基于ADAMS平台的串联机器人运动学逆问题求解

借助ADANS平台提供的点驱动和 ADAMS/PostProcessor模块,提出了求解六自由度串联机器人运动学逆问题的一种方法.这种方法可视直观、简单快捷,且求解结果就是机器人工作路径的最优解,便于实现对机器人的实时控制.此外,通过相应的转换程序还可以直接生成控制机器人运动的程序文件.     

特征值逆问题求解的遗传算法-神经网络方法研究

研究了基于遗传算法-神经网络集成的特征值反问题求解模型。将问题归结为一个求结构重量最轻并受频率约束的结构优化问题,利用人工神经网络作为结构近似分析器,可获得不同结构尺寸下的结构响应值;利用遗传算法作为寻优工具,可直接利用神经网络提供的离散数值,搜索效率高,获得全局最优解的概率大。数值例子表明了该方法的有效性。     

基于逆问题求解的汽车操纵性能分析

采用人-车-路闭环系统操纵性能的客观评价方法，通过优化评价指标得到了双移线道路输入时驾驶员最优的预瞄时间和跟随阶数。针对原始的和经过优化的两个闭环系统，利用径向基函数神经网络建立了汽车侧向位移和其他响应之间的映射关系。将待跟踪路径输入两个训练好的神经网络，反解出汽车其他的响应，可以方便地比较两个闭环系统跟踪同一条路径时的操纵性能。仿真结果表明：这种方法能够避免由于闭环系统参数变化而跟踪不同行驶路径进而对汽车操纵性能的比较产生的不利影响；基于径向基网络的逆问题求解方法是可行的，并且具有求解精度高、运算速度快及抗干扰能力强等优点。     

电磁成像逆问题的初步求解及图像重建

从电磁层析成像(EMT)系统的数学模型出发,运用格林函数法对其逆问题进行理论分析,得到了表征EMT电磁逆问题的积分形式解,阐明了物场内电磁场与待测物场特性分布的关系.图像重建说明格林函数法求解EMT逆问题是可行的.     

尘土颗粒对触点材料电接触性能的影响

以75~150μm的二氧化硅颗粒为代表讨论分析接触压力对微动失效的影响。在不同的压力下进行了多组微动实验,对实验数据和结果进行了曲线拟合和加速度分析,结果表明在微动过程中,颗粒发生了破碎和推开,使得电压变化曲线不断波动,接触压力对微动失效的影响并不是单调的,存在容易引起失效的压力。     

进电端放电法对单晶硅电火花加工接触电阻的影响研究

为改善高电阻率硅的电火花线切割可加工性,提出了一种在半导体电镀金属薄膜表面放电的方法（简称进电端放电法）。首先在硅(电阻率为2.1Ω·cm)表面电镀一层铜膜,然后利用铜刷作电极,在铜膜表面进行放电,利用放电形成的高温在硅表面形成重掺杂层,以降低接触势垒。分析了表面重掺杂层的形成机理,制备了硅试件并得到了伏安曲线,结果表明,试件的进电端接触电阻明显减小。最后采用进电端放电法对电阻率为2.1Ω·cm、直径为100mm的硅锭进行电火花线切割试验,加工效率可由12mm2/min提高至30mm2/min。     

插拔对贮存电连接器性能退化的影响研究

针对目前电连接器的贮存寿命评估中尚未明确计入插拔的效应,因而不能准确地指导实际应用的现状,以Y11P-1419型电连接器为研究对象,深入分析了电连接器贮存期间的氧化腐蚀和定期的测试插拔所造成的接触失效,并设计了实验室模拟实际贮存的加速退化对照试验,进而通过对试验现象的观察、试验数据的统计分析和试验样品插孔微观表面形貌的扫描电镜(SEM)与能谱(EDS)分析等方面的研究,明确了贮存电连接器计入插拔的效应:因定期插拔造成了插拔后的阻值跳变,且因插拔而逐渐刮擦磨损镀金层和氧化膜、裸露基体铜,加速了后续贮存期间接触区域的氧化腐蚀。研究结果表明,插拔明显地加快了贮存电连接器性能退化的进程。因此,为了提高电连接器贮存寿命评估的准确度,必须计入插拔因素的影响。     

电磁流量计电极粗糙度对测量结果的影响研究

用于高雷诺数流体测量的电磁流量计,其传感器测量电极的表面粗糙度将会对电极附近的流场产生影响。根据电磁流量传感器的权重函数理论可知,电极附近流场的变化将极大的影响电磁流量计的测量信号,导致测量结果产生误差。该文提出了一种使电磁流量传感器测量电极的表面粗糙度不影响流场的方法,首先应用CFD方法分析了测量电极粗糙度对流场的影响,然后用权重函数理论分析了测量误差产生的原因,提出了对电磁流量传感器的结构改造方案,最后通过流场仿真验证了改造方案的可行性。结果表明,该文提出的方法可以很好的解决测量电极表面粗糙度造成的测量误差问题。     

电铸工艺对工具电极材料抗电蚀性能的影响研究

提升基于准LIGA工艺制作的微细电火花加工工具电极材料的耐电蚀能力,是准LIGAMicroEDM组合加工高深宽比三维微结构可靠实现的重要研究内容。论述了该组合加工的技术优势及其工艺路线,理论分析了电铸电极材料电蚀性的影响因素,试验研究了电沉积工艺参数和操作条件如添加剂种类及其添加量、电流密度、温度等对电铸铜工具电极电蚀能力的影响。结果表明,组合添加适量明胶和Cl-,在适当的电流密度和温度等工作条件下,电铸出的铜工具电极在微细电火花加工中表现出超强的耐电蚀能力,重量相对损耗为0.3%。     

