基于SolidWorks的蔬菜精量播种机三维虚拟设计

在SolidWorks环境下,对蔬菜精量播种机主要零部件进行了三维虚拟仿真设计,通过修改相应的特征参数完成了虚拟装配设计。通过建模、装配、检验、生成工程图4个步骤,阐述了三维虚拟设计的过程,符合实际生产中的工艺装配过程。该设计方法可以在实物样机制造前发现设计中存在的不足,便于产品改进和优化,为同类产品研发提供借鉴。

基于预防性维修策略的设备故障预测技术研究

目前企业预防维修的方式大多为固定周期维修,不能准确地预测故障发生时间及概率,容易出现设备过度维修和欠维修的情况。针对以上问题,通过预防性维修策略对设备的故障维修数据进行分析,构建了更符合实际的基于可靠性的混合故障率演化模型和预防性维修策略模型,利用MATLAB对模型进行优化后求解。某军工企业机加生产线的实例分析证明,该方法能够准确地对设备进行可靠性预测和故障预测。

基于NX的加工工序模板制作

利用NX软件设计加工编程工序模板,当加工零件变动时,只需要对加工图形及加工参数进行必要的替换及调整,即可快速生成新零件的加工程序。节省了很多重复的设置工作,大大降低了编程人员的工作量,提高了编程及后续加工生产的效率,提高了企业的效益。

基于VDI 2230标准与有限元分析螺栓连接柔度分析

基于VDI 2230标准及有限元分析技术,对同心夹紧螺栓连接结构的柔度进行了深入分析计算。通过构建Ⅳ级螺栓模型结构,并考虑螺栓与被夹紧件的局部变形,得到与VDI 2230标准相符的有限元螺栓连接柔度计算结果。研究进一步证实,利用有限元技术建立刚体模型并控制变量,是计算复杂多螺栓连接结构柔度的有效方法。

基于多信息体素的三角网格模型距离场算法

基于三维实体模型的符号距离场可高效进行诸如布尔运算和随形梯度点阵结构生成等三角网格模型难以处理的操作,在增材制造领域有着重要的用途,但复杂三角网格模型符号距离场的生成效率非常低。提出了基于多信息体素的三角网格模型精确符号距离场和混合距离场的概念及其生成算法。精确距离场算法将包含三角网格模型的有限空间平行于坐标轴等距分割成多个体素,对三维体素空间进行快速距离变换,生成粗糙符号距离场,依据粗糙符号距离场将相关三角面片划分到每个体素中,过滤无关的三角形,生成精确符号距离场,在效率上有百倍的提升;混合距离场算法利用粗糙符号距离场选择性构建边界附近的精确符号距离场,空间内其他位置用粗糙符号距离场表示,在保证内部符号距离场分辨率的前提下的提高了距离场的生成效率。最后通过生成随形的梯度点阵结构对算法进行验证。

自驱动双关节模组同步控制系统研究

针对自驱动关节臂测量机双关节模组的双电机同步控制问题,根据双关节模组的组成结构和工作原理设计了一种双关节模组同步控制系统。该系统采用LabVIEW软件搭建双电机的上位机控制界面,主控制器为FPGA,两者通过USB串口通信;STM32为双关节模组内部的核心处理器,通过CAN总线与主控制器通信。通过设定不同的负载和速度进行了正反转对比实验,得到双关节模组电机最大转速误差为4.26%,关节转角的最大误差为0.25°,两电机同步时间控制精度为2 ms,验证了双关节模组在负载状态下仍满足技术指标要求,为提高传动精度提供了依据。

