注塑模抽芯机构可重构设计方法

注塑产品侧向成型单元特征的多样性带来了注塑模抽芯机构设计的复杂性和空间布局的难度。根据注塑模抽芯机构的原理相似性和可重构设计思想,提出注塑模抽芯机构的可重构设计方法。在分析抽芯机构运动规律的基础上,建立抽芯机构的功能模型,提出可重构的功能元模型和结构元模型;基于侧向成型方法知识库、抽芯机构可重构功能元和结构元模型库,建立注塑模抽芯机构的重构设计算法。注塑模抽芯机构可重构设计方法基于抽芯机构的可重构功能元和结构元族模型,实现了注塑模抽芯机构的设计资源重用,从设方法的角度有效地解决了注塑模抽芯机构设计的知识管理问题;基于侧向成型方法知识库及侧向成型单元特征-抽芯单元映射算法实现了侧向型芯的集成抽芯,避免了抽芯机构的冗余;基于空间布局约束的功能元-结构元映射方法实现了抽芯机构的快速设计。通过工程实例验证了方法的有效性。     

全视场外差白光干涉测量技术

为了解决传统白光干涉测量技术中对线性位移机构的位移精度要求过高的问题,本文提出了一种全视场外差白光干涉测量技术。该技术主要通过使用存在差频的白光干涉信号作为光源来实现在大扫描步长和低扫描精度条件下相干峰位置的高精度检测。本文首先建立了白光外差干涉的数学模型,再根据数学模型提供的光强信号特性提出了整体系统设计方案,然后对测量方案的可行性进行了实验验证。最后针对多种误差对算法计算精度的影响进行了理论分析和数据对比。误差分析的结果表明:白光外差干涉测量技术提供更高的测量精度和更好的抗干扰性能,有效地降低了传统白光干涉测量对线性位移机构精度的严苛依赖,为光学自由曲面检测技术提供了更多的可选解决方案。     

新型PITCH－ROLL－YAW关节机构研究

通过双环解耦轴承的设计，解决了ＰＩＴＣＨ－ＲＯＬＬ－ＹＡＷ全方位腕机构运动干涉问题，并进一步设计了一种新型的能够在精确制造下不发生运动干涉的ＰＩＴＣＨ－ＲＯＬＬ－ＹＡＷ关节机构，其中关键技术是双环解耦轴承及转动导轨的设计。该关节机构无奇异现象，可用于机器人拟人臂的肩、腕关节。     

新型PITCH—ROLL—YAW关节机构研究

通过双环解耦轴承的设计，解决了ＰＩＴＣＨ－ＲＯＬＬ－ＹＡＷ全方位腕机构运动干涉问题，并进一步设计了一种新型的能够在精确制造下不发生运动干涉的ＰＩＴＣＨ－ＲＯＬＬ－ＹＡＷ关节机构，其中关键技术是双环解耦轴承及转动导轨的设计。该关节机构无奇异现象，可用于机器人拟人壁的肩、腕关节。     

连杆机构创新设计的建模与仿真

在对比机构运动学分析常用的方法后,以基于杆组的机构组建理论对连杆机构中Ⅰ级杆组、Ⅱ级杆组和III级杆组进行运动学数学模型的建模。在此基础上提出并实现了一种连杆机构虚拟创新设计系统,包括连杆机构运动方案创新设计、运动可行性判断、干涉检测分析、机构运动方案到三维实体运动仿真模型的自动映射、实时显示等功能。     

芯片表面形貌检测方法及系统研制

传统检测方法由于测量范围小、测量时间长,不能满足在线、在机和大幅面的检测需求,本文提出了一种白光扫描干涉和原子力显微测量相结合的芯片表面形貌测量方法。在分析了白光扫描干涉测量技术和原子力显微测量技术特点的基础上,构建了两种方法互补的测量方案：首先采用白光扫描干涉测量技术对芯片进行大范围快速扫描,再通过原子力显微测量技术对关键区域进行精细扫描检测。基于此进行了测量系统的硬件设计与集成,测试结果表明,该系统能够在毫米级检测范围内实现纳米级表面形貌的精确测量。     

