构形设计

摘要： 构形设计与表达是"工程图学"的重要教学内容,传统教学偏重功能与工艺构形,忽视了构形的美学内涵,不利于新工科建设背景下的工程师培养.以电脑造型为教学案例,针对大学新生特点,提出了"模仿—感知—重构—展示"的实践教学理念,开展了装拆测绘与模仿重构的美学构形认知实践,并设计了一种结构化审美思维训练法,可以提升学生的工程美学思维能力,培养学生融合工程美学和人文精神的现代工程设计理念,促进课程在工程师培养方面的教学创新.

摘要： 构形设计与表达是“工程图学”的重要教学内容,传统教学偏重功能与工艺构形,忽视了构形的美学内涵,不利于新工科建设背景下的工程师培养.以电脑造型为教学案例,针对大学新生特点,提出了“模仿—感知—重构—展示”的实践教学理念,开展了装拆测绘与模仿重构的美学构形认知实践,并设计了一种结构化审美思维训练法,可以提升学生的工程美学思维能力,培养学生融合工程美学和人文精神的现代工程设计理念,促进课程在工程师培养方面的教学创新.

摘要： 以50 m浅海海试为工程背景,基于多刚体离散元法,根据海洋环境、作业要求等建立采矿系统模型,给出了复合缆线缆构形设计方案和采矿系统动力学分析过程.分别对复合缆长度为80 m和100 m的2种采矿模型进行横向联动折返作业分析,验证了线缆构形设计方案的可行性.仿真结果表明,复合缆长度以及水下构形对集矿机在海底的作业有至关重要的影响.

摘要： 工程图学教育的核心是构建学生的工程图学思维方式,形体的构形设计是构建学生工程图学思维方式的重要途径.根据已知视图,可以通过叠加、切割、变形、变位等多种方法进行构形设计,通过构形设计训练,丰富学生知识,促进学生能力、创新意识的全面协调发展,有效的提高学生综合应用能力.

摘要： 通过三视图空间不定形的构形实例与分析,分别设计了结构形状不同的形体方案.结果表明:形体中位置特征和形状特征的投影重合是形成三视图空间不定形的根本原因;点、线、面的定位和定形投影特征是突破可构三视图"一题多解"的关键;灵活采用以定位为主、以定形为主和定位定形相结合的方式,进行形体的构形过程分析,并兼顾可靠性、整体性和加工可能性上的限制,有助于提高视图分析与表达的准确性和效率.

摘要： 基于e/i矢量表示的编队卫星相对运动学方程,根据合成孔径雷达干涉(InSAR)卫星成像过程中测量基线长度、安全防撞等约束,给出了可实现全球测量的高、低纬度编队构形优化设计方法.仿真结果与理论分析相符.该编队构形方法充分考虑了InSAR卫星的成像特性及编队卫星的构形长期安全性约束,可减少编队卫星构形保持次数,为InSAR卫星编队飞行控制和工程实践提供依据.

摘要： 可重构机器人系统主要是由标准模块构成，模块和模块之间通过接口进行互联和通信，根据不同的实际需求，各个模块可以实现快速组合成不同的构形，故可以实现可重构，可以很好的满足工业化发展的现状，节约成本，高产高效，有效的提升企业的竞争力。本文对可重构机器人的设计理论进行了相关研究和讨论，从构形设计理论出发，以构形设计问题为主要对象，覆盖了涉及的各方面重要内容，构建了模型，对系统进行了优化设计，证明了构形设计方法的正确性和有效性。

摘要： 将组合体的组合方法和CAD软件中的拉伸和旋转创建立体的方式结合起来,提出了一种基于CAD立体建模辅助构形设计和组合体读图的方法,建立一种适用于现代化设计、表达及制造一体化生产方式新的组合体读图及构形设计基础理论,有利于工程制图及计算机绘图教学的有机结合.

摘要： 本文首先对几种编队飞行构形设计方法的适用性进行了比较,并给出基于C-W方程的构形设计初始化条件;然后对在此初始条件下的构形进行稳定性分析,并给出改进方法;最后用算例比较了C-W方程初始化方法改进前后的稳定性,结论表明构形稳定性得到了明显的改善.

摘要： 结合具体实例,对工程图学课堂教学中创新意识的培养、创新思维技能的训练和构形设计能力的培养进行了探讨,并对教学效果检验方式的相应变革提出了看法.

摘要： 从运动学方法入手,通过主、辅星在轨道坐标系中的相对位置关系,给出了主、辅星轨道根数的关系,同时根据在轨道面内平均分配偏心率矢量的原则,当给定偏心率矢量时,能够容易地得到所有辅星的轨道根数.最后根据这种方法,设计了一种三星Cartwheel编队构形.

