应用差分进化算法评定椭圆轮廓度误差

根据评定误差的最小包容区域准则(Minimum zone criteria,MZC),应用坐标变换法建立评定椭圆轮廓度误差的5变量鞍点规划模型。因MZC误差评定模型的关键是计算每个测点到理想椭圆轮廓的最小距离,为此采用一维搜索算法求解该最小距离。由于差分进化(Differential evolution,DE)算法具有概念简单和收敛速度快的优点,文中利用该算法求解评定椭圆轮廓度误差优化问题。给出2个椭圆轮廓度误差评定实例。结果表明,提出的模型和算法可行有效,其评定结果小于应用最小外接椭圆和最大内接椭圆法求得的误差。在相同计算开销的条件下,DE算法的性能指标优于遗传算法和粒子群算法。     

一种新型扩环式挠性环超越离合器

在超越离合器设计过程中,在充分借鉴前人基于传统柔韧体摩擦欧拉公式所开发挠性环超越离合器的基础上,创新地拓展了欧拉公式物理模型,并基于此开发了一种新的超越离合器—扩环式挠性环超越离合器,分析表明该超越离合器更适合于高速重载的工况,且设计简便。     

球面四杆机构函数综合的带修复策略可行性规则差分进化算法

根据杆长限制条件,建立约束方程,进而得出求解球面四杆机构函数综合问题的非线性方程组,并将该方程组的求解转化为鞍点规划问题。以杆长协调、传动角、避免乱支缺陷等为约束条件,提出球面四杆机构近似函数综合的约束优化模型,再应用差分进化(Differential evolution,DE)算法求解该问题。在定义约束违反度和弱、强不可行解的基础上,提出处理约束条件的改进可行性规则,形成求解约束优化问题的可行性规则差分进化(Feasibility-rule-based DE,FRDE)算法。应用4个benchmark约束优化问题测试FRDE算法的优化性能,结果表明,其可靠性和稳健性指标优于对比算法。面向机构优化综合问题,将修复策略融入FRDE算法,发展为带修复策略的FRDE算法(Feasibility-rule-based DE algorithm with repair strategies,FRRDE)。给出5个函数综合实例。结果显示,优化模型和方法可行有效,且FRRDE算法的优化性能好于对比算法。     

基于Archard模型的机床导轨磨损模型及有限元分析

机床导轨的磨损是导致机床精度降低或丧失的重要因素。针对机床导轨磨损深度的预测问题,提出了一种基于Archard模型与有限元模拟试验的机床导轨磨损分析方法。该方法基于修正的Archard模型形成一种磨损深度的计算公式,并采用一种离散化计算方法进行求解;结合ANSYS软件,提出机床导轨磨损有限元分析模拟的方法及流程;最后,以车床滑动导轨为例,用有限元试验方法对机床导轨的磨损过程进行模拟分析,得到磨损深度关于磨损次数的计算公式,其结果表明:机床导轨磨损深度的仿真模拟值与实际值具有一致性。     

基于多指标模糊融合的滚动轴承诊断的最优频带解调方法

轴承运行时会产生较大的振动噪声,采用振动信号统计量指标可以识别其共振频带,并通过共振频带解调来提取故障特征信号。目前常用的峭度图等方法根据经验自顶向下粗略划分轴承振动频谱,而且采用单一指标识别共振频带,常常被噪声所干扰,因而鲁棒性不高。为了提高滚动轴承故障诊断的精度,提出一种多指标模糊融合的最优频带解调方法。采用自底向上的思路,以最小化代价函数为条件,通过细分振动频谱,将细分的频谱进行双向合并,可以提高频带划分的精度。在提出的方法中,代价函数由峭度、平滑因子、峰度系数等多个指标应用模糊贴近度方法进行数据融合构造,可以有效提高识别最优共振频带的鲁棒性。分别采用仿真信号和实际采集信号对所提出的方法进行测试,与现有的单指标方法相比,试验结果表明所提出的方法可以正确诊断滚动轴承的故障。     

基于监测诊断的在役机床个性化再设计技术体系

在役机床再制造具有典型的个性化特征。在分析在役机床再制造个性化需求的基础上，提出了在役机床个性化再设计的概念，并分析了多重个性化内涵；从机床产品生命周期、机床整机及零部件性能演化与损伤等理论基础，运行状态数据采集与监测、数据存储与处理、状态诊断与决策分析、个性化再设计支持工具等支撑技术以及个性化匹配、可再制造性评价、质量提升再设计、智能化提升再设计、绿色化提升再设计等关键技术三个方面构建了基于监测诊断的在役机床个性化再设计技术体系；最后，结合某在役重型卧式车床再设计过程进行了案例分析。     

AZ91D室温环境棘轮及其低周疲劳行为

通过AZ91D室温环境应力控制下的低周疲劳试验,对铸造镁合金棘轮及其低周疲劳行为进行了研究,讨论了室温环境下材料的应力循环特性、棘轮行为、塑性应变范围、全应变范围等疲劳参量随载荷水平和加载历史的变化规律,同时基于平均应力修正对材料的应力-寿命曲线进行了讨论。研究结果表明:AZ91D在室温环境下的应力循环呈循环硬化,材料的棘轮行为和塑性应变范围、全应变范围等疲劳参量依赖于载荷水平和加载历史,另外考虑平均应力修正后的应力-寿命曲线预测效果有明显改观。     

基于颜色Petri网的再制造工艺过程建模与优化调度方法

针对再制造工艺过程的众多不确定性问题,建立了一个基于颜色Petri网的再制造工艺过程模型,引入颜色标识描述了再制造工艺路线的不确定性、再制造工艺时间的不确定性和再制造资源冲突不确定性。以最小化再制造工艺成本和延期交货惩罚成本为目标建立了再制造优化调度模型,并提出了一种基于模拟退火算法和最小松弛时间规则的优化调度方法。该混合算法结合概率突跳特性在解空间中随机寻优,确定最优的再制造工艺路线和零部件加工优先级。将所提出的优化模型和方法应用到某废旧机床再制造实践中,运用Matlab编程开展再制造调度仿真。仿真结果表明:所提出模型与方法与基准案例相比,可平均减少15%的再制造总成本。     

涡旋压缩机通用涡旋型线啮合条件研究

针对涡旋压缩机研究领域中的通用型线啮合条件和型线方程相关理论的不完整性,总结了国内外文献关于控制方程和通用型线啮合条件的研究内容,利用平面曲线啮合、微分几何关系、向量计算等理论,根据涡旋压缩机实际工作原理建立了动静盘涡旋型线啮合的数学模型。分别利用动静盘涡旋型线向量表达式证明控制方程,给出讨论;用数学形式说明了通用型线啮合广义条件;通过求取动静盘涡旋型线在啮合点上的曲率半径,验证了以向量表示的型线啮合的必然性。综合以上研究总结得出了比较完整的涡旋型线共轭啮合条件及对应动静盘涡旋型线方程。     

机械装备再制造可靠性研究现状及展望

为保证再制造装备的可靠性并实现其可靠性增长,分析阐述再制造机械装备可靠性的定义和内涵,进而提出机械装备再制造可靠性研究的主要内容。在综述国内外机械装备再制造可靠性研究现状的基础上,指出当前研究存在的主要问题及不足。从机电集成化、计算机仿真化、跨学科化和全生命周期化四个方面,对机械装备再制造可靠性研究的发展动向进行了展望。