钳口夹紧机构的优化设计

介绍了大型锻造操作机的钳口夹紧力的计算方法。以保证钳口夹紧力要求条件下夹紧缸作用力最小为优化目标,建立了夹紧机构优化设计的数学模型,采用遗传算法对钳口夹紧机构参数进行了优化设计。分析结果表明,优化后油缸推力比原来降低了22.8%。     

基于遗传算法的双曲肘合模机构的优化设计

为了提高注塑机合模机构的合模力和启闭模效率,文章分析了双曲肘合模机构的运动特性和力学特性,在保持动模板行程不变并满足各种约束的前提下,建立合模机构的机构总长、增力比和行程比的多目标优化设计模型,并基于MATLAB遗传算法工具箱(GAOT),对双曲肘合模机构的关键结构参数进行多目标优化.结果表明,优化后机构总长度下降了13.7％,行程比提高了16.3％,增力比提高了3.83％.     

基于模糊遗传算法的优化设计

在工程实际应用中,优化设计方法往往因为目标函数或约束函数不能用设计变量的数学显式表示或函数复杂导致计算效率下降.本文提出一种模糊遗传算法的优化设计方法,能够迅速找到全局最优解,并加快收敛速度和减少计算工作量.     

基于遗传算法的六自由度平台参数优化设计

主要介绍一种使用遗传算法对六自由度并联机器人进行结构参数优化设计的方法,并通过具体实例表明,优化结果能够满足实际应用需要。     

基于遗传算法的车间设备布局优化设计

文章针对某厂曲轴生产车间设备布局问题采用遗传算法进行优化设计.首次提出了搬运矩概念,很好的解决了生产多种工件的车间设备布局优化问题.优化设计结果符合生产实际要求.     

基于MATLAB遗传算法的齿轮减速器的优化设计

针对单级直齿圆柱齿轮减速器,以体积最小为目标,用惩罚函数法建立了减速器的体积优化目标函数;在介绍设菲尔德遗传算法工具箱的使用方法的基础上,根据减速器的体积优化目标函数,用MATLAB语言编写了优化程序,并进行了实例优化设计.设计结果表明:这种优化方法合理有效.     

基于Kriging模型的汽车车门抗撞性优化设计

提出汽车车门抗撞性优化设计的方法,利用拉丁方试验设计选择少量样本点,构建响应目标的近似模型,应用序列二次规划法进行结构优化。对比分析Kriging和多项式响应面两种近似模型对于车门侧撞响应的拟和误差,表明用Kriging模型构建车门抗撞性近似模型是合适的。计算结果表明提出的方法可以保证车门在满足抗撞性要求的前提下,实现轻量化设计。     

基于灵巧特性的三平动并联机构的尺度综合研究

考虑机构的灵巧性提出一种新型3-PUU并联机器人,对该并联机构进行运动学分析,得到了3-PUU并联机器人的运动学反解,在此基础上,建立了并联机构的雅可比矩阵;引入运动灵巧性指标。对该并联机器人的运动灵巧性进行了尺度综合分析,为并联机构的构型设计和进一步提供了依据。研究结果表明,该种机器人具有较好的实际应用前景。     

基于改进自适应遗传算法的圆锥滚子轴承优化设计

建立了圆锥滚子轴承优化模型。根据种群适应度的集中程度,设计了改进的自适应交叉概率和变异概率来调整整个种群的交叉概率和变异概率,提出了一种基于种群适应度集中程度改进的自适应遗传算法,并将改进的自适应遗传算法应用于圆锥滚子轴承优化设计。计算实例表明该方法高效可行,优化结果可直接作为工程设计的参考。     

基于改进遗传算法的盘式制动器的优化设计

为了提高盘式制动器的制动效果,建立起制动力矩的数学模型,并使用一种改进遗传算法进行优化设计.该方法较简单遗传算法作了改进,采用实数编码,在判断个体适应度时提出了最优保存策略.与简单遗传算法相比,改进后的遗传算法在解决有约束非线性问题时,表现出良好的速度和有效性.最后通过实例计算分析表明该方法高效可行,优化结果可直接作为工程设计的参考.     

基于残余应力分布优化的TBM滚刀刀圈激光熔覆涂层制备工艺研究

目的 为改善TBM(全断面隧道掘进机)涂层刀圈残余应力分布,针对刀圈涂层制备过程中的激光扫描路径开展研究,以优化刀圈涂层及涂层/基材界面的残余应力分布。方法 使用MSC. Marc 2016软件建立了刀圈涂层制备的三维完全热机耦合模型,通过试验验证了模型的准确性,并针对激光熔覆过程中扫描顺序、扫描方向和扫描终点夹角等3个工艺变量开展了应力场分析研究。结果 刀圈表面近涂层区周向/径向残余应力数值计算结果分布趋势与试验基本一致,且在涂层与基材结合的界面处,残余应力梯度达到最大,当激光扫描方向为安装孔到刃顶时,涂层刀圈残余应力的不合理分布得到了明显改善且应力最值显著降低,其中基材部分残余应力最高降低35 MPa,而调整扫描顺序和扫描终点夹角未能有效改善刀圈残余应力的分布及应力最值。结论 通过合理设计熔覆过程中的扫描路线,可以有效改善刀圈涂层的残余应力分布并降低残余应力最值,对延长TBM涂层刀圈服役寿命具有重要的指导意义。     

基于ANSYS的外伸梁平面弯曲内力分析

外伸梁的内力分析计算、剪力图和弯矩图的绘制,是材料力学中弯曲内力的重点之一.文章利用ANSYS软件结构静力分析功能,使用ANSYS的APDL语言,给出详细步骤以及APDL源代码,实现了外伸梁平面弯曲内力分析以及剪力图和弯矩图的绘制,其步骤对解决其他类型弯曲内力分析问题具有一定的参考价值.     

