结构优化设计的解析灵敏度算法

以二维单元为例，推导给出线性静力结构优化设计中解析灵敏度算法的计算公式，以有限元分析程序ＡＤＩＮＡ为基础实现了解析灵敏度算法的计算功能，并通过算例验证了其精度。     

C++的G代码解析算法研究

在数控技术发展过程中,G代码的解析优劣是促进数控技术的发展因素之一。但目前的解析算法,并不能更高效的进行解析处理。经过对G代码进行分析,提出与以往基于C语言编写的解析不同算法,提出使用C++进行编写解析算法,把G代码作为一个对象,用类机制实现其解析功能,并使用GCC作为其编译器,提高编译效率。可直接应用嵌入式,脱离PC+运动控制卡的限制。通过实验的测试,以ARM开发板为验证实验平台,以arm-none-eabi-gcc为编译工具,验证C++解析算法的可行性。     

金属垫片接触应力分布解析算法

金属垫片密封是压力容器和管道中常见的密封形式,其失效极少是因强度不足引起的,泄漏是连接系统失效的主要原因.在真实螺栓法兰金属垫片连接结构中,垫片的局部接触应力对螺栓法兰连接结构密封性能的影响较垫片的平均压紧应力更大.笔者在Warters法的基础上,考虑了操作压力的影响,对法兰变形进行理论分析,推导了法兰偏转角的计算公式.根据法兰偏转角和金属垫片力学性能,提出了金属垫片接触应力分布的解析算法.解析计算得到的平均应力与数值模拟结果较为接近,但垫片外缘的最大应力小于数值模拟值,金属垫片接触应力的解析计算方法可作为一种保守的工程算法,可用于真实螺栓法兰金属垫片连接结构的设计.     

10支链Stewart衍生型并联机构的位置正解及工作空间

冗余驱动具有刚度大、承载能力强和运动特性好等优点,设计了10-6、10-5两类构型的10支链Stewart衍生构型,构建了一种数值法和解析法相结合的位置正解半解析算法,并分析了两类构型的工作空间.通过引入虚拟支链,两类构型可进一步衍生为同一种12支链台体型拓扑构型.推导了12支链构型的协调方程,并运用Newton-Raphson法得到虚拟支链的数值解;构建了12支链构型位置正解的全解析数学模型.运用区间分析法研究了两类构型的位置工作空间和姿态工作空间.结果表明,10-5构型的工作空间较规则,且具有良好的对称性.     

PRS-XY混联机构的运动学正逆解解析

推导了一种串并联结合的PRS-XY型混联机构的运动学正、逆解模型,并用三种方法对其正、逆解解析算法进行了实验验证,证明该解析算法的正确性。     

利用二级质谱自动进行聚糖结构解析的从头开始算法

关于不借助数据库,根据质谱自动地从头开始解析聚糖结构（包括单糖组成、排列信息和单糖之间的连接信息）已有多年研究,然而,如何快速准确地得到结果仍然面临诸多挑战。为了降低时间复杂度,现有的方法要么采用贪心法或者启发式算法,这些算法本身就是不精确的,难以保证得到结果的准确性;要么采用剪枝法或者动态规划之类的精确算法,但是这类算法不仅时间复杂度较高,而且其中大量使用的假设和理想化模型忽视了许多对结果有影响的实验细节。诸如打分函数中对不同候选结构重复使用相同谱峰进行评分的问题,先前的精确算法常常选择回避和无视,这些被忽视的细节最终导致结果的不准确。本工作提出了基于迭代增长的方法“自底向上”地利用谱图解析聚糖结构的算法。与以往迭代方法不同,该算法中增长的单位不再是单糖,而是在算法中产生的子结构,这使得算法的运行速度大大加快。在将各种实验细节纳入算法流程的基础上,通过对20种聚糖的二级质谱图解析以及与先前算法的比较,证实了该算法具有较高的准确性（75%聚糖的正确结构被算法解析为第一）。     

一种无石棉金属缠绕垫片压紧应力的解析算法

在螺栓法兰系统中,垫片的局部压紧应力比平均压紧应力对法兰连接可靠性的影响更大,而现有的试验技术无法确定垫片上局部应力的分布情况。考虑内压时的法兰转角和垫片的力学性能,提出垫片径向压紧应力分布的解析算法。解析法计算的结果与数值模拟得到的应力分布基本一致,虽然垫片内缘应力值的解析计算结果较数值模拟果偏小,但仍满足工程近似计算的精度要求。分析结果表明,垫片径向压紧应力不是均匀分布的,而是由垫片内缘向外缘逐渐增大。     

副翼六杆机构优化设计研究

研究带约束六杆机构的优化设计问题,针对其在机翼中的特殊构造,提出解析求解该机构的一种新算法。以该算法求解输出和期望输出构成最小二乘为目标函数,以六杆机构3个可动铰点坐标值为设计变量,建立满足其在飞机副翼操纵系统中约束的优化模型。利用复合形法求解该模型,并通过典型算例的验证,表明优化模型的合理与该新算法的可靠、高效。     

