基于加权1范数稀疏信号重建的DoA估计

针对l₁范数下奇异值分解的l₁-SVD稀疏信号重建的波达方向估计方法存在求解量的稀疏性较差且空间谱中存在较多的伪峰,不能准确估计波达方向的问题,对接收信号矩阵进行预处理,并使用信号子空间设计权值矢量得到更好的稀疏性和更好地逼近l₀范数,利用得到的权值矢量对l₁-SVD算法中解矢量的各个元素进行加权,以得到的加权l₁范数作为最小化的目标函数进行优化.仿真结果表明,提出的算法在快拍数、正则化参数和信噪比等条件改变的情况下能有效抑制伪峰,并准确稳定地估计出波达方向.     

充气伸长型气动柔性驱动器刚度特性

为实现充气伸长型气动柔性驱动器的变刚度控制,对其输出力模型进行改进,建立气动柔性驱动器的静态刚度和动态刚度数学模型,指出气动柔性驱动器的动态刚度为静态刚度与气压刚度之和.试验和仿真研究结果表明:供气压力是影响充气伸长型气动柔性驱动器静态刚度和动态刚度的主要因素,静态刚度和动态刚度均随供气压力的增大而增大,且呈现较好的线性关系.     

一种低耦合度非完全对称2T1 R并联机构的运动分析与刚度建模

基于方位特征(POC)的并联机构设计理论,提出了一种低耦合度非完全对称的2T1R并联机构.首先根据序单开链法的机构运动学建模原理,分别给出该机构位置正反解的求解算法,并通过数值算例验证了其正确性;其次针对该机构的刚度特性问题,基于虚拟弹簧法建立了该并联机构的刚度模型;最后分析了该机构刚度矩阵中扭转刚度和线性刚度的变化趋势,得出该机构的刚度在工作空间内变化较为平稳,能承受较大载荷,为该机构的动力学分析及样机设计提供了理论基础.     

空间3-UPU/UPU机构的刚度分析

以3-UPU/UPU并联机构为例,进行机构分析及运动学分析,得到机构的雅克比矩阵;在静平衡条件下计算出并联机构的局部刚度矩阵和全局刚度矩阵;利用数学软件MATLAB绘制3-UPU/UPU并联机构的局部刚度曲线以及全局刚度曲线,分析上下平面外接圆半径的变化对局部刚度和全局刚度的影响.结果表明局部刚度矩阵以及全局刚度取决于机构的位姿,对于给定的位姿可求机构局部刚度及全局刚度的变化范围;机构的上下表面半径的变化情况影响着局部刚度和全局刚度,因此可以适当地增大上下表面半径来获得较高的局部刚度以及全局刚度。     

桩筏基础变刚度设计有限元分析

针对桩筏基础等刚度设计条件下普遍存在的"碟形沉降"现象,从变形控制角度出发,将筏底桩体视为非线性弹簧,采用单桩载荷试验所得Q-s曲线作为弹簧刚度,建立了桩筏基础简化分析模型.通过数值模拟手段,采用平面变刚度、竖向变刚度和空间变刚度三种设计方法降低筏板基础的差异沉降,比较分析了桩筏基础均布荷载下各种设计方法的沉降特征.结果表明桩筏基础的空间变刚度可有效减小基础差异沉降,改善基础受力变形特征,并降低材料用量,技术经济效益显著.     

高压下立方形AgMgF3钙钛矿的力学、热力学和电子性质研究

采用密度泛函理论的超软赝势平面波方法，系统地研究了高压下AgMgF₃晶体的结构、力学、热力学和电子性质.研究表明，零温零压下AgMgF₃晶体的晶格常数、体弹模量均与文献值符合很好；不同压强下AgMgF₃晶体均表现出了良好的延展性，并随压强的增大而增大.根据立方形晶体力学稳定条件，预测出了立方形的AgMgF₃的相变点约为54.36 GPa.通过分析不同压强下立方形的AgMgF₃晶体的各项异性特性，发现其各项异性程度随着压强的增大而增大.利用准谐近似德拜模型，研究了AgMgF₃晶体热力学性质，包括体积、热容、热膨胀系数α、相对德拜温度与温度和压强的关系.同时，研究了不同压强下AgMgF₃晶体的电子态密度和能带结构，研究表明，AgMgF₃均保持为间接带隙半导体化合物，且带隙值整体呈现增大的趋势.相关研究为AgMgF₃晶体的进一步的实验及应用研究提供一定的理论指导.     

