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第五届全国快速成形与制造学术会议

作者：何威连芩陈志文靳忠民桑宏勋李涤尘西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 710049西安第四军医大学西京医院骨科 710032西安英国利兹大学生物医学工程研究所

通过螺旋CT采集AIS脊柱侧凸病人CT数据，用医学影像软件提取骨组织数据建立脊柱侧凸的CAD模型，借助此模型可以进行模拟手术，确定置钉方案，在术中须参考椎体的形状特征来确定置钉的钉道;并通过在有限元软件中进一步处理模型处理，重... 详细信息

通过螺旋CT采集AIS脊柱侧凸病人CT数据，用医学影像软件提取骨组织数据建立脊柱侧凸的CAD模型，借助此模型可以进行模拟手术，确定置钉方案，在术中须参考椎体的形状特征来确定置钉的钉道;并通过在有限元软件中进一步处理模型处理，重建了前纵韧带，后纵韧带，棘间韧带，棘上韧带,横突间韧带。通过与临床X线片、CT重建及快速成形实物模型相比较，评估有限元模型的真实与有效性。对建立成功的脊柱侧凸的有限元模型进行有限元分析运算。经过对数据的分析，得出横向矫形力F(N)与脊柱垂直轴向增高量Lz(mm)的近似呈正比关系：Lz=0.16F，当F=450N时,脊柱在冠状面上基本恢复到正常生理位置。Cobb角与施加的矫形力近似呈Cobb=-O．112F+60的一次函数关系。

关键词：特发性脊柱侧凸生物力学矫正分析

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延迟微分方程指数Runge-Kutta方法的渐近稳定性

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黑龙江工程学院学报 2011年第3期25卷 76-80页

作者：王世英邢慧张兆军哈尔滨工业大学数学系黑龙江哈尔滨150001 黑龙江工程学院数学系黑龙江哈尔滨150050 哈尔滨商业大学广厦学院基础部黑龙江哈尔滨150025 西安交通大学系统工程研究所机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049

首先,根据抛物问题的指数Runge-Kutta方法构造延迟微分方程的指数Runge-Kutta方法,并给出阶条件。其次,研究这种数值方法的渐近稳定性,并得到渐近稳定的充分必要条件。最后,给出数值算例来验证所得结论的正确性。

关键词：延迟微分方程指数Runge-Kutta方法渐近稳定性

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多支承轴系轴承受力与刚度的有限元迭代计算方法

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西安交通大学学报 2010年第11期44卷 41-45页

作者：刘显军洪军朱永生刘志刚中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621900 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

为了准确计算多支承轴系中每一个轴承的受力与刚度,分析预紧力对轴承刚度的影响,提出了一种基于有限元分析的迭代计算方法.该方法考虑了主轴受载后轴承受力与刚度的相互影响关系,在轴系和单轴承的有限元模型中利用受力-变形-刚度关系式... 详细信息

为了准确计算多支承轴系中每一个轴承的受力与刚度,分析预紧力对轴承刚度的影响,提出了一种基于有限元分析的迭代计算方法.该方法考虑了主轴受载后轴承受力与刚度的相互影响关系,在轴系和单轴承的有限元模型中利用受力-变形-刚度关系式进行迭代求解,以此寻找轴承受载后的平衡状态.通过与典型数值计算结果的比较可以看出,所提方法解算出了每一个轴承的受力和刚度,解决了多支承轴系的超静定问题和支承-轴承受力分配问题.通过轴承受载变形实验同时验证了方法的正确性.