成形车刀刃形精确设计通用算法理论解析

对斜装或正装成形车刀刃形的精确设计通用算法进行了理论解析和公式推导。该算法的提出，将为成形车刀的刃形和ＣＡＤ设计提供精确的设计计算方法和通用的精确数学模型。     

11-6合体型Stewart并联机构位置正解的半解析算法

针对6自由度并联机构的正运动学无全解析解或全解析解推导困难的现状,提出1种11-6台体型Stewart冗余并联机构,并构建了1种区别于传统全解析法和数值法的半解析算法。首先,通过构建虚拟支链,将11支链构型转换成具有低耦合度的12支链的并联机构,并基于特征点的尺度关系,推导出转换机构的全解析解;然后,运用Newton-Raphson法,数值求解了6个杆长协调方程,并分析了72种情况下迭代次数与初值偏差的关系,据此得到求解不同支链时的最优方程。     

基于Managed DirectX的三维建模器的开发与研究

针对目前．NET技术应用范围的不断扩大，通过，NET构架，充分利用．NET的快速开发能力，开发了基于Managed DirectX的三维建模器，作为下一步基于三维建模器的虚拟产品技术的基础和平台，在此系统的开发过程中研究了Managed DirectX的开发技术及相关三维图形算法。     

基于机构精度通用算法的机器人位姿误差分析

在Denavit-Hartenberg参数法建立的机器人末端位姿变换方程的基础上,利用机构通用精度算法建立了机器人末端位姿误差模型。通过矩阵运算,建立了机器人末端位姿误差与各杆件运动学参数误差之间的函数关系式。在SCARA机器人上的实验表明,用此方法建立的误差模型进行误差标定和补偿,可以提高机器人的定位精度。     

一种五自由度机器人运动学研究

根据机器人D—H方法分析了一种五自由度移动机器人的特点，结合几何方法提出了运动学逆解算法，应用VC程序实现了该算法，通过基于OpenGL的三维仿真验证了算法的正确性。     

Polarized light imaging of white matter architecture

Polarized light imaging (PLI) is a method to image fiber orientation in gross histological brain sections based on the birefringent properties of the myelin sheaths. The method uses the transmission of polarized light to quantitatively estimate the fiber orientation and inclination angles at every point of the imaged section. Multiple sections can be assembled into a 3D volume, from which the 3D extent of fiber tracts can be extracted. This article describes the physical principles of PLI and describes two major applications of the method: the imaging of white matter orientation of the rat brain and the generation of fiber orientation maps of the human brain in white and gray matter. The strengths and weaknesses of the method are set out.     

三维场景中图形对象的拾取方法

在三维图形浏览器中，所有交互功能的实现都依赖于对图形对象的准确拾取。本文提出了一种向量法判断线段和包围盒相对位置的算法，并给出了实体和基本图元的拾取算法。相比于OpenGL的拾取机制，本文中的算法具有精度高、速度快、适应性强、易于实现的特点。     

Price, delivery time, and capacity decisions in an M/M/1 make-to-order/service system with segmented market

In this paper, a method to determine the optimal tool orientation to make a more perfect impeller blade surface using a five-axis flank milling machine is presented. Verification of surface geometric accuracy using a 3D coordinate measuring machine is also shown. A mathematical formula is derived which includes the parameters of tool and curved surface to calculate the appropriate tool orientation, whose direction is named the optimal tool orientation. The 3D CAD software Unigraphics (UG) is used to plot models which include the curved surface and the tools of optimal tool orientation and other orientations. The reasonable overlap between curved surface and tool is obtained (overcutting) by checking the interference from the UG, its tool orientation is the optimal tool orientation. According to the optimal tool orientation and position at all cutting points on curved surface, a cutting location source file is derived, which can transform into the NC code for the five-axis tool machine to make the centrifugal impellers of various types. These impellers are measured by using the 3D Coordinate Measuring Machine to verify blade to be free of flaws, and with accurate geometry and the tool, marks are removed from its surfaces.     

三相电压型整流器SVPWM控制简化算法研究

提出了应用于三相电压型脉宽调制整流器的空间矢量简化算法。该算法采用输入电压空间矢量定向,合成所需参考电压,结合直接电流控制的方法进行电流跟踪控制,提高了整流器的整体性能,实现了单位功率因数整流。     

Upright orientation of 3D shapes via tensor rank minimization

In general, the upright orientation of a model is beneficial for human to recognize this model and is widely used in geometry processing and computer graphics. However, the orientation of the model obtained by existing technologies, such as 3D scanning systems or modeling, may be far away from the right orientation. In order to solve this problem, a robust and efficient upright method is needed. We observe that when the model is aligned with the three axes, the rank of the three-order tensor constructed by this model is the lowest usually. Inspired by this observation, we formulate the alignment of the 3D model with axes as a low-rank tensor optimization problem which is a global and unsupervised method and the genetic algorithm (GA) is used to solve this optimization problem. After the 3D model has been aligned with the three axes, some geometric properties can be used to pick out the best upright orientation from the six candidate supporting bases easily. The three-order tensor is constructed by voxelizing the bounding box of the 3D model, and then filling the voxel element with zero or one based on whether it contains the points of the model or not. The experimental results demonstrate that our method is robust, efficient and effective for all kinds of the models (manifold or non-manifold, man-made or non-artificial, or point cloud).     

相场方法原理及在微观组织模拟中的应用

介绍了相场方法的两种基本原理,阐述了相场方法在金属凝固过程微观组织形成模拟中的应用情况。指出了相场方法非常适合于微观组织三维模拟,用其他方法则存在较大难度。以后进一步研究的重点方向是更优的数值算法、更精确的数值模型、三维定量模拟以及实用化研究。