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基于单目视觉的集装箱角件自动对位
1
作者 张永雷 胡涛 申立群 《光学精密工程》 北大核心 2025年第19期3150-3161,共12页
为了提高集装箱装卸效率,实现装卸自动化,基于单目视觉,结合深度学习和图像处理算法,提出了一种吊具与集装箱的自动对位技术。以单目相机拍摄的集装箱吊装工况图像为研究对象,分析角件区域特征。针对角件在高分辨率图像中像素占比低的问... 为了提高集装箱装卸效率,实现装卸自动化,基于单目视觉,结合深度学习和图像处理算法,提出了一种吊具与集装箱的自动对位技术。以单目相机拍摄的集装箱吊装工况图像为研究对象,分析角件区域特征。针对角件在高分辨率图像中像素占比低的问题,提出“粗定位-精分割”的处理方法。然后,基于分割结果检测关键特征点,构建2D-3D点对,通过L-M算法完成位姿估计。最后,在实验室AUBO-i10机械臂对位平台上开展自动对位实验,验证所提算法的有效性。实验结果表明,在实验室环境和真实场景下,集装箱角件的检测精度mAP值均达到95%以上,角件分割精度mIoU值分别达到98.15%和93.89%,相比原模型SegFormer-B0分别提高1.24%和1.64%,模型计算量下降约23.2%;在相机距离集装箱角件2 m左右的情况下,对位位置瞄准误差小于1.0 mm,在X,Y,Z 3个轴上自动对位的对位平移绝对误差小于5.0 mm,旋转绝对误差小于0.5°。结果证明,本文所提算法精度可靠,满足单角件自动对位需求。 展开更多
关键词 单目视觉 集装箱 自动对位 目标识别 位姿估计
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数据驱动下集装箱吊具结构疲劳寿命预测方法及系统
2
作者 王泽 王文红 +2 位作者 徐格宁 吴丛铭 董青 《机床与液压》 北大核心 2025年第12期207-216,共10页
为了避免集装箱吊具作业过程中因结构承载性能退化而引发巨大的安全事故问题,提出以服役信息数据为驱动的吊具结构疲劳寿命预测方法及系统。从集装箱吊具服役工况、载荷分布以及结构应力薄弱位置入手,搭建吊具信息采集系统,获取实时工... 为了避免集装箱吊具作业过程中因结构承载性能退化而引发巨大的安全事故问题,提出以服役信息数据为驱动的吊具结构疲劳寿命预测方法及系统。从集装箱吊具服役工况、载荷分布以及结构应力薄弱位置入手,搭建吊具信息采集系统,获取实时工作状态信息和性能参数信息,经数据处理形成用于应力预测和寿命评估的驱动数据。通过随机搜索(RS)改进随机森林(RF),构建基于RS-RF的应力预测模型,利用驱动数据实现吊具结构测点应力的实时预测,并从中提取双参数应力谱,根据Pairs模型和Miner准则,确定结构测点的损伤度和疲劳寿命评估结果。然后,从工程应用的角度,以上述方法为支撑,通过封装集成的方式,围绕运行过程监控、信息可视化、应力预测、寿命评估和数据管理等5大模块开发吊具结构疲劳寿命快速预测系统。最后,以QTH45S型可移动双箱吊具为例,利用上述方法和系统得到吊具结构的疲劳寿命为15.61年,相比基于RF、XGBoost和GBDT的寿命预测模型,预测结果精度分别提高了最少2.75%、1.54%和8.46%,验证了所提方法和系统的科学性和可行性。 展开更多
关键词 数据驱动 RS-RF模型 疲劳寿命评估 集装箱吊具 预测系统
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光学元件损伤在线检测装置及实验研究 被引量：21
3
作者 任冰强 黄惠杰 +5 位作者 张维新 赵永凯 韩广礼 杜龙龙 王树森 路敦武 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期465-468,共4页
　利用暗场成像原理,研制成功一套应用于大型激光装置的光学元件损伤在线检测装置,并在多程放大系统上进行了实验研究。与传统的检测手段相比,该检测装置可以实现对光学系统的在线检测,并可对损伤点的图像进行分析处理,最后提出通过减... 　利用暗场成像原理,研制成功一套应用于大型激光装置的光学元件损伤在线检测装置,并在多程放大系统上进行了实验研究。与传统的检测手段相比,该检测装置可以实现对光学系统的在线检测,并可对损伤点的图像进行分析处理,最后提出通过减小像差和扩大检测范围的方法来改进该装置的检测效果。 展开更多
