摘要:为提高履带机器人对复杂地形的通过能力与反应速度，基于差动轮系的原理，提出一种新型欠驱动式履带机器人。分析了机器人在松软、崎岖、平坦等地形下履带式、摇臂腿式、轮式等移动方式。描述了机器人通过台阶的4种情况，通过建立动力学模型，计算出4种情况下所需的驱动扭矩与障碍物高度、机器人履带模块尺寸之间的关系。利用ADAMS进行越障动力学仿真，得到机器人越障过程扭矩变化曲线。制作一台样机，进行攀爬台阶实验，验证了其自适应越障的可行性。理论分析与实验结果表明：该机器人针对地形变化自适应改变移动方式的能力提高了反应速度，多种越障方式有效增强了通过能力。

摘要:齿侧间隙和支承间隙对齿轮系统非线性动力学特性有重要的影响。首先，建立了齿轮副系统多间隙非线性动力学模型。模型中考虑了时变啮合刚度、静态传动误差、齿侧间隙与支承间隙等因素。然后，对系统方程进行量纲一化。最后，利用数值积分方法对方程进行求解，分析了系统在不同载荷条件下随齿侧间隙、支承间隙与阻尼变化的分岔特性。结果表明：在轻载条件下，系统随齿侧间隙的变化表现出丰富的运动状态，包括单周期、倍周期与混沌运动，而在重载条件下，系统的动力学特性未发生变化，仅振幅增大。同样地，系统的运动状态在重载条件下不随支承间隙的变化而改变；然而，在轻载条件下，当支承间隙增大时，系统处于不同的运动形式。研究结果为齿轮系统参数选取与优化提供理论依据。

摘要:由于云制造资源的分散性、多样性、负载率不均衡性等特点对其调度与调度粒度有更高的要求，将云制造任务分解后的工序作为调度的最小粒度，构建一种以最短制造服务时间、最低制造服务成本以及均衡负载率为多目标的云制造资源工序级调度模型，采用以粒子群、遗传相结合的混合多目标调度算法,将遗传算法中通过双层编码的染色体作为粒子群算法的粒子，双层编码方式是指以工序加工顺序作为第一层、工序对应加工资源编号为第二层，随后通过对染色体交叉变异进行粒子更新，使整个调度过程快速收敛于全局最优解。最后电梯实例证明了该算法能在较短的时间内给出最优的调度方案，从 而有效地解决云制造资源多目标调度问题。

摘要:在实际的柔性作业车间调度中，不但工件需要加工时间，而工件在各个机器之间利用AGV转移也需要占用一定的时间，因此对柔性作业车间调度中考虑AGV运输时间的研究更具有实际意义。首先，针对此问题，建立了有AGV约束的柔性作业车间调度数学模型。其次，提出一种多段式编码，可以使得一些对进化没有帮助的基因直接被淘汰掉；提出一种分阶段的自适应交叉和变异概率公式及多种群进化机制以实现快速收敛及全局优化的效果。最后，仿真实例验证了本文提出算法的有效性和可行性。

摘要:针对离散制造车间环境复杂、外部干扰因素众多的情况，提出基于改进遗传算法的物料配送路径实时规划方法。该方法以工作中心为物料配送基础，对离散制造车间物料配送环境进行了分析，阐述了物料配送参数的多样性。在此基础上，结合物料配送时间窗要求，以最小物料配送成本为优化目标，建立了车间实时环境下的物料配送模型。采用改进遗传算法对模型进行求解，通过实例验证了该模型的可行性和有效性。

摘要:S试件是用于综合检测五轴数控铣床动态加工精度的检测试件，目前已申请纳入国际标准ISO 10791-7标准组作为附加测试件。S试件的型面由两个直纹面构成，但S试件草案中并未对S形直纹面的参数化方式进行详细指定，因而导致S试件的几何形状表达方式不唯一，不同的型面几何定义对试件的检测特性有重要影响。针对以上问题，本文给出了Nurbs参数和等弧长两种典型的S试件直纹面定义方法，对比分析了两种直纹面的扭曲角变化及侧铣原理性误差等特性，并根据分析结果选取Nurbs参数作为S试件直纹面定义方式，从原理上完善了S试件的几何定义，有利于S试件标准的推广。

摘要:以空载四连杆机构为研究对象，分析间隙关节位置、数量及润滑对其动力学响应的影响问题。其中，考虑能量耗散的Lankarani-Nikravesh连续碰撞力模型被用来计算间隙关节处的法向碰撞力，摩擦力的计算采用改进的Coulomb摩擦力模型，而润滑力则采用Sommerfeld润滑条件下无限长轴颈-轴承的润滑力模型来计算。仿真结果表明不同位置处的关节间隙对动力学响应的影响不同，两个间隙关节对系统响应的影响比一个间隙关节大得多，而润滑关节能稳定系统的震荡，具有很好的缓冲作用。本 文的研究更加真实地反映了机构的动力学特性，为机构设计及运动精度的分析提供了基础。