电蚀产物对微细电火花电极形状损耗影响的实验研究

针对微细电火花加工技术特点,开展电极形状损耗形成机理的研究,设计了开放状态微细电火花加工实验方法,实现电蚀产物浓度的改变;通过实验对比不同加工状态下微细电火花加工电极形状损耗变化、工件表面微观形貌和重熔层情况,系统研究不同电蚀产物浓度作用下电极形状损耗的影响规律;分析微细电极形状损耗的影响机制,总结内凹坑形状变化与电蚀产物的内在关系。研究成果为实现微细电极的形状控制提供了一定的实验及理论依据,达到了提升微细电火花加工质量和加工稳定性的目标。     

工业机器人逆解问题的旋量解法

运用旋量方法建立工业机器人运动学模型,提出一类子问题以求解通用的逆解算法。利用仿真软件DELMIA的机器人模型库,给出一种"特殊位形法"来求解机器人连杆参数。将机器人前三个关节运动定义为一类新的子问题,即已知点绕两个平行轴线和一个与前两个轴垂直的轴线旋转至定点的问题。结合经典的Paden-Kahan子问题,推导出机器人8组逆解的解析算式。以IRB1400弧焊机器人为例,验证算法正确性。仿真结果显示算法误差在10-12数量级,耗时不到0.12 ms,能够满足机器人控制系统高精度和实时性要求。     

基于反渐开线函数的求解

重点介绍渐开线的形成原理及渐开线函数式的推导,在Excel中调用宏程序来编写VB程序,分别采用牛顿迭代法和普通迭代公式来实现程序的算法并编写VB程序,有效地解决了反渐开线函数的计算问题,结果准确可靠。     

Stewart平台位置反解研究

Stewart机构运动比较复杂,仅仅通过数学模型的方法,无法充分直观的分析机构在不同位姿下各条液压缸长度的变化情况。据此,提出了基于Simulink环境下对Stewart平台进行位置反解的建模与仿真方法。在通过建立Stewart平台位置反解数学模型的基础上,分析了Simulink中各模块的使用及参数设置方法,对位置反解的数学模型进行了建模,并对Stewart机构6个单自由度的液压缸运动进行了仿真。结果表明,通过仿真曲线直观地了解了六自由度摇摆台位姿变化时,6条液压缸杆长变化规律。     

Research on Stability Problem of Ultrasonic Inverse Scattering Equation

Russian Journal of Nondestructive Testing - The ill-posed problem of the ultrasonic inverse scattering equation is presented as existence, uniqueness, and stability. Among these three points,...     

Determining Geometric-Acoustic Properties of a Weld as a Solution to the Inverse Coefficient Problem for a Scalar Wave Equation

Russian Journal of Nondestructive Testing - Ultrasonic tomographic methods of nondestructive testing of objects have been developed in order to determine the geometry of a weld and to estimate the...     

基于近似模型的拉延筋几何参数反求

引入响应面方法和遗传算法建立基于近似模型的拉延筋几何参数反求方法。首先以等效拉延阻力为设计变量，通过均匀拉丁方试验设计方法提取适当的设计参数样本构造响应面近似模型，并不断优化响应面模型，获取最优等效拉延阻力；然后以最优等效拉延阻力为约束条件，结合等效拉延阻力计算和小种群遗传算法反求拉延筋几何参数。整个反求过程采用等效拉延筋有限元模型进行仿真计算，避免有限元模型的网格重划分及由真实拉延筋模型引入的计算效率问题。数值算例表明，基于近似模型的拉延筋几何参数反求方法可在设计兴趣域内快速寻优，有助于加快模具设计进程，降低生产成本。     

热力耦合反问题研究

引入Bregman距离函数及其加权函数,应用正则化技术,建立一种非定常热力耦合反问题的数值求解模式.利用测量信息和计算信息的残差构造最小二乘函数,将反演识别问题转化为一个优化问题进行求解.时域上采用时域精细算法进行离散,空间上采用八节点等参元技术进行离散,分别建立便于敏度分析的热力耦合正演和反演数值模型.该模型不仅考虑了非均质和参数分布的影响,而且也便于正演和反演问题的敏度分析,可对热导率和热边界条件等宗量进行有效的单一和组合识别.给出相关的数值算例,对信息测量误差以及不同函数形式的计算结果作了探讨.数值结果表明,所建模型能够对非定常热力耦合反问题进行有效的求解,对各宗量进行有效的识别,并具有较高的计算精度、较好的稳定性和一定的抗噪性.     

关于机构运动学解法的讨论

在矢量分析的基础上,通过求解矢量三角形的方法,求解机构运动学的问题。它比用Newton-Raphson方法来的更为简捷,即可求出执行件的位移,还可求出各构件的速度和加速度,为工程计算中使用计算机分析问题或计算机辅助教学带来方便。     

Inverse Problem of Magnetostatics in Saturation Fields

Russian Journal of Nondestructive Testing - We have derived integro-differential equations whose solutions determine the shape of an arbitrary ferromagnetic saturation-magnetized body, or a cavity...