关键词 光学元件 光学损伤检测 暗场成像技术
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改进的瑞利阻尼系数计算方法在岸桥结构地震反应分析中的应用 被引量：10
4
作者 李哲 王贡献 +1 位作者 胡勇 胡吉全 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期103-109,121,共8页
在对岸桥结构进行地震反应时程分析时,瑞利阻尼系数在很大程度上影响计算的精度.文中考虑了地震动的频谱特性和结构自身的频率特性,提出一种改进的阻尼系数的计算方法,使计算得到的阻尼系数更合理.采用不同的方法计算得到不同阻尼系数,... 在对岸桥结构进行地震反应时程分析时,瑞利阻尼系数在很大程度上影响计算的精度.文中考虑了地震动的频谱特性和结构自身的频率特性,提出一种改进的阻尼系数的计算方法,使计算得到的阻尼系数更合理.采用不同的方法计算得到不同阻尼系数,并将这些阻尼系数分别设置在岸桥结构动力时程分析中,所得结果同振动台地震模拟试验所得的试验值进行了比较.结果显示:在不同的地震波激励下,当数值计算结果与试验值最接近时,其阻尼系数计算所采用的不是同一种方法;改进后的方法得到的阻尼系数能使不同地震激励下岸桥结构时程计算结果较好地符合试验结果. 展开更多
关键词 阻尼系数 时程分析 岸桥结构 振动台试验 缩尺模型
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地震载荷作用下岸桥结构单参数畸变相似模型研究 被引量：20
5
作者 李哲 胡吉全 王东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第20期164-169,共6页
据动力相似理论设计合理的缩尺模型,用振动台模型对岸桥结构进行动力学试验分析。设计中的缩尺模型各构件(梁)长度可基于原形尺寸由相似比尺推导获得,而梁截面厚度却不能与长度按同一比尺缩小,致使模型产生畸变。采用有限元预测系数法... 据动力相似理论设计合理的缩尺模型,用振动台模型对岸桥结构进行动力学试验分析。设计中的缩尺模型各构件(梁)长度可基于原形尺寸由相似比尺推导获得,而梁截面厚度却不能与长度按同一比尺缩小,致使模型产生畸变。采用有限元预测系数法获得畸变模型的动响应预测系数从而可预测原型的动态特性。为验证用该方法所得预测系数的有效性,以相似理论制作缩尺模型并使截面厚度产生畸变,对畸变模型进行锤击模态及地震振动台试验分析。结果表明,试验结果与有限元计算结果相近,结构发生最大加速度、应变位置相似,表明畸变预测系数合理。 展开更多
关键词 相似理论 缩尺模型 岸桥结构 振动台试验 畸变模型
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ICF终端光学元件损伤在线检测装置的研究 被引量：11
6
作者 冯博 刘炳国 +4 位作者 陈凤东 刘国栋 彭志涛 元浩宇 孙和义 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2519-2524,共6页
终端光学元件是惯性约束聚变（ICF）系统最重要的组成部分之一。文中针对ICF系统中终端光学元件损伤的高精度、高效率检测问题，对光学元件损伤在线检测技术进行了研究，以“神光一Ⅲ原型装置”终端光学元件为检测对象设计了光学元件损... 终端光学元件是惯性约束聚变（ICF）系统最重要的组成部分之一。文中针对ICF系统中终端光学元件损伤的高精度、高效率检测问题，对光学元件损伤在线检测技术进行了研究，以“神光一Ⅲ原型装置”终端光学元件为检测对象设计了光学元件损伤在线检测系统。针对终端光学元件的排布特点及其检测要求，利用CODEV软件设计了高分辨率变焦距望远光学系统；根据终端光学元件在靶室中的分布位置，设计了相应的对准及定位系统，实现了对球体空间排布的大尺寸光学元件组的远距离、高精度、实时快速检测。模拟ICF靶场环境进行了离线仿真实验，实验表明：系统的MTF曲线在68lp／mm大于0．4，踟％能量分布在2×2像元内。在1．8～2．8m的工作距离下，检测装置对300mm×300mm视场范围内60μm以上的损伤点可以通过图像处理方法进行分辨，160μm以上的损伤点可以进行精确测量；姿态调整系统各运动环节运行精度均优于13arc sec，满足检测要求。 展开更多
