管灌系统灰土材料性能及最佳组合的试验研究

为解决管灌发展管材缺乏问题,本研究对灰土的应用进行了试验和分析探讨。阐述了灰土的硬化机理及其强度形成。在此基础上提出了对灰土原料的要求,进而应用正交试验设计法确定了两处灰土的最优因素水平组合,探讨了灰土组合因素、养护方法和养护时间对其强度形成的影响。     

多变量模糊优化信息可视化研究

本文针对复杂工程系统的多变量模糊优化问题进行了可视化方法研究，提出了模糊子域的绘制与运算算法，并在此基础上，对多变量模糊优化问题进行了数学分析，直观显示出了模糊可行域在设计空间上的分布规律．     

低压管道灌溉系统在我国北方渠灌区的发展

最近几年，低压管道灌溉（以下简称管灌）在我国北方地区发展迅速，主要原因是，它与地面渠灌，喷、滴灌等系统比较具有明显的优势，目前，低压管灌在我国北方平原井灌区应用的较多，在渠灌区仅有个别试点，本文从节水潜力和可能发展的面积潜力两方面论述了低压管灌在我国北方渠灌区发展的前景和可行性，以及其发展的策略步署；并提出在北方渠灌区应首先在半渠系优先发展自压式低压管灌系统；还对影响发展的四方大关键问题进行了分析和论证。     

高温混合障碍空间中的移动机器人路径规划

为了解决高温场景中移动机器人全局路径规划所面临的安全与效率问题,提出高温热源虚拟障碍的定义,建立混合障碍空间模型,将高温场景中的路径规划问题转化为高温混合障碍空间中考虑路径温度代价和长度代价的多目标优化问题. 改进NSGA-Ⅱ算法,通过选取优秀非可行解扩展种群,提高了种群多样性和进化效率,提出新的交叉和变异概率计算方法. 根据种群进化进程和个体代价函数值调整概率,实现了种群前期搜索能力和后期收敛性的平衡. 仿真所得的最优路径结果表明,该改进算法的路径长度代价虽然比原算法和其他改进算法略有增加,但温度代价大幅降低,更有效地避免了陷入局部最优.     

基于语义网络的产品建模及配置方案搜索

对基于语义网络的产品建模及配置方案的搜索方法进行集成研究,以提高产品配置设计的效率.在相关本体的基础上,建立基于语义网络的产品模型结构,并据此解析用户所输入的查询语句.基于语义网络的产品模型提供一种定量与定性相结合的一致化的设计实例与需求的表达方式.进一步通过产品的语义网络模型可以获取设计需求的隐含条件,使得需求在设计方案的搜索匹配过程中被更充分地考虑.利用基于语义网络的推理技术与本体语言RDFS构造待求配置设计问题的语义网络片断,并通过语义搜索与匹配度计算排序从设计实例库中获取符合当前需求配置设计方案;同时,通过注塑机螺杆为实例的应用,证明了基于语义网络的产品模型在支持配置选型设计方案搜索方面的有效性与实用性.相对于传统的产品模型而言,基于语义网络的产品模型更关注属性之间的内部联系,经实例验证基于语义网络的产品模型使得配置设计过程更符合用户的实际需求.     

产品多粒度层次可拆卸性评价模型与方法

为了解决复杂产品可拆卸性分析问题,根据复杂产品层次性的特点,提出产品多粒度层次可拆卸性评价模型,该模型描述了从产品层到设计单元层的评价指标,并给出各指标的量化方法和准则.先用拆卸熵进行产品层的粗粒度评价;然后利用时间因子法构建设计单元层评价矩阵.为降低评价矩阵维数和消除评价指标信息冗余,采用主成分分析法对设计单元进行细粒度综合评价.通过分析评价结果进行反馈以指导设计和拆卸回收.以全自动洗衣机为例,运用提出的方法对其进行分析评价,并将结果用于指导产品的设计修改和拆卸回收,验证了该方法的可行性和有效性.     

基于关联与回溯的产品变异设计过程重用方法

为实现在复杂度和数量上急剧增长的产品过程模型和关联知识的重用,提出一种产品变异设计过程的重用方法.对设计系统的模块进行精细化和抽象化,建立具有规范化数据接口的产品结构变异设计的信息模型,用状态空间的带权有序检索树存储变异设计过程;将变异设计语义添加至可移植结构,当发生分割、合并和变换的变异设计行为时,对其抛弃、保持或复制等处理,实现变异设计语义随变异设计行为的继承与变迁;再通过检索变异设计语义不断获得待变异结构,将离散的设计过程关联;深度优先搜索获得把初始状态变换为目标状态的操作序列,执行可行解集,回溯变异设计过程并实现重用.以ACIS为几何造型内核开发自主原型系统,实现涡轮风扇发动机的压气机的转子叶片变异设计过程的重用.结果表明,该方法将设计重用对象由静态的孤立设计结果拓展到动态的连续设计过程,对于准确、快速地实现产品的结构变异设计具有重要意义.     

设计更改在装配关节图上的传播

设计更改的连锁反应效应可能导致不可预计的后果,为了更好地获取更改在零件间的传播过程,提出基于装配关节图的更改传播求解方法.装配关节图以机件内部所有与装配特征相关的几何特征为研究对象,零件间的连接关系和零件内几何特征间的空间关系分别用装配关节和变换矩阵表示;作用于几何特征的设计更改表达为特征坐标系下的变换矩阵,更改在关节图上的传播按机器人学中的正运动学问题求解,并在关节处根据自由度进行消解;在装配关节图上层层递进的更改传播求解与人工干预的更改方案的确定及实施交替进行.最后基于Pro/E平台二次开发的应用系统验证了该方法的可行性.     

基于非本征F-P干涉技术的全光纤位移测量系统北大核心CSCD

为解决传统分离镜组式干涉仪体积较大,无法在空间受限的环境条件下应用的问题,开展了全光纤F-P干涉位移测量技术研究。根据干涉原理分析了不同反射率条件对干涉信号形式的影响,计算得出:当反射率为4%时,多光束干涉的光强信号将近似为正弦函数,并利用有限元仿真对位移测量原理进行验证。设计搭建了基于非本征F-P干涉技术的全光纤位移测量系统。实验结果表明:该系统在1 min内静态噪声电压标准差为23.3 mV;在1 mm位移范围内,该系统与XL-80激光干涉仪的测量结果呈现高度线性关系,线性相关系数R 2为1,且该系统位移测量重复性优于XL-80激光干涉仪。