基于禁忌搜索的含异形板件的板式家具码垛优化算法

为了减少含异形板件的板式家具打包的包裹个数,提出基于禁忌搜索的该类板式家具码垛优化算法;分析该类板式家具码垛问题的约束条件,并建立目标函数;采用可以有效确定订单中所有该类板式家具码垛顺序与旋转方向的编码方式,并利用启发式算法生成实时监测包裹质量的较优初始解,以便利用禁忌搜索求解该类板式家具码垛问题;结合临界多边形和最低水平线法,设计将编码转换为对应码垛方案的解码方式,并给出所提出算法的适配值函数及邻域结构;利用禁忌搜索计算该类板式家具订单,确定并优化每个板件的码垛顺序、旋转方向与码垛位置,得到包裹个数较少的码垛方案;选取欧洲排样问题兴趣小组(ESICUP)提供的算例测试所提出的算法,并与已有研究中可复现的板件智能分包方法对比。结果表明,相对于对比方法,所提出算法所得该类板式家具打包的包裹个数减少38.46%,验证了所提出算法的可行性与有效性。

基于Python的ABAQUS华伦形钢桁梁多尺度模型二次开发

华伦形钢桁梁是目前大跨度铁路悬索桥应用最多的加劲梁形式,但由于结构形式复杂且桥梁跨度不断增加,导致建模过程繁琐。为提高多尺度模型前处理效率,基于Python语言开发了华伦形钢桁梁与桥面板快速建模插件,通过内核执行代码与ABAQUS GUI图形界面交互实现了钢桁梁节段的参数化建模。以我国西南峡谷地区在建SQ铁路悬索桥为例,建立了全桥的多尺度有限元模型,对典型钢梁节段吊装过程进行了抗风验算,并与MIDAS、ANSYS两类有限元软件的计算结果进行了对比,风致位移响应在不同吊装高度的趋势基本一致且误差较小。研究结果表明:所开发的快速建模插件各预设功能均可正常实现,在确保计算精度的同时极大地提高了复杂钢桁梁结构的建模效率。

融合零参考深度曲线的低照度图像增强与去噪算法

为解决低光照条件下的图像噪声多、亮度低、细节模糊等问题,提出了一种融合零参考深度曲线的低照度图像增强与去噪算法(UMDCEAD-NET)。该算法首先设计了一个特征提取网络,以u-net为主干网络,并在主干U-Net的下采样过程融入mobile-net,以提高算法特征提取能力,保留更多图像细节信息。其次,为解决图像像素级光照不足、网络的退化的问题,利用深度曲线估计(LE-曲线)对提取特征进行迭代,结合深度可分离卷积降低网络模型的参数量,并设计了5个非参考损失函数,提高算法在不同光照条件下的泛化能力和细节保留能力。最后,结合AD-NET(attentional denoising network)对增强后的图像进行降噪处理,以减少增强图像的噪声,使得图像更符合人眼的视觉感知。实验结果显示,本文算法在公开数据集Zero-DCE平均峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR)达到22.29,相比Zero-DCE++算法提高了32%,在公开数据集LOL的PSNR达到21.15,相比SGZ算法提高了3%。可见,该算法能够有效地解决增强后图像的噪声问题,使得增强后的图像暗部和亮部区域的细节信息更加丰富,与其他主流算法相比本文算法图像质量有明显提升。

基于APSIM模型的不同降水年型灌溉制度对春小麦产量和水分利用效率的影响

为提高甘肃陇中黄土丘陵沟壑地区旱地春小麦的产量和水分利用效率,本研究在定西市安定区凤翔镇安家沟村设立了试验区,根据该地区长期的气象和灌溉实验数据,采用APSIM(Agricultural Production Systems sIMulator)模型和DPS(Data Processing System)软件进行动态模拟,分析了6种灌溉情景下春小麦的产量和水分利用率,并对产量与灌水量进行拟合分析,以确定最佳灌量。研究发现,在仅考虑高产的情况下,干旱年200.00 mm处理产量最大;在正常年和润水年,150.00 mm处理产量最大。综合考虑高产与灌溉水利用效率的情况下,干旱年、正常年和润水年的最适灌水量分别为194.33 mm、185.43 mm和174.75 mm,对应产量提高率和水分利用效率分别提高了184.88%和10.69 kg/(hm^(2)·mm)、152.58%和11.36 kg/(hm^(2)·mm)、111.99%和12.00 kg/(hm^(2)·mm)。因此,合理灌溉对于提升农业生产效益具有重要意义。

