Heat source analyses of dual laser-beam bilateral synchronous welding for T-joint

The DLBSW（ dual laser-beam bilateral synchronous welding） technology of T-type joint has been widely used for the connection of skins and stringers in airplane industry. To understand the thermodynamic and mechanical behavior of this process, it is necessary to establish a reasonable heat source model. Two different surface-body combination heat source models are adopted in this paper. Both models use the Gaussian surface heat source model and one is combined with the cone body heat source model and the other is combined with Gaussian rotator body heat source model. The simulation results of these two different models are investigated. And the temperature field results of DLBSW process for T-joint with two different heat sources are discussed. It is indicated that the combination heat source model is effective to simulate the DLBSW process and the current study is useful for more profound research in this field.

基于双层梁理论的隧道下穿诱发无砟铁路变形计算方法

为研究隧道下穿无砟铁路轨道时板底部脱空对轨道变形的影响,提出一种改进的隧道下穿引起无砟铁路变形的计算方法.首先,将无砟铁路轨道结构简化为双层地基梁模型,建立隧道下穿施工引起无砟铁路变形的控制方程;然后,将无砟铁路分为中间脱空段和两端接地段共三部分,推导隧道下穿施工诱发无砟铁路变形的计算式,对比路基不均匀沉降引起无砟轨道变形的理论计算值与数值模拟结果,验证了理论计算方法的正确性;最后,探讨了新建隧道埋深、隧道下穿施工引起周围地层的损失率,以及既有铁路与隧道间的水平夹角对无砟铁路轨道变形的影响.研究结果表明:当隧道从铁路下方6 m处垂直穿越既有铁路时,轨道中点变形将达到最大值;隧道施工引起周围地层损失率从0.25%增大到2.50%时,轨道中点变形和轨道板底部脱空区宽度将分别增大4.0倍和2.2倍.

基于共振转换器的自主水下航行器动力学建模及减振降噪

文章以自主水下航行器(AUV)振动噪声抑制及其隐秘性提高为研究背景,提出了一种含有轴承非线性的AUV振动−声学模型,并通过寻找共振转换器(RC)最佳设计参数使壳体产生的振动声辐射功率级最小,达到反共振的目的.首先通过Lagrange法建立了含有浆−轴−壳的双梁系统有限元模型,基于赫兹接触理论加入轴承非线性因素,然后根据声传播原理推出了声偶极子辐射场模型;然后,采用Runge-Kutta法求解了系统振动响应,通过时域响应、频谱、分岔和幅频响应图等后处理信号分析了系统的动力学特征;最后,以壳体声功率级作为代价函数并根据响应分析结果,对RC进行参数设计.通过对比非线性轴承和线性弹簧两种支撑,发现AUV在非线性轴承支撑下壳体振动辐射声功率级主体趋势是沿着线性结果分布的,同时均高于线性弹簧支撑下的系统噪声,并且在对应共振区域达到峰值;同时结果显示RC装置能够大幅度降低系统共振响应幅值及振动辐射声功率级,尤其在共振频率设计点处减振降噪效果最为显著,在共振频率设计点处频率没有发生偏移,但在其他个别区间内,除了最大共振幅值降低明显之外,共振频率产生一定的偏移.文章的理论模型揭示了AUV动力学响应特征及参数影响规律,其研究结果可为AUV减振降噪优化设计提供新的改进思路,具有一定的理论指导意义.

立交桥曲线箱梁动力分析模型

提出了1种双脊骨空间有限元模型,用来模拟和分析立交桥曲线箱梁的固有振动特性和动力反应。将曲线箱梁分别看作是由空间梁或壳组成的空间结构,并分别采用分段空间直梁模型、壳元模型和实体元模型进行模拟,分析相同曲线箱梁的振动特性和地震时程反应,通过与双脊骨模型的计算结果的比较验证双脊骨模型的可靠性。初步研究了在相同曲率半径下不同跨度的曲线箱梁的固有振动特性,分析了双脊骨模型的脊骨间距、横向连接间距等参数对模型计算结果的影响。研究结果可为曲线梁桥抗震性能和地震反应分析提供参考。

基于麦克风阵列的双波束近场定位及语音分离

提出了一种新的基于麦克风阵列的近场声源定位和语音分离算法,它结合双波束二维定位和近场最小方差波束形成技术在阵列近场范围内实现声源定位和语音分离。使用双波束进行二维定位能解决2D-Music运算量过大和实现困难的问题。在双波束二维定位的基础上,使用基于麦克风阵列近场模型的最小方差波束形成技术进行语音分离,它比常规最小方差波束形成技术更适用于近场内的语音分离。最后,仿真结果验证了该算法的正确性和可行性。

