基于遗传算法的冷锻压力机广义肘杆机构的多目标优化

建立了冷锻压力机广义肘杆机构的向量化运动模型,并以此为基础确定了由曲柄存在条件、极位传动角条件、摆杆限位条件、滑块侧向力不换向条件、下连杆最大偏角条件、下死点直线传力条件、工艺性条件和行程限定等组成的约束方程组.提出了“产品经济性”、最大扭矩、工作区速度和最大加速度等指标相结合的优化适应度函数,使用遗传算法计算得到了杆系参数的工程最优解.与原参数相比,最优解的综合性能提升了2.94％.     

基于多目标粒子群算法的冲压成形工艺优化

基于Pareto最优解集的多目标粒子群优化算法和有限元方法,提出了一种解决板料冲压成形工艺优化的方法。以方盒件冲压成形为例,将最大增厚率和最大减薄率作为目标函数,以压边力、模具间隙、摩擦系数、冲压速度和凹模圆角半径作为设计变量,建立多目标数学模型。首先运用正交设计安排有限元仿真,然后利用RBF神经网络建立冲压成形工艺参数与厚度变化率之间的近似模型,再利用基于Pareto最优解集的多目标粒子群优化算法对冲压工艺参数优化得到一组非劣解集,最后从非劣解集中选取一组最优粒子。结果表明,利用该方法能快速、有效获得最优参数,起皱现象明显改善,避免产生破裂。     

拉延筋、压边力对冲压件成形性能的影响研究

冲压成形中合理的拉延筋、压边力是减少起皱、拉裂、回弹、拉深不足等的有效措施。以某车型汽车A柱加强板为对象,应用冲压仿真软件Dynaform,研究拉延筋、压边力对冲压件成形质量的影响,详细分析了模面有拉延筋、无拉延筋和不同压边力条件下工件的Z向最大回弹量、最大材料流入量、最大减薄量、最大增厚量和成形极限。分析结果表明:使用拉延筋后,工件的回弹缺陷得到控制,工件的最大增厚率下降,减小了起皱缺陷;压边力对工件成形质量有较大影响,压边力太大工件会出现破裂缺陷,压边力为100 k N是A柱下加强板最优的工艺参数。冲压试验结果与模拟结果吻合较好。     

基于BP神经网络响应曲面的筒形件强力旋压工艺参数优化研究

以BP神经网络为基础构建响应曲面，建立材料参数、筒形件强力旋压工艺参数等和旋压力最大变化值之间的关系，并用粒子群优化算法求解，获得符合优化条件的最优解，从而实现筒形件强力旋压工艺参数的优化。经MARC模拟验证，取得了较好的效果。     

基于复合直梁型柔性铰链的导轨直线度测量研究

刚度是影响柔性铰链机械性能的重要参数指标,建立复合型柔性铰链拉伸刚度模型,在不同参数、不同尺寸条件下计算其解析解,通过ANSYS Workbench对其进行静力学仿真,分析各个结构参数对其刚度的影响,同时得出该种复合柔性铰链在同等尺寸及力的作用下比传统双边平行铰链有较大的输出位移。在解析解与仿真结果误差较小的情况下,设计出一种参数最优化的复合柔性铰链并搭建了测量平台,对滚珠丝杆驱动的导轨进行了直线度误差测量,将其结果和激光干涉仪测量结果对比,验证了基于该柔性铰链搭建的测量平台满足直线度的测量需求。     

车削刀具螺钉预紧力的有限元仿真与试验研究

以螺钉夹紧某型号车刀为研究对象,采用marc有限元软件分析预紧力大小对可转位车刀刀杆和螺钉静态及动态切削时应力、应变和变形量的影响,揭示了螺钉预紧力变化对车刀刀杆和螺钉应力、应变和变形的影响规律:车刀刀杆和螺钉两个组件中,最容易发生失效的是螺钉,车刀刀杆和螺钉所受应力、应变和变形量有随预紧力增大而增大的趋势,仿真得到2 500 N是该型号车刀的最优的预紧力值。在此基础上进行了车削实验,比较了各预紧力下刀片的寿命和磨损情况。实验结果表明:在1 500、2 000、2 500、3 000、3 500、4 000 N和4 500 N预紧力下,2 500 N时刀具可获得最长的寿命,确定最优预紧力为2 500 N,与有限元仿真结果相一致。     