关键词 在线检测 终端光学元件 变焦距光学系统
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激光三角法大量程小夹角位移测量系统的标定方法研究 被引量：7
7
作者 黄战华 罗曾 +3 位作者 李莎 原珏 蔡怀宇 朱猛 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期26-30,共5页
针对激光三角法输入输出关系在大位移小夹角测量中非线性太强的缺点,改进标定方法以提高系统稳定性和测量精度。根据本文的实际情况,从基本的像点-位移曲线关系出发,对公式进行了化简。结合非线性回归分析和逐段逼近的方法,提出新的标... 针对激光三角法输入输出关系在大位移小夹角测量中非线性太强的缺点,改进标定方法以提高系统稳定性和测量精度。根据本文的实际情况,从基本的像点-位移曲线关系出发,对公式进行了化简。结合非线性回归分析和逐段逼近的方法,提出新的标定方法。通过非线性回归保证标定的精度和稳定性,逐段逼近对系统误差自动校正。最后进行了大量实验,数据表明该标定方法具有良好的稳定性和较高的精度。该方法采样数据较少,精度高,对系统误差有一定的自动校正能力,特别适合于对大位移测量系统进行快速标定和系统误差校正。 展开更多
关键词 激光三角法 大量程 标定 非线性回归
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基于时间窗的集装箱装卸桥调度 被引量：11
8
作者 董良才 丁以中 宓为建 《上海海事大学学报》 北大核心 2011年第1期1-7,共7页
为提高集装箱船舶装卸作业效率,提出基于时间窗的集装箱装卸桥调度计划模型,通过遗传算法(Genetic Algorithm,GA)进行集装箱装卸桥调度计划模型的求解.实例表明,该模型可弥补对生产作业链环节考虑的不足,为集装箱码头提供较为合理的解... 为提高集装箱船舶装卸作业效率,提出基于时间窗的集装箱装卸桥调度计划模型,通过遗传算法(Genetic Algorithm,GA)进行集装箱装卸桥调度计划模型的求解.实例表明,该模型可弥补对生产作业链环节考虑的不足,为集装箱码头提供较为合理的解决方案. 展开更多
关键词 集装箱装卸桥 调度 时间窗 遗传算法
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基于不同相似律下岸桥缩比模型动力学相似研究 被引量：3
9
作者 李哲 王贡献 +1 位作者 胡勇 胡吉全 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期75-79,共5页
在对岸桥结构进行振动台地震模拟试验时,模型的设计应遵循动力相似理论。现以3种动力相似律(弹性相似律、重力相似律、弹性力-重力相似律)为指导,分别推导了集装箱码头岸边起重机(简称岸桥)原型结构和1∶15缩比模型的相似比例因子,使用... 在对岸桥结构进行振动台地震模拟试验时,模型的设计应遵循动力相似理论。现以3种动力相似律(弹性相似律、重力相似律、弹性力-重力相似律)为指导,分别推导了集装箱码头岸边起重机(简称岸桥)原型结构和1∶15缩比模型的相似比例因子,使用有限元软件对原型结构及3种缩比模型的动态行为进行仿真分析。研究结果表明,按不同相似律设计的缩比模型与原型结构的动态特性和地震响应存在一定的相似之处和一定的差别,可视研究问题的不同,采用不同的相似律进行缩比模型设计。 展开更多
关键词 动力相似理论 缩比模型 岸桥结构 振动台试验 相似律
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大型岸桥地震反应分析中阻尼模型的讨论 被引量：4
