基于骨骼重建机理的连续体结构仿生拓扑优化方法

骨重建是一种持续进行的新骨替代旧骨的过程,它通过具有骨吸收能力的破骨细胞和具有骨成形能力的成骨细胞来实现。在陆地脊椎动物中这两种细胞活动是严格平衡的,并且骨的拓扑形状是适应局部力学环境的。本文以Turing反应-扩散模型为基础,通过骨成形与骨吸收机理耦合建立了骨重建模型。该模型通过有限元方法和像素单元的添加和删除准则提出了连续体结构仿生拓扑优化计算方法,该方法将结构看成生长的骨骼,将寻找最优拓扑的过程比拟为骨骼的重建过程,应变能密度的均匀分布作为优化准则更新材料分布,直至达到一个平衡状态,并由此获得最优拓扑结构。最后通过典型的算例验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于骨骼关节识别的拖拉机驾驶室座椅舒适度评价

为优化拖拉机驾驶室座椅设计,减轻驾驶员作业负担,提高作业效率,解决我国拖拉机在驾驶室座椅舒适性方面技术基础研究不足的问题,提出一种基于骨骼关节识别的拖拉机驾驶室座椅舒适度评价方法。首先,在对拖拉机座椅舒适性影响因素分析的基础上选取人体坐姿关节角为研究因素,在配备不同座椅的两种拖拉机上利用消费级深度相机Kinect v2进行8组驾驶动作捕捉试验,获得了在不同驾驶动作下精确度为0.01°的关节角信息;然后,将关节角数据导入人体建模仿真分析软件Jack中得到人体模型,根据不同的驾驶动作进行了关节力矩仿真及下背部受力仿真,分析得到人体舒适度结果;最后,基于层次分析法构建了拖拉机座椅舒适度评价指标层次结构模型,确定各指标权重并进行一致性检验,对涉及的所有指标的原始数据进行处理并计算得到座椅舒适度的综合评价结果。仿真结果表明,相比于普通座椅的拖拉机,在配备基于人机工程学座椅的拖拉机上作业时,人体模型动作完成能力增加10个百分点且无关节不适的情况,其腰部关节处的压力在驾驶姿势下可以有效减少80N,在扭转姿势下可以有效减少370N,并且腰部所受的侧向剪力也有所减小,证明了人体模型在此拖拉机座椅上的舒适度更高。通过分析座椅舒适度评价矩阵,可以得到根据人机工程学设计的座椅舒适度优于普通座椅。依据骨骼关节识别方法的评价结果与根据层次分析法分析的结果一致,证明了基于骨骼关节识别的拖拉机驾驶室座椅舒适度评价方法的可行性与有效性。该评价方法可为拖拉机驾驶室座椅人机工程学研究及准确高效地优化拖拉机座椅设计提供参考依据与指导对策。     

面向单臂弯举的气动肌肉上肢外骨骼系统设计与实验

针对人体手臂负载弯举过程中易产生肩袖损伤的问题,设计了一种气动肌肉上肢外骨骼机器人.其本体结构由一个肘关节外骨骼机器人和气动式外展肩枕构成,并通过双层护肩结构固定于穿戴者上肢.该设计结合了刚性外骨骼机器人结构的力传递优势和柔性仿生式织物结构的柔顺性优势,在负载弯举过程中对穿戴者的肘关节和肩关节提供必要的助力,同时提高了...     

一种薄层干燥新模型的建立

现有的薄层干燥模型不适合研究预热时间较长的高含水率物料的干燥特性。本文提出了一种能适合葱叶等高含水率物料的薄层干燥新模型。通过大量的实验对该模型进行了验证。     

履带式拖拉机作业性能模型的建立

将发动机传动系、行走系特性及土壤强度融为一体,建立了农用履带式拖拉机田间作业的微机模型。列出了具有代表性的模拟结果,对拖拉机使用性能的研究起到一定作用。     

基于表情强度的情感模型建立研究

情感是人类智能的重要组成部分,情感在人类推理、决策、社交等各个方面起着必不可少的作用。情感模型建立是指通过对情感变化的研究,创建一个能感知、识别的智能、和谐的人机情感交互系统。文章基于情感状态的变化,将外界刺激对情感的刺激、情感间各个分量间的相互作用、情感分量的衰减因素以及性格对情感的影响作用有机结合,建立基于表情强度的情感模型。     

