检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2025年第3期61卷 23-39页

作者：胡炳涛钟锐锐冯毅雄杨晨王天跃洪兆溪谭建荣浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 贵州大学公共大数据国家重点实验室贵阳550025 联通(浙江)产业互联网有限公司杭州311199 香港城市大学系统工程系中国香港518057

工业5.0的发展对制造业的信息化、数字化和智能化提出了更高的要求。针对传统车间制造能力组织范式和智能调度技术缺乏的重要难题,提出人-信息-物理互联环境下数字车间制造能力建模与自适应调度技术,从而实现对复杂车间制造能力的高保... 详细信息

工业5.0的发展对制造业的信息化、数字化和智能化提出了更高的要求。针对传统车间制造能力组织范式和智能调度技术缺乏的重要难题,提出人-信息-物理互联环境下数字车间制造能力建模与自适应调度技术,从而实现对复杂车间制造能力的高保真建模与生产资源的高效调度。为了有效管理数字车间中的生产要素,提出一种融合人-信息-物理系统的数字车间制造能力建模技术。此外,提出一种深度强化学习驱动的数字车间自适应调度(Deep reinforcement learning-driven adaptive scheduling,DRL-AS)算法,该算法将柔性作业车间调度问题以异构析取图的形式进行建模。考虑到工序与机器之间复杂的耦合关联性,设计一种基于分层自注意力机制的多要素表征方法以提取环境状态的全局特征和辅助智能体进行高质量决策。近端策略优化(Proximal policy optimization,PPO)算法被用于训练所提出自适应调度技术。试验结果表明所提出方法的调度性能和泛化性能显著优于对比算法。

关键词：人-信息-物理系统柔性作业车间调度深度强化学习制造能力建模数字孪生

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多泡相互作用对气泡溃灭的影响

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力学学报 2013年第6期45卷 861-867页

作者：张凌新闻仲卿邵雪明浙江大学力学系流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

通过直接数值模拟方法对多泡在压力驱动下的溃灭过程进行了研究.气相满足理想气体正压模型,液相为不可压流体,采用基于压力的方法求解多泡的两相流场.数值研究表明,在多泡流场中,中心气泡的溃灭过程明显不同于单泡,存在总体溃灭延迟现... 详细信息

通过直接数值模拟方法对多泡在压力驱动下的溃灭过程进行了研究.气相满足理想气体正压模型,液相为不可压流体,采用基于压力的方法求解多泡的两相流场.数值研究表明,在多泡流场中,中心气泡的溃灭过程明显不同于单泡,存在总体溃灭延迟现象和后期加速现象.随着周围气泡数的增多或气泡间距的减小,中心气泡的溃灭时间增长,溃灭时的压力峰值增大.结合理论定性分析发现,气泡运动不仅受远场压力的驱动,还受周围气泡诱导压力场的影响.周围气泡的诱导压力经历先减小后增大的过程,从而使受其影响的中心气泡产生先延迟后加速的特征.

关键词：多泡流体体积直接数值模拟

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水平轴海流机空化流动模拟

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机械工程学报 2011年第20期47卷 171-176页

作者：赵伟国张凌新辛小鹏邵雪明李伟浙江大学力学系杭州310027 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

海流机是海流能利用的一种新形式,其空化性能的好坏直接影响到海流发电机组的安全和稳定运行。基于两相混合流模型对一模型水平轴海流机空化流动进行研究,得到不同空化数下的空泡形态及其性能曲线。数值模拟结果表明,采用数值计算方法... 详细信息

海流机是海流能利用的一种新形式,其空化性能的好坏直接影响到海流发电机组的安全和稳定运行。基于两相混合流模型对一模型水平轴海流机空化流动进行研究,得到不同空化数下的空泡形态及其性能曲线。数值模拟结果表明,采用数值计算方法能够有效地预测海流机的空化现象,计算得到模型海流机的初生空化数,空泡形态与试验结果相类似;海流机空化通常发生在近叶尖吸力面上,并随空化数的降低沿叶片展向和弦向变长;空化数相对较高时,空化出现在叶片弦向中间区域,随空化数降低向叶片尾缘发展;空化初生时,海流机性能没有明显改变;只有当空化数降低到一定程度时,海流机推力升高,输出功率下降,海流机性能恶化,实际运行中应当避免在此工况下运行。

关键词：水平轴海流机空化数值模拟空化初生

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滑移网格下泵内流场的非定常流计算

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水动力学研究与进展（A辑） 2013年第1期28卷 10-16页

作者：张凌新胡龙兵邵雪明浙江大学力学系流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

该文在OpenFOAM开源平台下,采用滑移网格方法对二维泵内流场进行了非定常流数值计算。计算区域分为旋转区和静止区,滑移界面通过GGI算法实现变量插值和传递。并分别利用RANS和LES模型进行模拟,研究了不同湍流模型对非定常湍流场计算的... 详细信息