双连梁短肢剪力墙结构非线性随机演化分析

在混凝土随机损伤力学研究的基本框架内，基于混凝土弹塑性损伤本构模型和概率密度演化理论，从荷载一位移曲线、混凝土和钢筋应变、混凝土损伤和截面内力几个方面对双连梁短肢剪力墙结构进行了分析．分别通过样本轨道、系综数值特征和概率密度三种方式描述了结构非线性随机演化力学行为．研究表明，在结构不同层次的反应中，出现了概率密度曲面“多脊”和“多峰”的复杂演化现象，混凝土非线性与随机性耦合使得结构不同层次的反应变得复杂多样．研究同时发现，在结构受力行为演化过程中，随机性与确定性之间可以互相转化．

联合建模技术在深层页岩气双复杂地区深度偏移成像中的应用

永川新店子"双复杂"区近地表因素变化大,构造复杂,资料信噪比低,导致准确成像难度大。页岩气勘探开发过程中,面临新店子背斜构造内幕不清、局部小断层成像不准、水平井设计轨迹与实钻不符等问题。常规网格层析反演方法在低信噪比区速度建模中适用性较差,既难以求准浅层速度,消除复杂近地表对成像的影响,又难以在中深层实现有效数据驱动,准确更新中深层速度。针对"双复杂"地区深度域建模问题,采用全偏移距初至层析反演求取近地表速度,选取合适界面,将浅层与中深层模型进行融合。在网格层析迭代过程中,应用构造模型对速度进行约束,实现了速度低频量与构造分布相契合及高频收敛。应用结果表明,浅中深融合建模与构造约束网格层析技术的联合应用弥补了通常方法的不足,形成的最终速度场精度更高",双复杂"地区成像得到较明显改善,更有力地支撑了该区勘探开发。

一种下肢康复训练机器人足底力检测方法

对下肢康复训练机器人来说,足底力是非常重要的生物力学参数,因为它不仅反映动态步行的稳定性,而且也是患者病态步态的反映,基于足底力反馈的下肢康复训练机器人步行稳定控制和柔顺控制等都需要对足底力进行检测.提出一种基于双变形梁的力/力矩传感器来检测足底力的方法,给出了传感器的结构,阐述了检测原理,建立了基于传感器信息计算足底力的数学模型.该方法可实现对足底力信息中重要的足底压力及压力中心点COP的检测,具有维间耦合小,结构简单,不易损坏,成本低等优点.

基于广义层间位移角谱的复合自复位结构体系的参数分析

提出了复合自复位结构体系,该结构体系在层次上由基本功能分区和损伤控制分区组成。根据不同分区的结构变形特征将复合自复位结构体系简化为由剪切梁和弯曲梁组成的双梁分布体系模型。求解得到复合自复位结构体系振型方程的闭合解,分析该体系在不同剪弯刚度比和弯曲梁与其底部约束刚度比下振型和振型转角的变化规律。基于振型叠加法得到体系的广义层间位移角谱,分析了剪弯刚度比和弯曲梁与其底部约束刚度比、阻尼比和高阶模态对体系广义层间位移角谱的影响。结果表明:在剪弯刚度比介于1~3的区间,弯曲梁与其底部约束刚度比介于1~5的区间,通过附加一定的阻尼,体系不仅可以抑制高阶振型的影响得到较均匀的层间位移分布而且可以降低最大响应。以广义层间位移角谱为工具,可以实现复合自复位结构体系直接基于位移的设计。

并行双光束激光焊接匙孔瞬态振荡和熔池流动行为数值模拟——I.模型的建立和匙孔瞬态行为

建立了并行双光束激光焊接匙孔瞬态振荡和熔池流动行为的三维数学模型,模拟了并行双光束激光焊接过程中匙孔瞬态行为.结果表明,并行双光束激光焊接过程中,匙孔形貌演化过程复杂,其深度随时间的变化具有阶段性和一定的周期性;深度的振荡频率与单光束激光焊接在数量级一致,可达到数千赫兹;焊接速度增大,匙孔深度振荡的振幅将减小,当焊接速度增大到一定程度时,匙孔甚至可能处于稳定状态;光斑间距过大或者过小,匙孔深度振荡的振幅将变大;光斑间距太大时,熔深存在着较大的起伏.

