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施工机械机电一体化及自动化综述

水电科技情报 1997年第2期 7-12页

作者：田启华

随着生产发展的需要和科学技术的进步,近些年来世界各国(尤其是各工业发达国家)施工机械迅速发展,从功能、结构和性能上都正发生着很大的变化,产品的综合技术水平不断提高。特别是以大规模的集成电路、微处理器、微型计算机为代表的现... 详细信息

随着生产发展的需要和科学技术的进步,近些年来世界各国(尤其是各工业发达国家)施工机械迅速发展,从功能、结构和性能上都正发生着很大的变化,产品的综合技术水平不断提高。特别是以大规模的集成电路、微处理器、微型计算机为代表的现代微电子技术和其他高、新、先进技术在施工机械中得到了越来越广泛的应用,加速了施工机械产品的机电一体化进程,促进了施工机械自动化的发展。

关键词：施工机械推土机筑路机械机电一体化自动调平装置

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结构拓扑优化参数的正交试验设计

机械设计与研究 2011年第5期27卷 14-17页

作者：杜义贤王伟田启华三峡大学机械与材料学院湖北宜昌443002 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

基于正交试验设计方法,针对结构拓扑优化中体积系数、惩罚因子和控制半径等参数的组合问题,设计了9种不同的试验组合方案,利用MATLAB软件对这9种方案进行了仿真试验分析,采用极差分析法和方差分析法对仿真结果进行了分析,优选出了结构... 详细信息

基于正交试验设计方法,针对结构拓扑优化中体积系数、惩罚因子和控制半径等参数的组合问题,设计了9种不同的试验组合方案,利用MATLAB软件对这9种方案进行了仿真试验分析,采用极差分析法和方差分析法对仿真结果进行了分析,优选出了结构的刚度达到最大、目标函数的迭代步数最少的参数组合方案,该方案在结构拓扑优化设计中具有较强的泛用性。

关键词：拓扑优化正交试验设计灵敏度分析 SIMP插值模型

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基于信息公理和模糊数学的设计方案评价方法

农业机械学报 2008年第12期39卷 136-140页

作者：田启华肖人彬钟毅芳杜义贤杨红梅华中科技大学机械科学与工程学院武汉市430074 三峡大学机械与材料学院湖北省宜昌市443002

将信息公理和模糊数学中的隶属函数相结合,提出了一种模糊信息公理方案评价方法。该方法不需要决策者给定评价指标权重,避免了因设计者主观认识对评价结果的影响;同时,对各种方案评价情况进行分类,利用模糊数学原理计算了定性指标的信息... 详细信息

将信息公理和模糊数学中的隶属函数相结合,提出了一种模糊信息公理方案评价方法。该方法不需要决策者给定评价指标权重,避免了因设计者主观认识对评价结果的影响;同时,对各种方案评价情况进行分类,利用模糊数学原理计算了定性指标的信息量,解决了一般的利用信息公理进行方案评价时不能计算定性指标信息量的问题。最后,利用对减速器机械传动系统设计方案评价的实例,验证了该方法的有效性。

关键词：信息公理模糊数学隶属函数设计方案评价方法

双面堆积对电弧增材制造直壁件变形及应力的影响

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机械制造文摘（焊接分册） 2022年第1期 30-35页

作者：周祥曼秦敬平田启华杜义贤付君健三峡大学湖北宜昌443002

针对传统电弧增材制造单面堆积所导致单向热累积问题,文中提出采用双面堆积的策略,即在基板的两面交替堆积相同的材料来平衡传统单面堆积的单向热输入产生的围绕成形件中性轴的较大的弯矩,从而减小单面堆积成形件的单向翘曲变形,并通过... 详细信息

针对传统电弧增材制造单面堆积所导致单向热累积问题,文中提出采用双面堆积的策略,即在基板的两面交替堆积相同的材料来平衡传统单面堆积的单向热输入产生的围绕成形件中性轴的较大的弯矩,从而减小单面堆积成形件的单向翘曲变形,并通过单道4层直壁零件的单面堆积和双面堆积的热力耦合数值仿真和对应的试验进行验证。研究结果表明,双面堆积策略可有效减小基板和直壁件的翘曲变形,改善成形件残余应力分布,从而验证了所提出策略的有效性。文中的研究结论可以为电弧增材“形、性”并行的调控提供理论依据和参考。

关键词：电弧增材制造直壁件双面堆积策略变形应力

基于序列插值模型和多重网格方法的多材料柔性机构拓扑优化

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机械工程学报 2018年第13期54卷 47-56页

作者：杜义贤李涵钊谢黄海田启华周祥曼罗震三峡大学机械与动力学院水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室悉尼科技大学电机机械和机械电子系统工程学院

基于固体各向同性材料惩罚模型(Solid isotropic material with penalization,SIMP)的多材料柔性机构拓扑优化是将原问题分解成若干子问题进行分层优化,成倍地增加了设计变量数量,且该方法利用传统的有限元离散,为了得到清晰的拓扑结构... 详细信息