基于ADAMS的钢管码垛机自动输送机构的优化设计

自动输送机构是钢管码垛机的重要组成部分之一。利用ADAMS软件中的参数化建模和分析功能,通过建立参数化点,建立钢管码垛机自动输送机构的参数化模型。运用ADAMS对钢管码垛机自动输送机构进行参数化设计,以液压缸输出力最小为优化目的,经过设计研究选取适当的设计变量及其变化范围,然后再进行优化分析,从而得到液压缸输出力的最优解。对Φ219钢管码垛机输送机构优化设计后,使得液压缸的最大输出力降低47.2%,平均输出力降低26.8%,最大功率降低了46.2%,平均功率降低了15.2%。     

基于有限元的发动机连杆衬套温挤压工艺参数优化

以锡青铜连杆衬套为研究对象,通过Deform-3D软件进行了数值模拟。利用单一因素工艺参数试验法和正交试验优化试验方法对发动机连杆衬套的温挤压过程进行了数值模拟分析,得到了摩擦因数、温挤压速度、温挤压温度等参数在温挤压过程中对挤压力、损伤值的影响规律和显著性影响。利用极差分析得到了两组最优的温挤压工艺参数,并通过数值模拟两组较优解对挤压力、损伤值的影响规律的对比,最终得到一组最优解,即摩擦因数为0.1、温挤压速度为5 mm·s-1、温挤压温度为700℃。根据连杆衬套温挤压试验验证了使用优化后的工艺参数能够制造出表面质量高的成形件。     

温锻压力机肘杆机构的自适应粒子群算法优化

为了改善温锻压力机肘杆机构的下压性能、提高产品质量,提出了肘杆机构的自适应粒子群算法优化方法。使用封闭矢量法建立了传动机构的运动学模型。以6连杆尺寸为优化参数,以滑块最大运动速度、最大加速度和曲柄最大输出扭矩为优化目标,建立了优化模型,根据曲柄存在条件、上连杆摆角约束、滑块行程约束等设置了约束条件。在粒子群算法的基础上,提出了算法参数随粒子适应度和算法迭代次数的自适应变化律,给出了基于自适应粒子群算法的优化模型求解方法。经过优化,在公称压力行程范围内,滑块的最大运动速度降低了1.87%,最大加速度降低了3.13%,曲柄最大输出扭矩降低了1.10%,改善了肘杆机构的下压性能,同时证明了自适应粒子群算法在传动机构参数优化中的有效性。     

基于神经网络与食物链算法的工艺参数的优化

为了减少堆焊过程中的能源消耗和提高批量加工的焊件合格率,建立了一种批量加工的堆焊工艺参数优化方法。首先选择焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数作为待优化工艺参数,焊接过程中的能源消耗和焊件合格率作为优化目标,并设置约束条件,在试验中获得优化目标与待优化工艺参数之间的离散关系并建立"黑箱"函数模型,然后用神经网络的隐式来表达输入、输出的函数关系。并利用食物链算法对形式未知的函数求优化解,求得的最优解所对应的工艺参数即为一定工艺条件下的最优工艺参数。在此堆焊工艺参数下进行批量生产可以减少能源消耗并提高产品合格率。     

基于灰色关联理论的汽车前纵梁塑性成形工艺再设计

研究了汽车V形前纵梁的成形性,对比分析两种压料面工艺补充方案,建立了倒装单动拉深有限元模型。根据数值模拟结果,以压边力、摩擦系数、接触间隙、冲压速度为自变量设计了四因素四水平的正交试验模型,构造了最大增厚量、最大减薄率、最大回弹量与成形质量的关联函数。利用灰色关联分析法获得了多工艺参数对目标函数的关联度,并计算了目标函数的最优解,进而确定了一组最优工艺参数组合。再将最优工艺参数组合代入有限元模型进行模拟验证,较好地解决了起皱、破裂、折叠、局部过渡减薄等缺陷。最后依据几何位移修正回弹法对局部回弹进行了补偿,对模具型面进行了合理的设计变更。生产现场试模显示产品合格,缩短了传统试错法反复试模的时间。     

自稳定的六杆张拉整体结构的结构和力学参数分析

六杆张拉整体结构是球形张拉整体机器人的基础,其结构参数和力学参数为构建球形张拉整体机器人提供理论支持。主要对六杆张拉整体结构的结构参数和力学参数进行分析,分析六杆张拉整体结构的结构特点。通过力平衡分析,获得自稳定的六杆张拉整体结构的结构参数间的关系,即杆长度、索长度和杆间距3个参数彼此相关。根据分析结果,进一步推导出杆构件和索构件的力密度的关系。     