摘要:针对激光熔化沉积内部残余应力较大的问题，对其产生的机理作了分析。基于电磁场的应用原理，提出电磁辅 助激光熔化沉积以降低其残余应力的方法。利用ANSYS参数化编程语言APDL模拟了电磁辅助激光熔化沉积的过程，分析了成形件残余应力的变化规律，结果表明同步加载轴向电磁力能较好地消减成形件内部残余应力。采用X射线衍射结合电解腐蚀的方法进行深度方向的残余应力测量试验，试验结果验证了电磁辅助的有效性。

摘要:针对某型支线客机复合材料平尾加筋壁板结构选型需求，采用p型有限元分析手段考察了不同筋条与蒙皮剖面面积比例对复合材料平尾加筋壁板承受面内剪切性能的影响，并采用试验测试对有限元预测结果进行验证。研究表明：p型有限元分析方法可以高效的完成复合材料平尾加筋壁板剪切稳定性分析，预测的结果较为准确，采用的分析方法可行、分析模型准确有效；复合材料平尾加筋壁板在剪切载荷作用下的典型破坏模式为蒙皮剪切失稳所导致的蒙皮和筋条界面分离；在筋条剖面面积/蒙皮剖面面积近似相同情况下，复合材料平尾加筋壁板的蒙皮截面积决定其承受剪切载荷的性能，但对其屈曲模态几乎没有影响。

摘要:针对目前不锈钢梯形内螺纹的加工多采用车削，由此造成螺纹的表面强度和硬度不高，疲劳寿命有限，在高温高压等极端环境中可靠性得不到有效保证这一现象，提出了一种基于振动辅助的不锈钢梯形内螺纹冷挤压成型技术。采用振动辅助内螺纹冷挤压机床，开展了振动辅助不锈钢梯形内螺纹冷挤压试验探究。试验表明，加工出的内螺纹牙高率达到93.2%，表层显微硬度达到300 HV以上，牙面的表面粗糙度为Ra0.53 μm，牙形和表面质量相比于传统车削加工出的内螺纹均有了较大提升。

摘要:科氏加速度是理论力学中公认的教学重点和难点，如何将科氏加速度形象地展示出来一直是学者与高校老师追求的目标。针对这一知识点，结合地球仪的外形，巧妙地实现了小球在科氏地球仪上旋转运动和直线运动的完 美结合。根据科氏加速度理论，设计转速可调的旋转平台，在平台上设置能实现不同速度的直线运动装置，小球在旋转平台上作直线运动，从而受到科氏力的作用。初始状态时，安装在运动装置内的钢球处于平衡状态；工作时，由于科氏力的作用，钢球压迫弹簧，弹簧发生变形，利用滑轮、引线和位移补偿丝杆组成的传递机构，将弹簧变形量传递到显示装置，从 而显示科氏加速度的存在。与现有科氏加速度验证实验装置所不同的是，此装置结构新颖，能吸引学生深入理解和掌握科氏加速度的概念。

摘要:为提高多输入多输出（Multiple input multiple output, MIMO）线性随机振动试验系统中具有相关特性的多路驱动信号生成精度，基于驱动谱非负定Hermite特性及矩阵分解理论提出了一种CD（Cholesky decomposition）白噪声滤波信号生成方法。构造具有特定“频响特性”的传递系统，将一系列独 立白噪声通过该系统得到具有预期相干特性、相位差以及自谱的平稳随机信号。建立悬臂梁两输入两输出线性振动系统仿真模型，将传统傅里叶逆变换时频转换方法与CD滤波法生成的驱动信号进行对比分析。结果表明新方法精度与参考值误差不足1 dB。两轴振动试验验证结果表明,应用CD法既满足工程实际标准需求，又为振动环境试验提供理论依据 。

摘要:采用三维模型数值模拟液氧储箱预增压上升过程，对液氧相变特征以及温度分层发展规律进行了分析。从计算结果可以看出：在气动加热影响下，气液界面液氧蒸发速率在0.012 6 kg/s附近振荡;近壁面液氧沸腾速率随时间变化规律与外界漏热量一致，整个过程相变速率平均值为0.086 kg/s。随着高温 增压气体通过散流器喷射进入气枕空间，液氧温度分层逐渐明显，温度不断升高，预增压183 s气液界面处液氧温度从89.51 K升高至93.61 K，平均温升速率0.022 K/s。

