检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2015年第1期23卷 271-281页

作者：余金栋张宪民华南理工大学广东省精密装备与制造技术实验室广东广州510640 广东建设职业技术学院广东广州510440

为了在简化计算的同时达到较高的定位精度,提出一种轴向邻域和差边缘检测算法,用于低信噪比、缓慢过渡的微结构显微图像的边缘检测。首先,结合显微图像采集系统的配置,分析了线纹显微图像边缘灰度轮廓特征和基于导数的边缘检测算法的不... 详细信息

为了在简化计算的同时达到较高的定位精度,提出一种轴向邻域和差边缘检测算法,用于低信噪比、缓慢过渡的微结构显微图像的边缘检测。首先,结合显微图像采集系统的配置,分析了线纹显微图像边缘灰度轮廓特征和基于导数的边缘检测算法的不足。然后,基于方向信息测度,定义了轴向邻域和差运算,依据矩不变理论推导出轴向邻域和差边缘检测算法。实验结果表明:轴向邻域和差边缘检测算法能够适应不同分辨率的显微图像,具有较强的抗噪能力和较高的定位精度,边缘检测效果优于基于导数的算法。该算法用于显微图像时,其边缘坐标定位方差为0.57pixel,微米级线条宽度的测量结果与扫描电子显微镜的测量结果(1.35μm)相差0.17μm,基本满足了测量精度的要求。

关键词：显微图像边缘检测矩不变理论方向信息测度轴向邻域和差

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基于最大应力约束的柔顺机构拓扑优化设计

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机械工程学报 2018年第23期54卷 32-38页

作者：占金青龙良明刘敏张宪民华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室广州510641

采用拓扑优化方法获得柔顺机构构型容易出现类铰链结构,导致应力集中、疲劳可靠性差。为了抑制类铰链结构,提出了一种基于最大应力约束的柔顺机构拓扑优化设计方法。采用改进的固体各向同性材料惩罚模型(Solid isotropic material with ... 详细信息

采用拓扑优化方法获得柔顺机构构型容易出现类铰链结构,导致应力集中、疲劳可靠性差。为了抑制类铰链结构,提出了一种基于最大应力约束的柔顺机构拓扑优化设计方法。采用改进的固体各向同性材料惩罚模型(Solid isotropic material with penalization,SIMP),以柔顺机构的互应变能最大化作为目标函数,采用P范数方法对所有单元的局部应力凝聚化成一个全局化应力约束,利用自适应约束缩放法使得P范数应力更加接近最大应力,以机构的最大应力和体积作为约束,建立柔顺机构最大应力约束拓扑优化模型,采用全局收敛移动渐近线算法求解柔顺机构最大应力约束拓扑优化问题。结果表明,采用P范数方法进行柔顺机构最大应力约束拓扑优化设计,能够有效抑制类铰链结构。随着应力约束极限值减少,获得机构构型由集中式柔顺机构逐渐转变为分布式柔顺机构,应力分布更加均匀,但机构的互应变能逐渐减小。

关键词：柔顺机构最大应力约束拓扑优化 P范数方法

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面向单向输入力的柔顺正交位移放大机构拓扑构型设计

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中国科学：技术科学 2019年第5期49卷 579-588页

作者：刘敏占金青朱本亮张宪民华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室广州510641

正交位移放大机构用以输出且放大垂直于输入力方向的位移,其构型常采用典型的桥式结构.但是桥式放大机构要实现正交位移转换必须输入双向对称力,否则输出端会产生寄生位移.针对此问题,采用连续体结构拓扑优化技术寻找新构型的柔顺位移... 详细信息

