柔性多体系统混合递推动力学建模及实时仿真研究

进一步发展了空间算子代数理论体系,采用空间算子描述了广义柔性多体系统动力学高效率建模以及实时仿真问题。根据不同类型的铰链特征(主动关节、被动关节)描述了广义柔性多体系统特征,按照两次从系统顶端到基座和一次从基座到顶端的顺序分别计算系统的广义铰接体惯量算子、系统的冗余力算子以及广义加速度和广义主动力矩,进而建立广义柔性系统O(N)阶动力学模型。采用线性多步积分算法理论解决了大型微分代数方程的数值积分算法,实现了实时动力学仿真的目的。最后通过实例结果对比验证了研究内容的正确性和高效性。     

MRI导航的机器人辅助微创外科手术系统设计

机器人辅助微创外科手术在当前医疗外科领域中发展迅速,磁共振成像(MRI)是近年来才应用于微创外科手术的成像技术,良好的物理特性和无电离辐射等优势使其处于介入放射学领域的前沿。文中介绍了由磁共振成像导航的机器人辅助微创外科手术系统的国内外研究现状,对系统涉及的术中磁共振成像扫描机系统设计、与磁共振相容的机器人系统设计、手术器械的主动和被动示踪和术中影像导航等技术进行了分析,并指出了今后的研究方向。     

压铆连接的成形原理及应用

叙述压铆连接的成形原理及工艺过程，分析压铆圆点的组织性能，并以洗衣机铝箱体的模具设计为例，阐述压铆连接成形原理在模具设计中的应用。     

含SMA约束层的复合材料矩形板的阻尼能力分析

研究由形状记忆合(shape memory alloy，简写为SMA)SMA约束层、SMA纤维混杂叠层材料构成的复合材料矩形板的阻尼性能。采用多胞模型和细观力学阻尼分析方法，分别预测叠层复合材料单层的弹性性能和阻尼性能，在叠层材料中计入横向剪切变形的影响。在导出矩形板的应变能和耗散能的基础上，根据最大应变能理论建立板的模态阻尼比的数学表达式。数值结果表明，文中提出的含有SMA约束层的SMA纤维叠层复合材料的集成阻尼设计方法，是一种有效的阻尼增强方案。     

N1004型全液压铁路起重机柴油机性能匹配设计

系统地阐述了N1004型全液压铁路起重机柴油机性能匹配设计过程，从参数选择、性能匹配、适应能力、可靠性等方面进行分析，并用数据说明柴油机性能匹配设计是合理的。     

SMA纤维混杂层合梁的振动分析

提出一类形状记忆合金(SMA)纤维混杂层合梁的数学模型。采用多胞模型、形状记忆合金一维本构关系分析方法,同时考虑铁木辛柯剪切和马氏体相变的影响。目的是为了更进一步了解层合梁的振动控制。SMA纤维用来作为驱动器,它能够改变弹性模量和回复力,以此改变梁的频率。分析了SMA纤维含量、铺设角度和横向剪切变形的影响。结果表明,通过激活形状记忆合金纤维及改变初始变形,对层合梁的自振频率有很强的控制和调节能力。     

基于李群李代数的复杂机械系统的实时动力学

针对日益复杂的机械系统,提出用李群李代数符号描述正向和反向递推动力学,研究其控制和仿真问题。运用李群李代数符号表示了伴随变换和伴随算子,基于树形拓扑结构系统,推导得到其递推动力学方法,讨论了其闭环系统和柔性系统的高效动力学算法。实例验证表明:李群李代数描述的动力学算法计算效率高,形式简洁,易于编程,对于实时动力学的研究具有重要意义。     

小参数涡旋齿的强度可靠性研究

分析了小参数涡旋压缩机压缩腔的压力载荷和温度,建立了小参数涡旋齿的弯曲疲劳强度模型。以天然气涡旋压缩机为例,计算了小参数涡旋齿的弯曲疲劳强度。结果表明,选择合适的排气角、材料和参数,修正涡旋齿的起始端,是提高涡旋齿弯曲疲劳强度的重要方法。     

新工科背景下的机械制造技术课程改革研究

本文基于新工科人才培养模式,针对机械制造技术课程存在的部分教学内容、教学方式、课程实践和课程考核等方面存在的问题,提出了机械制造技术课程改革新思路,包括重新提炼人才培养目标,更新部分陈旧的教学内容,进一步完善以学生为中心的教育教学方式和课程考核方法,将课堂教学和课程实践融为一体,积极探索新工科背景下课程建设的有效途径,不断提升教育教学质量,培养新工科高素质创新人才。     

氨基硫脲与4-氯查尔酮亲核加成-缩合反应的理论研究

对氨基硫脲与4-氯查尔酮亲核加成-缩合反应的反应物和生成物,用量子化学密度泛函方法在B3LYP/6-31G水平上进行了几何构型全优化,从获得的4-氯查尔酮分子中主要原子的Mulliken净电荷,可以推测该化合物具有较高的亲核加成反应活性。对优化后的构型进行了振动分析,得到了不同温度下反应物和生成物的热力学性质,据此计算了相应温度下该反应的焓变、吉布斯自由能变和平衡常数。实验结果表明,在298～1000K内,氨基硫脲与4-氯查尔酮的亲核加成-缩合反应是一个放热反应,吉布斯自由能变为负值,平衡常数很大,说明反应在温和条件下即能自发进行。在此基础上采用含时密度泛函方法计算了分子激发态的电子跃迁能,得到对应激发态的吸收波长,所得结果与文献值基本吻合。