基于变分几何的参数化造型系统的研究与开发

基于约束的参数化几何造型技术是一种新型、快速的造型方法。本文应用变分几何技术开发了一个参数化几何造型系统——VGPDA。该系统具有自动搜索约束关系,生成约束方程组,进行约束关系一致性识别以及采用符号微分方程法快速求解约束方程组等功能。     

一类非线性系统的变结构控制器设计

将非线性系统用HM模型进行描述，并将全局HM模型表示成不确定系统形式，采用不确定系统的变结构控制器设计方法，设计出使全局HM模型渐近稳定的变结构控制器。并用一级倒立摆进行仿真验证。成功的将变结构控制应用于非线性控制系统中。     

基于改进变分模态分解及多重分形的轴承信号非线性分析

考虑轴承故障初期具有特征信号微弱、易受噪声干扰以及非线性强等特点.基于分形盒维数提出改进变分模态分解提取轴承故障信号非线性信息方法(Improved Variational Mode Decomposition for Nonlinear Features Extraction,IVMD-NFE).又因非线性信号的多测...     

弹性基础梁的两变量广义变分原理

利用拉格朗日乘子法,对弹性基础梁建立了一个以挠度w及地基反力p为两变量的广义变分原理,其泛函驻值等价于基础梁的一组由微分-积分方程构成的基本方程及其边界条件。     

摩擦约束有限变形非线性弹性广义变分不等原理的半反推法

研究了有限变形非线性弹性接触问题变分不等方程的逆问题 ,用半反推法成功地导出了变分不等问题的势能型能量泛函 ,并巧妙地处理了由于变分不等式引起的困难。     

基于迭代学习算法的电液比例伺服控制

为解决电液比例控制系统的非线性、时变性、变流量死区及变流量增益等对系统位置控制精度的影响,提高电液比例控制系统的控制精度,针对系统的非线性特性,设计不严格依赖于系统精确数学模型且有较强抗干扰能力的迭代学习算法,同时针对系统的变死区特性,设计能够基于误差和误差变化率在线调整死区补偿量的模糊死区补偿算法。迭代学习算法和模糊死区补偿算法的综合使用是根据当前的控制经验灵活调整控制量,从而有效地改善由于系统非线性及时变性所带来的影响。试验结果表明,不加入模糊死区补偿时,系统位置跟踪存在明显的滞后,最大位移跟踪误差达到6 mm,而同时采用迭代学习算法和模糊死区补偿算法极大的提高系统的控制性能,系统达到稳定跟踪后,最大位移跟随误差在1 mm以内。     

塑性力学相似非耦联系统的模拟变分原理

引入了相似非耦联系统和相似非耦联方程的概念。基于相似非耦联方程,导出了变形理论和流动理论相似非耦联系统的两个差功原理。根据这两个差功原理,建立了塑性力学变形理论和流动理论相似非耦联系统的模拟势能原理和模拟余能原理。给出了变形理论和流动理论模拟势能原理的应用。     

非线性系统的参数自适应变结构控制器设计

采用 HM模型描述非线性系统 ,并将全局模糊系统模型表示成不确定系统形式。对不确定上界进行自适应参数估计 ,采用 L yapunov方法设计出全局渐近稳定的变结构控制器。并用一级倒立摆进行仿真验证。成功的将变结构控制应用于非线性控制系统中     

基于混合数据项的运动去模糊变分方法

运动去模糊是当今图像处理领域的研究热点和难点.鉴于变分能量方程在图像处理中的理论优势,提出了基于变分能量方程的运动去模糊算法.为了利用图像中的梯度信息并消除噪声的影响,采用混合数据项.引入归一化的总变分项,使得运动去模糊的真正解能够使得变分能量下降.由于引入的归一化总变分项求解复杂,引入线性分裂Bregman迭代简化求解过程.由于运动轨迹的复杂性,算法在多尺度框架下进行,从粗尺度到细尺度依次渐近执行,直到最终求得模糊核函数.粗尺度上估计的点扩展函数和恢复的清晰图像作为下一精确尺度变分能量模型求解的初始值.估计出点扩展函数后利用总变分能量方程求得清晰的图像.实验结果验证了算法的有效性.     

二维变量化设计求解方法综述

基于约束的变量化技术是当今 Ｃ Ａ Ｄ 研究的核心问题之一。以实现变量化设计为目的的各种几何约束求解方法有多种,本文对国内外现有的二维定量化设计中的几何约束求解方法进行了总结,分析了各种方法的优缺点,为深入开展定量化设计的研究提供了有益的参考。     

混沌映射牛顿迭代法与平面并联机构正解研究

自然科学与工程中的许多问题都可以转化为非线性方程组的求解问题,牛顿迭代法是重要的一维及多维的迭代技术,其迭代本身对初始点非常敏感.运用混沌映射χn 1=cos(2/χn)产生初始点,首次提出了基于混沌映射的牛顿迭代法求解非线性方程组的新方法.对3-RPR平面并联机构正解问题进行了研究,给出了算例.该方法简单、实用,为实际机构的设计提供了多种选择方案,为机构学设计提供了全新的方法.     

