基于非线性力反馈模型的软组织变形仿真

虚拟手术仿真研究中反馈力一般采用线性模型,但软组织的反馈力往往呈现出非线性的特点.通过对软组织生物力学特性的分析,将非线性性质应用到软组织力反馈模型的研究.在保持原线性反馈力方向不变的前提下,加入非线性扰动,建立了反馈力的非线性模型,从而使反馈力更加真实.首先构建了人体肝脏物理模型,然后给出了非线性力反馈模型方程,并对人体肝脏物理模型变形和反馈力进行了仿真.为了减小计算量采用了整体刚度矩阵缩减算法.仿真结果表明该模型有较好的非线性和可调节性.     

一种优化WLAN上下行公平性的MAC机制

IEEE802．11DCF主要基于载波检测／碰撞退避多址接人协议和时隙制退避算法。因此,往往在基础架构模式中,AP与用户站在随机竞争信道过程中并无优势,并且DCF应用于多速率WLAN,各站点之间的竞争并不均匀（时间不均）,存在吞吐量异常和严重不公平性问题。通过建立三维Markov链模型,对非饱和状态下802．11 MAC协议上下行带宽公平性进行了分析,由此提出基于下行链路优先的DPMAC协议,其核心思想是：AP享有优先访问信道的权利,并且可以根据下行链路状态动态调整占有信道的时间,各用户站竞争信道仍然采用原有的IXZF访问方式。通过仿真证实DPMAC协议能很好地实现上下行链路公平性,达到满意的效果。     

不定Sturm-liouville算子的Jordan链

给出了验证一组解析函数是某个解析算子Jordan链的充分必要条件;并且具体构造出定义在有限区间（0,l）上具有一般分离型边界条件的不定Sturm-liouville算子的一个Jordan链。     

基于神经网络的轧制力预报模型

采用了BP神经网络对热轧无缝钢管穿孔过程中轧制力进行预测,在BP算法学习过程中引入了附加动量法和自适应学习速率,结合Levenberg-Marquardt优化方法,加快了学习时的收敛速度,试验证明,取得了良好的学习和测试效果。研究结果可为斜轧穿孔工具设计和工艺调整提供一定的理论依据,对解决生产中出现的实际问题、开发新产品和新工艺提供有效的指导。     

Experiment and finite element analysis of micromilling force

For predicting the milling force in process of micromilling aluminum alloy, the law for micromilling force changing under different milling parameters was studied. The elastic-plastic finite elelent model of micromilling was found using general commercial software. During modeling, the Johnson-Cook＇ s coupled thermal- mechanical model was used as workpieee material model, the Johnson-Cook＇ s shear failure principle was adopted as workpiece failure principle, and the coupled thermal-mechanical hexahedron strain hybrid modules and serf-adaptive grid technology based on the updated Lagrange formulation were used to mesh the workpiece＇ s elements, while the friction between tool and workpiece obeys the modified Coulomb＇ s law that combines with the sliding friction and the adhesive friction. By means of finite element analysis, the law for micromilling force changing under different milling parameters was obtained, and the results were analyzed and compared. Finally micromilling experiments were carried out to validate the results of simulation.     

An improved fabrication method for carbon nanotube probe

An improved arc discharge method is developed to fabricate the carbon nanotube probe. In this method, the silicon probe and the carbon nanotube were manipulated under an optical microscope. When the silicon probe and the carbon nanotube were very close, 30-60 V dc or ae was applied between them, and the carbon nanotube was divided and attached to the end of the silicon probe. Comparing with the arc discharge method, the new method need not coat the silicon probe with metal in advance, which can greatly reduce the fabrication difficulty and cost. The fabricated carbon nanotube probe exhibits the good property of high aspect ratio and can reflect the true topography more accurately than the silicon probe.     

螺旋埋弧焊管焊缝中链状气孔的判定

焊缝气孔是一种体积性缺欠,对焊缝强度的影响不可忽视,因而气孔缺欠的判定是焊缝缺陷评判的重要内容之一。链状气孔是螺旋埋弧焊管焊缝中最常见的缺欠之一,因其气孔数量多且间距不等,因而准确判定具有一定的难度,且评判过程比较繁琐。介绍了链状气孔常用的评定方法,即以点数评级和以气孔直径评级,说明了评定链状气孔应注意的事项。     

CO2集中力源的地震波场特征及应用

CO₂震源通过调节泄压头的出气口控制激发方向,实现集中力源的定向激发,克服了传统震源激发方向不可控的难题,然而CO₂集中力源在煤层中激发的三维波场特征尚未揭示。基于此,笔者通过三维数值模拟、物理分析、现场试验对CO₂集中力源进行研究,结果表明:不同集中力源在煤层中激发的地震波场差异显著,通过力学机制分析了均匀模型及煤-岩-煤模型X方向集中力源下多分量不同方向纵波、横波及槽波振幅差异特性,研究了煤层界面对地震波传播的影响机制,进一步解释了煤层内部激发X方向集中力源加载下体波、槽波的波场特征和传播机理。研究发现X方向集中力源在X分量中沿着震源位置的Y方向槽波振幅最强,Y方向集中力源在Y分量中沿着震源位置的X方向槽波振幅最强,Z方向集中力源的Z分量槽波振幅强。因此,X方向集中力源适合回采工作面Love型槽波透射探测,Y方向集中力源适合掘进工作面Love型槽波超前探测,Z方向集中力源适合Rayleigh型槽波勘探。利用X方向集中力源进行了面内透射试验,对多组CO₂集中力源激发多道接收的地震记录进行了槽波能量...     

缝纫机器人对织物张力与位置的模糊阻抗控制

为解决缝纫机器人末端执行器在按压织物滑动前行和按压织物缝纫时需要保证织物不起褶皱且缝纫轨迹针脚均匀的问题,采用模糊阻抗控制方法对机器人末端位置以及机器人末端与织物接触力的同时控制。建立缝纫机器人实际缝纫系统模型,采取将机器人末端按压织物的力与按压位置进行力/位阻抗控制的策略,并根据模糊规则选取了缝纫系统最优阻抗参数。实验结果表明:模糊阻抗控制方法能够实现机器人操作织物的位置和机器人末端按压织物操作力之间的动态平衡,能够在保证机器人各关节平稳运动的基础上实现缝纫时接触力和位置的同时控制要求。     

结球白菜干耗的真空预冷实验研究

以天津产高桩型结球白菜作为实验的对象,研究结球白菜处理量与预冷时间之间的关系,总结出结球白菜处理量与干耗损失之间的经验公式。用保鲜膜把结球白菜密封,置于两侧开孔的包装箱内,与未加包装的结球白菜进行不同位置的温度和干耗的对比分析,得出包装对结球白菜真空预冷效果的影响。根据捕水理论计算,拟合出结球白菜干耗计算的理论公式,并由实验验证了合理性。