谈沥青路面的热反射动态研究方法

路面的反射率通常被认为是在不变的很短的时间内的一些定量遥感应用。为了检验其可变性,在半天的时间内采用双光束法测量了可见光和近红外光对混凝土和沥青路面的光谱反射率。调查发现,波长550μm恒定的情况下,沥青混凝土路面的反射率相对变化值达到20.7%和3.52%,结果表明,所有可见光和近红外波段表现的特征与漫辐射的关系具有相似性。文中,这个效果是从数学观点解释的,但目前还需要进一步从物理模型来研究反射率的动态变化。

基于双目标识别和准直数学模型改进的光路自动准直方法

针对原有大型激光装置在双光学目标条件下无法实现光路对接准直的缺点,本文提出了一种基于双目标识别和准直数学模型改进的光路自动准直方法,主要从双目标识别算法实现和多光路、双目标准直数字模型的构建两个方面进行优化。首先,提出基于圆拟合的双光学目标识别图像处理算法,实现了双光学目标的识别,为光路对接准直的成功提供保障;其次,构建新的多光路、双目标自动准直数学模型,为光路准直中各个准直参数的标定和计算提供指导;最后,优化准直流程的调度,对多个光路进行并行准直,提高光路对接准直流程的效率。实验结果表明:本文提出的基于圆拟合的双光学目标识别算法实现了光路对接准直流程中的模拟光目标和主激光目标的识别,识别误差精度小于3个像素,处理时间小于1 s,满足了大型激光装置光路对接准直过程对于精度和效率的要求。本文构建的基于多光路、双目标自动准直数学模型对于光路对接准直流程的成功具有指导意义。

屏栅电源新型双全桥拓扑的模型预测控制

针对屏栅电源的传统PID双闭环控制精度低及鲁棒性弱的问题,提出了电流内环采用PID控制器、电压外环采用MPC控制器的双闭环控制方法。该方法首先分析了新型双全桥拓扑的结构及工作模式,其次根据拓扑建立小信号模型并设计电流内环控制器参数,将内环作为被控对象建立预测模型并完成MPC控制器设计。为验证MPC双闭环控制方法的合理性,最后在Matlab中搭建MPC双闭环控制和PID双闭环控制进行对比。仿真实验表明,与PID双闭环控制相比,MPC双闭环控制能有效克服因负载扰动对输出的影响,提高系统的动态性能和抗干扰能力。

基于平底孔反射体的双晶直探头测量模型

双晶探头在无损检测领域有着重要的应用,因而有必要建立一个超声测量模型来深入了解这类换能器的特点.通过将一个基于传递矩阵的多高斯声束模型和一个基尔霍夫近似方法获得的散射模型有效结合,建立了一个完整的纵波双晶直探头测量模型,用于预测平底孔缺陷体的回波信号.对比分析了平底孔反射回波信号的模型计算结果与实验测量结果,验证了该测量模型的准确性.

基于双源光子模型的准直器散射因子新算法

目的 建立一种简单准确适合于临床应用的准直器散射因子(Sc)的计算模型。方法 建立双源光子束模型,将到达计算点的射线分成原射线和机头散射线两部分,原射线由位于靶点的点源产生,散射线由位于焦点外具有轴对称性的面源产生。并用一个反向散射修正因子对次级准直器的反向散射进行修正。结果 (1) 对于4 cm ×4cm ～40cm ×40 cm 的方野、长短轴比最大为10 的矩形野以及挡铅形成的不规则野,Sc 的计算结果与测量结果的最大偏差<0 .6 % 。(2) 等中心处射野设为10cm ×10cm ,源—电离室距(SCD)从75.5cm 到140 .0cm 变化时,Sc 的计算结果与测量结果的最大偏差< 0.4 % 。结论 该算法可用于准确计算不同SCD处的方野、对称和不对称矩形野、挡铅或多叶光栏(MLC) 形成的不规则野的Sc,是一种适合于临床应用的简单准确的计算Sc

高层建筑混凝土剪力墙连梁设计实例分析

在高层建筑中,连梁作为剪力墙结构抗震设计中的第一道防线和主要耗能构件,其设计的合理与否直接影响到建筑物抗震性能的好坏。分析剪力墙结构体系的连梁受力和变形机理,结合工程实例分析两种建筑结构类型（剪力墙结构和框架-剪力墙结构）,提出连梁计算模型和超筋问题的处理方法。