基于固体各向同性材料惩罚模型(Solid isotropic material with penalization,SIMP)的多材料柔性机构拓扑优化是将原问题分解成若干子问题进行分层优化,成倍地增加了设计变量数量,且该方法利用传统的有限元离散,为了得到清晰的拓扑结构网格数量必然巨大,这两方面的因素造成了该方法计算效率低下。因此,基于幂函数多项式提出序列插值模型,用该模型进行多材料布局迭代,使不同材料在设计域内序列向预定义的多个材料点聚集,无须分解成子问题即可在单一优化框架下完成多材料的拓扑优化,且没有增加设计变量数量。以机构的几何增益最大为目标,建立多材料柔性机构拓扑优化模型。在利用有限元求解控制方程过程中引入多重网格方法,网格划分粒度层次递进,将粗网格水平下位移场作为细网格上的初始场量,避免直接用细密网格将设计域整体离散带来的高计算成本问题,提升计算效率。通过改进的优化准则法求解模型,得到序列最优布局型式的多材料柔性机构。通过典型算例及与基于SIMP的方法相应结果对比,验证了提出方法的有效性。

关键词：柔性机构多材料拓扑优化序列插值模型多重网格方法

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CAD/CAM集成中特征造型技术

水电科技情报 1996年第2期 51-54页

作者：田启华

'未来工厂的成功在于完全地集成 CAD/CAM,即 CAD 与 CAM 之间应当互相‘理解’,而它们借以交流的语言就是特征'。特征(feature)的概念出现于70年代末。1978年美国麻省理工学院机械工程系的一篇学术论文'CAD 零件的特征表示'揭开了特征... 详细信息

'未来工厂的成功在于完全地集成 CAD/CAM,即 CAD 与 CAM 之间应当互相‘理解’,而它们借以交流的语言就是特征'。特征(feature)的概念出现于70年代末。1978年美国麻省理工学院机械工程系的一篇学术论文'CAD 零件的特征表示'揭开了特征技术研究的序幕;1988年末 ISO 颁布的 PDES/

关键词：特征造型特征模型特征建模 CAD/CAM 实体造型系统几何模型 CAM 形状特征特征定义

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基于Pro/E的连杆锻模CAD系统开发

模具工业 2005年第1期31卷 10-13页

作者：吴海华田启华郭江洪三峡大学湖北宜昌443002

在完成R175A型柴油发动机连杆冷热锻件工艺CAD的基础上,以Pro/E软件为平台,运用特征造型技术,改变了传统锻模设计、加工都是依据锻件图和毛坯图来进行的设计路线,由二维零件图直接建立锻件三维模型,实现了连杆锻模计算机辅助设计,从而... 详细信息

在完成R175A型柴油发动机连杆冷热锻件工艺CAD的基础上,以Pro/E软件为平台,运用特征造型技术,改变了传统锻模设计、加工都是依据锻件图和毛坯图来进行的设计路线,由二维零件图直接建立锻件三维模型,实现了连杆锻模计算机辅助设计,从而提高了锻模设计效率和精度,缩短了锻模开发周期。

关键词：连杆锻模 CAD Pro/E 特征造型

基于密度-敏度层次更新策略的三维连续体结构拓扑优化

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工程设计学报 2015年第2期22卷 155-160页

作者：田启华王进学杜义贤王涛三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

针对三维连续体结构静力学拓扑优化中灰度单元过多的问题,以结构的柔度最小为目标函数,运用基于SIMP插值方法建立的静力学拓扑优化数学模型,提出一种密度-敏度层次更新策略.以数控插齿机床身为例,运用该更新策略,采用MATLAB编程进行三... 详细信息

针对三维连续体结构静力学拓扑优化中灰度单元过多的问题,以结构的柔度最小为目标函数,运用基于SIMP插值方法建立的静力学拓扑优化数学模型,提出一种密度-敏度层次更新策略.以数控插齿机床身为例,运用该更新策略,采用MATLAB编程进行三维拓扑优化.优化结果中灰度单元明显减少,说明了密度-敏度层次更新策略的合理性.

关键词：灰度单元密度-敏度层次更新策略数控插齿机床身三维拓扑优化

三维激光扫描数据采集系统的摄像机标定技术研究

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现代制造工程 2004年第9期 64-67页

作者：吴海华田启华王从军三峡大学机械与材料学院湖北宜昌443002 华中科技大学材料科学与工程学院武汉430074

在计算机视觉激光扫描测量系统中 ,物体的空间坐标与计算机图像坐标之间存在着复杂的非线性映射关系。通过建立基于一阶径向畸变的摄像机数学模型 ,用线性方程组描述了三维空间坐标点与计算机图像坐标点的关系 ,利用带有 3 0个标准圆孔... 详细信息

在计算机视觉激光扫描测量系统中 ,物体的空间坐标与计算机图像坐标之间存在着复杂的非线性映射关系。通过建立基于一阶径向畸变的摄像机数学模型 ,用线性方程组描述了三维空间坐标点与计算机图像坐标点的关系 ,利用带有 3 0个标准圆孔的金属平面孔型靶标对由两个摄像机构成的摄像机参数标定 ,提出“两步法”对摄像机模型参数逐步求解 ,从而彻底改变了传统的摄像机标定依赖于非线性优化方法。实验证明 ,这种标定新技术较以往算法更为快速、简便、实用。

关键词：逆向工程三维激光扫描测量系统摄像机标定两步法