1040CQW型轻泡货物柴油载货汽车底盘悬架的改进设计

１０４０ＣＱＷ型轻泡货物柴油载货汽车具有较好的动力性和载货适应性,但底盘悬架沿用ＢＪ１３０型的原设计方案,造成了钢板弹簧的早期断裂现象．现采用ＫＱＣ１０４４型钢板弹簧,其安装尺寸不变;刚度提高,使其乘载能力加大,但固有频率未超标;后钢板弹簧采用变刚度结构,使整车在空载及部分载荷时有较好的平顺性;采用变截面结构,使其应力分布均匀,大大提高了其使用寿命．     

液压驱动四足机器人变刚度力跟踪控制

针对液压驱动机器人在变刚度条件下力控制问题,建立了液压驱动四足机器人系统的阻抗模型和带有弹性负载的阀控缸模型.分析系统刚度变化对系统性能的影响,指出常规控制策略在精确足力跟踪控制中的不足,结合变刚度条件下阻抗模型和电液位置伺服系统的特点,提出实现精确足力跟踪的模糊自适应PID位置内环控制和模糊阻抗外环控制的复合控制策略.在半实物仿真平台上进行变刚度条件下的足力跟踪实验,仿真结果表明：在变刚度条件下,足力跟踪曲线最大超调及稳态误差均小于5%,调整时间基本相同,验证了所提控制策略的有效性.     

化学气相沉积法制备碳化铬薄膜的研究

以三（2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮）化铬为前驱体,采用化学气相沉积（CVD）法在氧化铝（Al₂O₃）陶瓷基板上制备碳化铬（Cr₃C₂）薄膜,其中沉积温度为723 K至923 K,沉积时间为1 200 s。研究了不同沉积温度对Cr₃C₂薄膜的相组成、择优取向、宏观表面、微观结构及电学性能的影响。结果表明,在723 K至923 K下制备得到具有高度（130）择优取向的Cr₃C₂薄膜。随着沉积温度的升高,Cr₃C₂薄膜表面先由光滑变粗糙,后逐渐变光滑;薄膜晶粒呈椭球型生长;薄膜的厚度先增加后减小,从而导致电阻先减小后增大。在798 K时制备得到厚度最大且电阻最小的（130）择优取向的最佳Cr₃C₂薄膜。同时,在实验条件下Cr₃C₂薄膜表面存在少量的碳和Cr₂O₃。     

磁制冷材料Gd5Ge4中的磁玻璃态

Gd₅Ge₄低温时具有玻璃态的不稳定性,与钴氧化物La_0.88Sr_0.12CoO₃的冻结的自旋玻璃态不同. 通过分别研究经过零场冷过程后Gd₅Ge₄和La_0.88Sr_0.12CoO₃在低温区域的温度循环对磁化强度的影响,发现在Gd₅Ge₄样品中磁化强度随着温度循环的增加而不断增大,但是在La_0.88Sr_0.12CoO₃样品中温度循环对其磁化强度几乎没有影响.Gd₅Ge₄和La_0.88Sr_0.12CoO₃的直流磁化强度和交流磁化率也进行了测量.Gd₅Ge₄的交流磁化率的峰并不随着频率的增加而向高温区移动,这个现象不同于La_0.88Sr_0.12CoO₃样品的. 通过不同物理参数的测量,证明了Gd₅Ge₄的这种磁玻璃态不同于传统的自旋玻璃态.     

