弹性曲梁在机械和热载荷共同作用下的几何非线性模型及其数值解

基于Euler-Bernoulli梁的几何非线性理论,建立了弹性曲梁在任意分布机械载荷和热载荷共同作用下的几何非线性静平衡控制方程。该模型不仅计及了轴线伸长,同时也精确地考虑了梁的初始曲率对变形的影响以及轴向变形与弯曲变形之间的相互耦合效应。应用打靶法数值求解了半圆形曲梁在横向均匀升温作用下的非线性弯曲问题,数值比较了轴向伸长对曲梁变形的影响。

非保守圆薄板的轴对称振动和稳定性

建立了受切向均布随从力作用的圆薄板在面内周边可移、不可移两种情况下的轴对称控制方程,用打靶法直接导出求解变系数常微分方程特征值问题数值解的计算式。通过数值计算,给出了周边可移、不可移的简支、固支圆板自振频率和临界载荷的特征曲线以及相应的临界发散载荷,并分析了泊松比对图板自振频率和临界载荷的影响。

基于动态碰撞时间预测的机器人区域射门算法

为提高机器人足球比赛中射门成功率,提出一种基于动态碰撞时间预测的区域射门算法。该算法根据实时预测的射门机器人与球发生碰撞的时间计算、调整机器人左右轮速,实现了机器人走曲线和走直线的平滑过渡。实验仿真结果表明,该方法在快速动态环境下的射门成功率明显提高。

弹性圆薄板在随动力作用下的屈曲问题分析

取弹性圆薄板内一微元体,建立了圆板在非保守载荷切向均布随动力作用下的轴对称非线性控制方程,考虑周边固支和周边不可移简支两种边界条件,采用打靶法和解析延拓法求解了所得两点边值问题,获得了圆薄板特征值问题的数值解,结果可供工程设计时参考使用.

功能梯度材料圆板在随从力作用下的稳定性

研究了由陶瓷和金属两种材料组成的功能梯度材料(FGM)圆板在非保守随从力作用下的稳定性问题。假设功能梯度材料性质只沿板厚度方向并按成分百分比的幂指数形式连续变化。推导了问题的控制微分方程,打靶法数值求解所得非线性边值问题,获得了两种边界下功能梯度圆板的变形与无量纲随从力之间的关系曲线。讨论了材料梯度指数以及两种边界条件对过屈曲和弯曲行为的影响。数值结果表明,两种边界条件下,各向同性均匀圆板都发生传统意义上的屈曲,而FGM圆板在随从载荷下,当梯度指标P<0.1时发生屈曲,当P>0.1时只发生弯曲。结果显示,材料的梯度性质和边界条件对弯曲和屈曲行为都有重要影响。

基于分区的带球射门算法研究

为了提高足球机器人的射门成功率,提出了一种基于分区的带球射门方法。该方法以球为中心对场地进行分区,机器人按区域决定运动路径进行追球以达到合适的射门点,在进行角度调整后执行带球算法。实验结果表明,与原有几种射门算法相比,提出的算法通过合理路径规划减少了射门的追球时间。在引入带球算法后,射门成功率有了明显提升,并扩大了执行进攻策略的范围。整体提升了进攻与防守的效率。

基于模糊数据融合的自主式火炮控制策略研究

自主式火炮能够在多变的环境中瞄准目标,并在最短的时间内摧毁目标,实现自身的防御保护,在战场上获得主动权。设计过程中,建立火炮的模型比较容易,但建立环境模型却比较困难,常规控制策略无法解决这些问题,因而,较难达到预期的效果。利用模糊逻辑对来自自主式火炮瞄准仪、姿态传感器和环境传感器数据进行融合,构建高低规则库、方向规则库和耳轴修正数据融合规则库,设计的模糊控制器为火炮在不确定环境下提供控制策略,实现目标跟踪与精确打击,其仿真结果证明了其可行性与有效性。研究结果有利于实现火炮数字化,提高火炮作战能力。

