果园绿篱修剪机械手的设计与研究
为了解决果园绿篱修剪工具自动化程度低、修剪作业劳动强度大、工作效率低等问题,根据果园绿篱修剪作业要求,设计了一款实用的由液压驱动的四自由度修剪机械手,并确定了机械手各关节的运动范围。首先,基于标准的D-H参数法建立了机械手各连杆的坐标系,对机械手的正、逆运动学进行了求解;然后,利用MATLAB Robotics Toolbox建立了机械手运动学模型,对机械手正、逆运动学,机械手修剪绿篱顶面、侧面时各关节的运动轨迹,机械手各关节的角位移、角速度和角加速度曲线进行了仿真验证;之后,采用Monte Carlo法对机械手的工作空间进行了仿真分析,得到了机械手工作空间三维云图及平面云图;最后,试制实物样机进行了实验验证。研究结果表明机械手正、逆运动学求解正确,所设计的机械手末端执行器完全能够到达所需修剪的目标位置。修剪机样机实验效果与预...
多系统协同仿真策略的火炮协调器可靠性分析
为了准确计算某自行火炮协调器可靠性,基于协同仿真策略考虑机械、液压和控制系统的参数随机性建立协调器系统参数化模型。采用基于Kriging和Monte Carlo的方法对协调器进行位姿可靠度计算。为了快速提高Kriging模型的准确性,选择使学习函数值最小的样本点代入模型中。提出了一种学习停止条件,保证了样本点符号预测精度且学习次数明显减少。计算结果表明协调器位姿可靠度为99.82%,所提方法和AK-MCS+U(Active learning and Kriging-based Monte-Carlo Simulation+U function)相比失效概率相差0.001%,功能函数调用次数减少了38.27%,计算时间减少了37.6%。方法较好的解决了工程上隐式且非线性程度较高,仿真时间过长的问题。
简支梁振动可靠性的Monte Carlo模拟
结构的几何尺寸,所受外载荷、材料性能特性是随机的。考虑这些随机因素对简支梁振动的影响,研究了简支梁振动的可靠性。对随机变量进行计算机模拟,产生多组随机变量样本,应用Monte Carlo模拟求出它们的可靠度。算例表明本文的方法是可行的。
压弯构件稳定可靠性分析
由弹性稳定性分析通过压弯构件的平衡微分方程得其最大应力应用哈桑林德法计算可靠度;在弹塑性稳定可靠性分析中作为应力强度模型中强度的极限承载力只能通过数值法得到安全余量方程不存在显式表达可靠性指标不能由安全余量方程直接导出.本文用Monte Carlo模拟配以各种降低方差技巧计算可靠度指标.作为算例计算了一个两端铰接的压弯构件的可靠度计算结果表明由于充分利用塑性构件的可靠度大大增加.
通用仪器雷达回波起伏特性的模拟研究
根据某些通用仪器具有将MATLAB编写的波形文件下载到仪器中以获得自定义波形输出的特点,提出了一种基于通用仪器模拟雷达回波起伏特性的方法,主要包括仿真建模和实验操作两部分,研究如何利用Monte Carlo法模拟Swerling Ⅰ型、Swerling Ⅱ型以及中等起伏目标回波信号,以及如何操作仪器以获得各种起伏类型回波信号。
飞秒条纹变相管的设计
设计了一种飞秒务纹变相管.采用静电聚焦,用Monte Carlo方法对光电子的初能量、初角度以及初位置进行抽样;用有限差分法计算阴极和栅极之间以及偏转板之间的电场分布;用四阶Lunge—Kutta法模拟跟踪大量(3000个)光电子的运行轨迹;统计分析了3000个电子在最佳像面上的时间分布、位置分布;给出了变相管的空间调制传递函数、时间分辨能力等基本参量.其时间分辨能力可望达到290.4fs.
伽玛刀单束射线特性的Monte Carlo模拟
随着核技术在医学领域中应用的发展,为了解决传统外科手术的某些困难,应用射线治疗肿瘤的伽玛刀和x刀等放射治疗技术也应运而生。伽玛刀是一种免除传统的外科手术而治疗脑部肿瘤所专门设计的放射治疗装置,Leksell Gamma Unit装置杀死肿瘤病灶所需的照射剂量是由不同方位经准直以后的201个束 60 Co y射线所提供,其201个Co源以不同的极距角分别固定在一个半径为401mm的球壳上,每一束射线都经过初准直器和不同孔径的终准直器准直以后聚焦至该球的球心 [1] 。根据世界卫生组织的规定,放射治疗装置的照射剂量的误差必须小于50%,否则将会影响治疗效果。在确保肿瘤病灶细胞杀死的情况下,如何尽可能地减少射线对病灶周围正常组织的损伤一直是人们所关心的问题。近些年来国内引进了不少伽玛刀,为做到对进口设备的消化、吸收、改进和创新...
基于响应面法的液压机机架可靠性设计
针对几何参数、载荷参数和材料参数等不确定性对大型液压机机架强度可靠性的影响,用APDL对大型液压机机架进行参数化建模;结合Monte-Carlo法和响应面法,经过有限次的仿真循环获得拟合响应面的样本;对样本进行回归分析,得到响应变量和基本变量间的函数关系式;实现对液压机机架的概率强度设计和灵敏度分析.
医用直线加速器的Monte Carlo模拟
用EGSnrc/BEAMnrc程序对Varian600C医用直线加速器进行模拟。通过模拟结果和测量结果相比较,确定加速器治疗头的入射电子束参数,并分析入射电子束参数对百分深度剂量和离轴比的影响、射野大小对百分深度剂量的影响。模拟结果和测量结果相当一致,模拟结果可用于进一步的研究工作。
新型高速液压缸内缓冲装置及其特性的研究
针对高速液压缸在高速运动中存在强烈冲击问题,提出了一种新型高速液压缸内缓冲装置,并对其缓冲机理进行了分析。通过选择节流孔数量、孔径以及分布位置作为设计变量,以相应位置的理想节流面积与实际节流面积的差作为目标函数,采用MonteCarlo算法作为优化方法,经过一系列的寻优迭代,从而获得了优化后的缓冲结构参数。在AMESim中构建了其系统仿真模型,基于仿真模型分析了关键参数对缓冲性能的影响规律。研究结果表明该缓冲装置缓冲过程平稳且缓冲过程时间短,能够满足高速液压缸的缓冲要求。