摘要： 从教学内容,教学方法及教学观念的改革等方面,论述了构形能力,工程创新意识的培养途径及方式,强化三维几何造型的能力培养.

摘要： 为了培养适应21世纪经济建设和社会发展所需要的创造型、开拓型高素质的专门人才,必须打破传统工程制图教材内容的学科体系和教学体系,更新知识结构,提高课程起点,拓宽知识面,加大信息量,加强学生能力和创新能力的培养.

摘要： 为了培养适应21世纪经济建设和社会发展所需要的创造型、开拓型高素质的专门人才,必须打破传统工程制图教材内容的学科体系和教学体系,更新知识结构,提高课程起点,拓宽知识面,加大信息量,加强学生能力和创新能力的培养.

摘要： 为了培养适应21世纪经济建设和社会发展所需要的创造型、开拓型高素质的专门人才,必须打破传统工程制图教材内容的学科体系和教学体系,更新知识结构,提高课程起点,拓宽知识面,加大信息量,加强学生能力和创新能力的培养.

摘要： 为了培养适应21世纪经济建设和社会发展所需要的创造型、开拓型高素质的专门人才,必须打破传统工程制图教材内容的学科体系和教学体系,更新知识结构,提高课程起点,拓宽知识面,加大信息量,加强学生能力和创新能力的培养.

摘要： 为了培养适应21世纪经济建设和社会发展所需要的创造型、开拓型高素质的专门人才,必须打破传统工程制图教材内容的学科体系和教学体系,更新知识结构,提高课程起点,拓宽知识面,加大信息量,加强学生能力和创新能力的培养.

摘要： 本发明提供一种固定网格下基于光滑变形隐式曲线的结构形状设计方法，具体按照下述步骤进行的：步骤一、采用光滑变形隐式曲线表达待优化结构的可设计边界；步骤二、基于R函数构建待优化结构的隐式模型ΦΩ；步骤三、建立优化模型；步骤四、设置变量ε,P2,P3...Pn‑1的上下限，根据链式求导法则计算式(5)中目标函数和约束函数的灵敏度，进而采用基于梯度的优化算法进行优化设计求解。本发明在形状优化设计中采用变量少且变形能力强的光滑变形隐式曲线表达待优化结构的可设计边界，不仅有利于扩大优化设计空间以得到更优的解，还便于判断高斯积分点与结构区域的位置关系以提高优化设计效率。

摘要： 本发明提供了一种基于大串联结构形式的复杂航天器动力学与载荷设计方法，以航天器整器为研究对象，通过动力学建模、仿真分析等分解出以串联形式组成航天器整器的各个独立航天器的动力学性能参数，实现动力学错频设计，降低动态载荷；以航天器整器质心处的准静态载荷作为设计输入依据，分解出以串联形式组成航天器整器的各个独立航天器分离界面的载荷；对于航天器的各分离界面以上的质心过载实现差别化分析设计，分解不同质心高度的分离面载荷，解决基于大串联结构形式的航天器中处于不同边界条件下各个独立航天器的载荷设计问题，确保载荷不“欠”设计，以保证航天器整器设计的充分有效性。

摘要： 本发明属于无线通讯天线领域，涉及一种阵列天线的曲线槽解耦结构形状优化设计方法。采用本发明的方法使得含有曲线槽解耦结构的阵列天线在满足特定频段设计需求的同时，还具有良好的解耦性能。所述的曲线槽解耦结构整体结构简单、尺寸小，其结构形式是通过建立了一种曲线槽解耦结构形状优化的设计方法来实现的。决定其结构形式的曲线形状参数是由该曲线与对应直线槽解耦结构直线间的隐式距离函数通过多阶三角函数离散后获得的。本发明的设计方法设计范围广、适用性强，通过设计曲线槽的曲线形状参数来减少阵列天线的互耦效应，极大地提高了阵列天线阵元间的隔离度，从而实现阵列天线的解耦性能。

摘要： 本发明涉及一种车身地板设计方法，针对现有利用拓扑优化方法设计的单组件形式车身地板结构形状比较复杂，经济性和工艺可行性差，车身地板可制造性差问题，提供一种基于多组件结构形式的简化车身地板设计方法；包括：1、建立简化车身地板初始设计空间有限元模型；2、建立用于简化车身地板多相惩罚材料插值模型；3、建立多工况下简化车身地板结构优化目标；4、建立简化车身地板结构零件材料成本约束；5、建立简化车身地板结构零件加工成本约束；6、建立多组件结构形式的简化车身地板拓扑优化理论模型；本发明在拓扑优化过程中兼顾考虑到制造约束及在拓扑优化过程中实现多组件形式结构分解，提高拓扑优化所带来的经济效益及优化方案的可行性。

