通过分析马的形体变化，探讨马腿折叠的规律，并将其运用到六轮探测车悬架的折展研究中。以“索接纳”悬架为初始折叠构型，分析且保留其对崎岖地形的白适应性能，并提出四杆直线机构来增强其越障，尤其是翻越垂直台阶障碍的能力，形成一种多约束四边形组合悬架。对四杆直线机构进行建模分析，通过分析与车轮中心连接的杆件端点的运动轨迹，得到...
舱筏隔振技术是当前舰船减振降噪领域的关键技术，它可以有效地隔离舰船主、辅机系统和其它动力设备的机械振动传递，降低艇体的水下辐射噪声。在以声学设计为主导的安静型潜艇设计中，机械系统噪声定量预报和机械噪声控制及优化是潜艇机械噪声研究急需突破的两大问题。因此，本论文以“十一五”国防预研项目“浮筏声学性能优化”，“高性能主动...
并联机构的工作空间一般具有不规则的几何边界。然而在应用中，操作任务通常要求工作空间具有规则的几何形状，同时还必须满足任务给定的力／力矩输出要求，称这样的工作空间为任务空间。以柔索驱动并联机构为对象，研究最大任务空间的求解问题。基于区间分析理论，提出解决此问题的一种新方法，并以平面3自由度柔索驱动并联机构为例，针对最大...
变胞机构具有变结构和变功能特性。对满足变胞条件的运动链进行综合，是变胞机构结构学研究的难点。基于机构分析理论和变胞原理，对变胞机构的组成进行分析，定义变胞支链和变胞机构的概念。根据变胞机构中变胞支链数目的不同，提出三种变胞机构类型：单变胞支链型、多变胞支链型和全变胞支链型。将变胞机构变拓扑的实质归纳为机构所受约束的变...
以空间万向旋转磁矢量为驱动源，以实现胶囊机器人在充满大黏度液体复杂弯曲环境内的非接触转向游动为目标，根据弯曲环境几何约束条件，研究机器人在圆弧弯管、转角弯管内的通过性与万向旋转磁矢量的控制策略。根据路径规划，推导机器人在弯曲环境内非接触游动所需要转弯位置、转向角和驱动距离，为顺利实现机器人转弯控制，基于上述参量，建立...
针对具有非完整约束特性的多轴驱动车辆，分析多轴驱动形式下的转向几何关系及其运动学约束关系并建立动力学方程，采用基于制导路径跟踪理论的方法评价跟踪误差，推导消除误差所需的姿态角和路径参数更新公式；通过设计李亚普诺夫函数进行稳定性分析，证明了系统的全局一致渐进稳定性；采用非线性状态反馈精确线性化方法导出线性化的车辆动力学...
根据抓取力封闭约束和力平衡约束条件，将多指精细抓取的力优化问题转换为非线性规划问题。对于非线性规划问题的求解，传统算法的实现一般需要编写相对复杂的程序，因此提出一种以序列二次规划算法为核心的fmincon函数对非线性规划问题进行快速求解的方法，并将该方法用Matlab软件予以实现；针对多指抓取的任务要求，提出一种试探性抓取并采用...
传统的三自由度转动并联机构的各分支之间存在有多个空间汇交于一点的转动副轴线。这种严格的几何条件给机构的加工制造带来很大的难度，增加制造成本，且不容易保证加工精度，严重制约这类机构的应用。为解决上述问题，提出一类新型的无汇交轴线的三自由度转动并联机构。这类机构的动平台具有三个转动自由度，能够实现空间任意给定姿态，且各分...
Ic芯片的无损精确操作与转移是电子封装的核心支撑技术之一，直接影响到电子器件封装成品的最终性能、成本、小型化以及服役可靠性与寿命，特别在Ic芯片薄型化的趋势下意义更加显著。论文对芯片拾取的剥离机理与失效评估、工艺控制和新型机构等关键问题进行了系统深入的研究，取得了一些理论与实验成果，主要研究工作和创新之处体现在：
为寻找机械系统的主要振源，提出一种利用多元消减约束独立分量分析（Multi．unitdeflationconstraintindependentcomponentanalysis，MDclCA）估计振源贡献量的方法。约束独立分量分析（Constraintindependentcomponentanalysis，cICA）在经典独立分量分析（Independentcomponentanalysis，ICA）算法的对照函数中利用约束的形式引入源信号先验...