正交位移放大机构用以输出且放大垂直于输入力方向的位移,其构型常采用典型的桥式结构.但是桥式放大机构要实现正交位移转换必须输入双向对称力,否则输出端会产生寄生位移.针对此问题,采用连续体结构拓扑优化技术寻找新构型的柔顺位移放大机构,使之在单向输入力条件下,依然可以实现正交位移转换.基于固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)拓扑描述方法,以输出位移与输入位移比最大化作为目标函数,以相对寄生位移,即输出端寄生位移与输出位移之比作为其中一个约束函数,建立了面向单向输入力的柔顺正交位移放大机构的拓扑优化数学模型.采用伴随法详细推导了目标函数和约束函数的敏度信息,并采用移动渐近线算法(MMA)进行了优化问题的求解.通过数值算例,给出了正交位移放大机构的拓扑优化结果,并探讨了弹簧刚度对拓扑优化结果的影响.最后,通过有限元仿真和实验,研究了拓扑优化得到的新型正交位移放大机构和桥式位移放大机构的相对寄生位移.仿真和实验都验证了所提方法的正确性和有效性.

关键词：正交位移放大机构柔顺机构拓扑优化寄生运动单向输入力

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考虑混合约束的柔顺机构拓扑优化设计

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振动与冲击 2022年第4期41卷 159-166,222页

作者：占金青王云涛刘敏朱本亮华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室广州510641

为了满足制造工艺和静强度要求,提出一种综合考虑最小尺寸控制和应力约束的柔顺机构混合约束拓扑优化设计方法。采用改进的固体各向同性材料插值模型描述材料分布,利用多相映射方法同时控制实相和空相材料结构的最小尺寸,采用最大近似函... 详细信息

为了满足制造工艺和静强度要求,提出一种综合考虑最小尺寸控制和应力约束的柔顺机构混合约束拓扑优化设计方法。采用改进的固体各向同性材料插值模型描述材料分布,利用多相映射方法同时控制实相和空相材料结构的最小尺寸,采用最大近似函数P范数求解机构的最大应力,以机构的输出位移最大化作为目标函数,综合考虑最小特征尺寸控制和应力约束建立柔顺机构混合约束拓扑优化数学模型,利用移动渐近算法求解柔顺机构混合约束拓扑优化问题。数值算例结果表明,混合约束拓扑优化获得的柔顺机构能够同时满足最小尺寸制造约束和静强度要求,机构的von Mises等效应力分布更加均匀。

关键词：柔顺机构最小尺寸控制应力约束拓扑优化多相映射方法

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考虑疲劳性能的柔顺机构拓扑优化设计

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机械工程学报 2021年第3期57卷 59-68页

作者：占金青刘天舒刘敏朱本亮华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室广州510641

柔顺机构需要承受多次往复运动,交变应力导致机构容易发生疲劳损伤及失效。为了满足疲劳性能要求,提出一种考虑疲劳性能的柔顺机构拓扑优化设计方法。考虑恒定振幅的比例载荷作用,采用修正的Goodman疲劳准则评定柔顺机构的疲劳强度,以... 详细信息

柔顺机构需要承受多次往复运动,交变应力导致机构容易发生疲劳损伤及失效。为了满足疲劳性能要求,提出一种考虑疲劳性能的柔顺机构拓扑优化设计方法。考虑恒定振幅的比例载荷作用,采用修正的Goodman疲劳准则评定柔顺机构的疲劳强度,以柔顺机构的输出位移最大化为目标函数,以疲劳性能和结构体积作为约束,采用改进的P范数方法进行疲劳约束凝聚,建立基于疲劳性能约束的柔顺机构拓扑优化模型,利用映射过滤方法避免数值不稳定性现象,采用移动渐近优化算法求解柔顺机构疲劳约束拓扑优化的多约束优化问题。数值算例结果表明基于疲劳约束拓扑优化获得的柔顺机构能够满足疲劳要求,机构的von Mises等效应力分布更加均匀;并且分析不同的作用载荷条件对柔顺机构构型及其性能的影响规律。