摘要:为了更好地评估碳化硅（Silicon carbide, SiC）MOSFET在功率变换装置中的性能，需要建立精确的SiC MOSFET模型。针对传统的SiC MOSFET的建模方法的不足，在Matlab/Simulink环境中提出了一种基于先进迁移率模型的SiC MOSFET模型。利用Matlab/Simulink强大的数学处理能力和丰富的模块功能，该模型考虑了实际SiC/SiO2界面特性的影响。利用SiC MOSFET的产品手册中的实测曲线和所搭建的实验电路的测试结果验证了所建立模型的准确性。基于所建立的模型，研究了SiC/SiO2非常重要的界面参数——界面陷阱电荷对SiC MOSFET温度特性的影响；从模型和实验上对比了SiC MOSFET与Si MOSFET在开关电路中瞬态温度的变化，结果显示碳化硅功率器件具有非常优秀的温度特性。

摘要:玻璃纤维纸是一种优良的阻燃保温隔音过滤材料，在高铁、航空航天和航海领域有广泛的应用。本文通过湿法打浆工艺制备不同纤维混合的玻璃纤维纸，重点探究其孔径分布、透气性能、保温性能以及隔音性能。结果表明：随着玻璃纤维纸中细纤维含量的增加，平均孔径和透气率先减小后增加；随着玻璃纤维纸中细纤维含量的增加，纸张的导热系数先降低后升高，隔音量先升高后降低。纤维配比为粗纤维50%＋细纤维50%，玻璃纤维纸的保温隔音性能最佳。

摘要:通过化学气相沉积法在柔性碳泡沫骨架上沉积生长碳化硅涂层，研究碳化硅涂层对泡沫材料的力学性能以及隔热性能的影响。利用SEM、XRD、压汞仪、电子万能试验机及导热分析仪分别对碳泡沫复合碳化硅涂层前后的微观形貌、物相组成、孔隙结构、抗压强度及导热系数进行测试。结果表明，碳泡沫骨架表面生长β-碳化硅涂层，随着碳化硅厚度增大：三维泡沫骨架结构存在的孔隙尺寸减小，孔隙率从99.68%下降至58.39%；泡沫试样压缩特性由类弹性形变转变为塑性形变，压缩强度从0.02 MPa增至3.14MPa；单位热量传递截面积增大，传热量增大，试样导热系数从0.026 W/(m·K)升高至0.101 W/(m·K)。

摘要:在对碳化硅基变换器中的桥臂串扰产生机理进行深入分析的基础上，提出一种新型有源箝位桥臂串扰抑制方法，并构成适用于碳化硅（Silicon carbide，SiC）基桥臂电路的串扰抑制驱动电路。给出其等效电路模态分析，讨论了关键参数的设计方法。设计制作了串扰抑制驱动电路模块板，并在1 kW永磁同步电机（Permanent magnet synchronous motor，PMSM）驱动实验平台上进行了验证。实验结果表明，该方法能够有效抑制SiC基变换器中的桥臂串扰。

摘要:由于在改善网络带宽性能、缓解堵塞、提升用户体验等方面的优势，缓存技术在网络应用中被广泛使用，然而当前越来越多的网络应用迁移至云平台，原来针对单一业务和主机环境的缓存管理机制在面对云计算下多用户、多业务混杂环境时暴露出诸如不具备多业务类型的普适性、管理策略与云平台的资源配置脱节、未考虑多用户环境下缓存数据的复杂性、重复性等不足，最终影响缓存效果和资源利用效率，因此研究一种面向多用户环境的弹性云缓存系统，首先分析多用户、多业务的云环境对缓存管理的需求特点，提出基于双层映射的缓存存取模型，然后设计缓存系统框架与功能模块，并研究相应的逻辑、物理资源的配置算法及其他功能的实现方案，最后在校园网环境下实现缓存系统并对其进行验证，分析结果表明本文提出的缓存系统能够有效满足用户需求同时提高资源利用率。

摘要:针对近场长天线的电流相位分布空间跨度大这一难点，设计了一款基于多电容加载的超高频(Ultra-high frequency, UHF)频段近场长天线。通过对长度为250 mm微带传输线在间隔48.8 mm处分段加载1.6pF电容，利用电容对电流的相位补偿作用改善了天线近场均匀性。在端口增加金属匹配枝节及负载电阻进行阻抗匹配。仿真及实测表明，该长天线回波损耗在918~933 MHz频段内低于-10 dB，长天线正上方300 mm处近场场强差值最大仅为3.2 dB，天线正上方不同位置处最大读取距离差值波动不超过95 mm, 验证了该天线良好的近场均匀性。搭建射频识别(Radio frequency identification, RFID)系统并进行测试，进一步验证该款长天线在近距离RFID系统中的实用性。