无人机集群曲线虚拟管道空间满足规划

虚拟管道宽度直接影响了管道内无人机的流速,但目前虚拟管道规划的方法并不能保证管道宽度,容易造成堵塞,严重影响无人机通行效率。对此,提出一种虚拟管道空间满足规划方法,可以在包含障碍物的环境中得到一条满足虚拟管道空间要求的管道生成线。主要包括路径搜索和轨迹优化,基于快速探索随机树*(rapidly exploring random tree*,RRT*)搜索,通过空间检测判断每段路径周围是否有足够空间,若无足够空间则重新拓展搜索,替换掉空间不足的路径段。在轨迹优化过程中,使用均匀B样条参数化轨迹,并设计碰撞代价函数和光滑代价函数,使轨迹远离障碍物,为虚拟管道规划提供足够空间。仿真测试验证了所提方法在大规模集群中的优越性和鲁棒性。在仿真测试中,15架无人机集群通行时间平均降低20%。

花键筒成形有限元模拟及模具优化设计

本文通过分析花键筒的结构特点,分别从塑性成形力、摩擦力等方面进行计算、设计出最优的成形模具参数.通过花键筒成形有限元模拟和实验,验证了设计的最优模具参数,成功成形了合格的花键筒零件.

二次B样条曲线及其应用

基于二次均匀B样条曲线以其特征多边形的中点为两个端点、特征多边形的两边为其端点切矢量的这一特性,利用两段光滑连接的二次均匀B样条曲线光滑拼接两个轴线异面管道轴线的基础上,完成了三种管道的光滑拼接,即两个粗细相同的轴线异面圆管道的光滑拼接、两个粗细不同的轴线异面圆管道的光滑拼接、两个轴线异面椭圆管道的光滑拼接.这种以二次均匀B样条曲线为轴线而构造出的光滑拼接管道其表达式简洁,拼接效果非常好,更易于应用.

花键管成形的力学分析

花键管挤压成形中挤压力的计算、失稳弯曲分析、摩擦及润滑方式的选择对分析挤压成形的可行性和花键成形过程分析很重要。本文通过对花键筒的成形方式选择和成形过程分析得出对不规则截面管件挤压变形过程中力的分析和计算方法。

基于B样条空间等距线的机器人轨迹优化算法

针对J形坡口焊接机器人轨迹示教中理论轨迹与实际轨迹偏差较大的问题,利用实际轨迹的空间等距线逼近下一道焊接轨迹,并设计了相贯线轨迹等距线的B样条逼近算法.算法主要包括:基于等曲线弧长准则对原B样条曲线取样;利用向心算法计算取样点的等距点;计算插值于该等距点的3次B样条曲线;在给定的全局误差限内去除多余控制顶点.试验结果表明:等距点的向心算法可以有效解决相贯线曲线局部修改后主法向量发散的问题;全局插值方法可以保留原曲线修改特征;全局误差限下去除多余控制顶点可以减少B样条曲线控制顶点数目.

花键管增量式两轮冷滚轧精密成形的数值模拟

花键管冷滚轧精密成形过程不同于花键轴类零件,其坯料金属变形量大,成形过程较为复杂。应用塑性有限元分析软件deform-3d对滚轧成形过程进行了数值模拟,最后得出零件轧制中的应力应变场、金属流动规律,并分析研究了模拟中出现的一些问题,提出了相应的解决方案。

轻型车传动轴总成的主要零部件静力有限元分析

建立了十字轴、轴管、花键轴的有限元模型,通过线性静力计算得到其应力和变形,并进行强度校核,同时利用理论解验证有限元模型的正确。在此基础上,对轴管进行弹塑性分析,得到极限扭矩。

转管武器炮箱凸轮曲线槽设计分析

介绍了首先采用最小二乘法及三次样条理论对转管炮炮箱凸轮曲线槽原始测量数据进行处理,然后利用空间滚柱凸轮曲线微分广义矢量函数的设计分析方法,建立了转管炮炮箱凸轮曲线的分析模型,并编制成相应的分析软件,进行曲线优化设计出该转管炮箱凸轮曲线槽,带入虚拟样机运动演示,验证了凸轮曲线槽设计的合理性。

样条函数线法及在筒壳结构分析中的应用

将作者提出的样条函数线法用于筒壳的结构分析。用样条函数插值将二元微分方程组化为常微分方程组，然后利用作者研制的ＯＤＥＳ求解器ＩＶＭＯＤＥ进行求解。文中给出了样条函数线法的基本公式，最后给出的算例与已有的结果进行了比较。

拟三次B样条曲线及其应用

本文利用B样条曲线对于特定控制顶点附近曲线的形状具有局部控制与参数连续性特性,构造了一段带有形状参数的过控制多边形的两个端点且与始末两条边相切的拟三次B样条曲线,在光滑拼接两个轴线异面圆管道的轴线的基础上,构造了光滑拼接两个轴线异面的管道,得到了新的轴线异面管道的拼接管道。

南京长江沉管隧道竖井地震反应分析

通过对南京长江沉管隧道竖井的分析研究，建立有限元模型，然后运用ＳｕｐｅｒＳａｐ程序计算得到竖井及竖井各板弯矩的最大值以及最大值发生的位置，用于指导结构设计，对南京长江沉管隧道的修建有重要的作用．