10
作者 李哲 王贡献 +1 位作者 胡吉全 王东 《噪声与振动控制》 CSCD 2015年第2期15-18,共4页
以现有的条件无法对大型结构进行地震试验,只能采取缩比模型试验配合有限元时程分析。以某岸桥结构为例,进行时程数值计算时阻尼模型在很大程度上影响计算的精度。采用工程上最常用的4种不同Rayleigh阻尼模型对岸桥1:15缩比模型进行了... 以现有的条件无法对大型结构进行地震试验,只能采取缩比模型试验配合有限元时程分析。以某岸桥结构为例,进行时程数值计算时阻尼模型在很大程度上影响计算的精度。采用工程上最常用的4种不同Rayleigh阻尼模型对岸桥1:15缩比模型进行了时程动力分析,并同振动台地震模拟试验所得的试验值进行了比较,选出与试验结果最相近的阻尼模型。将该阻尼模型用在岸桥原型的动力时程分析中,将所得结果进行相似系数变换后,与缩比模型试验结果进行比较。结果显示岸桥原型采用该阻尼模型进行动力时程分析与试验之间的误差在许可范围之内,说明采用该阻尼模型是正确的,同时也验证了缩比模型的可靠性。 展开更多
关键词 振动与波 阻尼模型 时程分析 岸桥结构 振动台试验 缩比模型
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集装箱轻量化分析
11
作者 李曜成 张德伟 +3 位作者 沈亚超 刘施洋 祝哮 孙礼庄 《装备机械》 2025年第2期62-65,共4页
为满足轻量化需要,对钢制集装箱部分部件以铝合金代替,设计得到钢铝结合轻量化集装箱,并进行仿真分析。钢铝结合轻量化集装箱在侧墙板强度工况、箱门强度工况、顶部强度工况下的变形均满足要求,质量减小1 383 kg,轻量化比达到31.4%,轻... 为满足轻量化需要,对钢制集装箱部分部件以铝合金代替,设计得到钢铝结合轻量化集装箱,并进行仿真分析。钢铝结合轻量化集装箱在侧墙板强度工况、箱门强度工况、顶部强度工况下的变形均满足要求,质量减小1 383 kg,轻量化比达到31.4%,轻量化效果显著。 展开更多
关键词 集装箱 钢 铝 轻量化 分析
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基于改进蛙跳算法的码头三阶段联合调度优化
12
作者 陶振东 钟祾充 贺利军 《起重运输机械》 2025年第2期37-44,共8页
自动化集装箱码头装卸作业包括岸边集装箱起重机(QC)作业、自动导引小车(AGV)水平运输以及集装箱门式起重机(YC)作业3个作业阶段。文中针对QC-AGV-YC三阶段联合调度问题,考虑各作业阶段的能耗,构建了以最小化总能耗和最小化总作业完成... 自动化集装箱码头装卸作业包括岸边集装箱起重机(QC)作业、自动导引小车(AGV)水平运输以及集装箱门式起重机(YC)作业3个作业阶段。文中针对QC-AGV-YC三阶段联合调度问题,考虑各作业阶段的能耗,构建了以最小化总能耗和最小化总作业完成时间为目标的混合整数规划模型。为求解模型,针对问题特征,引入新的编解码策略和快速非支配排序策略,提出了一种改进的多目标离散蛙跳算法(DMOSFLA)。另外,改进了跳跃策略,以更好地搜索离散解空间。最后,设计不同规模的算例,将DMOSFLA算法与其他算法进行比较。结果表明,DMOSFLA算法在求解三阶段联合调度问题时具有更好的寻优能力以及求解质量,能够为码头管理者提供满足不同需求的调度方案,提高了码头调度的灵活性。 展开更多
关键词 自动化集装箱码头 三阶段联合调度 多目标优化 改进的多目标离散蛙跳算法
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大气湍流对激光校准轴系的影响 被引量：5
13
作者 曹国华 徐洪吉 苏成志 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期327-329,共3页
在应用位置敏感探测器技术与激光技术实现大型轴系对中检测的过程中,分析了大气湍流对激光校准检测的影响,提出了采用监测光靶实时检测激光准线漂移,用直线修正实现误差补偿的校正方法。
关键词 光电子学与激光技术 大型轴系 激光校准 大气湍流 误差补偿
