磁场同步跟随式电磁悬浮微驱动器的理论分析与建模

提出了一种基于磁场同步跟随的新型电磁悬浮式微驱动器,解决了悬浮驱动力与横向力相互耦合的问题,可实现高精度微运动.通过理论分析,建立了该驱动器的驱动力数学模型;采用矢量磁位法、傅里叶级数法和麦克斯韦张量法完成了该驱动器的特征参数辨识,并分析了永磁体材料、尺寸、导线阵列电流大小以及气隙高度对悬浮力大小的影响,由此得到悬浮力与气隙、电流的关系.实验结果证实了理论分析与建模的正确性以及该驱动器的实际可行性.     

基于灰色-层次理论的润滑脂综合性能评价

提出基于层次法与灰色关联法相结合的润滑脂综合性能评价方法,该方法采用层次分析法确定润滑脂各评价指标的权重,利用灰色关联法构建出润滑脂的评价模型,通过计算得到润滑脂各关联度的大小预估选用润滑脂的最优方案。通过台架测试证实了该评价方法的有效性,为高效地筛选轴承润滑脂提供了一种新方法。     

时间序列方法在结构裂纹故障诊断中的应用

将时间序列的方法应用到结构裂纹的确定中,并且把残差法与时间序列结合起来确定结构裂纹的位置及大小。最后通过实验验证了该方法的有效性。     

梁内缺陷识别的反分析方法

对梁的缺陷识别问题进行了研究,利用阻尼最小二乘法建立了一种识别梁缺陷的方法,该方法根据梁横向振动的固有频率变化识别缺陷区域的大小,位置和缺陷区域内的一些物性参数,算例表明该方法的有效性。     

基于钢丝绳股绳张力在线自动检测技术

根据三点弯曲法原理设计钢丝绳股绳张力测定传感器,通过微处理机检测多股钢丝绳张力大小,成功实现了钢丝绳股绳张力在线自动检测。现场试验结果表明:该检测系统工作性能稳定可靠。     

基于边界搜索法的4UPS-UPU并联机构工作空间分析

设计了一种4UPS-UPU并联机构,通过矢量代数法求解该并联机构运动学逆解,给出关节变量与末端位姿间的映射关系.采用边界搜索法分析并联机构定姿态时的工作空间,获得工作空间的三维图形,计算工作空间大小.研究该并联机构的支链长度、动静平台半径和运动副转角等结构参数和运动参数对其工作空间大小的影响,为机构的参数优化及轨迹规划提供理论依据.     

时间序列方法在结构裂纹故障诊断中的应用

将时间序列的方法应用到结构裂纹的确定中，并且把残差法与时间序列结合起来确定结构裂纹的位置及大小。最后通过实验验证了该方法的有效性。     

透射光脉动法在颗粒测量运用中若干问题探讨

介绍了透射光脉动法测量颗粒系粒径大小和浓度的基本原理和主要研究进展.由于装置简单,该方法在实际工业生产中具有很好在线检测的应用前景.文中对影响其粒径和浓度测量上下限的因素进行了讨论,并初步探讨了将该方法用于测量多分散和高浓度颗粒系方面的可行性.     

基于FPGA的血细胞分析装置设计

血液分析仪能快速检测血液成分,在临床检验中应用非常广泛。针对传统的模拟电路法识别血细胞信号的弊端,本文给出了一种基于状态分析的数字化识别方法,该方法简单可靠,检测精度高,且易于在FPGA实现。采用该方法在Cyclone II EP2C5中构建了三通道血细胞分析装置,用一片FPGA芯片代替了传统庞大的识别统计电路。该装置可用于Coulter法测量流体中血细胞个数及体积大小,经三分类血球仪测试,检测结果优于血液分析仪国家标准。     

基于工作空间和遗传算法的虚拟轴机床参数设计

分析了影响三腿虚拟轴机床工作空间形状和大小的因素 ,将满足工作空间要求的机床参数设计问题归结为三变量优化问题 ,采用遗传算法进行求解。运用该法可确定主要的机床参数 ,为机床的总体设计提供依据。     

弹塑性力学问题的无网格法分析

提出弹塑性力学问题的无网格局部Petrov—Galerkin(meshless local Petrov—Galerkin，MLPG)方法，这是一种真正的无网格方法。这种方法采用移动最小二乘近似函数作为试函数，并且采用移动最小二乘近似函数的权函数作为加权残值法的权函数，本质边界条件用罚因子法施加。文中采用Newton—Raphson法进行计算。计算实例表明．局部Petrov—Galerkin方法是一种很有效的求解弹塑性力学问题的方法。     

结构体面力重构的边界元逆分析法研究

结构体的边界条件未能充分给出的情况下,用常规边界元法很难作出正确的结构分析。本文利用边界元法与非线性优化技术相结合,根据弹性体内或边界上的位移、应力等附加信息,建立了结构体面力重构的边界元逆分析法的基本模型,算例证明了该理论的有效性。     

二维声学数值计算的梯度最小二乘加权

针对传统有限元法求解声学问题由于刚度矩阵过硬导致较大的色散误差,以及在较高波数和网格扭曲时计算精度过低甚至错误的问题,采用移动最小二乘权函数对传统有限元法的声压梯度进行加权重构,推导了梯度移动最小二乘加权(Gradient weighted by moving least-squares,GW-MLS)的二维声学计算公式。对声压梯度的加权重构使得GW-MLS模型的刚度相对于FEM模型得以软化,刚度更接近真实模型刚度。采用与有限元法相同的方式构造质量矩阵和边界积分矢量,保证质量矩阵和边界条件的正确施加和积分精度。通过二维管道声腔模型和二维车内声腔模型算例对所提出的算法进行验证,数值分析结果表明,GW-MLS有效地减少了色散误差的影响,提高了计算精度,尤其是对较高波数和网格扭曲时表现出良好的适应性。     

