为合理确定组成环的统计公差，以实现预期质量目标并保证封闭环的精度和质量指标，需要解决尺寸链设计中质量指标、统计公差和质量控制统计参数的对接和并行设计问题。为此，建立组成环（零件层次）的三层次面向质量目标的统计公差构架，提出保证组成环（零件层次）、封闭环（装配尺寸）的精度及质量指标的尺寸链和统计公差设计方法，结合案例说...
将时滞滤波技术用于高速、大吨位起重机控制系统中，可以有效抑制载荷残留摆动，同时会引起运行机构的运动冲击，而且降低系统的响应速度。针对这一问题，基于有限冲击理论和优化理论，提出有限冲击最优时滞滤波器。基于减小柔性系统刚体运动冲击的基本思想，设计有限冲击控制指令，抑制控制信号的高频成份，降低未建模动态激励。然后以载荷摆动...
基于最新人臂仿生理论和并联机器人研究的成果，提出一种线驱动7-DOF冗余手臂的设计方案。线驱动机构具有高刚度、高精度、高负载能力的优点，可以克服常规串联机构的缺点。介绍这种新型线驱动拟人臂机器人具体的结构，利用旋量理论描述机器人运动，在绳索张力条件的约束下，分析肩关节的工作空间。针对7-DOF机器人的逆运动学求解问题，先采用关...
以环面节流静压气体球轴承为例，建立轴承动静态刚度与气膜位移-动态力频响函数的数学模型：借助数学分析和数值试验，从理论上揭示了轴承气膜位移-动态力频响函数与气膜静刚度、动刚度之间的联系，指出静压气体轴承静刚度的测量可以通过测量低频下气膜频响函数的幅频特性来代替。介绍球轴承气膜幅频特性测试装置的工作原理及测试系统固有模态对...
机械加工系统是车间层实施绿色制造的主体之一，对加工任务进行优化调度可以减少机械加工系统所产生的环境影响和资源消耗，是改善机械加工系统绿色性（即资源消耗和环境影响特性）的途径之一。基于此对面向绿色制造的机械加工系统任务优化调度问题进行研究，构建其框图模型及数学模型，该模型能对调度问题的整个优化调度过程及所涉及的各种要素...
带空间机械臂航天器系统在无外力矩作用时，系统相对于总质心的动量矩守恒而变为非完整系统，由于非完整约束的不可积性，非完整系统的运动规划与控制比一般系统要困难得多。针对这一问题，利用非完整特性研究自由漂浮空间机械臂的三维姿态运动规划问题，导出带空间机械臂的航天器三维姿态运动数学模型，并将系统的控制问题转化为无漂移系统的非...
公理设计是设计领域的通用理论，为设计提供一个理论框架，但是没有考虑功能要求间交互作用程度问题，使该理论在解决存在交互作用的现实工程设计时产生困难。将网络分析法（ANP理论）应用于公理设计中功能要求间交互作用的研究，在分析研究的基础上建立功能要求间交互作用的ANP理论通用模型，提出交互作用的测评算法，提出判断交互作用可否忽略...
针对自动装配规划和交互式规划都存在不足，将虚拟现实和仿生算法结合起来，提出一种生成优化装配序列的新方法。建立基于几何约束的虚拟装配环境，在该环境中根据经验和知识进行交互式拆卸，定义优先约束表来表达零件间的优先约束关系。应用蚁群算法规划出初始优化的装配顺序，再在虚拟环境下进行仿真、评价和优化，考虑装配位置可达性和工具操...
提出基于遗传算法的产品意象造型优化设计方法，运用语意差异法提取内隐的用户意象语意信息，以及多维度尺度法、形态分析法分析产品造型特征，再由数量化一类方法求取造型特征与感性意象之间量化关系，最终依层次分析确定的目标函数进行遗传优化得到设计方案。试验结果表明该方法对于意象造型设计的优化具有很好的适用性。
提出一种新的基于样例的几何造型方法，该方法利用三维模型之间的剪切／粘贴操作从已有的两个或多个三维几何模型构造出新的几何模型。设计并实现了一种基于隐式曲面布尔运算的网格模型剪切／粘贴算法，该算法首先将需要的部分网格从源模型上剪切下来，并将其配准到目标模型上；然后将两网格模型转化成点模型表示，并将点模型转化成径向基函数（...