基于灰色关联度分析与响应曲面法的汽车驾驶室底板拉深成形优化

为解决某轻型卡车驾驶室底板在拉深成形过程中出现开裂的问题,以Dynaform软件为平台,利用灰色理论和响应面法,对拉深成形过程中的参数进行优化,首先将灰色理论和正交试验相结合,获得在不同参数组合下板料成形的最大减薄率,然后对试验数据进行灰色关联度分析,获取对最大减薄率产生影响的2个主要参数:压边力和模具零件间隙,最后将模具零件间隙和拉深筋的高度作为输入,最大减薄率作为输出,进行响应面法寻优得到最优解。通过对比优化前后的成形效果和试验结果可知,优化后的工艺参数改善了轻型卡车底板拉深成形质量。     

基于遗传粒子群算法的冷连轧 轧制规程优化设计

选取等相对负荷为轧制规程的目标函数,令轧制力、轧制功率、轧制力矩、轧制速度等参数满足一定约束条件,采用罚函数法将有约束条件转为无约束条件。用遗传粒子群算法对目标函数进行优化,求得最优解。该混合算法集合了遗传算法全局搜索能力强,粒子群算法局部搜索能力强,收敛速度快的特点。使得各机架功率合理分配,设备能力充分发挥,生产效率提高。     

汽车侧门外板成形的工艺优化策略

针对汽车侧门外板在拉延生产中出现的厚度减薄过大、切边后回弹较大的缺陷,采取统计学及试验设计相关理论,结合有限元模拟技术,以产品最大变薄率和回弹量为优化目标。采用正交试验及其极差法筛选出重要的影响参数:对压边力和拉深筋高度,以中心复合设计法(CCD)建立优化目标和关键参数的二次回归模型;以线性加权和法构建双目标的综合评价响应曲面函数,得到了压边力和拉深筋高度的最优解。经数值模拟及生产实践验证,产品区域最大变薄率减小了13.61%,回弹量减少了1.83°,产品的强度和精度得到了提高。     

?219系列钢管码垛机自动输送机构的优化设计

本文对φ219系列钢管码垛机自动输送机构进行了介绍,并分析了直径为?165 mm钢管的码垛参数。在ADAMS-View模块中对码垛机进行三维建模、参数化分析、优化设计,对码垛机的液压缸出力位置以及杆长等设计参数进行了优化,使得液压缸最大升降力降低了16.89%,平均升降力降低了7.98%,将此结果数据应用到实际生产中,极大地降低了升降机构的能耗。     

遥控焊接工具装配力控制的重力补偿算法

在"宏观遥控,局部自主"控制思想的基础上,建立了机器人遥控焊接工具装配力控制试验系统.通过工具重力计算和线性最小二乘进行工具负载参数标定,并提出了基于工具负载参数的重力补偿算法,用于消除工具装配力控制过程的重力干扰.针对专用的装配工具,进行了负载参数标定试验和无接触条件下的重力补偿试验.结果表明,工具重力补偿算法达到了较高的精度,重力补偿的最大误差小于1 N,重力矩补偿的最大误差小于0.1 N.m,能够满足工具装配局部自主力控制的需要.     

曲轴圆角滚压工艺参数的多目标优化设计

使用Pro/E软件建立了曲轴圆角滚压的模型,运用数据共享将模型导入Workbench中。利用Workbench中的静力学分析模块和优化设计模块,对滚压工艺参数中的滚子直径和滚压力进行了多目标优化。分析了滚压时滚子直径和滚压力的变化对曲轴圆角处最大等效应力的影响。提出了由滚压时的最大等效应力反求滚子直径和滚压力最优解的方法。这能为滚子直径和滚压力的选择提供指导。     

汽车车身板材AA6016铝合金拉深成形性能研究

以可热处理的AA6016变形铝合金为研究对象,通过选择最佳的固溶和时效处理,得到冲压成形性能最优的AA6016铝合金。在不同的拉深速度、压边力和润滑条件作用下,寻求最优拉深变形条件,并对在不同拉深条件下的拉深件的成形极限进行分析,讨论出现拉裂现象的原因,对其成形参数与材料力学性能和材料的微观组织之间的关系进行了分析。     

基于ADAMS锻造操作机钳杆机构的优化设计

通过对锻造操作机钳杆机构工作原理的分析,确定了设计变量、约束条件并建立了目标函数,同时也确定了以夹紧力最大为主要设计目标的数学模型.将所确定的设计变量、目标函数转化为ADAMS函数语言,并对该机构进行了参数化设计以及优化计算,找到了影响夹紧力的主要因素,得出了在夹紧力最大为2.2044e 005N时,机构杠杆大臂长度L=1.8762m、小臂长度l=0.6616m,得到了钳杆优化过程夹紧力变化曲线,对ADAMS优化功能的一些问题做了介绍.