桥式起重机吊重摆动的参变振动模型

针对起重机吊重摆动问题,着重探讨了吊重垂直运动对摆振的影响,在允许的假设条件下建立了起重机吊重摆动的数学模型,用坐标变换把起重机微分方程转化为Hill方程标准形式,通过研究Hill方程找出起重机吊重做减幅摆动的条件。最后引入参数平面,绘制Hill方程稳定图,即起重机吊重做减幅摆动的图示。结果表明：通过控制摆长实现起重机吊重的消摆需要综合考虑初始摆长、摆长的变化幅度和变化周期这三个参数,由这三个参数结合引入的参数平面求得一个坐标点,当这个点落在参数平面的减幅振动区域就可以实现吊重的消摆。     

充要条件的判断与证明

从多个角度对充要条件的定义进行剖析,并深刻阐述应用定义法、等价法、集合法、逻辑判断法等多种方法对命题间的充要关系进行判定的步骤与规律.简化解题步骤,降低解题难度,培养学生的逻辑思维能力.     

基于等边三角形的摄像机标定方法

利用摄影儿何中交比不变性的性质,从给定的n幅图像中捉取所需要的点坐标,求解出三纽两两正交的直线的消失点的坐标.根据光心与消失点的连线为直线的方向建立3n个方程,从中线性的求解出相机的内参数.实验证明该方法不需要特定的标定模板,具有一定的实用价值.     

基于粒子滤波算法的锂离子电池剩余寿命预测方法研究

运用粒子滤波算法,进行了锂离子电池剩余寿命(RUL)的预测,提出了一种基于模型法和数据驱动法相融合的简单有效的RUL预测方法。该方法通过模型法和数据驱动法的融合,将双指数经验退化模型进行变形,以减少模型参数,降低参数训练难度,利用粒子滤波算法跟踪电池容量衰退的过程;为提高预测精确度,引入自回归(AR)时间序列模型修正状态空间方程的观测值。实验证实,该方法可以有效地预估出锂电池的剩余寿命。     

平流层飞艇充气柔性膜结构的区间不确定优化

根据随体坐标描述法,以变形后的构型作为参考基准,研究构建准确的充气膜结构应变/位移几何关系。利用虚功原理建立平衡方程,同时使用更新的拉格朗日格式(UL格式)保证膜结构分析求解的精度和稳定性。在充气柔性膜结构的分析和优化中引入不确定性参数,通过区间数学理论对其进行刻画。基于区间不确定性优化的模型和算法,对充气膜结构进行区间可靠性优化,为提高膜结构在复杂工况下的可靠性,降低失效概率提供借鉴和参考。     

基于点云精简的大型环锻件外形尺寸测量方法

针对大型环锻件尺寸测量过程中测得的点云数据量庞大、点云网格质量低下等问题,提出了一种环形锻件点云精简测量算法。首先设定了锻件网格上每个顶点的内点和边界的目标高斯曲率为零;接着根据设定好的目标曲率,使用Ricci流方程来优化Ricci流离散熵能量,计算得到平面目标度量,得到网格上每一点的参数化坐标;最后基于得到的参数化坐标来扩展顶点维度,并引入顶点约束因子加权代价函数进行网格精简测量。实验结果表明,所提出的算法能够处理结构复杂的点云模型,且简化后的点云模型边界几何特征保持良好,能够满足工业数字化制造的测量尺寸精度需求。     

气浮台-薄板刚-柔耦合系统动力学建模和实验研究

本文对气浮台和大变形薄板多体系统动力学建模理论和实验方法进行研究。基于非线性应变和位移关系,从曲率的精确表达式出发,用绝对节点坐标法建立了大变形矩形薄板的动力学变分方程。考虑结构阻尼,建立了气浮台和大变形薄板多体系统的动力学方程。利用非接触式的运动测量仪测量特征点的速度和气浮台的角速度,利用应变仪测量特征点的应变,通过理论和实验结果的数值对比验证了本文几何非线性动力学模型的正确性。     