非线性弹性地基梁在随动载荷作用下的屈曲和振动

基于可伸长梁的几何非线性理论,建立了非线性弹性地基上梁在随动载荷作用下的屈曲问题和振动问题控制方程,分别采用打靶法分析了弹性地基梁的后屈曲行为以及后屈曲构形上的振动问题。给出了不同非线性弹性地基系数下,梁在随动载荷作用下的过屈曲平衡路径曲线以及过屈曲附近前三阶频率随载荷变化的曲线。研究表明:立方刚度系数K_2对梁的屈曲和振动影响较小,而线性刚度系数K_1对梁的过屈曲性态和固有频率都有影响。

投球后随球动作与投篮效果研究

通过三维高速摄像法和二维摄像法对篮球运动员的罚篮动作进行拍摄,运用Motion视频分析系统对受试者的罚篮随球动作进行解析,界定投球后发力侧上肢随球动作的不同类型,采用卡方检验的方法揭示其与投篮效果的关系,结合对专家的访谈,探讨投篮效果好的随球动作技术标准,为今后投篮教学与训练提供理论参考。研究结果:1)对上臂外展角度和对应投篮得分两个分类变量进行卡方检验,结果为:P=0.027<0.05,列联系数值为0.376;2)对肩关节屈角和相对应投篮得分两个分类变量进行卡方检验:P=0.000<0.01,列联系数为0.56;3)对大小臂夹角和相对应投篮得分两个分类变量进行卡方检验,结果P=0.172>0.05;4)对腕关节屈角和投篮得分两个分类变量进行卡方检验:P=0.027<0.05,列联系数值为0.329;5)对投球后手腕内收角和相对应投篮效果两个分类变量间进行卡方检验:P=0.012<0.05,列联系数值为0.337;6)对手型分类和相对应投篮得分两个分类变量进行卡方检验,结果 P=0.028<0.05,列联系数值为0.41。研究结论:投球后保持轻微的手臂外展,相对较大的肩关节屈角,较小的腕关节屈角,适度的手腕内收,较大的食、中指和无名指屈角,体现了上肢在投篮过程中合理的关节运动和用力特征,投篮效果较好。

NON-LINEAR DYNAMIC BEHAVIOR OF THERMOELASTIC CIRCULAR PLATE WITH VARYING THICKNESS SUBJECTED TO NONCONSERVATIVE LOADING

The non-linear dynamic behaviors of thermoelastic circular plate with varying thickness subjected to radially uniformly distributed follower forces are considered. Two coupled non-linear differential equations of motion for this problem are derived in terms of the transverse deflection and radial displacement component of the mid-plane of the plate. Using the Kantorovich averaging method, the differential equation of mode shape of the plate is derived, and the eigenvalue problem is solved by using shooting method. The eigencurves for frequencies and critical loads of the circular plate with unmovable simply supported edge and clamped edge are obtained. The effects of the variation of thickness and temperature on the frequencies and critical loads of the thermoelastic circular plate subjected to radially uniformly distributed follower forces are then discussed.

便携式3D拍摄支架研制

为实现便携可拆卸的移动3D拍摄支架,设计了一种基于标准摄像配件的3D拍摄支架。针对3D拍摄支架重量大、难以初始架设等的问题,设计了3D支架主体、3D跟焦器和3D显示器模块。经实际应用,3D拍摄系统可自由配置并准确拍摄3D内容,且系统能够在无约束室内外环境中正常使用。

变温热弹性非保守圆薄板的动力特性分析

采用 Kantorovich平均法 ,导出了受切向均布随从力作用下的变温热弹性圆薄板的振型微分方程 ,用打靶法求解了变系数常微分方程特征值问题的数值解。通过数值计算 ,给出了周边不可移简支、固支变温热弹性圆板自振频率和临界载荷的特征曲线以及相应的固有频率和临界发散载荷 ,并分析了变温对非保守圆板自振频率和临界载荷的影响。