基于改进粒子群算法的恒力输出器的力控制优化

针对恒力输出器模糊控制中的量化和比例因子均为固定值,造成力控制系统自适应能力差问题,提出一种基于改进粒子群算法来不断迭代寻优出最佳的量化和比例因子对模糊PID控制进行优化。对恒力输出器建模并确定传递函数,构建出模糊PID控制系统与改进粒子群模糊PID控制系统,并对这两种控制系统进行MATLAB对比仿真分析。搭建基于六自由度TA6-R10机械臂的实验平台,对恒力输出器的输出力实验验证。结果表明：经过改进粒子群算法优化的模糊PID控制系统比模糊控制PID系统更快达到目标值,且更快收敛,整体超调量为8.91%,在1.3 s达到稳定。改进粒子群算法模糊PID控制优化恒力输出器的力控制,具有更快的动态响应和更好的力跟随效果。     

基于CATIA的TBM主箱梁的数字建模与有限元分析

隧道掘地机(TBM)结构庞大,受力复杂,其设计手段多采用CAD技术.本文就TBM主箱梁三维数字建模与有限元分析作了初步的工作.     

基于改进粒子群算法的轧制负荷分配优化

应用改进粒子群算法,实现单机架可逆冷轧机轧制负荷分配优化。结合某厂单机架可逆冷轧机实际工况,建立了合适的轧制力数学模型并进行参数计算,以压下率为自变量,以轧制力成比例分配为目标,通过改进粒子群算法,得到最佳的轧制负荷分配。工程实践证明:与基本粒子群算法、遗传算法相比,改进粒子群算法具有计算精度更高、收敛速度更快、搜索能力更强等优点,是一种适于单机架可逆冷轧机轧制负荷分配优化的新方法。     

基于Design Explorer的激光切割机横梁优化设计

以某型激光切割机横梁为研究对象,使用ANSYS Design Explorer优化设计模块,将激光切割机横梁的加强筋尺寸、壁厚、矩形孔作为主要的优化参数,在该横梁原强度和刚度不变的前提下对其进行轻量化设计。分别使用优化前后的2个横梁进行工件切割试验,试验结果表明:优化后该横梁的总变形、应力、应变最大值有所下降且分布得到改善,切割工件的切割质量得到提升,质量减少了10.5%。     

材料类型对CaCO3析晶污垢生长特性的影响机理研究

目的 针对油田集输系统结垢情况严重、易造成管线堵塞的问题,基于集结聚垢除垢法,研究不同材料类型对碳酸钙析晶污垢的促进效应。方法 采用动态模拟剪切实验,以镀锌铁、铝、13Cr不锈钢、316L不锈钢、H62黄铜和H59黄铜6种材料为研究对象,分析CaCO3晶体在不同材料表面的结垢特性。并通过SEM、XRD和EDS测试,探究不同材料表面吸附晶体的晶型晶貌、晶粒分布和元素组成,从而揭示材料类型对析晶污垢生长特性的影响机理。结果 材料类型对以CaCO3为主的析晶污垢的生长特性有较为显著的影响。镀锌铁表面的结垢量最大且形成了层状垢,反应36 h时,其结垢量达88.8 mg;13Cr不锈钢表面的结垢量最小且仍以颗粒的形式分布,反应36 h时,结垢量为-1.7 mg。镀锌铁长时间的失钙率最高,反应36 h时,达9.49%;H59黄铜的失钙率始终最低,反应36 h时,仅为4.77%。结论 析晶污垢在材料表面的分布形式和氧化反应结果是污垢生长特性产生较大差异的主要机制：层状垢将促进结垢,而颗粒垢则会抑制结垢。此外,材料表面的氧化反应对结垢的影响具有双重性,若形成致密的氧化薄层,会阻碍后续结垢;反之,若形成混合垢层,则促进结垢。     

基于层次分析的直梁型柔性铰链的损伤识别

针对直梁型柔性铰链损伤位置和损伤程度难以识别的复杂工程难题,提出了一种基于层次分析的直梁型柔性铰链损伤识别的新方法。该方法首先利用ANSYS Workbench对直梁型柔性铰链进行有限元分析,获得应力云图,找出损伤位置;然后用层次分析法进行建模,利用损伤因素对损伤位置的影响模拟出损伤向量。实例表明:该方法能对铰链进行定量损伤识别,准确度达到90%以上,对一些设备维护具有一定的工程指导意义。     

基于载荷的商用车制动力分配比研究

为确定不同载荷下商用车制动力分配比的合理取值,以提高制动稳定性,提出一种基于载荷的汽车制动力分配比优化设计方法,考虑了载荷对质心位置的影响。基于ECER13法规分析了对汽车制动性能的要求,确定了汽车制动力分配系数的范围,以制动强度大小与利用附着系数差值平方和最小为约束求取了分配比最优解。将该设计方法应用于重载、中载、轻载3种工况的设计计算并进行制动仿真对比与分析。结果表明:基于载荷的汽车制动力分配比设计方法可以满足汽车在不同载荷下的制动性能要求,有效提高了汽车制动的安全性。该研究可为商用车制动力分配比控制调节提供参考。     

基于力最小的自由曲面铣削加工刀具路径优化

鉴于自由曲面在各领域的应用情况和其加工的难度,提出一种自由曲面铣削加工的刀具路径优化方法,结合铣削加工的机制,在方法中采用加工力最小为路径的评价指标,并通过仿真实例来说明文中方法的有效性,为自由曲面加工提供一种可行的刀具路径优化方法。