基于混合粒子群算法的复杂机械产品装配质量控制阈优化方法

为提高复杂机械产品的装配精度和服役安全性,提出一种多载荷作用下的基于混合粒子群算法的复杂机械产品装配过程质量控制点控制阈优化方法。分析复杂机械产品装配及服役的特点,定义关键质量控制点的多载荷影响因子;综合考虑装配质量损失成本和装配时间调整成本,建立基于多载荷影响因子的关键质量控制点装配损失-控制阈函数,揭示了质量控制点总损失与控制阈的关系;在保证装配精度的情况下,以总成本最小化为目标,构建多载荷影响因子的装配质量控制阈优化模型,并给出了基于混合粒子群算法的模型求解过程。最后以某型发动机的缸盖拧紧过程为例,将基于多载荷影响因子的模型求解出的产品装配方案结果与应用该方法之前装配结果做了对比分析,结果表明该方法能够显著提高装配质量及服役安全性能,为复杂机械产品装配质量控制阈优化提供了一种方法。     

多模型控制方法研究及应用

探讨了多模型控制方法的发展现状,多模型控制是解决各种复杂的、参数不确定性的、非线性系统的一种行之有效的控制方法.同时对交互式多模型控制、多模型预测控制和多模型自适应控制等进行了研究,并分析了多模型控制应用的现状,展望了多模型控制的发展前景.     

多模型控制方法研究及应用

探讨了多模型控制方法的发展现状，多模型控制是解决各种复杂的、参数不确定性的、非线性系统的一种行之有效的控制方法。同时对交互式多模型控制、多模型预测控制和多模型自适应控制等进行了研究，并分析了多模型控制应用的现状，展望了多模型控制的发展前景。     

多模型控制方法及其研究进展

多模型控制是一种处理复杂系统的有效方法,尤其对于不确定性系统,可以提高控制系统的响应速度和控制品质;作为一种智能控制方法,多模型控制在理论和实践中都取得了丰富的成果,但仍有很多需要完善之处。该文从多模型控制算法、建模方法、模型集构造、模型调度策略、鲁棒性和全局稳定性等方面,比较详细地介绍了当今研究的最新进展;回顾了近几年多模型控制在控制领域的应用情况,指出多模型控制研究中还存在的问题,并展望今后发展方向。     

基于Hilbert-Huang变换和多元状态估计技术的内燃机气缸压力识别

提出了一种新的内燃机气缸压力识别方法。为了实现对内燃机运行状态的实时监测与故障诊断,通过缸盖振动信号反演内燃机气缸压力曲线是一种行之有效的重要手段;本文在对缸盖振动信号特性进行分析的基础上,应用Hilbert-Huang变换对缸盖振动信号进行模态分解,提取最能反映内燃机气缸压力变化特性的振动本征模态分量;使用多元状态估计技术(MSET)建立该振动本征模态分量的Hilbert谱与气缸压力信号之间的非线性非参数回归模型;利用所建立的模型从缸盖振动信号中重构出内燃机气缸压力曲线。试验结果表明,基于Hilbert-Huang变换和MSET的气缸压力识别方法简单有效,可满足对内燃机的实时监测需求。     

基于三维模型的产品模块化配置方法

针对产品配置模型和配置求解过程在三维信息表达和同步可视化展现上的需求,将三维建模与设计技术引入到产品配置中,提出一种基于三维模型的产品模块化配置方法。分析了基于三维模型的产品配置工作原理,给出了综合产品模型、多层级三维骨架模型和产品三维配置模型的定义与形式化表达,并以此为基础构建了详细的产品配置流程,开发了计算机辅助的基于三维模型的产品模块化配置原型系统,采用单立柱有轨巷道堆垛机对配置方法进行了验证。     

基于BPEL的工作流引擎调度技术研究

针对当前工作流产品不能互操作及对异构的分布环境支持不足等问题,提出了一种基于BPEL的工作流引擎调度技术,该技术以流程模型映射成的并且支持跨平台调用流程的BPEL文件的解析、定义获取当前任务的相关数据为流程引擎控制调度的基础,通过对当前节点类型的判断,后续节点的可执行性的确定,多个后续节点的同步、异步执行的确定以及多支路的选择来推动整个流程的执行.最后通过实例验证了此方法的可行性.     