关键词：多支承轴系轴承受力轴承刚度预紧力有限元迭代法

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冲击信号的随机共振自适应检测方法

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机械工程学报 2010年第23期46卷 61-67页

作者：谭继勇陈雪峰何正嘉西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 中国电子科技集团公司第二十九研究所成都610036

针对冲击信号的检测问题,在分析峭度指标和互相关系数衡量冲击信号的优势与不足的基础上,构造加权峭度指标。该指标兼顾两者的优势,弥补它们各自的不足。将加权峭度指标与变尺度随机共振相结合,提出了一种冲击信号的自适应随机共振检测... 详细信息

针对冲击信号的检测问题,在分析峭度指标和互相关系数衡量冲击信号的优势与不足的基础上,构造加权峭度指标。该指标兼顾两者的优势,弥补它们各自的不足。将加权峭度指标与变尺度随机共振相结合,提出了一种冲击信号的自适应随机共振检测算法,该算法被用于仿真冲击信号与实际工程中的微弱冲击信号的检测,结果表明所提方法有效提高了信噪比,还避免了漏峰现象。同时,所提的优化指标与随机共振算法独立,对其他冲击信号自适应算法也有参考价值。

关键词：冲击信号随机共振自适应加权峭度指标

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汽车覆盖件冲压工艺规划建模技术

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计算机集成制造系统 2010年第11期16卷 2435-2442页

作者：陈鹏李宗斌杨晓春杜轩西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049 中国航天科技集团九院第十六研究所陕西西安710100

为提升工艺规划的智能化程度,应用多色集合理论建立了基于特征的汽车覆盖件的信息模型。利用多色集合建立了汽车覆盖件冲压工艺特征映射模型,实现了汽车覆盖件从设计特征到工艺特征的映射。在此基础上,提出了一种基于规则的工艺方案推... 详细信息

为提升工艺规划的智能化程度,应用多色集合理论建立了基于特征的汽车覆盖件的信息模型。利用多色集合建立了汽车覆盖件冲压工艺特征映射模型,实现了汽车覆盖件从设计特征到工艺特征的映射。在此基础上,提出了一种基于规则的工艺方案推理算法,并进行了汽车覆盖件冲压工艺规划的推理研究。最后,以汽车后盖板零件为例,对所提出的模型与算法进行了验证。

关键词：多色集合理论汽车覆盖件冲压计算机辅助工艺规划建模

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可控结构半弹道式再入飞行器的跟踪及充满空间的模型集设计

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自动化学报 2010年第11期36卷 1534-1543页

作者：梁勇奇韩崇昭石勇西安交通大学智能网络与网络安全教育部重点实验室、机械制造系统工程国家重点实验室电子与信息工程学院综合自动化研究所西安710049

由于再入过程中结构变化的未知以及流场等不确定因素的影响,可变结构半弹道式再入飞行器(Semi-ballisticreentry vehicle,SBRV)的模式及其变化方式通常也中未知的.本文在分析可控结构SBRV再入运动特征以及模式特征的基础上,提出了充满... 详细信息

由于再入过程中结构变化的未知以及流场等不确定因素的影响,可变结构半弹道式再入飞行器(Semi-ballisticreentry vehicle,SBRV)的模式及其变化方式通常也中未知的.本文在分析可控结构SBRV再入运动特征以及模式特征的基础上,提出了充满模式空间的模型集,新模型集根据Hicknell准则设计,该模型集与Monte Carlo法生成的模型集相比不但具有更高的可信度和精度,而且对机动的反应更灵敏.理论分析和仿真结果证明了这种充满空间的模型集对于该机动跟踪问题的合理性与有效性.

关键词：半弹道式再入飞行器混合系统多模型方法 Monte Carlo法充满空间的模型集

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利用典型Si（100）微结构对原子力显微镜探针参数进行表征

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计量学报 2010年第5期31卷 426-429页

作者：韩国强景蔚萱蒋庄德朱明智西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049 中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621900

利用各向异性化学湿法刻蚀工艺在Si（100）上加工了具有本征侧墙角（54．73°）的典型微机电系统（MEMS）梯形结构。用该微结构作为线宽测试结构，对其进行了原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）线宽和轮廓的比对测量。并对... 详细信息

利用各向异性化学湿法刻蚀工艺在Si（100）上加工了具有本征侧墙角（54．73°）的典型微机电系统（MEMS）梯形结构。用该微结构作为线宽测试结构，对其进行了原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）线宽和轮廓的比对测量。并对AFM探针和样品耦合效应进行了研究，提出了AFM探针参数动态表征的模型，基于几何模型对线宽和轮廓测量中探针针尖形状和针尖位置参数进行了表征，提出了用曲率半径、安装倾角、扫描倾角和针尖半顶角来对原子力显微镜探针针尖进行表征。该方法是对现有AFM探针表征模型的改进和完善。