一种快速的三维凸体干涉检查方法

根据CAD中表达三维物体的基本数据结构,本文提出了一种快速的三维凸体干涉检查方法。利用CAD系统中实体的顶点信息,结合优化方法的基本原理,较好地解决了三维实体干涉与否的机器判定,并结合保加利亚PБ-211喷漆机器人为实例,检验了算法的可靠性及其工作效率。     

大中口径舰炮敏捷供弹系统虚拟样机仿真研究

提出了一套完整的大中口径舰炮敏捷供弹系统。应用三雏实体建模软件PRO／E完成了整个供弹系统各个子系统的模型设计及建立；进行了装配检查，排除了零部件之间的干涉，完善了零部件设计；再利用PRO／E和ADAMS相结合，建立供弹系统各部分的驱动系统，并与实体模型结舍，对此系统进行机构的运动学、动力学和驱动系统仿真，对设计的可行性和合理性进行深入研究．通过以上研究，建立了一个完整的大中口径舰炮敏捷供弹系统虚拟样机，为供弹系统的进一步深入研究以实际生产提供了坚实的基础，同时给军械设计提供了一条高效率、低成本的设计方法．     

扫描体在机械设计中的应用

扫描体广泛地应用于实体建模、机器人的工作空间、自动化加工以及机械最优布局设计等许多领域，对扫描体的求解方法的研究具有重要的理论价值。笔者将扫描体的求解过程分为两个阶段：扫描体候选边界的确定以及扫描体边界的整理。通过对扫描体在各个阶段求解策略进行研究，笔者提出一种可用于机械布局设计的扫描体的求解方法，为机械设计中运动空间的确定、构件的结构设计以及最优布局提供了依据。     

基于UG在机床夹具设计中的应用

由美国Unigraphics Solution公司开发的UG软件的实体建模、工程制图、装配建模等功能,通过进行装配仿真、机构运动仿真来进行尺寸干涉检查,可及时发现设计中的错误,确保产品设计尺寸的准确性;通过对一套筒零件钻夹具的设计,展现UG的强大建模和工程制图功能。     

一种基于ObjectARX技术的扫掠体求解算法

扫掠体的研究在机械制造、碰撞检测以及机器人路径规划等方面具有重要的意义。利用计算几何和计算机图形学的有关理论,论述了三维实体空间扫掠体的求解过程及步骤,提出了扫掠体的生成策略。通过误差分析探讨了影响算法误差的因素。在AutoCAD平台上利用面向对象的应用程序开发环境ObjectARX并结合VisualC 实现了三维实体扫掠体的生成。最后给出了扫掠体的生成实例。     

基于组件特征模型的产品布局设计

本文将产品的布在布局设计过程视为一个组件特征的 布局演化过程，提出了基于组件特征模型的产品布局设计方法，并进行了实例验证。     

Suppression of nonlinear frequency sweep in an optical frequency-domain reflectometer by use of Hilbert transformation

A compensation technique for reducing the effect of nonlinear optical frequency swept in an optical frequency-domain reflectometer (OFDR) is proposed. The instantaneous sweep optical frequency of an OFDR laser source is directly obtained by analysis of the interference signal from an auxiliary interferometer with a Hilbert transformation. Beating OFDR data from a main interferometer are regenerated with respect to the measured instantaneous optical frequency. We show that this technique dramatically improves the spatial resolution of a conventional OFDR and can be applied to an optical frequency-domain medical imaging system to eliminate the problem of a nonlinear frequency sweep effect.     

New method of tool orientation determination by enveloping element for five-axis machining of spatial cam

A new methodology is presented for the determination of a feasible tool orientation of a ball-end milling cutter for collision and gouging avoidance in five-axis machining of spatial cam. Since the meshing element is used as a generating element for a spatial cam, the meshing element is in tangency with the spatial cam. The notion of the proposed collision-free method is that the ball-end milling cutter is confined within the meshing element. Based on envelope theory, homogeneous coordinate transformation and differential geometry, curvatures of the cam surface and the cutting tool are evaluated for interference checking. To evaluate machining efficiency, the contact length is calculated for various tool orientations. The toolpath is verified through a solid cutting simulation. The proposed methodology can be used to automate the programming of tool paths for five-axis machining of spatial cam.     