基于模仿学习的变刚度人机协作搬运控制

针对人-机器人协作搬运,现有的控制策略难以同时保证搬运过程的柔顺性和搬运终点位置的精确性,而且对不同搬运任务适应性不够. 基于模仿学习提出变刚度协作搬运控制策略. 使用任务参数化的高斯混合模型(TP-GMM)对多次搬运示教数据进行编码,学习不同搬运工况下的搬运轨迹概率模型;结合导纳控制建立机械臂末端变刚度交互模型,实现柔性搬运操作,并基于交互力阈值实现不同搬运任务的切换;搭建协作搬运平台进行实验验证. 实验结果表明,提出的策略在实现柔性协作搬运的同时将特定搬运任务的终点位置精度提高到1.9 mm,且保证了特定搬运任务中机械臂末端在期望区域内运动以及搬运任务的切换.     

平面柔性铰链导向机构刚度分析与实验测试

柔性导向机构是精密仪器设计中的一种重要的导向形式,其在导向方向的刚度计算是机构设计的关键技术.基于材料力学的弯矩方程,推导出平面柔性铰链的抗弯刚度解析式,并采用能量法求解出平面柔性铰链导向机构的刚度解析式.为验证解析公式的正确性,设计并加工了平面柔性铰链导向机构,在精密弹簧拉压实验仪上进行刚度测试,实验结果与理论计算结果进行对比,二者的相对误差为4.7%,证实了解析公式的正确性.     

填料对天然橡胶/溶聚丁苯橡胶减震材料动静刚度比及基本性能的影响

研究了不同炭黑和填料对天然橡胶/溶聚丁苯橡胶(NR/SSBR)减震材料动静刚度比、阻尼性能和基本性能的影响.研究表明:并用胶的动静刚度比随着炭黑粒径的增大而减小.添加5份蒙脱土的综合效果最好,并用胶的有效阻尼温域拓宽并向高温移动,动静刚度比增加幅度较小,综合力学性能最佳.添加1.5份石墨烯和碳纳米管并用胶的有效阻尼温域...     

橡胶弹簧隔振特性及其影响因素研究

针对工程机械和轨道交通中的振动隔离问题,以橡胶弹簧隔振系统为研究对象,采用理论推导、仿真分析和试验验证相结合的方法,研究了橡胶弹簧的隔振特性及其影响因素.建立了橡胶弹簧的本构方程,提出了橡胶弹簧隔振特性的理论计算方法,进行了橡胶材料的力学特性试验,并结合橡胶弹簧隔振系统的有限元模型,通过仿真分析得出如下结论:橡胶弹簧的隔振特性随激励频率、隔振系统质量、橡胶弹簧刚度和阻尼的变化而变化,且其绝对传递率随橡胶弹簧刚度和阻尼的增加而增大,随隔振系统质量的增大而减少,当激励频率小于28.3rad/s时,绝对传递率随激励频率的增加而增大,当激励频率为28.3rad/s时,绝对传递率达到最大值,当激励频率大于28.3rad/s时,绝对传递率随激励频率的增大而减少.     

基于ANSYS的变刚度螺旋弹簧优化设计

结合现有的弹簧设计理论及方法和ANSYS软件的优化功能,采用APDL语言实现了一种变刚度螺旋弹簧参数化的优化设计,给出其基本设计过程。采用该程序对实例中的弹簧进行优化分析,实例表明,提出的设计方法简单易行,结果合理。     

气液混合型制动系统的试验研究

针对广泛应用的气液混合型制动系统,提出了剔除各种不利因素的试验方案.在装有此制动系统的装载机上,进行了大量的对比试验,并对试验结果进行了分析.结果表明,气液混合型制动系统为严重过阻尼系统,各种阻尼孔的存在会延长系统响应时间,应尽量减少各种阻尼孔;为减少管道阻尼比,可以减少管道长度,增大管道内径,选用弹性模量大的制动液,使用过程中应除气除湿;增大制动缸复位弹簧刚度,可以减少阻尼比,增大自振频率,进而提高系统的制动性能,但复位弹簧刚度的增大会减少有效制动力.     