该文在OpenFOAM开源平台下,采用滑移网格方法对二维泵内流场进行了非定常流数值计算。计算区域分为旋转区和静止区,滑移界面通过GGI算法实现变量插值和传递。并分别利用RANS和LES模型进行模拟,研究了不同湍流模型对非定常湍流场计算的影响。计算结果表明,动静叶相互作用下的流场具有明显的瞬态特征,其中LES模拟能更好预报流场的大尺度脉动特征。并将该文计算的瞬时速度分布与实验数据进行了比较,结果表明该文的滑移网格数值方法具有较好的适用性。

关键词：泵滑移网格非定常流湍流模型

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半固态A356铝合金微凸台阵列触变成形充型过程数值模拟

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中国有色金属学报 2012年第12期22卷 3334-3341页

作者：唐培梅德庆姚喆赫陈子辰浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江大学机械工程学系杭州310027

为改善微凸台阵列结构的半固态触变成形充型效果,采用Deform 2D软件,模拟研究半固态A356铝合金在微凸台阵列触变成形过程中的流动特性和充型行为。在有限元分析中,将微凸台简化为二维平面上深度固定,宽度和位置逐渐变化的凹槽,模拟分析... 详细信息

为改善微凸台阵列结构的半固态触变成形充型效果,采用Deform 2D软件,模拟研究半固态A356铝合金在微凸台阵列触变成形过程中的流动特性和充型行为。在有限元分析中,将微凸台简化为二维平面上深度固定,宽度和位置逐渐变化的凹槽,模拟分析触变成形工艺参数(坯料温度、冲头速度、模具温度)和模具结构参数(凹槽深宽比、模具占空比、凹槽位置)对微凸台阵列充型效果的影响。数值模拟结果表明:坯料在触变成形过程中,液相率应保持在40%-50%;随着冲头速度的降低,边缘微凸台的径向充型增加;模具温度的提高有助于增加坯料在触变成形过程中温度的均匀性,从而减少微凸台的弯曲或折叠;凹槽深宽比越小,微凸台充型越好;微凸台径向充型随着模具占空比的增加而增加,随着微凸台与坯料轴线距离的增加而越来越不均匀。

关键词： A356铝合金半固态触变成形微凸台阵列有限元法

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具有表面效应的压电半空间中的表面波

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力学学报 2017年第3期49卷 597-604页

作者：周伟建陈伟球浙江大学工程力学系杭州310027 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江省软体机器人与智能器件研究重点实验室杭州310027

纳米科技的快速发展使压电纳米结构在纳米机电系统中得到广泛应用,形成了诸如纳米压电电子学等新的研究方向.与传统的宏观压电材料相比,在纳米尺度下压电材料往往呈现出不同的力学特性,而造成这种差异的原因之一便是表面效应.本文基于St... 详细信息

纳米科技的快速发展使压电纳米结构在纳米机电系统中得到广泛应用,形成了诸如纳米压电电子学等新的研究方向.与传统的宏观压电材料相比,在纳米尺度下压电材料往往呈现出不同的力学特性,而造成这种差异的原因之一便是表面效应.本文基于Stroh公式、Barnett-Lothe积分矩阵及表面阻抗矩阵,研究计入表面效应的任意各向异性压电半空间中的表面波传播问题,导出了频散方程.针对横观各向同性压电材料,假设矢状平面平行于材料各向同性面,发现Rayleigh表面波和B-G波解耦,并得到各自的显式频散方程.结果表明,Rayleigh表面波的波速小于偏振方向垂直于表面的体波,而B-G波的波速小于偏振方向垂直于矢状平面的体波.以PZT-5H材料为例,用数值方法考察表面残余应力和电学边界条件对表面波频散特性的影响发现:表面残余应力只对第一阶Rayleigh波有明显的影响;电学开路情形的B-G波比电学闭路情形的B-G波传播快.本文工作可为纳米表面声波器件的设计或压电纳米结构的无损检测提供理论依据.

