基于ADAMS的凸轮机构分析与动态仿真

对凸轮机构进行理论分析,在ADAMS软件环境下建立凸轮机构仿真模型,并进行运动学仿真分析,揭示其机构运动规律和状态。通过仿真分析得出了凸轮机构的位移、速度、加速度和力随时间的变化规律曲线,为凸轮机构尺寸合理设计和结构参数的优化设计提供一种有效方法。使设计人员在物理样机建造之前能快速、直观分析其性能,提高了设计效率和质量,节省了时间和成本。     

地震触发崩塌滑坡自组织临界性研究

汶川地震触发了大量崩塌滑坡灾害.这些规模差异巨大的现象之间,能量及空间是否存在着确定的分布规律?巨型崩滑和小规模坍塌是否遵从不同的形成机理?这些都是亟待解决的基本科学问题.作者在自组织临界状态(SOC)的概念框架下,通过震区典型路段考察,发现位于地震Ⅸ度区的崩滑工点,崩滑方量及崩滑体深度,与崩滑工点数目之间存在着良好的负幂律关系,地震Ⅹ度区也体现出有类似特征;拟静力模拟地震的沙堆离心模型实验表明,模型底板倾斜1.5°时,崩塌的动力学特性可以用幂律描述,底板倾斜达到3°时服从正态分布;元胞自动机模型数值模拟表明,随扰动强度增加沙堆模型动力学特性的演变是渐进的.从而从整体理论上对上述问题提出新的解释:处于青壮年期的山地斜坡系统具有SOC的内禀基本属性;存在一个地震强度阈值,在此之下地震触发的崩滑规模与出现频率之间的分布规律可用幂律描述,巨型崩滑灾害和小规模坍塌现象遵从同一形成机理.全新的认识可望为地震触发崩塌滑坡灾势评估提供普适性的概型并建立应用框架.     

平面盘形凸轮轮廓曲线统一建模的研究

将从动件的直线往复移动和定点往复摆动用虚拟摆动统一表示,采用单参数包络曲线理论建立直动和摆动从动件平面盘形凸轮轮廓的统一数学表达式。根据统一的数学表达式可以开发出一套适合于各类平面盘形凸轮机构的CAD软件包。     

扩散过程的元胞自动机模拟

以元胞自动机为研究方法,通过编写Matlab程序,以演化示意图的形式,模拟了圆域内的扩散过程,给出了累积演化率曲线.同时,用微积分的方法,解析了该扩散过程,并结合实例与元胞自动机方法对比.研究证明,元胞自动机可以生动形象地模拟扩散过程,且与微积分得到的结论一致.     

Cellular automaton-based algorithms for the dispersion of mobile wireless sensor networks

Due to the advent of sensor technology and its applications, mobile wireless sensor networks (MWSNs) have gained a significant amount of research interest. In a typical MWSN, sensors can move within the network. We develop a set of probabilistic and deterministic cellular automaton (CA)-based algorithms for motion planning problems in MWSNs. First, we consider a scenario where a group of sensors are deployed and they need to disperse in order to maximise the area covered by the network. In this variant of the problem we do not explicitly consider that the sensors should maintain the connectivity of the network while they move. Second, we consider a scenario where the sensors are initially randomly distributed and they need to disperse autonomously to both maximise the coverage of the network and maintain its connectivity. We carry out extensive simulations of both deterministic and randomised variants of the algorithms. For the first variant of the problem we compare our algorithms with one previous algorithm and find that our algorithm yields better network coverage than the earlier algorithm. We also find that probabilistic algorithms have better overall performance for the second variant. CA algorithms rely only on local information about the network and, hence, they can be used in practice for MWSN problems. On the other hand, locality of the algorithm implies that maintaining connectivity becomes a non-trivial problem.     

一种烟草包装机凸轮机构的反求方法

为反求出烟草包装机中的凸轮机构,并建立起一种凸轮机构的反求方法,本文利用现代测绘技术和计算机模拟技术,构建了凸轮机构的模拟模型.通过对凸轮机构进行运动学模拟分析,得到了它的位移曲线、速度曲线和加速度曲线,计算出了凸轮机构的设计参数,并应用最小二乘法计算出了从动件的运动规律函数.同时,还以平行分度凸轮为例,验证了该反求方法的可靠性.结果显示:拟合出的从动件运动规律与模拟得到的各项性能曲线比较吻合;反求出的凸轮轮廓与测绘出的凸轮轮廓比较吻合.因此,该种凸轮反求方法比较准确,可近似计算出凸轮的设计运动规律.     

细胞自动机：简单的规则，复杂的行为

细胞自动机是一种时间、空间与状态都离散的数学模型。回顾了初等细胞自动机模型的应用及其符号动力学刻画的相关文献,在大量统计性质和计算机模拟基础上,着重分析具有鲁棒Bernoulli移位特征的细胞自动机规则的一些符号动力学性质,揭示了细胞自动机的简单规则中蕴含着复杂、混沌的非线性动力学特性。这些结果丰富了细胞自动机的理论基础,也将促进符号动力系统的理论和应用的研究。     

元胞驻留视频群体状态预报方法

视频场景人群状态预报是防止公共场所安全事故的一种重要措施．为此提出了一种视频场景群体状态预报模型．该模型使用格内驻留元胞自动机(inner-grid parking cellular automata, IPCA)模型预报视频中群体状态．首先,通过光流法进行运动跟踪作为IPCA的输入特征对场景进行建模,并根据特征点的运动状态自适应地调整其在元胞格内的驻留时间以提高预报精度;其次,通过分析IPCA模型的预测结果判断群体微团间的相互作用得到视频帧的状态信息,从而达到对场景中人群状态进行预报的目的;最后,利用当前场景的状态信息对该场景的预报输出进行反馈校正,使模型能够及时地反映场景中群体状态的变化,该模型不依赖于具体的视频帧,以微团结构的碰撞作为异常检测依据．实验结果表明,与传统的检测方法相比,该预报模型能够提前预报视频场景中的异常状态,并具有较好的准确性．     

基于遗传元胞机的多态性作业车间布局建模

针对多态性作业车间布局问题,根据车间物流关系和二维空间约束条件,构建车间元胞机框架模型,并且引入遗传算法优化模型当中的自组织演化规则,最终建立多态性作业车间布局遗传元胞机模型.采用系统布置设计方法求取布局方案的初始解,在保证初始解有效性的基础上提高算法的寻优速度和精度,以物料搬运费用最小、车间面积利用率和设备平均利用率最大为模型多目标函数.通过实例验证了遗传元胞机模型求解多态性作业车间布局的可行性与实用性.     

基于元胞自动机的交通流分析

结合元胞自动机的理论,对车辆运行建立了交通流数学模型.通过C++软件描述了运行车辆除超车之外靠右行规则下,交通流量随换道概率变化的情况;通过Matlab软件进行仿真模拟,揭示了交通密度在右行规则控制下所形成的交通流的规律性.结果表明:在靠右行驶规则下,适当的转向概率和车速有利于交通流量的提升.