基于变分渐近法的双周期梯形波纹板等效模型

双周期梯形波纹板是沿两个平面方向均呈周期性梯形波纹变化的新型轻质结构，现阶段对其力学性能与结构参数之间关系的研究较少，限制了该结构的推广应用。针对该问题，以凸起为中心的典型代表单元单胞为研究对象，利用变分渐近法建立单胞等效刚度的数值计算模型。再通过均匀化技术将双周期梯形波纹板转换为具有相同刚度特性的正交异性板进行分析。基于该方法分别计算出不同结构参数下的等效刚度、宏观变形和屈曲模态，通过与三维有限元模拟结果对比验证等效模型的精确性。计算结果表明：由于形貌变化，双周期梯形波纹板的等效刚度较平板的拉伸刚度降低，弯曲刚度增加；随着凸起间距的增大和板高度的减小，波纹板的拉伸刚度逐渐增大，弯曲刚度逐渐降低；而随着板厚度和腰部长度的增加，弯曲刚度呈上升的趋势。构建模型适用于波纹周期远小于结构尺寸的情况，由于等效板模型的近似能量与原三维波纹板能量尽可能接近（通过对能量泛函变分主导项的渐近扩展分析加以保证），可用于计算不同材料波纹板等效弯矩和等效最大拉压应力等，能有效减少计算量和节省计算资源。     

改进的构建Wi-Fi位置指纹库算法研究

针对传统的位置指纹算法在更新位置指纹库时人力和物力巨大耗费的问题,提出利用压缩传感理论和重心拉格朗日插值算法来更新位置指纹库.压缩传感理论将指纹向量的重构过程转换为一个最小 l₀范数的优化问题,并通过最小全变分方法求解原始指纹向量.重心拉格朗日插值算法利用样本节点间的空间相关性,使得在离线阶段通过测量少量指纹就可重建位置指纹库.在真实室内环境的实验验证了压缩传感恢复算法比重心拉格朗日插值算法具有更好的定位性能.     

中间支撑轴向运动微梁的横向振动研究

首先基于Euler梁模型和修正偶应力理论,利用虚功原理建立中间支撑轴向运动微梁横向自由振动控制方程,采用有限差分法对控制方程进行离散化,结合两端简支的边界条件导出系统广义复特征方程;然后计算并分析轴向运动微梁横向振动固有频率随轴向运动速度、梁厚度、预应力等参数的变化,将部分结果与经典理论所得结果进行了对比,给出了特定参数下的前两阶模态函数,据此说明弹簧刚度及布置位置对系统振动的影响;最后导出计算临界速度的离散方程,讨论了预应力和弹簧刚度对临界速度的影响.结果表明:轴向速度增大则固有频率降低;材料内秉特征尺寸参数对梁的振动特性影响显著;各阶固有频率随着轴向预应力的增大而增大;预应力增大导致临界速度增大;弹簧对固有频率和临界速度的影响不仅与弹簧刚度有关,而且与布置位置有关.     

铌酸锂包层硫系中红外少模光纤的电光效应

提出了一种采用LiNbO₃晶体为包层、光轴方向沿光纤轴线方向的中红外硫系少模光纤,采用全矢量有限元法研究了外加电场对LiNbO₃晶体的主轴折射率比和光模式的传输特性的影响。结果表明,在2.25～3.85μm波长范围内,模式有效折射率与功率限制因子均随着波长增大逐渐降低,而差分模时延呈现上升趋势。外加轴向电场不但会减小各光模式的有效折射率与差分模时延,而且会增强对各模式能量的限制,并随着模式阶数升高,电场的限制就愈发明显。无外加电场时HE₁₁模色散随波长增大而呈现上升趋势,而HE₂₁,TE₀₁和TM₀₁模色散呈现抛物线型分布,且存在2个零色散波长。当电场增大时,光模式的色散均会增大并会导致色散零点蓝移。电场为4×10⁹ V/m时,HE₁₁,HE₂₁,TE₀₁和TM₀₁模短波长处的零色散波长比无电场时分别蓝移0.569 5μm, 0.391 5μm, ...