修正组合近似法及其在车架刚度重分析中的应用

重分析是指在结构修改之后不需要重新求解平衡方程,仅需要根据初始计算结果对修改后的问题进行求解,并能够在保证计算精度的前提下,大幅度提高计算速度。针对重分析法在有限元计算中可能出现的奇异性问题,通过奇异值分解法(Singular value decomposition,SVD)对重分析法中的组合近似法(Combined approximation,CA)进行修正。修正后的重分析算法,能够解决刚度矩阵奇异的问题,并能够保持CA法的重分析精度。为验证算法的有效性,采用修正后的重分析方法对圆柱壳和车架刚度分析进行仿真测试。测试结果表明,修正后的重分析方法在解决奇异性问题的同时,能够保证重分析的计算效率和计算精度。由两个数值算例的结果对比可知,当刚度矩阵奇异性比较高时,常用的以矩阵的伪逆代替逆的方法不可行。由此可知,修正后的重分析算法在解决奇异性问题时具有相当的优越性。

刚柔耦合关节SCARA机器人的双柔性动力学模型

针对电子装配机器人高速高精要求,提出一种能够利用柔性铰链变形补偿轴承摩擦死区,实现高精度定位运动的刚柔耦合关节SCARA机器人的概念设计,并建立考虑柔性铰链变形与机械臂一阶弹性变形的双柔性动力学模型。首先,设计一种刚柔耦合轴承的结构,通过轴承中柔性铰链的变形量主动补偿摩擦死区引起的定位误差;在每个关节处引入两个扭转弹簧,分别模拟柔性铰链和机械臂的弹性变形;其次,建立关节的摩擦模型以模拟关节摩擦环境;然后,使用拉格朗日动力学方法建立包含摩擦信息与振动信息的动力学模型。设计开环和闭环的数值仿真进行验证,结果表明该模型理论分析的有效性。

基于缩减基法的刚柔耦合运动平台快速优化

传统有限元分析方法计算量大,难以保证优化效率。本次研究将缩减基法用于刚柔耦合运动平台的快速优化,介绍了缩减基法的基本理论以及刚柔耦合直线平台的仿真模型,然后对缩减基法计算的位移结果进行误差分析,最大的相对误差为1.8×10^(-3),说明此方法不仅效率高,还有良好的计算精度。最后引入遗传算法优化平台的结构参数,并使用ABAQUS验证优化结果。结果表明优化后平台的倾翻角度减少了17.2%,证明缩减基与遗传算法的结合不仅避免了出现局部最优解的情况,还能够达到快速优化的目的,大大缩短了设计周期。

基于Lanczos算法的模态重分析法及其在车身结构设计中的应用

模态重分析是指在结构修改之后不需要重新求解广义特征值方程,仅需要根据初始计算结果对修改后的问题进行求解,并能够在保证精度的前提下,提高计算速度。随着结构复杂度和修正量的增加,传统重分析方法的求解精度和稳定性随之下降。为此,利用初始结构模态分析结果,结合Lanczos算法和投影技术,采用缩减基方法求解修改结构的特征值和特征向量,使其同时具备了Lanczos向量快速收敛的优点和基于全局近似的缩减基向量的高精度。为了验证该方法的性能和准确性,对本文方法基于扩展基向量和瑞利-里兹分析的模态重分析法以及改进的单步摄动瑞利商逆迭代法进行了测试。测试结果表明,该方法具有最高的计算精度。同时,将该方法成功用于车架和车门的前期设计中,计算结果表明,该方法具备处理计算规模大、拓扑修改变化量大的结构分析问题的潜力。

刚柔耦合定位平台结构-运动-控制一体化建模

针对微电子制造行业等领域中的长行程高精度定位问题,提出了一种刚柔耦合定位平台,并建立了其结构-运动-控制一体化动力学仿真模型.首先,根据刚柔耦合定位平台的结构特点对浮动坐标法进行修改,建立了简洁高效的动力学仿真模型.其次,结合动力学模型、3阶S型曲线和经典的PID控制方法建立了结构-运动-控制一体化仿真模型.最后,通过数值算例对仿真模型的有效性进行了验证.数值模拟结果显示,建立的结构-运动-控制一体化仿真模型能够有效地对定位平台的工作过程进行模拟,为后续的结构优化、运动规划和控制系统设计等工作创造条件.