基于几何形状建模的光窗裂纹宽度计算方法

金属网栅电磁屏蔽光学窗口是现代战机和电子仪器等设备的关键组件,其制备过程中所使用裂纹模板的裂纹平均宽度对光窗的电磁屏蔽性能至关重要。针对传统手工测量模板平均裂纹宽度效率低和误差大的问题,提出了基于几何形状建模的光窗裂纹宽度计算方法。该方法利用深度神经网络分割模型分割样本图像得到二值图像;利用所设计的形态学增强连通分量的图像分析法优化分割结果并得到网格个数、面积和周长表格;通过所设计的几何形状近似宽度算法计算样本图的平均裂纹宽度。基于所提方法,分别对裂纹宽度已知图像和裂纹模板图像开展实验测试,结果表明,所提方法相对于传统手工测量,统计时间缩短约88%,精度提升约5%,具有较高的效率和准确性。

高速列车车体主结构型材分级优化设计

基于工程力学和结构优化方法,开展了提高车体整体性能的高速列车车体主结构型材的优化设计研究。首先,依据车体中部区域的变形特点建立现有高速列车车体整体模型和车体完整断面的平面模型,并在整体载荷作用下对两模型分别进行了刚度分析,结果表明用平面模型分析整体载荷下车体中部区域的垂向变形可信度高;然后,利用上述平面模型分析整体载荷下车体中部区域垂向变形可信度较高的特点,建立平面优化模型,并在整体载荷下对其进行型材的拓扑优化;再将优化确定的主结构型材筋板形状及布局更新到车体整体模型中,进而基于主结构型材厚度对频率和质量的灵敏度分析开展以车体第一阶频率最大为目标的尺寸优化;最后,对分级优化后的车体进行性能分析,结果表明:在最大垂向载荷下,车体底架边梁最大垂向位移降低了8.9%,第一阶频率提升了5.6%,结构质量减轻了4.1%。

文本引导视频预测大模型的场景动态控制综述

近年来,生成式人工智能的快速发展使文本驱动的视频预测大模型成为学术界和工业界的研究热点。视频预测生成需处理时间维度的动态性和一致性,要求精准控制场景结构、主体行为、相机运动和语义表达。当前的主要挑战是如何精确控制视频预测中的场景动态,以实现高质量和语义一致的输出。针对此问题,一些研究者提出了相机控制增强、参考视频控制、语义一致性增强和主体特征控制增强等方法,旨在提升视频预测的生成质量,确保生成内容既符合历史条件,又满足用户需求。该文系统探讨了上述4个控制方法的核心思想、优缺点和未来发展方向。

DI-MobileNet:基于轻量化网络的骶髂关节炎识别方法

针对传统疾病识别网络参数量大,部署效率低的特点,本文提出一种基于改进MobileNetV2模型的分类模型DI-MobileNet,该模型以轻量化网络MobileNetV2为基模型,基于Inception提出多尺度卷积结构;将空洞卷积嵌入模型中,以更高效的方式提取骶髂关节图像不同尺度特征。采用公共数据集Digital Knee X-ray与私有骶髂关节数据集进行实验验证,实验结果表明DI-MobileNet模型参数量为2.23 M,远低于常规卷积神经网络,在Digital Knee X-ray数据集上准确率达到93.05%,在骶髂关节数据集上准确率达到了97.33%,均高于其他模型,较原模型分别提高了1.4和6.31个百分点。

基于ANSYS的离心机推进器静力学及模态分析

采用ANSYS系统地研究了离心机推进器在一定载荷条件下的静力学特性和模态特性,分析结构中的应力集中区域并优化抗振设计。首先,分析了推进器在一定载荷下的应力和变形分布情况,结果表明,叶片根部和前缘为应力集中区域,最大等效应力为76.331 MPa,占材料屈服强度的37%,最大位移为0.25 mm,均满足强度设计要求;随后,通过模态分析得出了第7阶~第12阶模态的固有频率(261.18 Hz~322.08 Hz)及其振型特征,结果显示叶片前端和根部在低阶模态下振幅显著,存在共振的风险。基于分析结果,提出了增厚叶片根部、优化叶片曲率以及采用轻质高强度材料等优化措施,以显著提升推进器的结构强度和抗振性能。