基于几何约束的平面连杆机构通用仿真软件设计

把平面连杆机构用"基本坐标"和"连杆约束"表达为最小二乘问题,通过求解非线性方程组的形式对连杆机构的几何约束进行求解,并采用可视化搭建结果和仿真状态结果作为迭代初值,很好的解决了一般方法对迭代初值的敏感性.最后在Matlab/GUI平台上开发出通用的仿真软件,并给出了几种常见连杆机构的仿真结果.     

平面S型等线宽与渐变线宽微弹簧弹性系数分析

针对微惯性器件中平面S型等线宽弹簧的弹性系数理论计算公式尚未完善,利用力学能量法,推导出了弹性系数理论公式。在平面S型等线宽弹簧基础上,提出了S型渐变线宽弹簧并推导出了弹性系数理论计算公式。利用ANSYS仿真软件验证公式的正确性。分析得到在集中力作用下,弹性系数相对误差小于3%;在惯性力作用下,其平均相对误差小于5%。分析表明,S型渐变线宽弹簧具有变形量与应力分布均匀、抗高过载的特性。研究结果为微惯性器件的优化设计提供了一定的理论参考。     

涂胶机器人移动机构装夹布局的递推优化算法

针对人工涂胶过程中出现的效率低下、黏胶剂有毒等问题,设计了一种面向鞋大底的自动涂胶机器人。为减小因径向移动机构与固定架的连接方式导致的机器人涂胶头的定位误差与运动误差,根据径向移动机构的螺栓连接方式,运用有限元方法,建立了以外框架变形最小为目标的装夹布局优化模型,通过将外框架的最小变形定义为个体的适应度评价函数,运用遗传算法构建了装夹布局优化模型的递推求解算法。利用所提出的方法能够找到螺栓数目增加后的最优装夹位置,使得涂胶过程中外框架变形最小,从而确保涂胶的均匀性,提高鞋子的耐用性。     

少片变截面钢板弹簧计算机辅助设计方法研究

针对当前少片变截面钢板弹簧设计、生产的现状,提出了一种少片簧计算机辅助设计方法。首先探讨了少片簧尺寸参数传统设计计算方法;利用Visual C++开发平台对SolidWorks软件进行二次开发,完成了少片簧自动建模系统的开发。最后以某型载货汽车少片簧为例,验证了上述方法的可行性。     

弹簧质量系统固有频率忽略自身质量的计算误差

介绍了单自由度弹簧质量系统固有频率的计算方法,并用不同的方法,比较了忽略弹簧质量和考虑弹簧质量对于固有频率计算值的影响.     

电磁激振器圆台橡胶弹簧的有限元分析

电磁激振器是一种非接触式激振器,对试件提供激振力。冲锤是由通电线圈产生的电磁力所驱动。在工作过程中,冲锤的冲击将产生很大的冲击力,在高频冲击下,冲锤将发生变形,甚至很快发生破坏,冲锤的使用寿命大大减小,并影响到电磁激振器的整体工作性能。在冲击系统中设置一个参数合理的圆台橡胶弹簧,可以解决这一工程实践问题。通过电磁激振器圆台橡胶弹簧有限元模型的分析,能够得到橡胶弹簧运用后产生的应力图,证明运用橡胶弹簧能够减小电磁激振器冲锤的应力,为工程应用打下理论基础。     

Application of He’s variational iteration method to the estimation of diaphragm deflection in MEMS capacitive microphone

In this paper, He’s variational iteration method (VIM) is used to analyze the deflection of poly silicon diaphragm of Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) capacitive microphone. The residual stresses in the material used to make the diaphragm change the vibrational characteristics of the microphone diaphragm and consequently influence the microphone’s first resonant frequency, cutoff frequency and sensitivity. The most successful devices use poly silicon as a diaphragm material, because of its residual stress is controllable by high-temperature annealing after ion implantation by boron or phosphorous. External acoustic force causes to deflect the diaphragm of the structure and VIM is a powerful analytical method to predict the structural behavior and the microphone performance. Comparison of this new method with the previous approximate solution [1], is applied to assure us about the accuracy of solution.     

QBe2导电弹簧断裂失效分析

通过对压力传感器中导电弹簧在使用过程中发生断裂情况,使用扫描电镜分析导电弹簧断口及成分,找出导电弹簧断裂失效的原因。并且从技术上提出相应的改进措施方案,提高导电弹簧的强度,有效预防压力传感器中导电弹簧在使用过程中发生断裂,大大提高产品的综合使用性能。