可疑目标区域的机器视觉检测算法

可疑目标区域的确定是大背景中微小目标的机器视觉检测的一个关键问题.以棉花中污染物的检测为背景,根据人类的视觉注意机制,提出了一种可疑目标区域的机器视觉检测算法:首先采用主成分分析法(PCA)和离散余弦变换(DCT)算法对分块图像进行数据压缩,然后采用BP神经网络、支持向量积(SVM)模拟人脑对检测目标区域的识别.结果表明:分块图像大小、数据压缩算法和模式识别方法对识别能力有较大的影响;本文提出的检测算法可以确定可疑目标区域.在实验分析的基础上,提出了提高精度和速度需要进一步解决的几个问题.  

基于遗传算法的无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的参数优化设计

为了获得良好的啮合性能,无侧隙双滚子包络环面蜗杆设计参数的选择是一个复杂而困难的问题.针对这一问题,建立了此蜗杆传动的一界、二界限曲线以及润滑角度和诱导法曲率方程;提出了一种在保证蜗杆刚度和强度的条件下,基于润滑角度和诱导法曲率等方程并利用道森(Dosen)公式建立多目标蜗杆优化设计函数的方法.根据优化函数的特点选用遗传算法对方程进行求解,得出了一组合理的优化设计参数,分析表明该组设计参数具有良好的啮合性能和润滑性能.该研究结果表明这种方法的有效性与可行性,且解决了无侧隙双滚子包络环面蜗杆设计参数尤其是滚子安装参数的优化选择问题,为进一步对该蜗杆的设计加工等研究提供了科学选择参数的方法,在推动该新型蜗杆的开发与研究方面具有重要意义.  

对Fe-Mn合金阻尼性能和耐腐蚀性能的影响

为了提高Fe-Mn阻尼合金的抗腐蚀性能,在Fe-Mn二元合金中加入一定量的Cr元素,采用倒扭摆法测试Fe-19Mn,Fe-17Mn-2Cr和Fe-16Mn-6Cr三种合金的阻尼性能,采用失重法测试合金在3%NaC l溶液中的耐腐蚀性能,采用OLYMPUS显微镜分析合金的微观组织。结果表明,在0.5×10-4~5.5×10-4的扭转应变振幅范围内,三种合金的阻尼性能随应变振幅的变化趋势一致,呈现近似线形增加;Fe-19Mn合金阻尼性能高于Fe-17Mn-2Cr和Fe-16Mn-6Cr,而后两种合金阻尼性能相当;同时Cr的加入提高了Fe-Mn合金的耐腐蚀能力。  

基于含缺陷在役压力容器的模糊评定

为了确定压力容器的失效与安全程度,在精确评定的基础之上,提出了一种模糊评定方法。针对压力容器的平面缺陷的塑性与断裂评定,将评定点与通用失效评定曲线(FAC)的最小距离,转化为模糊程度因子,并根据模糊评定的隶属度,建立模糊评定模型,从而得出压力容器平面缺陷的失效与安全程度。进而采用综合评定方法可对容器的整体缺陷的失效与安全程度进行评定。该评定方法的结果直观、准确、可靠,也可以用于类似对象的评定与控制。  

杆长和惯性参数可变的平面可调五杆机构的动力学解析模型

可调机构模型的建立是研究可调机构控制问题的前提。基于运动分析、凯恩动力学方程和数字-符号方法，首次建立了杆长和惯性参数可变的平面可调五杆机构的动力学解析模型。将动力学模型的推导问题转化为特定条件下运用运动学和动力学计算公式求解机构驱动力矩的问题。将广义坐标以及杆长和惯性参数作为符号量，导出了模型矩阵元素的数字-符号表达式。研制的软件可以应用于研究广义坐标、杆长和构件的惯性参数对驱动力矩的影响。在计算机上离线生成了机构的动力学模型，大大减少了在线计算量。给出的机构动力学仿真实例证明了此方法的有效性。  

基于Curvelet变换和支持向量机的磁瓦表面缺陷识别方法

针对磁瓦表面缺陷对比度低、自动识别困难的问题,作者提出了一种对磁瓦图像应用快速离散Curvelet变换(FDCT)提取特征,并用支持向量机(SVM)分类器进行分类的磁瓦微小缺陷自动识别方法。该方法首先对磁瓦图像做分块处理,并对各分块图像应用FDCT,计算分解系数的l2范数,获得磁瓦不同方向的纹理频域特征;然后以归一化的分解系数l2范数作为支持向量机分类器的特征向量,对图像做出分类。对不同缺陷占比的图像进行实验测试,结果显示,当缺陷部分占分块图像的比例在1/64以上时正确识别率大于83%。  

面向制造的弧齿圆柱齿轮建模及强度分析

在分析弧齿圆柱齿轮加工原理和数学建模的基础上,提出一种面向制造的弧齿圆柱齿轮建模新方法,解决长期以来弧齿圆柱齿轮3维造型和实际加工不一致的问题,保证后续分析、加工等工序的正确性。基于UG的二次开发,采用齿坯滚动进给、刀具旋转切削的方法,实现面向制造的弧齿圆柱齿轮的3维造型和快速原型制造,在此基础上深入分析刀具半径对弧齿圆柱齿轮的接触应力分布的影响,得出不同曲率下齿轮强度的变化规律。有限元分析结果表明同等条件下弧齿圆柱齿轮的接触强度较直齿轮有显著提高,其最大齿根应力仅为直齿圆柱齿轮的27%,弧齿圆柱齿轮齿根应力与弧齿线半径有明显的关系。此方法为弧齿圆柱齿轮在高速重载等工况下的工业应用提供理论依据和工程应用价值。  

数控机床导轨结合部动态特性参数优化识别方法研究

数控机床结合部动力学参数识别是机床动力学分析中至关重要的一个环节。针对企业精密卧式加工中心动力学设计的需要,在对该加工中心导轨部件进行模态试验的基础上,提出了一种将模态实验数据与有限元分析模型相集成的导轨结合部动力学参数的优化识别方法。该方法以试验所得各阶模态频率与阻尼比为优化目标,在Matlab与Ansys的集成环境下建立优化任务,采用基于Armijo搜索准则的拟牛顿BFGS算法对结合部动力学参数优化计算。导轨结合部动力学参数优化识别结果表明,所提出优化识别算法的收敛性好、精度能满足工程应用需要。  

基于缺陷失效仿真路径压力容器的安全裕度与剩余寿命研究

针对目前难以准确获得压力容器缺陷裂纹临界值aN的状况,通过基于空气动力压力容器安全评定的缺陷失效路径与失效速率的仿真系统,来寻找裂纹缺陷在安全临界域速率拐点及准确获取aN的临界值的计算方法。反映缺陷"安全裕度"的射线法或平行线法并不能反映缺陷真实的动态安全程度,而应该是沿着缺陷的失效路径来进行标定缺陷趋近安全临界线的距离,而这个距离真实反映了缺陷的剩余循环疲劳次数,进而建立一种全新的评估压力容器剩余寿命的理论判据。  

面向产品创新的概念设计认知过程及支持系统

通过将认知心理学领域的创造性过程与工程领域的概念设计过程相结合,构建了面向产品创新的概念设计认知过程模型,并对模型中的关键认知行为、信息传递、信息操作及认知回路进行了分析。基于这一模型,提出了一个以提高设计者创新能力为目标的创新设计过程,并建立了支持系统。最后,以一设计实例验证了创新设计过程及支持系统的实用性及有效性。