某C0—C0轴式机车的线路试验表明，一台新研制的机车遇到新的动力学问题——机车虽然具有很好的横向性能与曲线通过性能，但垂向振动加速度很大。针对这一特殊情况，通过频率分析法确定产生这一问题的原因，认为实测中出现的垂向振动加速度大的现象是一种长期以来铁路机车车辆可能都忽略的新的动力学现象——轮对纵向动力学，同时指出这也是导致...
基于可扩展单元线性图（Extensible elementary linear graph，EELG）的改进模型，通过增设两个运动特征定义弧，用来描述机械传动组件，以得到包含运动学与动力学信息的拓扑矩阵以及运动特征矢量，实现机械传动概念设计解与动态性能分析的集成。其中拓扑矩阵自动生成系统动力学方程并求解，完成定量分析，而运动特征矢量则是对传动功能进行定性...
为提高二维对称几何模型重构的整体品质，反映其初始的设计意图，提出二维对称几何模型的约束重构理论及方法。首先构建参数化点，反射对称以对称轴为中心将对称部分的点集作镜像变换映射到基本点集的一边，旋转对称以旋转中心点为中心将对称部分的点集作旋转变换映射到基本点集的一边，形成参数化的点集。其次识别并处理二维曲线间的约束以及对...
在较小流速和较低粘度的假设条件下，通过对流体微元能量方程变换，提出热量运输的观点。据此观点分析影响对流传热的主要因素并发展场协同理论。对螺带插入换热管内的流体受力情况进行分析，指出各个力对流场的影响。结合热量运输的观点，提出改善管内流动阻力、提高综合传热效率的方法。运用数值模拟得到管内流体流动和传热特性的分布规律。分...
为了有效提取设备状态信息，提出一种Renyi熵复杂性测度下的经验模式分解（Empirical mode decomposition，EMD）和最小二乘支持矢量机（Least square support vector machine，LS—SVM）的故障诊断方法。该方法先对振动信号进行EMD分解，得到多个基本模式分量（Intrinsic mode function,IMF）后，求出表征故障信息的若干个IMF的Renyi熵，再将其...
为优化气动发动机的设计，提高气动发动机的工作性能，在一台由R175柴油机改装的二冲程气动发动机上进行详细的台架试验研究，并提出两个评价气动发动机性能的新指标——比质量流量和总能量效率。采用变压器机油、冷冻油和特制机油等三种不同的润滑油进行气动发动机的润滑油试验，试验结果表明润滑油对气动发动机的经济性和动力性影响很大。针对...
为研究阀口高速流动中的旋涡空化机理及其与噪声特性的关系，运用高速摄像、噪声频谱分析等手段对典型阀口孔隙节流处的流场及流动现象进行分析。利用高速摄像机在微距模式下对阀口流场进行观测，最高拍摄速度达120000幅／s。研究发现空化的产生与流动分离受背压的影响最为明显，进口压力对气穴形态及噪声影响次之；孔口较深时，不同流动参数下...
分析涂层硬质合金刀具高速铣削航空铝合金7050-T7451时的磨损、破损形态，通过正交试验研究了高速铣削航空铝合金的铣削力及其变化规律，提出模拟高速铣削刀具裂纹萌生的脉冲激光热冲击试验方法，研究铣削力和热应力在刀具磨损、破损过程中的不同作用。试验和理论分析证明：高速铣削航空铝合金7050-T7451时，热应力使刀具萌生裂纹，裂纹在熟应力...
针对旋压成形带内筋筒形件的工艺进行试验研究和数值模拟。依据实际试件的尺寸及成形情况对边界、接触、摩擦以及空间运动等条件进行确定。建立三维有限元数学模型，分析在不同壁厚减薄率和旋轮进给率等工艺参数下内筋的成形情况和应力、应变及旋压力的变化规律。对试件在成形试验时出现的表面剥离、裂纹等缺陷进行预测和初步分析，可提高工作效...