归一化希尔伯特变换（NormalizedHilberttransform，NHT）解调采用经验AM-FM分解实现信号的包络信号（即瞬时幅值）和纯调频信号的分离，再对纯调频信号进行希尔伯特变换提取瞬时频率。与直接希尔伯特变换解调比较，归一化希尔伯特变换的解调效果有较大提高。然而，研究发现，经验AM-FM分解得到的纯调频信号可能存在易导致负频率出现的骑波，并...
针对含夹层阻尼的多层金属波纹管，通过理论分析、数值模拟和试验的方法，研究波纹管的阻尼和刚度的分析和试验方法。采用模态应变能法，利用有限元软件ANSYS分析多层波纹管的损耗因子和轴向刚度。根据波纹管在管路中的应用情况，分析流固耦合下多层波纹管的力学性能。建立管路系统模拟平台，试验研究波纹管在管路系统的刚度和阻尼性能。数值分...
针对结构动态响应优化过程中动态分析的复杂性和高耗时性，提出动态应力解空间谱元离散的关键时间点识别方法。通过模态叠加法，获得结构动态应力解空间，将其在高斯．勒让德．罗巴托点谱元离散，构造时间点与其对应的动态应力解空间矩阵，应用Lagrange插值，得到高精度的近似函数。调用区域细分全局优化算法找到动态应力的绝对极大值点，即关键...
利用电参数与熔滴过渡图像同步检测系统研究波控短路过渡C02焊峰值燃弧电流，Iap、基值燃弧电流Iap以及拖尾时间tw（由峰值燃弧电流切换到基值燃弧电流所用的时间）等电流波形参数对过渡过程和焊缝成形尺寸的影响。结果表明，燃弧时间随着峰值燃弧电流和拖尾时间的增大而增大；短路时间随着峰值燃弧电流的增大而缩短，不随拖尾时间的变化而变化...
在拉普拉斯分值（Laplaianscore，LS）方法的基础上，提出一种监督拉普拉斯分值（Supervisedlaplaianscore，SLS）特征选择方法。该方法同时考虑数据的标号信息和局部几何结构，避免LS方法中要设定近邻图参数的问题。将SLS和主元分析（Principalcomponentanalysis，PCA）相结合，提出基于SLS和PCA的滚动轴承故障诊断方法。该方法在时域和频域对...
提出一种基于轴心轨迹流形拓扑空间的转子系统故障诊断新方法。采用总体平均经验模态分解对采集现场的振动信号进行处理，将降噪后的IMF分量重构形成还原信号。采用还原的信号构成轴心轨迹，将获得的每一个轴心轨迹看作高维流形特征的一个维度，进行轴心轨迹流形高维空间的相重构。采用基于非线性局部切空间流形学习算法对高维特征进行降维，网...
考虑到改进机织物多刚体动力学模型中，采用简化的卡尔丹角作为刚体姿态坐标，其普适性存在不足。采用一般卡尔丹角坐标描述刚体姿态，建立普适的广义坐标，推导力元及系统动力学方程，提出基于计算多体系统动力学的机织物卡尔丹角多体动力学模型。通过织物KES剪切试验与仿真，验证了模型的正确性和有效性。该模型在基本保持原模型维数较少和计...
汽轮机组在部分进汽模式下运行时容易出现不稳定振动。以某台大型汽轮机组为例，应用计算流体力学（Computationalfluiddynamics，CFD）技术，建立调节级叶片不均衡汽流力计算模型，给出不同阀序下汽流力变化情况。不同进汽工况下不均衡汽流力大小和方向相差很大，汽流力作用到转子上后改变轴颈在轴承内的偏心率和偏位角，从而改变轴承动力特性...
纳米加工技术己成为国家科学技术发展水平的重要标志，国防战略发展和纳米级高精度、高质量、低损伤尖端产品的迫切需求，促进了纳米加工技术的快速发展。在纳米尺度，理解材料的变形、去除机理对于加工高质量的微纳器件至关重要，多晶材料作为制造微纳器件的主体，具有晶粒尺寸较小、大比例晶界和缺陷结构极少的特征，但目前对于多晶材料的去除...
皮秒激光作为一种新型的能量源，具有皮秒级（≤10ps=10-11s）超短脉宽、重复频率可调范围宽和高脉冲能量等特点，有望实现包括硬脆性难加工材料在内的高精与高效兼顾的材料加工效果，在材料精细与微纳加工领域已逐步显露头角。介绍了皮秒激光与材料相互作用的基本特点和区别于其他类型激光加工的优势，总结综述近年来国内外皮秒激光在材料切割...