基于GPU平台的大规模汽车结构重分析

针对大规模结构重分析计算中,随着待分析结构规模的扩大,重分析计算效率大幅度下降的问题,采用CUDA并行编程模型并结合组合近似法,建立了基于GPU平台的重分析并行系统。分别对刚度矩阵组装、预处理共轭梯度法等重分析关键计算流程进行了GPU并行实现。通过对车架和车门的刚度分析对该系统的性能进行了测试。测试结果表明,所提出的重分析方法能够在确保重分析计算精度的同时,大幅度提升计算效率。

抗日战争时期贵州湄潭茶叶科技的发展

抗战期间我国东部沦陷,当时国民政府选择在贵州湄潭发展茶叶生产的主要原因是茶叶受到国际青睐,中国是世界上最大的产茶国,更重要的是当时我们需要换回抗战急需的军火和药品,支持中国的抗战事业;浙大师生与中央实验茶场的同仁在湄潭合作,发展茶叶科技,兴办茶业教育,使湄潭茶叶的栽培和加工技术得到较大的创新和发展。

浅谈如何使思想政治课更具有吸引力

思想政治是学校教育的重要组成部分，在培养现代化建设人才中发挥着不可替代的作用。可长时期以来，思想政治课却成了空洞和说教的代名词，陷入一种尴尬的局面。如何使思想政治课更具有吸引力和生命力？这是一个值得所有政治课教师不断探讨的问题。下面我仅就这个问题谈谈自己的几点看法。

刍议新课改下初中道德与法治教学策略

道德与法治课在初中教学中占据重要的作用。现今的初中道德与法治教学当中，要重视教学改革与创新，更好地适应新课标以及素质教育的需要。因此，探究初中道德与法治教学现状的同时，提出新课改下初中道德与法治教学策略。

情景化教学法在初中道德与法治教学中应用探究

初中道德与法治课,是有效提升学生综合素质的一门重要的课程。而情景化教学法,作为一种全新的教学方法,在初中道德与法治课教学当中获得了广泛的运用。笔者依据自身多年的教学实践经验,在本文当中阐述了情景化教学法在初中道德与法治教学中应用,以期能够给予教育工作者一些有益的借鉴与参考。

基于浮动坐标法的刚柔耦合定位平台力学模型

精密定位平台由于机械摩擦造成精度受限,难以满足大行程、高精度定位的运动要求。本文结合宏微复合结构,提出了一种单驱动刚柔耦合定位平台。相对于现有的宏微复合平台,大幅简化了机械结构和运动控制系统的设计。基于浮动坐标法和有限元法建立了单驱动刚柔耦合定位平台的静力学和动力学模型,并与商业软件ABAQUS及简化解析模型的分析结果进行对比,最大相对误差分别为1.6%和3.72%,证明了该理论模型具有较高的预测精度,可为刚柔耦合平台的优化设计及精密运动控制提供参考。

等效静态载荷法对高速轻载机构的影响因素研究

等效静态载荷法(Equivalent Static Loads Method,ESLM)是一种能够解决大多数非线性动力学系统动态响应优化问题的有效方法。针对ESLM应用在高速轻载机构优化上的不足,以焊头摆杆机构拓扑优化为例,研究ESLM内循环迭代次数和体积分数约束这两个因素对优化结果的影响情况。测试结果表明:ESLM内循环迭代次数和体积分数约束是影响高速轻载机构优化的两个重要因素。为提高优化结果,使高速轻载机构获得更好的动力学性能,应该限制ESLM的内循环迭代次数,并通过试验对比来确定最优的体积分数约束。

重分析方法研究进展及展望

重分析方法作为一种能够根据初始计算结果快速估计修改后结构的快速计算方法,近几十年来得到了广泛研究,并取得了一系列具有理论价值和工程意义的成果,在机械、土木等结构设计领域得到了广泛的应用。随着复杂产品设计对数值计算性能要求的不断提升,重分析方法必将在各个学科领域起到重要的作用。为此,该文从静态和动态的角度出发,分别对重分析理论的两类主要方法:直接法和近似法展开了深入地讨论,通过对目前主要重分析方法的发展现状和主要成果的分析和研究,对未来重分析方法的发展方向提出了几点建议。

面向机器人优化设计的GA-非均匀Kriging-梯度投影混合全局优化算法

针对机器人优化设计等工程应用中普遍存在的黑箱问题,提出了一种高效、稳定的遗传算法-非均匀Kriging-梯度投影混合全局优化(Hybrid global optimization,HGO)算法。该方法使用非均匀Kriging模型对目标函数进行评估,能够在不苛求近似模型全局精度的情况下保证优化过程的精度,并节省大量计算时间。使用梯度投影法对遗传算法种群进行变异,可以在提升优化收敛效率的同时确保优化约束条件,从而可以避免使用并不严格的罚函数法处理约束函数。为验证算法的有效性和优越性,将本算法应用于两个数学测试算例和一个模块化机械臂截面优化实例中,并与其他优化算法比较。结果表明,本算法能够兼顾结果精度、优化效率和算法稳定性,发挥更好的综合性能,从而实现对工程问题的全局优化设计。