基于改进Levy特征蝙蝠算法的光伏MPPT研究∗

针对传统MPPT算法存在收敛速度慢和易陷入局部极值的问题,在分析Levy飞行特征蝙蝠算法优化原理与 局限性的基础上,提出了一种利用随机数动态迭代更新参数的改进方法.为了避免算法后期种群多样性减弱而陷入局 部极值,动态调整算法中的音强衰减系数和频率增强系数的值,从而对适应度值进行扰动.利用MATLAB/Simulink 在不同光照强度条件下对3种MPPT算法的最大功率点追踪进行测试,结果表明改进后的蝙蝠算法的追踪时间更短、 追踪效果更好.     

生产线上下料机器人结构参数优化与仿真

生产线布局规划与机器人结构参数关系密切。针对某立式加工中心主轴箱智能生产线,为完成抓取、翻转工件等工作要求,同时减少机器人的操作空间和结构尺寸,提出了一种应用于上下料机器人的结构参数优化方法:以工艺要求的工作空间为约束条件,以机械手工作空间纵平面包络面最优为目标函数,建立结构参数优化模型。采用蒙特卡洛法进行工作空间对比验证,结果表明,在满足上下料工作空间的要求下,优化后的机器人工作空间大小明显低于其他设计方案,减少了工作空间的冗余浪费,为进一步生产线上下料机器人设计研究奠定了基础。     

基于CPFD多密度电子垃圾颗粒分离影响研究

基于电子垃圾绿色、高效的分离回收需求,利用barracuda仿真软件建立电子垃圾颗粒气固分离模型,模拟电子垃圾颗粒在气流作用下的分选特性,探讨在不同气流参数及不同物料流量、不同粒径下电子垃圾各组分颗粒的分离效率和回收率。研究表明,电子垃圾颗粒下落流量与粒径对贵金属回收分离有显著影响,当一次进风的气流速度为3.8m/s、二次进风的气流速度为4.6m/s、入料开口宽度为4mm,颗粒粒径为75~100um时,Au的品位率和回收可达87.1%和99.1%,Cu的品位为70.8%,回收率为85.8%。说明在二次进风的作用下,改变电子垃圾流量和控制粒径大小可以有效提升电子垃圾中贵金属的品位和回收率,同时对多密度颗粒的分选提供参考和借鉴。     

基于FPGA的快速橡胶异物检测方法研究

为解决目前目标检测神经网络算法存在运算量大、占用资源多与实时性等问题,提出了一种基于改进的YOLOv3-tiny算法检测橡胶中异物,并使用现场可编程门阵列(FPGA)进行硬件加速。首先,在网络中采用深度可分离卷积,降低网络参数量;然后在网络中引入卷积注意力机制模块(CBAM),增强检测网络的准确性;最后将DE-YOLOv3-tiny网络移植到FPGA芯片中,使用定制参数位宽和数据流水线设计等优化处理,使其在顺丁橡胶异物检测中达到高效轻量化的效果。实验结果表明,相同条件下,其检测精度为96.7%,网络模型大小仅为9.79 MB,运行功率为7.8 W,单帧检测速度为246 ms,能够满足顺丁橡胶异物检测工程检测需求。     

直接式火药固钉器消声结构设计及仿真分析

针对直接式火药固钉器射钉过程中膛口噪声过大问题,在其内部设计了开孔式消声结构。基于LS-DYNA与Fluent联合仿真,分析消声结构的孔径和孔距对射钉威力和膛口噪声的影响。在LS-DYNA中基于爆轰理论选用ALE流固耦合算法,对炸药在膛内爆炸射钉侵彻靶板过程进行仿真分析,分析孔径和孔距对射钉威力的影响。提取炸药爆炸瞬间膛内压力值作为膛口噪声分析的初始压力值,以射钉侵彻靶板的速度作为边界条件,基于动网格技术,采用Fluent软件分析了射钉过程中的流场和噪声,并与噪声试验结果进行了对比。结果显示,随着孔径的增加,射钉侵彻深度近似呈线性下降;随着孔距增加,越靠近爆炸中心位置,侵彻深度呈非线性下降。在保证满足射钉威力的前提下,孔径和孔距最佳设计值分别为1.75 mm和23 mm,相对无消声结构可降低噪声约10%。     

