基于数字孪生技术，对CRH380BL型动车组轮对的动态性能与磨耗之间的关系进行研究。采用参数化建模方法，建立了轮对的三维数字孪生模型。通过有限元模态分析，得出轮对前25阶固有频率和振型。基于车轮磨耗类型特征以及磨耗规律，对轮对模型进行磨耗仿真。研究了踏面磨耗和轮缘磨耗对轮对动态性能的影响，得出磨耗前后固有频率、振型、最大位移、最大应力的变化，总结出踏面磨耗和轮缘磨耗对轮对动态性能的影响规律。

利用DEFORM-3D三维有限元软件模拟高速铣削过程,分析铣削力与切削厚度间的线性关系,建立瞬时铣削力-瞬时切削厚度数学模型。通过一维搜索分离出刀具偏心跳动引起的铣削力并予以再次有限元模拟,完成刀具偏心跳动参数辨识,最终通过平头立铣刀加工AL6061-T6试验验证有限元模拟预测刀偏铣削力模型的正确性,为铣削力学分析与参数优化提供参考。

通过线圈产生电磁感应作为无线电力传输方法为心脏起搏器供电,并且充电装置可以自行操作。介绍了系统的设计和构成,分析了主要电路和元器件的选型,描述了系统的工作原理。在电磁感应的作用下,可将电能在一定距离内进行无线传输,提供给体内的心脏起搏器,操作方便,并且磁场对人体无任何危险性,本系统极大程度地延长了心脏起搏器的使用寿命,使患者无需通过手术可以完成体内起搏器充电过程,具有较高的实用价值。

针对采棉机器人中的视觉系统,以双目立体视觉方法对棉花三维重构技术进行研究。通过CCD摄像头光学成像模型和张正友标定法对摄像机标定,采用分块平均边缘检测和噪声分类、中值滤波、直方图的PCNN分割方法对棉花图像进行预处理,运用SIFT算法提取左右摄像机图像特征点并进行立体匹配,最后得到了棉花特征点的三维重构图。

为提高数控机床电气控制系统的运行可靠性,研究了机床健康管理与温度预测的关键技术,建立了机床电气柜健康监测系统。以机床电气柜温度为研究对象,传感器与数据采集卡实时采集温度信号,通过WiFi网络将数据无线传输至上位工控机,采用线性回归分析方法提取温度线性特征值,在线构建温度预测模型,基于LabVIEW开发用户管理系统,监测结果可供管理者实时查询。将模型预测数据与实测结果进行比较,结果表明所提预测算法可以准确预测温度,实现故障预报,管理机床电气柜健康状态。

针对造纸过程中的定量水分控制系统具有大时滞、大惯性、强耦合及多变量等特性,提出了一种新的多变量系统的预测函数控制方法。首先给出了PID神经网络解耦控制方法,将多变量系统变成单变量系统;然后根据预测函数控制原理对单变量系统设计控制器,并结合Smith预估思想,有效地克服了时滞对控制系统稳定性及控制品质的影响;最后通过仿真,证明该控制方法使系统具有在线计算量小、跟踪快速和精度高等特点,能够实现复杂多变量系统的有效控制。

以5 mm厚的AISI1010板料为研究对象,利用DEFORM-2D有限元软件对其精冲过程进行数值模拟,分析了精冲凸模的磨损过程,研究了模具间隙、冲裁速度以及凸模圆角半径与精冲凸模磨损深度之间的关系,研究发现：精冲凸模的磨损深度随着模具间隙的增大而逐渐减小,而随着冲裁速度以及凸模刃口圆角半径的增加,精冲凸模的磨损深度呈现逐渐增大的趋势。数值模拟的结果对于精冲模具的设计与优化具有重要的指导意义。