Automatic wiring method for switchgear design

An automatic 3D wiring method for switchgear design is proposed in this paper. First, wiring constraints are created, and a corresponding evaluation model is proposed. Then, based on the structure of the cabinet, we propose a contour expansion scheme to construct rough paths. Different wiring features of the switchgear are used to connect rough local paths. All the paths are represented in a uniform data structure and forma path network. Finally, an improved A* algorithm is used to search the wiring path between the components in the routing network; the evaluation model is considered as heuristic rules for path searching. The result can satisfy the practical requirements of switchgear design. Experimental results are also provided.

三维TEM喇叭天线瞬态辐射的FDTD模拟

本文应用ＦＤＴＤ方法分析放置于无限大理想导体地面上并由同轴线馈电的ＴＥＭ喇叭天线瞬态辐射问题。对ＦＤＴＤ计算区域中的细导线结构采用网格共形技术进行了特殊处理，同时引入一维传输线模型模拟同轴线馈电以大大减少ＦＤＴＤ的计算空间，并实现了天线与同轴线相互耦合的ＦＤＴＤ方法。

用时域有限差分方法分析轴对称天线辐射特性

应用时域有限差分方法分析了置于理想导体平面上由同轴线馈电的具有轴对称结构天线的瞬态及稳态辐射特性．通过应用网格共形技术及一维传输线方程模拟同轴线的馈电，并在同轴线口径处计入了馈线与天线之间的相互耦合，大大地缩减了时域有限差分法的计算空间，从而实现了复杂结构与加载情况天线的计算和分析．

基于电弧熔丝增材制造的复合路径规划方法

电弧熔丝增材制造(WAAM)适用于具有复杂几何特征的大尺寸金属构件的快速成形,而合理的路径规划方法可以极大的提升构件的几何还原度和表面质量。本文分析了常用路径规划方法的优缺点,提出轮廓偏置路径和Z字形路径相结合的复合路径规划方法,并对轮廓偏置路径的偏置距离进行了优化。优化结果表明轮廓偏置路径可以提高构件轮廓的几何还原度,Z字形路径可以消除轮廓偏置路径几何中心易形成孔隙的缺陷,提高成形质量。利用数控弧焊增材制造系统进行实验验证,结果表明该复合路径规划方法对于多数大尺寸复杂结构件的成形路径规划具有很好的可行性和适用性。

截面最短连通路径法的散点轮廓曲面拟合

提出一种由截面上散点生成的最短路径拟合轮廓曲面的方法,生成二维轮廓点序列,根据各层轮廓拓扑上的相似性进行曲面重构,并进一步根据轮廓面重构进行曲面光滑。整个算法模拟了人在理解三维数据的过程,算法结果在截面上反映了散点数据总体走向,三维重构的曲面的形状细节保持较好。算法可以自适应处理截面上的联通数据,对噪声较大的数据鲁棒性较好。在三维地震体数据可视化的具体应用实验中获得较好的效果。

含三维复杂工程细缝金属腔的电磁屏蔽效能评估

复杂工程细缝为金属腔电磁屏蔽效能的评估带来了挑战。采用时域有限差分(FDTD)法结合环路(CP)法,在不改变原有粗网格剖分的基础上,实现了对三维复杂细缝结构金属腔电磁屏蔽效能的快速计算。提出复杂工程细缝的等效模型,提高了复杂细缝结构的CP编程和计算效率,计算结果与采用精细网格剖分的传统FDTD(fine-FDTD)计算结果吻合很好,验证了等效模型的有效性。在此基础上,分析了两种开有典型工程细缝金属腔在0~3GHz内的电磁屏蔽效能,计算结果与fine-FDTD算法结果吻合很好,且计算效率大大提高。

面向多轮廓的机器人加工路径优化研究

针对多轮廓零件机器人加工的路径优化问题,提出了一种基于改进遗传算法和最小外接三角形法的机器人加工路径规划新方法。采用基于改良圈的遗传算法优化任意选择的走刀路径,得到轮廓加工序列,而最小外接三角形法对该轮廓序列动态寻找各轮廓入刀节点,构建走刀路径,经过反复迭代,得到了一条优化的走刀路径。仿真结果表明,所提算法可有效构建机器人走刀路径,缩短空行程。

覆盖层和空气隙对微带贴片天线影响的研究

应用时域有限差分法模拟同轴线馈电贴片天线的瞬态特性，分析了具覆盖层和空气隙的微带贴片天线，提取出谐振频率结果与实验结果吻合较好。求解了带宽和辐射方向图，并讨论了介质覆盖和空气隙对天线谐振频率和辐射特性的影响。

基于A^＊搜索方法的主动轮廓提取算法

在主动轮廓模型Snake的研究与应用中,如何降低Snake对初始轮廓的敏感性以及如何保证能量极小化过程收敛到全局最小值,是两个极其重要的问题。为提取两点间的目标轮廓线,本文提出了基于A*搜索过程的Snake算法,将Snake能量极小化问题转换成势能地图的最短路径搜索问题。实验结果表明,该算法简化了Snake的初始化过程,而且Snake能量收敛至全局最小值,具有良好的实用性与鲁棒性。

型腔高速加工环间移刀轨迹优化——Clothoid曲线

为提高高速加工中的加工精度和效率,根据型腔加工中环切法的特点,及环间法向移刀的刀具轨迹不光滑,铣削力大且不平稳,提出了Clothoid曲线的环间移刀方法,对刀具轨迹进行优化.实验表明,Clothoid曲线过渡更平稳,铣削力更小.

三角网格曲面等残留环状刀轨生成算法

针对截平面法规划三角网格曲面刀轨的计算效率低下问题,提出了改进的截平面快速求交方法,在此基础上实现了等残留高度环状刀具轨迹的生成方法。改进的截平面法根据三角网格的邻接拓扑关系,实现快速求交。环状刀具轨迹的生成算法利用三角网格模型的边界作为初始轮廓环,采用基于顶点的偏置方法,根据给定的等残留高度计算刀触点的偏置距离,在此基础上针对局部和全局环的相交处理采用基于交点的轮廓环方向判别方法,实现等残留高度的环状刀轨生成,保证了加工质量。