关键词：计量学 MEMS 各向异性化学湿法刻蚀原子力显微镜线宽测量探针表征

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一种三维Mach-Zehnder型抗共振反射光波压力传感器

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半导体光电 2010年第4期31卷 526-529,534页

作者：禹忠蒋庄德李蓉王海容西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 西安机电信息研究所西安710065

为了缩短传感器尺寸,提高耦合效率,提出了一种三维Mach-Zehnder型抗共振反射光波(ARROW)压力传感器。该传感器为一个金属分割的层叠ARROW结构以及两个3dB垂直耦合器组成的Mach-Zehnder干涉仪。利用有限元方法(FEM)研究、分析了硅弹性膜... 详细信息

为了缩短传感器尺寸,提高耦合效率,提出了一种三维Mach-Zehnder型抗共振反射光波(ARROW)压力传感器。该传感器为一个金属分割的层叠ARROW结构以及两个3dB垂直耦合器组成的Mach-Zehnder干涉仪。利用有限元方法(FEM)研究、分析了硅弹性膜片应力分布,确定传感器的结构设计参数。使用BPM分析由光弹性效应引起输出变化及其与压力之间的关系。结果表明,该传感器可通过调整垂直耦合器的长度来调节耦合效率,无需弯曲波导,可降低器件尺寸,实现压力检测。

关键词：抗共振反射光波导压力传感器有限元方法束传播法

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基于Petri网的液体火箭发动机启动过程实时在线故障诊断方法

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信息与控制 2010年第2期39卷 207-211,217页

作者：郑永煌田锋李人厚邢科义西安交通大学系统工程研究所机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049 酒泉卫星发射中心试验技术部甘肃酒泉732750

为了解决大型运载火箭液体发动机启动过程难以建立精确解析模型和难以实现实时在线故障诊断的问题,根据其启动过程的特点,设计了基于定时约束Petri网的故障诊断模型和诊断算法,在MATLAB中建立Simulink仿真模型和GUI仿真界面,验证了模型... 详细信息

为了解决大型运载火箭液体发动机启动过程难以建立精确解析模型和难以实现实时在线故障诊断的问题,根据其启动过程的特点,设计了基于定时约束Petri网的故障诊断模型和诊断算法,在MATLAB中建立Simulink仿真模型和GUI仿真界面,验证了模型和算法的正确性和有效性.

关键词：定时约束Petri网液体火箭发动机启动过程实时在线故障诊断

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BCB/SiO_2双导芯层叠ARROW结构压力传感器设计

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微纳电子技术 2010年第4期47卷 237-241页

作者：禹忠李蓉王海容蒋庄德西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 西安机电信息研究所西安710065

针对传统ARROW压力传感器耦合长度长以及耦合效率低,提出了BCB/SiO2双导芯层叠ARROW结构压力传感器。在外力作用下,弹性薄膜上的BCB/SiO2双导芯层叠ARROW结构,会因光弹效应致使BCB和SiO2两个导芯折射率变化产生输出相位差。通过有限元方... 详细信息

针对传统ARROW压力传感器耦合长度长以及耦合效率低,提出了BCB/SiO2双导芯层叠ARROW结构压力传感器。在外力作用下,弹性薄膜上的BCB/SiO2双导芯层叠ARROW结构,会因光弹效应致使BCB和SiO2两个导芯折射率变化产生输出相位差。通过有限元方法(FEM)研究硅弹性薄膜上导芯折射率的变化与应力分布关系,确定传感器的结构设计参数。使用束传播法(BPM)分析耦合结构以及压力与输出之间的关系。结果表明,该传感器无需弯曲波导即可降低器件尺寸,并实现了灵敏度为5.2×10-2/kPa压力检测。

关键词：抗共振反射光波导压力传感器有限元方法束传播法光弹性效应

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