实体数控仿真刀具扫掠体的构造

实体数控仿真具有重要意义，刀具扫掠体构造是实体数控铣削仿真的重要环节．分析了刃具轮廓、刀具运动形式和加工指令对构造刀具扫掠体的影响．基于ACIS平台研究了刀具扫掠体的构造，提出了动态构造刀具扫掠体算法，给出了该算法的流程图．并将其应用到正在研制和开发的实体数控铣削仿真系统中，给出了2．5D实体数控铣削仿真的应用实例。     

实体退化板单元及其在板的振动分析中的应用

经典板壳单元是由板壳理论构造出来的,而经典的板壳理论是在空间弹性理论的基础上考虑板壳的基本假定得来的。在空间等参数单元的基础上,直接引入板壳的基本假定,修改空间等参数单元的弹性矩阵,从而构造出适合于厚薄板壳分析的20结点实体退化板单元,并将其应用于开口圆柱薄壳的静力分析和厚薄板的固有振动分析。数值算例表明,该单元收敛快,稳定性好,具有较高的精度。此外,该单元还可以用于曲边变厚度板、壳体及层合板的振动分析。     

预编码室内MIMO可见光通信系统空间相关性分析

为了解决多用户MIMO(MU-MIMO)室内可见光通信中存在用户间干扰问题及对角化(BD)算法所产生的子信道强弱的问题,利用子流选择BD算法,对室内MU-MIMO可见光通信系统的误码率进行优化。建立了MU-MIMO室内可见光通信的信道模型,利用控制变量法并采用不同LED与PD距离的参数,对比了在4×4 MIMO与8×8 MIMO两种不同的室内系统布局方式下的信道空间相关性,分析对比子流选择BD算法及BD算法的系统容量及误码率性能。结果表明,随着空间相关的不断增强,误码率性能下降,子流选择BD算法相对于BD算法可以带来4 dB以上的增益。     

工业企业总平面系统布置方案的分形描述与优化选择

从分析组成总平面系统的作业单位之间的空间关联关系入手,应用分形方法描述总平面系统,即以关联维数分别表征总平面系统的理想图式与现实可行布置方案的空间关联程度.进而通过定义两关联维数的比值为趋近度水平,衡量各个现实总平面系统布置方案对于理想图式的趋近程度,并根据趋近度水平的大小实现总平面系统布置方案的优化选择.结合对某钢铁企业的实例分析,验证了对总平面系统进行分形描述的可行性以及优化选择的有效性.     

基于WSR的塔机驾驶室空间布局优化设计研究

目的 为提高现有塔机驾驶室布局的工作效率和舒适性,提出塔机驾驶室布局优化设计方案。方法 采用WSR方法,从物–事–人三个维度系统梳理各部分要素之间的关联性,在物理层面将驾驶室划分为操作视野区、控制区、生活区,在事理层面将驾驶员的行为流程划分为工作行为和生活行为,在人理层面将驾驶员的需求划分为生理需求和心理需求,剖析每个层面的问题,提出设计要点,建立塔机驾驶室空间布局优化设计方案。最后,采用JACK人机仿真方法,对驾驶视野可视性、驾驶员坐姿上肢可达性、驾驶员的操纵姿势舒适性三方面验证人机因素合理性;使用量表评分调查驾驶室空间布局设计方案的满意度评价。结论 通过物理、事理、人理三个维度详细全面的分析,得出塔机驾驶室布局优化设计要点,对现有塔机驾驶室的空间布局要素合理划分和优化设计,使其空间得到有效利用,进一步提升驾驶员的易操作性、舒适性、流畅性。验证了WSR方法对塔机驾驶室空间布局设计分析是有效的分析方法,为相关设计分析提供一定参考。