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敞顶箱卸车工艺改造
14
作者 宋新 于浩达 杨立新 《现代食品》 2025年第14期14-18,共5页
敞顶箱是铁路部门重点推广的新型环保低碳运输装备,具有可精简货物倾倒流程、压缩装卸作业时间、降低货损货差率等优点,在物流运输的降本增效中展现出显著价值,同时也是推动多式联运发展的关键环节。为强化北良港的核心技术创新能力,实... 敞顶箱是铁路部门重点推广的新型环保低碳运输装备,具有可精简货物倾倒流程、压缩装卸作业时间、降低货损货差率等优点,在物流运输的降本增效中展现出显著价值,同时也是推动多式联运发展的关键环节。为强化北良港的核心技术创新能力,实现“降本增效”的战略目标,本研究将重点聚焦于敞顶集装箱卸货工艺的创新突破。针对该新型运输装备,中国华粮物流集团北良有限公司(以下简称北良公司)设计并建成了固定式简易CR装卸系统,成功实现了敞顶箱从铁路列车卸载后,直接无缝接入港口现有运输系统的功能。作为北良公司重点推进的工艺改革项目,此次工艺革新创造性地开发出一套“高效作业、低维护成本、铁公两用、易复制推广”的卸货解决方案,不仅显著提升了港口的货物作业效率与市场竞争力,更全面增强了其在区域物流竞争中的综合实力。 展开更多
关键词 敞顶箱 卸车工艺 改造
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电力电缆半导电绝缘屏蔽剥离性能测试系统的研发
15
作者 张冰喆 董珊珊 《品牌与标准化》 2025年第6期93-96,共4页
目前,可剥离型绝缘屏蔽剥离试验所用的立式微机控制电子万能试验机存在更换工装夹具烦琐、占用空间大等问题,为解决以上问题,本文设计并研发了一套以PC上位机和PLC为控制系统,伺服电机、滚珠丝杆与静音导轨为驱动系统,并集成数据采集系... 目前,可剥离型绝缘屏蔽剥离试验所用的立式微机控制电子万能试验机存在更换工装夹具烦琐、占用空间大等问题,为解决以上问题,本文设计并研发了一套以PC上位机和PLC为控制系统,伺服电机、滚珠丝杆与静音导轨为驱动系统,并集成数据采集系统与调节式的测试工装夹具,共同组成专用于可剥离型绝缘屏蔽的剥离试验测试装置系统。该装置系统的成功研发,有助于检验检测机构和生产厂家对具有可剥离型绝缘屏蔽的电力电缆进行科学、准确、快速的检验,并根据结果分析绝缘屏蔽的质量,具有广阔的市场前景。 展开更多
关键词 电力电缆 半导电绝缘屏蔽 剥离性能测试
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面向精密制造的光学自由曲面在位偏折测量技术 被引量：4
16
作者 张祥朝 徐敏 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期70-79,共10页
复杂光学曲面的在位测量是当前精密工程领域面临的重要难题。偏折术对光学曲面的测量精度可与干涉仪相比,而且拥有更高的测量效率、稳定性及动态范围,因此具有广阔的应用前景。但是偏折测量本质上是一个标定问题,其测量精度直接取决于... 复杂光学曲面的在位测量是当前精密工程领域面临的重要难题。偏折术对光学曲面的测量精度可与干涉仪相比,而且拥有更高的测量效率、稳定性及动态范围,因此具有广阔的应用前景。但是偏折测量本质上是一个标定问题,其测量精度直接取决于几何标定的可靠性。本文结合单点金刚石切削机床设计了原位偏折测量系统,采用机床中自带的气浮转台安装辅助反射镜,在两个姿态下进行光线追迹,通过数值优化计算各元件之间的相对位置,将标定精度提高一个数量级。根据反向投影偏差的统计规律,可有效分离工件的面形偏差与位姿误差。该方法有效利用了工件的名义面形信息,将传统的位置-面形单向映射转变为双向映射,显著提高了在位测量的灵活性与效率。对于复杂的自由曲面,采用子孔径拼接测量方法,对待测的局部区域发展了精准定位技术,有效保证了迭代重构过程的正确收敛。采用离轴抛物镜等光学曲面进行实验验证,所提出的偏折测量方法的精度优于150 nm RMS。 展开更多
关键词 光学制造 在位测量 偏折术 几何标定 光线追迹