甘蔗收获机械集成化设计开发管理模型的建立

在分析基于可视化虚拟设计技术的甘蔗收获机械设计开发总体流程的基础上，介绍了其设计开发集成建模的基本思路。详细分析了甘蔗收获机械设计开发过程管理模型的建立和实现方法，产品结构模型、产品结构配置的方法及其产品数据在PDM软件的类层次结构模型的建立，从而实现对甘蔗收获机械设计开发过程的动态调整和监控，为甘蔗收获机械集成化、系列化的设计开发提供可靠的基础和依据。     

加压泵站优化程序的模型建立

本文提出，当给水管网压力分布发生变化时，在高，低压区间的输水干管上增建加压泵站，对管网水压进行局部提升，降低管网压力及运行电耗，并采用非线性规划法对加压泵站进行优化计算，建立了优化程序的数学模型，并经实例考核，优于传统方式。     

数控机床热误差补偿中分布滞后模型的建立

针对数控机床热误差补偿建模中温度敏感点选择及模型建立问题,提出用模糊聚类法和灰色关联法结合选择温度敏感点,用分布滞后模型建立补偿模型的方法.根据机床关键点温度和热误差的实验数据,分别建立热误差的多元线性回归模型和分布滞后模型.在一台Leaderway V-450型数控加工中心上进行热误差建模实验,测量主轴分别在2 000、4 000、6 000 r/min下的热误差及温度,结果表明分布滞后模型的拟合精度优于多元线性回归模型,用任一转速下的实验数据建模时,分布滞后模型的稳健性低于多元线性回归模型,而综合任意两个转速下的实验数据建模时,分布滞后模型的稳健性略优于多元线性回归模型.利用分布滞后模型建立的预测模型在数控机床热误差补偿中具有实用性.     

基于Labview的磁流变阻尼器多项式模型的建立

磁流变(MR)阻尼器因其响应快、阻尼变化明显等优点在工程领域得到广泛应用。为实现对其更好的控制,建立精确的模型是关键。搭建磁流变阻尼器振动试验系统,对磁流变阻尼器进行振动测试。利用NI(National Instruments)数据采集系统采集力、位移等数据,并用MATLAB对数据拟合,建立简单且精确的多项式模型,为进一步实现磁流变阻尼器的精确控制打下基础。     

区域农业生产结构优化模型的建立

优化区域农业生产结构对于提高农民收入具有重要的现实意义。为此,在研究区域农业生产各单元之间结构关系的基础上,确定了决策变量和参数,建立了包括种植业、养殖业和加工业在内的农业生产结构优化的线性规划模型,对区域农业产业结构优化模型的建立进行了有益的理论探索。     

瓦楞纸板缓冲动态模型的建立及参数识别

根据瓦楞纸板的测试数据,归纳出瓦楞纸板缓冲性能的基本特征,进一步考虑材料的损伤特性,建立了瓦楞纸板非线性模型。根据在跌落高度、衬垫厚度、静应力组合条件下的连续多次跌藻冲击试验数据,识别了瓦楞纸板非线性模型参数。动力学计算与试验结果的比较表明,该模型能较好地反映瓦楞纸板包装衬垫在连续多次跌落冲击过程中的加速度、速度、位移、冲击能量的吸收性和塑性变形等基本特性。     

基于DEM模型的三维地质结构模型的建立——以吉林省靖宇自然保护区为例

吉林省靖宇自然保护区富含天然矿泉水资源并发育火山群,为了调节水资源、科学开发合理利用和保护矿泉水资源,利用GMS软件根据研究区内钻孔资料以及已有的地质水文地质条件建立了靖宇自然保护区的三维地质结构模型,但此模型不能真实的反映出研究区特有的火山群地貌,因此又利用MAPGIS软件根据研究区地形图矢量化的等高线建立了DEM数字高程模型,DEM模型能较清楚地反映研究区地面的真实信息。因此基于DEM模型的三维地质结构模型不仅能模拟研究区地层情况,还能清晰地模拟出研究区地表起伏状况,尤其是对火山群地貌的模拟。这两种模型的结合为地形起伏较大、地形较复杂地区难模拟的问题提供了一种解决方法。     

猪场废水处理技术评价模型(Ⅰ)--模型建立与描述

随着经济发展、人民生活水平提高及城市化进程加速,我国畜禽产品的市场需求也不断增加,畜禽养殖业生产规模不断扩大,由此而带来的环境污染问题也日趋严重.本研究针对我国集约化猪场废水处理项目在立项、建设中,技术、经济、环境评价方法尚不完善的现状,编制出猪场废水处理及资源化利用模型.该模型在给定饲养规模、废水量及浓度、拟定废水处理目标等基本信息基础上,能够提供猪场废水处理工程工艺方案比较、机械设备选型参数、构筑物设计参数、处理效果、投资估算及运行费用计算,快速完成初步方案的设计.     

