针对无人机族结构设计的相关问题,提出了一种机身为通用模块、不同展长的机翼为专用模块的飞翼无人机结构设计方案。采用结构有限元方法分别对飞翼布局无人机族进行结构强度和刚度分析,使用基于PCL语言的MSC.Patran二次开发技术,实现结构优化程序的自动运行。采用二级优化方法实现通用模块和专用模块的并行运算,给出一种模块化飞翼布局无人机族的结构优化设计方法。此方法很好地发挥了模块化策略的优势,并使无人机性能损失变小。

为避免因卷烟包装工艺参数误差较大而出现卷烟落丝量高、整丝率低的现象,利用物联网大数据分析技术,对卷烟包装工艺参数进行优化。首先利用物联网技术设计大数据分析模型;然后结合固定分类规则提取蒸梗含水率、浸梗水槽温度等卷烟包装工艺参数,通过数据关联挖掘参数间的内在关联,寻求工艺参数的最优组合,实现对卷烟工艺参数的优化设计。实验结果表明该方法对包装数据处理的性能较好,参数提取效率和准确率较高,且对卷烟蒸梗含水率的预估误差较小。应用该方法后,端部落丝量约为优化前的1/2,烟卷整丝率明显提高,使得烟丝物理性能和卷烟感官质量明显提升。

军工电子产品复杂,制造难度大。为了提高军工电子企业生产信息传递效率和质量,针对目前生产信息传递的问题,分析了无纸化生产的需求及需要解决的问题,搭建了无纸化生产平台,通过实际生产验证了无纸化生产技术的可行性,为实现数字化、智能化生产提供技术基础。

针对现代大型民用飞机静气动弹性载荷分析的需求,建立了策略化的弹性载荷设计方法。采用工程梁法、平板面元法、高阶面元法和大变形法,并引入风洞试验或CFD气动压力数据对飞机压力分布进行修正,对某大型民用飞机进行弹性载荷分析。研究表明在飞机概念设计阶段,可采用工程梁法实现几十万种工况弹性载荷快速分析;在初步设计阶段,可采用优化的工程梁法和平板面元法进行几千种工况的弹性载荷分析;在详细设计阶段,可采用高阶面元法和大变形法进行几百种工况的弹性载荷分析。该策略化的静气动弹性载荷设计方法精度高、效率高,满足了大型民用飞机弹性载荷不同设计阶段需求,具有较强的工程适用性。

摩托车车架可靠性决定了摩托车的使用寿命。基于MSC.Patran/Hypermesh有限元软件建立了摩托车整车动力学模型,考虑管状结构连接处特殊性,采用非均匀密度进行局部网格划分,结合实测路面随机激励、载荷及约束条件等,对车架结构关键位置进行疲劳寿命分析,并与改进后的结构疲劳寿命进行对比。结果表明摩托车整车多体动力学模型精度高,车架疲劳薄弱位置预测合理,改进后的车架疲劳寿命明显提高。

为去除在用三维激光扫描技术扫描航空零部件时,因扫描环境、设备等因素带来的大量零件点云噪声,提出基于卷积神经网络的航空零件去噪技术。首先应用经典卷积神经网络预测点云法线信息,然后以此进一步对点云进行位置更新,从而实现点云去噪。经实验证明,与目前的去噪方法相比,所提方法在去噪方面更具优越性。

针对自然界广泛存在的粗糙壁面应用环境以及现有爬壁机器人抓附结构存在的不足,提出密集阵爪刺式脚爪。对影响密集阵爪刺式脚爪在壁面上抓附性能的各关键参数进行分析与建模,计算出各设计参数的最优值。通过对具有不同设计参数值的脚爪在壁面上所能承受的最大载荷进行对比实验,验证了对于脚爪关键设计参数所建数学模型的正确性及脚爪各设计参数最佳值的准确性。根据实际情况确定各设计参数值,并完成脚爪的制作,进而测定其在抓附壁面的过程中所能承受的最大载荷。结果表明此脚爪所能承受的最大载荷超过400 g。

在面向新工科人才培养的要求下,对企业研究生工作站的管理机制、联合培养的实践路径、在站研究生科研保障等方面进行了实践与探索,建立了研究生工作站管理机构、项目化管理和考核制度,确保了经费投入和研究生在站生活保障等。这些措施促进了校企联合培养模式的有效运行,也提升了新工科人才的工程实践能力。

为实现协作机器人在不同刚度环境下的柔顺性控制,提出一种基于递归最小二乘法的协作机器人柔顺性控制方法。通过采用递归最小二乘法求解协作机器人动力学参数,设计了一种基于加权方式的阻抗/导纳混合控制系统,并在不同刚度环境条件下进行实验。结果表明,当加权比为0.8时,所设计的控制系统可取得良好的协作机器人柔顺性控制效果,在较低刚度环境下,具有较小的响应误差;在较高刚度环境下,可快速达到稳态,具有较强的阻抗效应和鲁棒性,最大振荡误差1.5 rad,满足协作机器人柔顺控制实际应用误差的需求。相较于单一阻抗控制或单一导纳控制,该方法在不同刚度环境下具有一定的优越性。

为研究TRB管无轴向补料胀形S型波纹管壁厚分布影响因素,通过理论设计构建了TRB管坯参数与S型波纹管参数的几何关系,并建立了胀形有限元模型。研究了S型波纹管参数波纹圆心角、波纹曲率半径、波纹管内半径对壁厚分布的影响。圆心角增大时,设计壁厚与最大壁厚的差(正差)、与最小壁厚的差(负差)以及最大壁厚与最小壁厚的差(总差)快速增大,圆心角对壁厚分布影响显著。当圆心角为42°时,负差为设计壁厚的11.4%,总差为19.3%,壁厚分布不均匀。曲率半径和波纹管内半径对壁厚分布影响不显著,合理的参数范围内,TRB管胀形S型波纹管壁厚分布均匀。