外层壳及其阻尼对水中双层球壳声散射的影响

研究了浸没于水中的双层球壳振动问题,利用已得到的散射率函数,计算并分析了外层壳的厚度、材料常数、粘性阻尼等对双层球壳散射特征的影响,计算结果显示：当外层材料系数比内层小许多时,外层壳对散射率一频率曲线上的单极峰和第二个双极峰影响不大,但对第一个双极峰影响较大,且第一个双极峰对材料的阻尼系数非常敏感,分析了产生这些现象的具体原因。     

具有触觉视觉临场感的遥操作机器人

为有效控制机器人完成复杂、精巧的任务,提高机器人在非确定环境下的作业效率,提出了一种具有触觉和视觉临场感功能的遥操作机器人控制新方法。机械手抓握或触摸物体时产生触觉,触觉信号经处理后通过数据手套的震动来刺激操控人员,实现触觉临场感,操控者可根据触觉临场感来掌握自己的手部动作;视觉临场感以视频和3D虚拟工作场景的形式再现。实验表明,该方法能有效提高遥操作机器人的操作能力。     

弱振动环境中的压电俘能器

研究了一种能从弱振动环境中有效俘能并储能的压电俘能器,分析了该器件将机械能转化成交流电和直流电并最终储存到化学电池的全过程.利用能量平衡条件,确定了直流升压变换器的占空比与俘能结构的输出整流电压之间的关系,该关系式使得人们可以通过调节电路参数占空比来改善俘能结构的性能,以保证在环境振动变化时,俘能端也能随之调节到最优工作状态.计算表明:有直流升压变换器的压电俘能器充电效率比没有时的充电效率要提高好几倍.     

无人机灾情巡查区域搜索的建模与求解

采用无人机对地震灾区进行巡查是了解灾情的重要手段,在复杂灾区环境下制定无人机的巡查路线尤为关键.首先针对重点震区灾情巡查问题,构建了带有山体遮挡的区域搜索模型,提出一种基于栅格扫描线的区域搜索算法,从而得到在综合考虑巡查时间、覆盖率、无人机数量以及飞行路线等因素时的最佳巡查方案.其次针对全区域巡查问题,建立了基于区域划分的栅格搜索模型,并提出基于蚁群的改进栅格搜索算法,得到无人机数量少、巡查时间短和巡查路线优的全区域优化巡查方案.     

微球壳轴对称流固耦联振动分析

利用二维结构理论,分析了浸没于水中的微球壳(直径1～10μm)在轴对称外激励力作用下的振动问题,通过湿模态分析方法,给出了微球壳的散射率与外激励频率之间的关系曲线,结果显示：散射率曲线的峰值总出现在耦联系统的固有频率处。     

航班登机口分配问题的数学建模

登机口作为机场的重要组成部分,其资源利用率直接影响航班服务的效率.针对不同的优先级建立多目标规划模型对航班进行优化分配,采用贪心算法和禁忌搜索算法,结合登机口类型、航班时间的约束,逐次对最大化分配航班问题、最小化中转旅客最短流程时间问题、最小化旅客总体紧张度问题进行建模求解.结果表明该算法不仅提升了求解速度,并且在航班登机口分配问题中展现了较好的综合寻优能力.这对民航机场实现经济效益、提高旅客满意度有一定的参考价值.     

低频螺旋状压电俘能器结构性能分析

利用螺旋状双晶片压电梁式俘能器可以有效地从低频工作环境中提取能量.由于这种俘能结构振动中存在弯曲振动和伸缩振动两种模态,确定俘能器的最优工作模态非常重要,这样外载作用型式(即面内受载还是面外受载)对俘能器的影响较大.数值结果表明:外激励方向不同时,最大输出功率密度出现在不同阶数的固有频率处,并且最大输出功率密度的大小也显著不同,面内加载方式明显优于面外加载方式.最后还详细讨论了储能电路的阻抗,自由端悬挂的集中质量对俘能器性能的影响规律.