液压挖掘机工作装置动应变的实验研究

为进行液压挖掘机工作装置的瞬态动态特性研究,对该结构进行了动应变测试。根据箱形断面在各种外力作用下的应力分布特点,在动臂、斗杆、动臂液压缸、斗杆液压缸等处布置了38个测点,依次采集了铲斗斗齿自插入土壤瞬间到完成挖土过程中各测点的动应变时域信号,在进行时域特征分析后得到了不同测点动应变的分布规律,研究结果有助于进行瞬态动态特性研究。     

基于国际专利分类表知识社团发现和重组的功能创新策略*

提出从国际专利分类表(International patent classification,IPC)中发现功能知识社团并进行功能创新的方法。通过从IPC中提取并分析功能动词的共现关系,构建功能动词共现网络。选用Newman贪婪算法(CNM算法)对功能动词共现网络进行社团发现,归纳了网络节点之间的4种典型拓扑关系,对社团内部和跨社团的节点之间的拓扑关系进行分析。根据功能动词节点连接的拓扑特征定义了4种类型的功能中介节点,对应提出4条重组相关社团节点的策略,以实现产品功能创新。作为应用实例,从IPC所有条目中提取与排水和干燥共现的功能动词,构建了85个节点的功能动词共现网络,成功地发明了一种利用排水能量供电的亮度可调的管道照明系统。     

机械对称性的概念体系及其应用方法

为了建立完善的机械对称性概念体系,系统地研究机械对称性、提炼机械对称性设计准则以及指导对称性在机械设计中的科学应用,在大量研究机械对称性实例的基础上,对已有机械对称性概念体系进行改进和完善,提出按结构对称性、原理对称性和功能对称性分类的机械对称性的概念和层次结构体系.给出各种对称性的定义,举例说明了它们在机械中的存在和作用原理.探讨结构对称性、原理对称性及功能对称性在改进和创新产品中的应用方法.举例分析表明:所提出的概念体系完整的体现了对称性在机械系统中的各种存在,为进一步研究机械对称性设计规律,建立机械对称性设计方法提供了理论基础.     

液压挖掘机工作装置的试验模态研究

试验模态仍是检验动态特性理论模型的手段.为对动态特性模型进行校正和开展动力特性修改研究,对WY35液压挖掘机工作装置在两种工况下进行了试验模态研究.文中详细论述了模态试验的方案、测点的布置、激振点的选择、布置和实验过程.对结构的固有特性进行了参数识别,得到了该结构前五阶的固有特性参数.研究结果为进行动态分析模型校正和动力特性修改研究奠定了基础.     

约束优化神经网络建模和控制策略研究

根据人工神经网络的基本优化机理，研究了基于Ｌａｇｒａｎｇｅ函数的适合于求解一般约束问题的神经网络建模方法，探讨了神经元非线性度和拉氏乘子等提高网络优化设计效率的控制策略，测试结果证明了提出的网络和控制策略的可行性和有效性。     

基于刚-柔混合建模的时变结构动力学分析

为适应液压挖掘机高速、轻量化的要求，以具有时变固频特性的液压挖掘机工作装置为研究对象，提出了以角加速度判断时变结构的关键工况，利用刚性多体动力学和有限元方法对液压挖掘机在整个作业循环中的动力学特性进行建模和分析.分析了液压挖掘机工作装置在受力最大处的动态应力分布，并与传统刚性体模型的分析结果进行了比较.结果表明，刚 柔混合建模方法与刚性体建模方法相比，获得的位移和应力较小，反映出以往的设计偏于保守，为轻量化设计提供了依据.     

钻夹头扳手锥齿轮有限元建模与强度分析

采用ANSYS有限元分析软件的参数化设计语言APDL,建立了钻夹头中关键部件扳手锥齿轮的参数化有限元模型,采用VB.Net开发了相应的分析软件,对不同结构尺寸锥齿轮的结构强度分析无需手工重复建模和求解操作,提高了结构分析的工作效率.     

大转动惯量缠绕机加减速曲线优化设计

针对大转动惯量碳纤维缠绕机的加速和减速阶段运行不平稳、传动件易失效破坏等问题，提出了一种基于改进型Sigmoid加减速曲线的主轴运行曲线优化方案。首先，利用五次多项式对传统Sigmoid加减速曲线的跃变处进行补偿，以约束曲线起始点、衔接点、终止点的速度、加速度和急动度（加加速度）。然后，基于改进曲线的速度与加速度函数建立缠绕机的负载扭矩、电机输出功率、主轴强度与刚度以及缠绕圈数的数学模型，并以各阶段运行时长为设计变量、以电机最大输出功率最小和总运行时长最短为优化目标对曲线进行多目标优化，根据缠绕圈数、传动件强度与刚度等的约束条件，利用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ（non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ，非支配排序遗传算法-Ⅱ）求解模型的非支配解集，并利用比重选取函数选择最优解。最后，通过AMESim-ADAMS联合仿真对比加减速曲线优化前后缠绕机的运行效果。结果表明：优化后缠绕机的总运行时长、最大加速度、最大负载扭矩和最大输出功率分别降低了41.7%,75.8%,75.5%和72.8%，且主轴的运行曲线更加平滑，验证了优化方案的可行性。研究结果...