分布式产品描述中MBD模型数据组织与管理技术研究

分布式产品描述作为武器装备采办实施关键技术,要求分布式的产品信息能够通过网络技术互联对产品形成逻辑上的统一描述。针对传统基于模型定义(MBD)中模型定义内容不够丰富、定义过程不够全面的特点,在目前MBD技术基础上,通过扩展MBD模型信息内容与使用可扩展标记语言(XML)信息集成方式,实现了分布式环境下MBD模型数据的组织与管理,并在此基础上利用COM组件技术和CATIA软件开发了分布式产品信息集成与管理系统。     

面向装配序列规划的装配建模方法研究

为实现自动化的装配序列规划,提出了一种应用面向对象和Petri网技术定义的产品装配模型.该模型由静态模型和动态模型构成.基于模型定义,提出了局部装配可行性的判定依据,并据此建立了一种基于静态模型的动态模型构造算法.该算法通过逐层分析可能状态的变迁,最终获得装配体所有几何可行的装配序列.通过实例验证了该建模方法的有效性.     

基于BPEL的工作流引擎调度技术研究

针对当前工作流产品不能互操作及对异构的分布环境支持不足等问题,提出了一种基于BPEL的工作流引擎调度技术,该技术以流程模型映射成的并且支持跨平台调用流程的BPEL文件的解析、定义获取当前任务的相关数据为流程引擎控制调度的基础,通过对当前节点类型的判断,后续节点的可执行性的确定,多个后续节点的同步、异步执行的确定以及多支路的选择来推动整个流程的执行。最后通过实例验证了此方法的可行性。     

发动机五汽门缸盖CAPP专家系统的推理模式研究

在对CAPP技术及机械制造技术进行研究的基础上，介绍了CAPP在工艺过程设计中起的作用和它的发展，分析了专家系统的推理模式构成，描述了发动机缸盖产品的结构特点和它的工艺设计。重点讨论了发动机缸盖CAPP专家系统的知识库构成和推理模式。最后举例以详细说明。     

基于CAPP需求的发动机五气门气缸盖特征信息模型分析

在综合国内外CAD/CAM技术及特征技术研究的基础上，针对发动机五气门气缸盖产品的结构和加工制造的特点，对发动机五气门气缸盖产品的特征信息模型进行了分析研究，提出五气门气缸盖产品的特征定义、特征分类及各类特征之间的联系、各类特征的描述，并应用Pro/Engineer作为基础软件环境，实现了产品特征信息模型的建立。     

内燃机缸盖系统模式识别方法研究

根据往复式内燃机结构和工作特点 ,对内燃机缸盖系统模式的识别方法进行了研究。根据激励与内燃机相位的对应关系 ,提出了基于相位相关的模式分解方法 ,用子模式集合描述缸盖系统模式。对人工神经网络技术用于缸盖系统模式识别进行的研究表明 ,人工神经网络技术对内燃机缸盖系统模式识别具有较强的分类表达和诊断能力     

基于SimulationX的挖掘机高压斗杆缸缓冲装置的仿真与试验研究

为研究高压油缸的行程末端缓冲装置的缓冲性能,获得油缸缓冲行程阶段的压力、流量等参数,以一款国产挖掘机高压斗杆缸作为研究对象,将计算机仿真技术应用到实际工程研究中。基于SimulationX仿真软件搭建了挖掘机工作装置液压系统的仿真模型(特别是缓冲模型),开展了液压-机械多体动力学联合仿真;在典型工况下对液压挖掘机斗杆缸的压力、流量等参数进行了试验,通过比对仿真结果,对控掘机液压系统仿真的准确性进行了评价。结果表明,所建立的仿真模型是合理的、科学的,该仿真技术在工程领域更进一步的推广是可行的。     