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集装箱物流技术与装备的新发展 被引量：5
17
作者 郑楼先 蒋国仁 《起重运输机械》 北大核心 2005年第8期14-16,共3页
分析了集装箱物流装备向大型化、高速化、实用化、轻型化、专用化、通用化、自动化、智能化、成套化、系统化发展的趋势,介绍了电子化、自动化、智能化、仿真及优化技术在集装箱装卸设备和装卸工艺上的应用情况。
关键词 集装箱 装备 技术 发展 集装箱装卸设备 物流装备 物流技术 应用情况 装卸工艺 优化技术
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瑞利阻尼系数确定方法对岸桥结构地震反应的影响研究 被引量：1
18
作者 李哲 王贡献 +1 位作者 胡吉全 胡勇 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期94-98,共5页
结构地震反应分析中,瑞利阻尼系数在很大程度上影响计算的精度。采用工程上常用的几种阻尼系数对岸桥结构进行了时域动力分析,并同振动台地震模拟试验所得的试验值进行了比较,选出与试验结果最相近的R4方法所得阻尼系数。设定3组瑞利阻... 结构地震反应分析中,瑞利阻尼系数在很大程度上影响计算的精度。采用工程上常用的几种阻尼系数对岸桥结构进行了时域动力分析,并同振动台地震模拟试验所得的试验值进行了比较,选出与试验结果最相近的R4方法所得阻尼系数。设定3组瑞利阻尼模型进行计算验证,发现采用L2阻尼模型时的计算结果与试验值最为接近,且与采用R4方法所得阻尼系数结果最为近似。最后讨论了不同阻尼模型的适用范围及有效性。 展开更多
关键词 阻尼系数 时程分析 岸桥结构 振动台试验 阻尼模型
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岸边集装箱起重机上部结构非线性耦合动力分析方法 被引量：2
19
作者 苏晴 卢耀祖 张氢 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第3期7-10,共4页
根据哈密顿原理推导出岸边集装箱起重机大梁-小车-吊重系统的耦合振动偏微分方程。采用有限元方法求出复杂边界条件下梁的模态。把所得模态参数代入耦合振动偏微分方程中,将复杂的偏微分方程转化为变系数非线性常微分方程组,用Runge-Ku... 根据哈密顿原理推导出岸边集装箱起重机大梁-小车-吊重系统的耦合振动偏微分方程。采用有限元方法求出复杂边界条件下梁的模态。把所得模态参数代入耦合振动偏微分方程中,将复杂的偏微分方程转化为变系数非线性常微分方程组,用Runge-Kutta方法获得方程的数值解。通过数值算例验证了该方法的有效性,为工程中常见的刚柔耦合振动问题提供了一种简便的计算方法。 展开更多
关键词 TIMOSHENKO梁 模态分析 耦合振动 Runge—Kutta方法
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集装箱自装卸运输车的双CPU无线遥控系统设计 被引量：2
20
作者 司癸卯 李辉 +1 位作者 吕奎 肖鹏 《中国工程机械学报》 北大核心 2016年第3期249-253,共5页
选用STM32F103RBT6作为遥控器CPU(Central Proessing Unit),nRF905和nRF24L01作为遥控器无线数据收发模块,并完成集装箱运输车自装卸机构遥控系统的设计,以此改善机构操作的便捷性.遥控器接收端通过并行串口和I2C总线进行通信,并设计主... 选用STM32F103RBT6作为遥控器CPU(Central Proessing Unit),nRF905和nRF24L01作为遥控器无线数据收发模块,并完成集装箱运输车自装卸机构遥控系统的设计,以此改善机构操作的便捷性.遥控器接收端通过并行串口和I2C总线进行通信,并设计主从CPU控制系统,大大提高了遥控系统的可靠性. 展开更多
关键词 集装箱运输车自装卸机构 无线遥控器 双CPU控制 可靠性
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