抽油机井杆管偏磨可视化仿真方法研究

针对油田现场杆管偏磨严重且缺少偏磨可视化仿真系统的现状,设计了一套抽油机井杆管偏磨可视化仿真系统,实现了井眼轨迹、油管的静态可视化仿真以及抽油杆运动状态、杆管接触状态的动态可视化仿真。采用反求三次B样条曲线控制多边形顶点的方法对井眼轨迹曲线进行了重构;提出了等分衔接圆面法解决以任意三维井眼轨迹作为轴线的油管透明及半剖显示问题;采用实时偏磨点与井眼轨迹数据点相结合的方法,实现了抽油杆动态变形及杆管接触状态可视化仿真功能。通过华北油田现场实际验证,能够清晰地显示杆管偏磨的位置及状态,为抽油机井的杆管偏磨诊断及治理提供了依据。

CO_2-原油细管试验混相判定新方法

最小混相压力(MMP)是CO2混相驱设计中的一个重要参数,细管试验是其标准确定方法。通过常规细管试验及MMP值附近的加密试验,发现采收率在MMP附近呈曲线变化,使得采用线性拟合取交点判定MMP的方法具有较大主观性,且结果会偏小;此外,原油性质及装置设计会明显影响最终采收率,不可将采收率作为混相评价标准。以改进的三次样条插值方法为基础,提出了以插值曲线曲率最小处为MMP的新判定方法,并采用新方法重新处理了文献中的细管试验数据,将计算结果与文献给出值进行了对比。结果表明,传统的线性拟合取交点的判定方法使结果平均偏小1.4MPa,而新方法可消除主观因素的影响,更适合作为标准判定方法。

花键孔形状对管双段胀形铆板效果的影响研究

针对矩形花键槽口阻碍管坯料变形、容易破裂的问题,参照类似花键模式,设计了5种不同角度的花键孔。并逐一进行模拟试验,对试验结果进行了对比分析。结果显示,修改后的内花键孔形状可增大板-管件接触面,改善连接的工艺性;同时,15°-45°的花键孔形状连接效果最好,不仅轴向固定良好,而且周向不易转动,管件受力均匀,破坏程度小,从而增强了连接件的稳固性。

12V240机车柴油机极限调速器故障分析与预防

针对DF7C型机车12V240柴油机极限调速器出现的故障,影响机车正常运行,干扰铁路运输秩序,我们对典型故障进行分析研究,为减少乃至根治故障提供有价参考。

基于空间等距线的焊接机器人轨迹优化

针对球管相贯焊缝焊接机器人多道多层焊接中示教时间过长的问题,开展了等距线法机器人焊接轨迹规划的研究,提出了一种基于B样条空间等距线的轨迹优化方法.在机器人轨迹规划中,将前一道机器人焊接时局部修改过的轨迹投影到理论轨迹的拟合平面,将拟合平面上计算得到的投影曲线法向量作为求解下一道等距线轨迹的实际轨迹法向量;在指定端点切矢条件下,利用最小二乘法生成B样条曲线以逼近等距线,利用等距线生成机器人运动轨迹,从而有效地减少示教时间.结果表明,利用该方法得到的机器人焊接轨迹能够满足球管相贯焊缝焊接要求.

高层筒体结构分析的样条子结构—综合离散法

吸取样条函数子结构法和综合离散法的优点,形成了高层筒体结构动力特性分析的新方法:样条子结构—综合离散法。推导了正交各向异性的4结点平面应力单元,还对独立柱子结构提出了处理方法。对于结点位移模式,沿子结构的纵向采用3次B样条函数,沿周向采用3次不等距样条函数。根据动势能驻值原理,建立以广义位移为未知量的筒体结构平扭耦连自由振动方程。计算中结构自由度数目与水平位移函数的项数在关,而与结构的层数无关。本文方法概念明晰,精确度高,计算工作量少。算例结果表明,本文结果与实验结果吻合良好。

彩色显象管曝光校正透镜设计

本文介绍了采用样条曲面优化设计彩色显象管曝光校正透镜的方法,编制了相应的程序软件包,并对设计中必须考虑的问题进行了讨论。实践证明应用本文程序包设计校正透镜极为实用而有效。

钢筋混凝土筒体结构弹塑性地震反应分析

本文提出了一种用于筒体高层结构弹塑性地震反应分析的杆系——柱壳计算模型。应用样条函数对薄壁筒子结构进行分析,根据增量理论,推导了薄壁筒子结构的弹塑性矩阵及刚度矩阵。推出了框架筒中空间杆件考虑剪切变形、几何非线性和材料非线性的单元刚度矩阵。编制了计算程序,通过计算例题,验证了方法的可行性及正确性。

新型超高强度钢零件热冲压技术(英文)

为克服现今热冲压的难题,开发了一种高强度钢零件的新型热冲压技术。利用快速电阻加热,该热冲压技术所需的设备比电炉加热的设备更简单。与传统液压加工相比,该工艺采用机械伺服高速冲压可以提高成形性。通过具有局部旁路电阻加热的剪切模具,制备了具有不同强度分布的零件。局部电阻加热使得剪切区的流变应力减小,从而使模具淬火钢零件和超高强钢板的剪切更容易。通过对杯壁进行电阻加热,利用热齿键成型技术制备了超高强度钢齿轮盖。同时,还通过热冲压成型制备了汽车用中空导流槽。一次热压成形工艺包括电阻加热、成形、剪切和模具冷却等流程,该工艺适用于相对较小的高强度钢零件。