基于弹性动力学的爆破动剪切荷载锚喷支护参数研究

为得到爆破动力作用下的锚喷支护参数,在引入"转换因子"的基础上,采用"升维法"推导三维柱坐标下的平面剪切波波动方程,得到能量密度表达式和总能量表达式,再据此获得锚固后岩体的剪切波分布面积增大系数,从弹性动力学这个新的角度一定程度上揭示了爆破动剪切荷载锚喷支护机理,提出了确定锚固参数的新思路。以软岩隧道为具体工程应用对象,基于围岩稳定性分级,采用振幅衰减法和分布面积增大系数法对其锚固参数进行了设计计算,与传统方法相比,该方法不仅计算结果与传统方法计算结果保持一致,还能较大程度上减小确定锚固参数的难度。     

关于用构造法解数学题的一点探讨

根据题目的条件和结论，构造出几何图形、方程、代数式、函数、数列、多项式等寻求解题途径的方法，称之为构造法。构造法是中学数学一种重要的解题方法，虽然构造过程存在一定的难度，但是它对于培养学生的创新能力却是很有益处的。因此，在教学过程中要有意识地对学生进行这方面能力的引导和训练。下面，笔者通过构造法（函数式）解数学题进行这方面知识的探讨。     

基于全站仪的大口径超声流量计

对于现场安装的大口径超声流量计,几何参数的准确测量直接关系到流量计的测量准确度.利用流量计特征点的三维坐标计算其几何参数是最直接和最准确的一种方法.全站仪是集光学、电子学、计算机技术等学科为一体的高科技测绘产品,可以直接测量目标的三维坐标.与传统测量方法相比,全站仪具有测量准确度高,使用方便,无需搭建脚手架等优点.首次将全站仪引入到国内的流量计检测领域,结合三峡电站流量计的几何检测问题,介绍了基于全站仪的超声流量计几何参数测量方法和注意事项.     

高职"双证书"制度现存问题及对策探讨

职业资格证书是衡量职业能力的一个标准,同时也是提高学生职业能力的重要途径.总结现行的高职.双证书"模式运行过程中出现的主要问题:证书缺乏规范、证书与能力相背离、双证教育相背离的问题.最后提出几点建议:企业、行业协会与高职院校三方合作;将职业资格证书替代或部分替代某些实践性较强的课程:引入表现性评价方法.     

索穹顶结构非线性分析的杆索有限元法

索穹顶结构是大变形柔性组合结构，其受力分析属于几何非线性问题，求解较复杂。本文应用有限元法，结合索穹顶结构特征，提出三节点等参数索单元与两节点杆单元相结合的混合有限元模式。基于Lagrangian坐标描述法和虚功原理推导了空间拉索和杆单元的大位移刚度矩阵，并建立了索穹顶结构非线性分析的增量平衡方程，利用NewtonRaphson法进行了实例计算。结果表明，本文方法精度很高，适合于索穹顶结构的空间非线性分析。     

双摄像机靶标成像视觉坐标测量方法研究

提出了一种利用手持式靶标实现双目视觉三维坐标测量的新方法,以靶标作为成像目标,利用靶标与被测面接触,通过分析靶标上已知特征点的成像变化,实现与靶标接触点的三维坐标测量,这一测量新方法,可以实现视觉系统外部参数测量中的自标定,并能实现遮挡点的测量,研究中利用空间透视变换建立了这一方法的非线性测量模型,介绍了基于Newton非线性迭代的测量方程的求解方法,以矩阵分析理论为基础,讨论了影响测量方程求解的因素,并提出了方法中重要部件手握式靶标上特征点分布的基本约束条件,通过数值计算分析了图像处理误差、有效焦距和基线标定误差对测量方法的影响,实验结果验证了理论分析的正确性和应用的可行性。     

梯度功能梁中一维非线性波的孤波解

在考虑有限变形并引入横向Poisson效应的情况下,利用Hamilton变分原理,推导出了梯度功能梁的一维非线性波动方程。运用行波约化法将非线性波动方程化为常微分方程,然后利用位移形函数的系数待定法求出了非线性波动方程的位移孤波解。通过实例分析了材料参数沿厚度方向指数形式变化和抛物线形式变化时,材料参数和波传播时的波速对孤波的波幅和波宽的影响。     

