通过人体手臂运动意图反馈来提高人与机器人协作的顺应性.首先通过自编码器和反向传播神经网络融合表面肌电信号和机器视觉信号,对人体手臂肘关节力矩和运动意图进行预测.然后,将人体手臂肘关节力矩反馈给机器人,以此预测手臂的运动意图并让机器人作出顺应响应,从而实现人机协作.最后,结合主观评价指标和客观评价指标,在人机协作锯木头实验中对比了3种不同协作模式的效果.与无运动意图反馈的人机协作相比,有反馈的人机协作下的协作交互力波动幅度减小了153.39 N,任务完成时间减少了19.25 s.实验结果表明,有人体手臂运动意图反馈的人机协作能够提高人与机器人协作的顺应程度,与人-人协作效果类似.     

基于焊点参数识别的白车身动态特性

推导了焊点质量、刚度矩阵修改与白车身结构动态特性之间的关系,以试验频率与振型为目标,对白车身类板壳点焊结构焊点参数进行识别,提出了利用参数识别的弹塑性梁单元方法对点焊结构进行模拟。与弹塑性梁单元焊点建模方法在动态特性分析方面进行了对比,并应用于实车白车身动态特性仿真进一步验证仿真精度。结果表明,参数识别的弹塑性梁单元焊点建模方法提高了板壳类结构动态特性分析的仿真精度,为点焊的数值模拟仿真提供了一种研究方法。     

节段式多级离心泵的能耗分析

针对工业生产中常用的节段式多级离心泵能耗突出的问题,基于CFD流动模拟计算,提出了容积损失、圆盘摩擦损失和水力损失的计算方法.以一中低比转速径向导叶式离心泵两级泵级为例,进行了流动数值模拟和容积损失、圆盘摩擦损失和水力损失等能耗的计算,预测了多级泵的性能曲线,得到了关于泵级能耗的一般定性规律,并与试验数据进行了对比分析.计算预测曲线与实测曲线较为吻合,表明采用所提出的流动数值计算及能量损失计算方法预测节段式多级离心泵性能是切实可行的.     

电动助力转向系统控制策略及其仿真研究

针对EPS电动助力转向系统低速时转向轻便性不够和高速时转向路感不强的特点,提出了一种结合相位超前补偿、惯性补偿电流和阻尼补偿电流等的复合控制策略.通过深入研究电动助力转向系统(EPS)的结构、工作原理及性能要求,建立了转矩传感器、输入转向轴、电机及输出轴的动力学模型,设计了助力系统复合控制策略,并将所设计的复合控制器在EPS台架系统中进行了多组仿真和试验.通过对试验数据和曲线进行详细分析,结果表明:提出的控制策略能够较好的实现EPS系统操纵性能要求,提高了系统的助力跟踪精度,满足了低速时转向轻便性和高速时转向路感强的要求,且全车速范围内操纵稳定性好,具有一定的理论价值和实用价值.     

一种新型两自由度柔性并联机械手的优化设计

对一种新型高速并联机械手,在弹性动力学层面上以系统的动态性能为优化目标对其截面参数进行优 化设计．首先,利用有限元法建立系统的弹性动力学方程．然后,研究分析了系统第一阶固有频率对截面参数的灵 敏度,以便确定设计变量．最后,分别采用了两套优化设计方案对系统进行优化设计．结果表明这两种方案都能满 足设计要求．     

基于动网格的水疗按摩喷嘴转动模拟

为克服靠经验设计水疗（SPA）按摩喷嘴成本高、周期长的缺点,利用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）技术对某水疗按摩喷嘴进行数值建模、仿真和计算,以优化喷嘴结构．首先求出动网格守恒方程,然后利用FLUENT的动网格模型和自定义的喷嘴转动UDF,对喷嘴的转子进行三维数值分析,实现转子的网格转动,并求出转动速度．实验和仿真结果对比表明所采用的方法是合适的．     

Matlab R2009环境下模拟称重传感器的数字化与性能测试

采用高精度的数字称重传感器是称重测量的发展趋势,本文应用∑-△转换、比率测量、斩波输入、同步50Hz/60Hz抑制、数字信号处理技术设计了一种高精度数字称重传感器,研究了Matlab R2009环境下数字传感器性能和ADC关键技术指标的测试方法,测试结果表明,该数字称重传感器综合精度达到了OIML C6等级,使用和操作也更加方便.