摘要： 本发明公开了一种适用于复杂构形破片阵列式设计的破片分布规划及其铺贴控制方法，基于一种铺贴平台，平台包括物料输送整理装置、铺贴装置、铺贴平台移动装置、检测装置、测量装置和筒体姿态调整装置。该方法包括以下步骤：1)固定筒体，测量装置测量筒体外表面几何特征，构建几何特征；2)测量铺贴装置在铺贴气缸不同气体流量、与筒体不同相对距离下的铺贴力，建立力与气体流量、相对距离间的对应关系；3)将筒体表面二维化，根据破片尺寸将二维坐标系下可行域点阵化；4)根据复杂构型曲线的函数表达式及铺贴要求，确定铺贴破片的三维坐标；5)根据不同纵坐标对应的横坐标的解确定铺贴次数和铺贴位置及工艺参数；6)使用检测装置检测铺贴质量。

摘要： 本发明提供一种适用于二体引力场的空间引力波探测编队构形的精确设计方法，包括：采用一阶CW方程对应的空间圆公式计算得到原始的初始相对位置和初始相对速度；采用非线性周期匹配条件修正沿轨迹飞行方向的初始相对速度；采用二阶CW方程解析解计算星间距离；基于星间距离构造位置和速度分离的分层优化模型并求解，得到相对速度修正量和相对位置修正量；进而得到修正的初始相对位置和初始相对速度并输出。本发明无需数值积分即可实现相对轨道递推计算效率高；采用非线性周期匹配条件，确保了构形长期稳定不发散；采用分层优化策略确保了全局最优解的快速收敛。

摘要： 本发明属于无线通讯天线领域，涉及一种阵列天线的曲线槽解耦结构形状优化设计方法。采用本发明的方法使得含有曲线槽解耦结构的阵列天线在满足特定频段设计需求的同时，还具有良好的解耦性能。所述的曲线槽解耦结构整体结构简单、尺寸小，其结构形式是通过建立了一种曲线槽解耦结构形状优化的设计方法来实现的。决定其结构形式的曲线形状参数是由该曲线与对应直线槽解耦结构直线间的隐式距离函数通过多阶三角函数离散后获得的。本发明的设计方法设计范围广、适用性强，通过设计曲线槽的曲线形状参数来减少阵列天线的互耦效应，极大地提高了阵列天线阵元间的隔离度，从而实现阵列天线的解耦性能。

摘要： 本发明提供了一种适应空中信号高精度三维定位的编队构形设计方法及系统，包括：考虑空中信号无高程假设的高精度三维定位所期望的四星编队空间构形形式，将多个构形参数优化问题转化为单变量优化问题，同时规避编队卫星的碰撞风险，并满足四星定位性能与共视性能的约束。本发明充分考虑了四颗卫星同时接收到目标信号的实际需要，针对空中信号无高程假设的高精度三维定位所期望的四星相对位置关系，将四星构形多参数优化设计问题简化为以辅助角为单变量的优化设计问题，并从编队构形形式上规避了编队卫星的碰撞风险。

摘要： 本发明公开了一种分布式卫星编队构形设计与保持一体化迭代优化方法,包括以下步骤：根据观测基线需求，构建构形平面内受控运动模型和构建构形平面外受控运动模型，建立编队构形受摄和受控发散量模型；基于所述编队构形受摄和受控发散量模型建立观测基线受摄发散量模型；基于所述观测基线受摄发散量模型解析求解编队构形参数；基于所述编队构形参数，根据构形平面内阈值和构形平面外阈值选取构形维持控制阈值，获得构形参数与控制策略，完成分布式卫星编队构形设计与保持一体化迭代优化。本发明通过建立控制能力‑基线摄动模型，得到了定量分析编队控制能力对观测基线摄动影响的方法，解决了编队设计和编队控制间的耦合影响的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于启发式搜索的卫星集群构形设计方法，该方法包括：根据大规模卫星集群总卫星数，将大规模卫星集群分为组，将大规模卫星集群在轨快速构形设计问题可转化为给出分组中心集的配置方法和分组内卫星集的配置方法；将每个分组视为一个整体进行设计，通过建立Rmax/Rmin和N之间的关系来确定各组中心点卫星相对E/I矢量的启发式搜索原则；在完成确定各组中心卫星的配置后，依据每组内卫星被动安全距离rmin、最大距离rmax和组内卫星数目K的相互关系来确定每组内卫星相对E/I矢量的启发式搜索原则。进而实现大规模卫星集群构形在轨快速设计的目的。本发明可以广泛应用于卫星集群构形设计领域。