天线结构参数化有限元分析及其变形反射面的拟合

基于ANSYS软件,以载荷作为变量,对某型天线结构进行参数化有限元分析,将反射面上的节点作为采样点,拟合变形反射面的精确数学方程;将非线性曲面目标函数伪线性化处理,并基于最小二乘法数值迭代方法,确定反应曲面几何方程的各个参数;该方法易于程序化,能有效地指导天线的结构设计.     

基于手眼系统的视觉定位研究

针对自动化产品装配中的视觉定位问题,搭建一套基于手眼(eye-in-hand)系统的机器视觉装配实验平台。在Halcon软件平台上运用张正友标定法对相机内参数和外参数进行标定,并利用手眼关系方程CX=XD求解出机器人的手眼关系以完成手眼系统标定的过程,最终将手眼系统标定结果应用于视觉装配平面的目标点定位。其中以机器人定位到的目标点坐标为理想位置坐标,对视觉定位与机器人定位得到的目标点位置进行比较分析,验证该手眼系统视觉定位的准确性并对视觉系统进行不确定度评定,实验重复性良好。实验结果表明,用此方法得到的手眼系统视觉定位精度能达到0.6 mm,满足机器视觉生产线上产品装配的需求。     

一种有效降低红外预警系统虚警率的检测算法

为了解决红外预警系统在受到地物、云层、飞鸟等干扰点的影响下,目标探测虚警率高的问题,提出一种基于目标点角坐标变化的检测算法.该算法是先通过分析系统扫描到的目标点角速度变化情况,将可能的目标点从含有噪声的背景中分离出来;然后利用内点惩罚函数及最速下降法相结合的最优值算法求出每个目标点的航路;最后,对航路的真实性进行判断,从而检测出运动目标.通过实验证明了该算法抗噪声干扰能力强,易于硬件实现,能够有效地降低红外预警系统的虚警率.     

单摆大振幅振动的解析逼近解

构造了单摆大振幅振动的高精度解析逼近周期和周期解.首先,利用Maclaurin展开和Chebyshev多项式加速技术将单摆振动方程中的正弦型恢复力用三次多项式近似代替,得到一个Duffing型方程;然后,将牛顿法与谐波平衡法结合起来建立Duffing方程的解析逼近周期及周期解,从而给出单摆振动的解析逼近解.因此,在求解过程中避免了关于参数的非线性代数方程组的出现,只需解线性代数方程组就能建立单摆振动的解析逼近周期及周期解.几乎在振幅(初始摆角)的全部取值范围内,与数值方法给出"精确"周期及周期解比较,得到的解析逼近解都有很高的逼近精度.     

一道习题,一堂习题课

介绍了一堂画法几何习题课的教学情况,以"线、面夹角"求解为例,将画法几何教学中常用的"换面法"、"直角三角形法"等结合在一起,综合运用,把较为复杂的作图问题用基本作图方法逐步解决.习题课上突出循序渐进、由浅入深的教学过程,从中感受到认真细致的教学准备工作的必要.在求解一道习题中,通过启发式教育,灵活介绍多种解题方法,以此提高学生分析问题和创新思维的能力.     

单影像运动目标六维参数测量方法

为了得到目标的6雏空间参数,一般需要采用两台或多台摄像机在不同的位置同时拍摄,得到具有一定视差的立体像对,通过交会计算得到目标空间参数.本文通过对经典的摄影测量共线方程进行改化,将待解算参数作为方程参数,得到扩展的共线方程.当刚体目标上有3个或以上坐标已知的参考标志点时,利用单幅影像就可以得到目标的6维空间参数.由于需要的摄像机少,该技术方法可以应用到不允许安装过多摄像机的场合,如飞行试验、航空器件对接等,并且能节省一半的人力和物力,具有较好的经济效益.