特定任务上下文解耦的遥感图像目标检测方法

针对典型目标检测模型在遥感图像检测任务中因检测目标小而密集、尺度差异大、方向随机而背景复杂,导致漏检率高、边框回归精度差等问题,提出一种特定任务上下文解耦和快速部分卷积的遥感图像检测方法FasterYOLO-TSCDH。将检测方法改进为特定任务上下文解耦检测方法,将分类任务和回归任务分开处理,分别融合不同空间特征和语义特征的特征图,降低不同任务的相互干扰,提高检测精度和鲁棒性。提出一种快速部分卷积多层次聚合模块,改进特征提取阶段的跨阶段分部卷积模块,强化特征提取能力,同时减轻解耦头带来参数量和运算量暴增的问题。采用一种对锚框质量动态评估的边框回归损失Wise-IoU,减少过高质量或过低质量锚框对边框回归的负面影响,提高边框回归的整体性能。实验结果表明,在DOTAv2和AI-TOD两个公共遥感图像数据集进行目标检测任务时的平均精度均值(mAP@IoU=0.5)达到65.4%和51.3%,相较基准模型提升了3到5个百分点,证明了改进方法的可行性和有效性。

三角B样条函数研究及超越曲线曲面绘制

在函数空间中构造了一类具备形状可调性、高阶连续性、变差缩减性等性质的三角B样条曲线和曲面。研究定义了三角B样条基函数,分析参数对三角B样条曲线形状的调节作用,并精确地绘制出由三角B样条构造的摆线、螺旋线、椭圆等超越曲线,最后基于张量积形式构造了三角B样条曲面。实例表明,构造的三角B样条曲面在计算机辅助几何设计几何造型中具有实用性和有效性。

ArcGIS技术在城乡规划设计中的应用与展望

随着社会经济的飞速发展,城乡规划设计面临着更为复杂的挑战。如何有效整合利用各种空间数据资源,促进城乡规划设计的科学决策,一直是研究的焦点。在此背景下,ArcGIS技术逐渐获得了越来越广泛的应用。ArcGIS技术以其独特的地理信息系统(GIS)技术,为城乡规划设计提供了强大的技术支持,包括地表空间数据获取和处理,规划区域环境分析,规划设计图形绘制和结果展示等多个方面。研究表明,应用ArcGIS技术能有效提升城乡规划设计的效率和质量,实现了规划设计工作的精细化和智能化,具有巨大的发展潜力和应用价值。展望未来,ArcGIS技术在城乡规划设计中的应用将更加广泛,如三维规划和虚拟现实技术等将为规划设计带来全新突破,站在智慧城乡建设的新起点上,ArcGIS技术无疑将在其间发挥更大的作用,值得进一步深入研究和探索。

热风环对3D打印成型过程中样件表面的影响研究

利用Fluent软件对3D打印装备热风环系统进行模拟计算,研究热风环出风结构对成型样件表面流场和温度场分布的影响规律。对原出风口方案进行优化,消除了局部低温区域,使得ABS材料层间预热温度达到120℃,有效提高了打印层间结合力。研究结果为热风环结构设计提供了参考,同时对提高3D打印零件成型效果具有一定的指导意义。

基于ANSYS的单点式吊挂横梁的优化设计

随着直升机技术的发展,吊挂投放装置在直升机领域的运用越来越广泛,在情况危急时刻,对于吊挂安装速度的要求也越来越高。因此,吊挂投放系统的轻量化就极为重要。通过SolidWorks建立了吊挂模型,并联合ANSYS对其进行了有限元分析。结果表明,该单点式吊挂横梁有很大的优化空间。基于该横梁的参数,使用ANSYS对不同的轮廓进行优化;优化后横梁在满足国军标设计要求的情况下,质量减少了37.9%,达到了单点式吊挂投放系统轻量化的目的。