关键词：表面波表面效应压电材料 Stroh公式频散关系

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软体智能机器人的系统设计与力学建模

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力学进展 2020年第1期50卷 195-220页

作者：尹顺禹许艺岑诺金飘飘李铁风浙江大学交叉力学中心杭州310027 浙江大学工程力学系杭州310027 流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江省软体机器人与智能器件研究重点实验室杭州310027

机器人或机电装备通常由电机模组、液压元件、齿轮和铰链等硬质部件构成,具有动力足、精度高等优点,但在实现低噪声、高安全系数与亲和性等方面存在挑战.受自然界生物体的柔软特性与高环境适应性的启发,设计制造软体机器人是近年来机器... 详细信息

机器人或机电装备通常由电机模组、液压元件、齿轮和铰链等硬质部件构成,具有动力足、精度高等优点,但在实现低噪声、高安全系数与亲和性等方面存在挑战.受自然界生物体的柔软特性与高环境适应性的启发,设计制造软体机器人是近年来机器人领域的研究热点.作为软体机器人的核心构成部分,智能软材料可在外界不同刺激下产生不同响应,具有材料柔韧、生物相容性好、易于制备、价格低廉等优点,可广泛应用于机器人的设计与制造.几类典型的具备驱动功能的智能软材料与结构获得广泛的研究,包括气动软体肌肉、形状记忆合金/聚合物、离子交换聚合物、介电高弹体、响应水凝胶等.本文介绍了多种驱动类型的软体智能机器人研究成果,并从软体智能机器人的系统设计与力学建模两个方面进行了归纳分析与讨论.

关键词：软体机器人智能软材料力学建模系统设计

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仿生风传种子三维微电子飞行器

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力学进展 2022年第1期52卷 196-200页

作者：宋吉舟浙江大学工程力学系杭州310027 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江大学浙江省软体机器人与智能器件研究重点实验室杭州310027

研究者通过模仿风传种子,研发了一类以风为被动驱动力的微飞行器,降低了飞行功耗,实现了长时滞空飞行.

关键词：风传种子微飞行器力学屈曲组装

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气动位置伺服系统运动轨迹跟踪控制

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农业机械学报 2013年第4期44卷 268-274,279页

作者：孟德远陶国良朱笑丛班伟钱鹏飞浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 香港理工大学机械工程学系香港999077

为实现气缸的高精度运动轨迹跟踪控制,针对具有控制阀死区的气动位置伺服系统,提出了一种含死区补偿的自适应鲁棒控制策略。控制器由在线最小二乘参数估计和基于反步法设计的非线性鲁棒控制器组成,前者用于减小模型中参数不确定性,后者... 详细信息

为实现气缸的高精度运动轨迹跟踪控制,针对具有控制阀死区的气动位置伺服系统,提出了一种含死区补偿的自适应鲁棒控制策略。控制器由在线最小二乘参数估计和基于反步法设计的非线性鲁棒控制器组成,前者用于减小模型中参数不确定性,后者用于抑制参数估计误差、未建模动态和干扰的影响。采用基于标准投影映射的参数自适应律,控制器的两个部分可以独立进行设计。此外,由于控制阀的死区得到了有效补偿,算法的可移植性好。实验表明,所设计的控制器能实现很高的轨迹跟踪控制精度,对系统参数变化和干扰具有较强的性能鲁棒性。

关键词：气动伺服位置控制运动轨迹自适应控制鲁棒控制死区补偿

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“刚-柔”共融型仿生机器鱼

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中国科学：技术科学 2018年第12期48卷 1295-1301页

作者：梁艺鸣曹许诺陈祥平张明琦张桢华强李铁风浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 之江实验室杭州310000 浙江大学应用力学研究所杭州310027 浙江省软体机器人与智能器件研究重点实验室杭州310027

智能软材料以其高柔顺度、多功能、多物理场效应等优良行为得到了研究者们的关注.作为一类典型的智能软材料,介电高弹体(DE)具有电驱动大变形、快速响应、质轻价廉、生物亲和性好等优点,具有广阔的应用前景.该材料尤其适合作为人工肌肉... 详细信息

智能软材料以其高柔顺度、多功能、多物理场效应等优良行为得到了研究者们的关注.作为一类典型的智能软材料,介电高弹体(DE)具有电驱动大变形、快速响应、质轻价廉、生物亲和性好等优点,具有广阔的应用前景.该材料尤其适合作为人工肌肉应用到仿生机器人中,实现其结构柔软与大变形驱动.本文以蝠鲼为仿生原型,基于材料的电压驱动控制大变形机制,设计优化了一类介电高弹体薄膜面内驱动变形转化为扑动-波动混合型推进的驱动机构.将该机构用于胸鳍驱动的机器鱼系统,通过电子器件-刚性结构-柔性材料的融合集成,成功设计了一种材料与结构"刚-柔"共融型仿生机器鱼,并开展了相应的性能测试和功能集成."刚-柔"共融型仿生机器鱼通过分别独立控制两个胸鳍机构,可实现良好的机动性能;并利用高分子材料特性,可实现结构柔软与全透明化等优异的环境适应性能.该研究结果和机构设计原理将有望为"刚-柔"共融型机器人和仿生机器人的研究与应用提供参考.

关键词：介电高弹体共融机器人仿生机器鱼

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