针对目前磁流变（Magneto-rheological-MR）缓冲器结构的设计主要基于Bingham塑性模型，不能解决高速下设计的问题，提出一种可用于汽车碰撞缓冲系统的MR缓冲器结构优化设计方案。基于修正的Bingham塑性（ModifiedBingham-plastic-BPM）模型，以阻尼力和动态范围最大化为优化目标，采用改进的非支配排序遗传算法多目标优化算法（Non-dominatedso...
为了提高压电发电装置的发电能力，设计一种新型蝴蝶式多层悬臂梁压电发电装置。基于ANSYS12．0有限元软件，建立三层悬臂梁压电发电装置的有限元模型，对装置进行了静力分析以及模态分析。有限元分析结果表明，该多层发电装置每一层的应力和变形规律基本一致，符合悬臂梁结构的典型特征。在此基础上，建立单层悬臂梁的压电耦合有限元模型，分析...
研究飞行环境下飞机货舱门电液系统的功能仿真问题，提出采用电液联合仿真的方法来研究飞行环境下随机风场对飞机货舱电液系统功能的影响。借助湍流风场和离散突风的数值模拟实现了高空随机风场在幅值和时间上的随机化表征后，通过高空随机风场和飞机货舱门电液系统联合仿真系统完成虚拟样机系统。通过虚拟样机系统，得到了电控系统、液压系统与...
激光微加工中，被加工材质与空气的折射率不同会产生像差，影响加工效果。基于激光微加工机理，运用波前像差函数推导出像差表达式，得到光学系统参数、加工深度与像差的关系曲线。采用泽尔尼克循环多项式对像差进行补偿，获得补偿后的系统点扩散函数。以双光子飞秒脉冲激光在光致变色材料上进行点加工为例，对该补偿函数进行数值模拟。仿真结果...
为使液压挖掘机在负载多变条件下节能降耗，需使发动机与变量泵系统实现功率匹配。建立发动机外部特性与变量泵调节装置的数学模型，并提出动力系统功率匹配节能控制策略以及实现该策略的模糊控制算法，得到节能控制系统的理论模型。通过采用Matlab／Simulink建立发动机与变量泵功率匹配节能控制系统仿真模型，模拟挖掘机在不同负载下节能控制系...
微铣削加工技术在制造航空航天等领域所用的三维复杂微结构零件方面具有明显优势，而微铣削在加工机理、对表面质量要求等诸多方面都与常规铣削有着明显不同，因此非常有必要对微铣削加工机理进行研究。主要从切削刃钝圆半径引起的尺寸效应机制、刀具径跳对微铣削加工的影响机理、加工中毛刺形成机理以及加工中表面形成机理这四个方面对微铣削加...
针对计算机控制抛光加工中自由曲面零件精确修形的需求，研究抛光盘移动抛光时材料去除廓形的特点，重点对轨迹过渡区域的材料去除进行建模。运用对单位轨迹长度材料去除率在接触区域内沿着抛光轨迹积分的方法，求解垂直于抛光轨迹的材料去除廓形。对直线轨迹和圆弧轨迹在过渡转角垂直平分线上的材料去除进行分类讨论，在此基础上对轨迹过渡区域...
在芯片微细化和互连多层化趋势下，化学机械抛光（Chemicalmechanicalpolishing，CMP）成为集成电路制造的核心技术。针对300mm晶圆CMP装备被极少数国外厂家垄断、国内300mm晶圆CMP装备水平远远落后的现状，开展300mm晶圆CMP装备关键技术研究。研制出300mm晶圆多区压力抛光头及其压力控制系统，该抛光头具有多区压力、浮动保持环及真空吸附等功...
摘要-刀具-切屑之间的接触区特性对切削过程中的切削力、切削热及刀具磨损等均有较大影响。利用UMT-2高速球一盘摩擦试验机进行硬质合金球（模拟刀具）和A17050-T7451（模拟工件）的摩擦试验。测量摩擦后得到的沟槽三维形貌和硬质合金球上的磨痕形状，对硬质合金球和A17050-T7451盘之间的三维接触应力状态进行分析计算，进而建立考虑相对运动速...
针对精密外圆切入磨削智能监控的需求，设计一种基于声发射信号的磨削时间在线评估方法。通过建立声发射信号方均根值曲线预测模型，获得声发射信号与磨削系统时间常数的关系，设计磨削系统时间常数在线计算方法；利用在线检测的声发射信号识别砂轮运动去除状态，推导基于声发射信号的外圆切入磨削表面粗糙度评价和工件几何精度预测模型，以此建...
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