关键词：柔顺机构拓扑优化疲劳约束修正的Goodman准则

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一种考虑应变路径变化的TRIP钢组合硬化模型

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塑性工程学报 2018年第4期25卷 129-134页

作者：周驰邓军杰张文涛张迎张赛军华南理工大学机械与汽车工程学院广东省精密装备与制造技术重点实验室

为提高相变诱发塑性（TRIP）钢的有限元数值模拟计算精度,在板材两步拉伸实验的基础上,建立了一种Voce和Hollomon组合的TRIP钢V/H硬化模型。两步拉伸实验结果显示,当两次拉伸方向的夹角增大时,TRIP钢表现出交叉硬化现象,且随着夹角的增... 详细信息

为提高相变诱发塑性（TRIP）钢的有限元数值模拟计算精度,在板材两步拉伸实验的基础上,建立了一种Voce和Hollomon组合的TRIP钢V/H硬化模型。两步拉伸实验结果显示,当两次拉伸方向的夹角增大时,TRIP钢表现出交叉硬化现象,且随着夹角的增大,其硬化率和断裂伸长率均出现下降。根据上述实验观察,H/V模型引入了以应变路径夹角为自变量的Voce和Hollomon项线性权重系数。随着角度的增大,令Hollomon项权重下降而Voce项权重上升,以此来体现应变路径变化对其硬化行为的影响。为检验所提出的组合硬化模型在大应变范围内对TRIP钢硬化行为的预测能力,建立了两步拉伸的有限元数值模拟模型,并与实验结果进行了对比。相比普通的Voce和Hollomon模型,该组合模型能够更好地重现TRIP钢在应变路径变化后的硬化行为,且具有更高的断裂伸长率计算精度。

关键词：硬化模型相变诱发塑性应变路径有限元数值模拟

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基于等几何分析的电热驱动柔顺机构拓扑优化设计

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机械工程学报 2023年第21期59卷 177-187页

作者：占金青晏家坤蒲圣鑫朱本亮刘敏华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室广州510641

为了提高计算效率,提出一种基于等几何分析(Isogeometric analysis,IGA)的电热驱动柔顺机构拓扑优化设计方法。采用NURBS曲线表达几何模型和分析模型,利用改进的固体各向同性材料惩罚法和密度分布函数描述材料分布,采用顺序耦合方法进行... 详细信息

为了提高计算效率,提出一种基于等几何分析(Isogeometric analysis,IGA)的电热驱动柔顺机构拓扑优化设计方法。采用NURBS曲线表达几何模型和分析模型,利用改进的固体各向同性材料惩罚法和密度分布函数描述材料分布,采用顺序耦合方法进行电-热-结构多物理场耦合有限元分析,以电热驱动柔顺机构的输出位移最大化为目标函数,以机构的体积为约束,建立基于等几何分析的电热驱动柔顺机构拓扑优化数学模型,利用移动渐近线算法求解拓扑优化问题。数值算例验证了提出的设计方法的有效性。与基于有限元分析的优化结果相比,基于等几何分析获得的电热驱动柔顺机构拓扑构型有所不同,边界更加光滑,机构的输出位移更大;并且等几何分析能够有效地减少迭代步数,显著地提高了计算效率。分析不同的输出刚度对电热驱动柔顺机构拓扑构型和机构性能的影响规律。

关键词：柔顺机构电热驱动器拓扑优化等几何分析

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高速平面并联机器人残余振动抑制实验

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振动与冲击 2014年第24期33卷 164-168页

作者：高名旺张宪民山东理工大学机械工程学院山东淄博255012 华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室广州510641

针对高速轻型并联机器人残余振动抑制问题,基于输入整形法,对其残余振动抑制进行实验研究。首先分析了并联机构运动学,建立了机构动力学模型。然后对每个输入轴分别设计一个比例-微分(PD)控制器,建立包含PD控制器的系统动力学模型。最... 详细信息