发动机气缸盖加工工艺研究

结合近年来国内外发动机行业的发展趋势,对结构复杂的发动机气缸盖进行了加工工艺研究。在研究中,讨论了零件定位问题,设计了夹具,并选择了加工刀具。针对发动机气缸盖气门座圈、气门导管孔系和凸轮轴孔,分别进行了加工工艺分析。     

Study on the optimal design of engine cylinder head by parametric structure characterization with weight distribution criterion

The engine cylinder head is one of the most critical components in an automotive powertrain system. Yet, it has the most complicated mechanical structure coupled with a sophisticated combustion process. This study attempts to develop a concrete and practical procedure for the optimal design of the engine cylinder head. First, a simplified topological model composed of beam, shell and membrane elements is developed to simulate the real cylinder head. With this model, the finite element method can be easily and economically employed to study the load-bearing mechanism of the cylinder head under actual engine operation conditions. After characterizing the stress/strain behavior of all the key components through parametric analysis, a new optimization criterion is developed based on Lagrange conditions. This criterion provides an opportunity to represent the ideal ‘balanced point’ among the main design parameters of the cylinder head in terms of weight distribution of the key components. Finally, the optimization of the cylinder head structure is implemented successfully based on these findings. Compared to the optimization results from commercial software, the proposed approach is able to produce a much better solution in respect to both the convergence speed and the final value of the objective function.     

非接触式缸盖平面度误差检测方法与测量系统研究*

为解决发动机缸盖生产铸造过程中缸盖底面平整度误差检测问题,设计一种激光非接触式发动机缸盖底面平整度在线检测系统,提出一种基于对角中线的平面度误差检测算法。根据现场平面度检测需求,设计利用激光臂纵轴和缸盖横轴传送的交互运动的发动机缸盖表面平面度误差检测系统;通过发动机缸盖表面检测四个顶角特征点对角线中线建立发动机缸盖平面度检测的数学模型,利用回归方程确定最小二乘法平面为理想平面,求出平面度误差;并对激光位移传感器进行精度标定,给出传感器误差标定回归方程,并应用该检测系统完成对不同型号的发动机缸盖检测。结果表明：该系统最大检测面积为400 mm×2 000 mm,测量范围为160~450 mm,测量精度为0.03 mm,而且结构简单,检测速度快,完全能够达到在线检测要求。     

基于Fluent汽油机缸盖冷却性能仿真分析

针对某型号汽油机缸盖的冷却性能进行了流场仿真分析。基于现代反求技术获得汽缸盖精确的3D模型,通过布尔运算获得内部真实流道模型。使用ICEM对其进行网格划分并设置恰当的边界条件,通过Fluent运算最终得到流道的速度流线场、换热系数场和压力分布场。对其进行分析可知该缸盖整体冷却性能正常,但4缸之间冷却效果存在显著差异。进行优化分析后可知总体冷却效果提升显著,但对改善流道速度分布均匀性作用不大,并指出了局部流动死区。     

基于神经网络的气缸压力识别研究

对传统的内燃机气缸压力识别方法存在的问题 ,提出了应用人工神经网络方法进行气缸压力识别的新方法。以 BP网络构造气缸压力识别模型。通过对网络的训练 ,用实测的缸盖振动信号识别气缸压力。结果表明 ,利用神经网络进行内燃机气缸压力识别 ,识别结果的重复性好 ,精度较高     

基于脆性度和云模型的发动机缸盖装配系统健康状态评估

为实现对发动机缸盖装配系统健康状态的准确评估,针对发动机缸盖装配系统评估过程中存在的随机性和模糊性问题,提出一种基于脆性度和云模型的健康状态评估方法。基于发动机缸盖装配系统自身特点及指标体系构建原则,建立了表征系统健康状态的三级评估指标体系;利用脆性度划分发动机缸盖装配系统健康状态等级,通过运用云模型理论实现评估指标值和评语集之间的不确定映射,基于云重心评判法完成对系统健康状态的评估,有效解决了评估过程中定性概念和定量数值间的不确定性转换问题;结合脆性理论和多态理论构建系统脆性度计算模型,基于系统实时脆性度值对上述系统健康状态评估结果进行验证分析;以某实际发动机缸盖装配系统为例,验证了所提方法的正确性和有效性。