荷电两相湍流模型的建立

荷电两相湍流存在着非均匀的空间电场与流场的耦合作用,以及荷电颗粒相与连续相流体的相间作用,是非常复杂的两相湍流运动.本文采用颗粒拟流体假设得到了荷电两相流动瞬时状态的方程组.根据雷诺时均方法,建立了荷电两相湍流的时间平均雷诺方程组,并对其中的脉动关联项进行了模拟.     

喷嘴空化模型建立与有效性试验验证

提出了一种针对喷嘴孔内空化现象的数值计算模型——喷嘴空化模型,并进行了可视化试验以验证其模型有效性,其中喷嘴空化模型考虑了液相与气相之间相变、气泡动力学、湍流扰动及不凝性气体影响等诸多因素,并采用喷孔内空化数对相变速率方程进行了修正。将基于喷嘴空化模型的数值计算结果与试验结果及基于Schnerr-Sauer模型的计算结果进行对比分析,结果显示:在2种空化模均采用默认参数的前提下,喷嘴空化模型与Schnerr-Sauer模型计算所得喷孔内空化现象变化趋势均与试验结果吻合良好,即喷嘴孔内空化现象随喷射压力提高而加强,且在发展空化至超空化流态过渡过程中空化特征长度涨幅远高于其他流态过渡情况;喷嘴空化模型计算所得空化特征长度在各流态下均与试验结果吻合良好,Schnerr-Sauer模型计算空化特征长度则低于试验结果,两者与试验值的最大误差均发生在超空化阶段,其中喷嘴空化模型计算值为试验值的92%,Schnerr-Sauer模型计算值为试验值的65%。该结果表明,所建立喷嘴空化模型可用于较为准确地模拟喷嘴孔内空化现象的变化趋势及空化特征长度。     

基于坐标变换的玉米根茬三维模型建立

提出了一种将玉米根茬结构离散化为多段根节,根据实测统计参数,以坐标变换为理论基础创建玉米根茬随机三维模型的方法.创建模型过程中,采用NURBS曲线拟合的方法处理实测数据,分别以NURBS曲线和NURBS曲面进行形态创建和表面创建.以Matlab软件、三维CAD软件为工具,以IGES文件为接口将创建的玉米根茬模型导入三维CAD软件和有限元分析软件.所建模型可用于玉米根茬力学性能分析研究.     

梳脱收获中作物运动模型的建立

通过对割前脱联合收割机梳脱滚筒的梳脱过程的分析,描述了梳脱收获中割台对作物的作用机理和作物运动状态的变化,导出了作物运动状态的数学模型。并基于梳脱过程的分析,引出了分析几种割台损失的基本思想。为割前脱联合收割机动态模拟研究提供了部分理论依据。     

长潭河流域水文模型的建立和应用

结合时变增益非线性产流模型与水箱模型的概念，建立了一个两层结构的水文模型。上层采用时变增益产流模型模拟地表产流，下层采用水箱模型综合模拟壤中流与地下径流，上下两层分别应用Nash单位线和线性水库调蓄方法进行汇流计算。该模型共有6个参数（产流模型与汇流模型分别包含3个参数）。产流模型参数采用SCEUA全局优化算法自动率定，汇流模型参数采用主观优化方法（即实测资料推求及人工调试）确定。以湖南省长潭河流域为对象进行水文模拟应用研究，结果表明尽管模型结构简单，但是能够取得比较好的模拟效果，说明模型比较可靠。     

探究综合激励模型的建立与应用

1综合激励模型的建立1.1综合激励模型的含义综合激励模型就是综合运用激励理论,最大限度地挖掘人的潜能,全面提高人员绩效。本理论来源于《人力资源管理》学科,而且是这门学科的核心思想。因为每个人都有追求自我价值的实现及展现自我的