通过开发已知入口参数计算壅塞特性的毛细管模型，并将其应用到带毛细管的多支路换热器仿真模型中，引入相应的换热器各支路的制冷剂流量分配辅助方程，给出一种适合带毛细管调节制冷剂流量分配的换热器的仿真模型和算法。将仿真过程中各支路上毛细管可能出现的壅塞组合情况归为无毛细管壅塞、部分支路毛细管壅塞和全部支路毛细管都壅塞3种类型...
研究不同性能指标柔性作业车间调度问题的优化。针对柔性作业车间调度问题的特点，设计基于工序编码和基于机器分配编码的两种交叉和变异算子，并提出一种双层子代产生模式的改进遗传算法应用于该调度问题，以使子代更好地继承父代的优良特征。使用实例测试改进的遗传算法，并与其他遗传算法的测试结果进行比较，所提出算法的有效性得到证实。
提出一种混联式混合动力车的控制系统，它在结构上有以下特点：双电动机方案、动力在自动变速箱后端耦合、基于CAN网络的整车控制系统。在能量管理策略方面采用基于最优动力系统效率的优化ICE曲线控制策略，用“九点定义法”确定驱动需求转矩，在自动变速换挡过程中的采用动力协调控制策略，并在制动能量回收控制中考虑了滑行制动和强制制动两种...
针对X射线探伤图像中的缺陷被提取时易产生形变，提出一种基于Hausdorff距离区域生长的缺陷边缘重建方法。首先对图像求补运算，以分水岭算法决定结构元素尺寸，采用改进的自适应数学形态学滤波算法处理图像，图像经阈值分割得到包含缺陷的二值图像；在此基础上对缺陷目标进行形态学收缩得到区域生长的若干种子点，以种子点的原始像素值为初始值...
球基微操作器是一种广泛应用于微纳米精密作业的微机器人系统，由基座、微操作球和顶端嵌有红宝石球的3根四分压电陶瓷管组成。基于此，通过驱动压电陶瓷管弯曲或摆动，依靠红宝石球与微操作球间惯性摩擦形成的相对位移实现微操作球3自由度的运动。这种摩擦运动中存在粘滑现象，粘滑驱动带来的非线性导致球基微操作器动力学性能复杂。在简化球面...
在大批量定制的产品配置中，有时需要对配置模块进行变型设计或修改，如何快速准确地确定配置模块尺寸之间的相互影响关系是关系到配置准确性和配置效率的关键。将复杂网络理论应用于大批量定制的产品配置领域，在建立产品主结构和零件事物特性表的基础上，建立配置产品尺寸约束关系网络。利用有向网络中的连通子网搜索算法与简单路径搜索算法，...
支持矢量机是一种基于结构风险最小化原则的机器学习方法，对小样本决策具有较好的学习推广性。由于常规支持矢量机算法是从二类分类问题推导得出的，在解决故障诊断这种典型的多类分类问题时存在困难，为此提出一种网络支持矢量机多类分类算法，用每个类别和其他两个至四个类别构造二类支持矢量机分类器。这些二类支持矢量机分类器组合而成的网...
通过反求迷宫型灌水器注塑产品的实物结构，建立其流量数值预测的物理模型，分别采用层、紊流模型对40～150kPa压力下的灌水器流量进行数值计算，并相应开展该灌水器流量与压力关系的试验测试。试验结果验证了计算流体动力学（CFD）方法预测灌水器流量的可行性，同时对比发现紊流模型的计算值更接近于试验值。通过对迷宫流道内流场分布的研究表...
在弹性板边界施加假想的弹簧系统模拟板的不同边界条件，利用汉密尔顿函数和瑞利—李兹方法，建立由2块四边弹性支承的弹性板及4块刚性板构成的封闭矩形腔外的辐射声场模型，推导腔体外辐射声场的解析解。该模型考虑两弹性板之间以及弹性板与腔体内声场之间的耦合。算例表明，低频段时两弹性板之间为弱耦合，辐射声场主要由受到外激励的结构所决...
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