针对高速轻型并联机器人残余振动抑制问题,基于输入整形法,对其残余振动抑制进行实验研究。首先分析了并联机构运动学,建立了机构动力学模型。然后对每个输入轴分别设计一个比例-微分(PD)控制器,建立包含PD控制器的系统动力学模型。最后分别设计了单模态零振动(ZV)、零振动微分(ZVD)整形器和双模态零振动-零振动微分(ZV-ZVD)整形器,建立了并联机器人实验系统。实验结果表明,输入整形器可以抑制并联机器人的残余振动,而双模态整形器振动抑制效果更好。

关键词：并联机器人输入整形残余振动

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一种基于改进的暗通道先验的运动模糊核估计方法

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控制与决策 2020年第7期35卷 1667-1673页

作者：余孝源谢巍陈定权周延华南理工大学自动化科学与工程学院广州510640 华南理工大学广东省高分子先进制造技术及装备重点实验室广州510640

传统的暗通道先验已成功地运用于单一图像去模糊问题,但是,当模糊图像具有显著噪声时,暗通道先验无法对模糊核估计起到作用.因此,得益于分数阶计算能够有效地抑制信号的噪声并对信号的低频部分进行增强,将分数阶计算理论与模糊图像的暗... 详细信息

传统的暗通道先验已成功地运用于单一图像去模糊问题,但是,当模糊图像具有显著噪声时,暗通道先验无法对模糊核估计起到作用.因此,得益于分数阶计算能够有效地抑制信号的噪声并对信号的低频部分进行增强,将分数阶计算理论与模糊图像的暗通道先验相结合,提出一种基于改进的暗通道先验的运动模糊核估计方法.首先,结合最大后验估计算法与分数阶暗通道先验,构建出运动模糊图像的核估计模型;其次,利用半二次方分裂法解决模型的非凸问题;最后,根据粗糙-精细的策略,利用多尺度迭代框架估计出准确图像的模糊核,进而利用非盲去模糊的方法求解清晰图像.实验结果表明:在有无显著噪声的模糊图像中,所提出的算法虽然所需计算时间较长,但是能够获得较为准确的模糊核,并且能够减少图像噪声以及振铃伪影,提高清晰图像估计的质量;此外,对于不同类型的模糊图像,所提出的算法也同样适用.

关键词：运动模糊单一图像去模糊分数阶暗通道先验多尺度迭代框架模糊核估计

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注压成型纳米结构PP/POE共混物表面的液滴低温冲击行为

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高等学校化学学报 2021年第10期42卷 3195-3202页

作者：黄辉龙黄汉雄华南理工大学广东省高分子先进制造技术及装备重点实验室微/纳成型与流变学研究室广州510640

以制备的阳极氧化不锈钢模板为模具嵌件,采用注射压缩成型(ICM)工艺快速成型表面具有纳米丝结构的柔性聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物(PP/POE,PP与POE质量比为3:1)共混物复制物和准刚性PP复制物,研究常温液滴冲击-10℃复制物表面的动态行为.结... 详细信息

以制备的阳极氧化不锈钢模板为模具嵌件,采用注射压缩成型(ICM)工艺快速成型表面具有纳米丝结构的柔性聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物(PP/POE,PP与POE质量比为3:1)共混物复制物和准刚性PP复制物,研究常温液滴冲击-10℃复制物表面的动态行为.结果表明,致密的纳米丝使复制物表面呈现超疏水、极低黏附的润湿状态.在低冲击速度范围内,共混物复制物表面上液滴的接触时间比PP复制物上的短,可归因于液滴铺展阶段柔性纳米丝储存的弹性势能在回缩阶段转换为液滴的动能;在高冲击速度范围内,共混物复制物基板和纳米丝储存的弹性势能被转换为液滴的动能,进一步缩短了液滴的接触时间.此结果表明,共混物复制物的柔性和表面超疏水性使其具有优异的防冻黏性能.共混物复制物表面上水滴(50μL)的结冰时间得到明显延长、冰黏附强度明显降低.研究结果表明,可采用ICM快速成型具有优异防冻黏和防冰性能的柔性超疏水高分子材料表面.

关键词：液滴冲击接触时间柔性防冻黏/防冰聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物共混物注射压缩成型

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