二维声学数值计算的径向插值有限元法

针对声学有限元分析中四节点等参单元计算精度低,对网格质量敏感的问题,将无网格径向插值技术引入到标准有限元中,构造径向插值形函数,推导径向插值有限元法(Radial interpolation finite element method,RIFEM)的二维声学数值计算公式。二维声学RIFEM采用标准有限元法形函数构造系统离散方程的声学刚度矩阵和边界积分矢量,保证了声压梯度和边界条件在区域边界的积分精度;采用径向插值形函数构造系统离散方程的质量矩阵,提高了声压数值近似函数的插值精度。对管道二维声腔模型和某轿车二维声腔模型的数值分析结果表明,与标准有限元法和SFEM相比,RIFEM的计算精度更高,对波数、单元尺寸和网格扭曲程度的灵敏度更低。因此RIFEM可以很好地应用于二维声学数值分析,具有广阔的工程应用前景。     

基于薄壁圆盘双面磨削工艺研究

提出了一种新的磨削加工方法,即采用双端面磨削技术代替原有平面磨削技术。从理论分析采用双面磨削的可行性,研制专用双端面数控磨削设备,进行双端面磨削专用砂轮的试验研制,解决了磨削特殊弹簧钢,硬而粘,磨削性不好,大面积一次去屑率高的工艺难点。采用单因素试验法,进行双面磨削工艺参数试验研究,确定了最优磨削参数组合,并进行实验验证加工工艺的可行性。解决了工件端面跳动合格率低的问题,磨削效率提高了5倍,并成功应用于大批量生产加工中。     

A dynamic boundary model for implementation of boundary conditions in lattice-Boltzmann method

Methodology of implementation of the no-slip boundary condition in the lattice-Boltzmann method affects overall accuracy of the numerical solutions as well as the stability of the solution procedure. We propose a new algorithm, i.e., the method of using a dynamic equation for establishing no-slip boundary conditions on walls. The distribution functions on the wall along each of the links across the physical boundary are assumed to be composed of equilibrium and non-equilibrium parts which inherit the idea of Guo’s extrapolation method (2002). In the proposed algorithm, we employed a dynamic equation to correct the velocity error occurring on the physical boundary. Numerical results show that the dynamic boundary model is featured with improved accuracy and simplicity. The proposed method is postulated to be useful especially in the study on microfluidic mixing.     

Local adaptive differential quadrature for free vibration analysis of cylindrical shells with various boundary conditions

This paper presents the formulation and numerical analysis of circular cylindrical shells by the local adaptive differential quadrature method (LaDQM), which employs both localized interpolating basis functions and exterior grid points for boundary treatments. The governing equations of motion are formulated using the Goldenveizer–Novozhilov shell theory. Appropriate management of exterior grid points is presented to couple the discretized boundary conditions with the governing differential equations instead of using the interior points. The use of compactly supported interpolating basis functions leads to banded and well-conditioned matrices, and thus, enables large-scale computations. The treatment of boundary conditions with exterior grid points avoids spurious eigenvalues. Detailed formulations are presented for the treatment of various shell boundary conditions. Convergence and comparison studies against existing solutions in the literature are carried out to examine the efficiency and reliability of the present approach. It is found that accurate natural frequencies can be obtained by using a small number of grid points with exterior points to accommodate the boundary conditions.     

内压作用下圆柱壳开孔接管的分析设计方法

对于带径向接管的圆柱形压力容器,提出了一种以薄壳理论为基础的应力分析方法。与前人采用各种简化理论解不同,该方法基于精确的圆柱壳Morley方程解以及两圆柱壳交贯线处精确的边界条件,从而提高了解的精度,其适用范围扩大至开孔率0.93。一系列密网格三维有限元解验证了解的可靠性。本文根据作者所提出的理论解给出了圆柱壳大开孔补强的分析设计方法,分析表明：在大开孔情况下等面积补强法没有足够的安全裕度。     

PESEDOSPECTRAL-MULTIWAVELET-GALERKIN METHOD FOR ADVECTION-DIFFUSION PROBLEM WITH COMPLEX BOUNDARY

The element of pesedospectral-multiwavelet-Galerkin method, and how to combine it with penalty method for treating boundary conditions are given. Multiwavelet bases don't overlap on the given scale, and possess the same compact set in a group of several functions, so they can be directly used to the numerical discretion on the finite interval. Numerical tests show that general boundary conditions can be enforced with the penalty method, and that pesedospectral-multiwavelet-Galerkin method can well track the solutions' development. This also proves that pesedospec-tral-multiwavelet-Galerkin method is effective.     

采用数值计算进行膜材预张力测量方法初探

针对目前膜材预张力测量技术明显滞后于建筑膜结构广泛应用的现状,采用归纳的方法,通过大量的数值计算,总结得到了关于膜材在平面外均布荷载作用下荷载、位移与预张力关系的几个特性,根据这几个特性,提出了膜材预张力测定的数值测量方法。对测量过程的有限元模拟表明,该方法在理论上是可行的,测量结果能达到较高的精度