新型底部鼓风式冷却塔的传热性能研究

针对传统机械抽风式冷却塔散热效果差、维修不便、使用寿命短等问题,运用多目标优化方法,设计出一种新型的底部鼓风式冷却塔,并以其为主要研究对象,分析影响冷却塔散热性能的关键因素。基于气-液两相流传热理论,建立冷却塔内部循环水传热计算模型,得到了冷却塔内部流体的温度分布图、迹线图。分析比较了抽风式冷却塔与鼓风式冷却塔的散热效果,结果表明新型鼓风逆流式冷却塔散热效果更好、塔身更低、更符合节能环保要求。同时研究了不同的进风温度对冷却塔冷却效果的影响,得到了满足设计条件的临界进风温度。     

TC4合金表面Cu/石墨复合镀层的摩擦磨损行为

采用无氰电镀工艺在TC4合金表面制备了Cu/石墨复合镀层,研究了镀层的组织结构和摩擦磨损行为。结果表明,采用无氰电镀方法能够在TC4合金表面制备出组织致密且与基体结合紧密的Cu/石墨复合镀层,但增加镀层中石墨的含量会降低镀层与基体合金的结合强度,并导致硬度小幅下降。摩擦磨损实验结果表明,Cu/石墨复合镀层具有优良的摩擦磨损防护性能,归因于石墨有效降低了镀层的摩擦系数和磨损率;对镀层磨损形貌、磨损产物和摩擦系数的综合分析结果表明,纯铜镀层的摩擦磨损机制主要为犁削磨损、黏着磨损和剥层磨损,Cu/石墨复合镀层的磨损机制为轻微的削层磨损和疲劳磨损。     

全自动绕线机机械设计与运动学分析

针对环形电感生产过程中出现的生产效率低等问题,应用虚拟样机技术设计一款能够实现磁环上料、铜线上料、磁环绕线、铜线断料、成品下料、不合格铜线下料的验证平台。采用SolidWorks软件对各个部分进行三维建模、虚拟装配,再采用SolidWorks Motion插件中运动学算法对绕线机关键部件锥形轮安装座、磁环推杆上料和铜线断料进行运动学分析。结果表明：各个部分加速度为线性变化,位移与速度无突变发生,机构的运动曲线无大幅变动。整体机构在运行过程中平稳,设计合理,满足工厂对自动绕线机的需求。     

用于随动补偿磨损误差机构的开槽碟簧设计

在航空发动机叶片的加工中,传统转台因长期磨损后造成精度下降,达不到航发叶片的加工要求,为此设计了一种针对新型二级斜齿轮传动转台的非标开槽碟簧随动补偿磨损误差机构。利用非标开槽碟簧特有的变刚度和渐减性载荷-位移曲线特征,消除了齿轮副长期啮合产生的磨损间隙;同时,在新机构设计中,对作为此机构核心部件的非标开槽碟簧的设计进行了详细阐述;运用了ANSYS分析和实验相结合的方法,对开槽碟簧随动补偿机构设计及非标开槽碟簧设计的正确性进行了验证。研究结果表明:所设计的碟簧可用于补偿机构,实现对磨损误差的实时补偿,达到提高转台精度的目的,满足航空发动机叶片极高的加工要求。     

变形链球菌对医用钛合金Ti-6Al-4V腐蚀行为研究

采用电化学法、扫描电镜法研究了钛合金Ti-6Al-4V在变形链球菌作用下的腐蚀性。将变形链球菌菌液接种至液体培养基中进行培养两天,然后把钛合金金属与培养基菌液一起共同培养,同时设置无菌组为对照组,同时进行电化学测试。腐蚀30天后,用扫描电镜观察。电化学实验结果显示,含有变形链球菌的自腐蚀腐蚀电位比无菌组低,腐蚀电流密度比无菌组大,扫描电镜结果显示,变形链球菌组的合金表面粗糙度更大。实验结果表明,变形链球菌能增加钛合金Ti-6Al-4V的腐蚀倾向和腐蚀速率。