基于遗传算法的车削用量优化研究

为合理地选择切削用量,建立了基于遗传算法的切削用量优化系统框架结构,系统地研究了遗传算法及其相关内容。在约束、单优化目标函数数学建模的基础上,采用线性加权法建立的多目标优化函数;采用罚函数法改进目标函数,使约束直接表示在目标函数中,简化了切削用量的寻优过程。最后,应用遗传算法开发了一个车削用量优化器,对多约束条件下的切削用量优化结果进行了分析,总结了寻优过程中约束条件影响切削用量优化结果的规律。     

表面微观形貌参数尺度独立性的研究

表面微观形貌的表征主要采用传统粗糙度参数和分形参数等多种参数综合描述,尺度独立性是衡量表面形貌表征参数的重要指标。研究了传统粗糙度评定参数和分形维数等表面微观形貌表征参数的尺度独立性。以准分子激光加工,平磨、外圆磨、研磨等磨削机加工表面轮廓为对象,分析了取样长度和采样间距对传统粗糙度参数和分形维数的影响。结果表明,传统粗糙度参数受取样长度和采样间距影响较大,而分形参数与尺度独立性的相关性与加工方法有关系,微细加工表面微观形貌受取样长度和采样间距的影响比机加工表面要小,准分子激光等微细加工表面的分形参数具有尺度独立性。     

基于粒子群优化算法的航天器惯性参数辨识

在地面上精确测量航天器的惯性参数是困难的,并且由于燃料的消耗、航天器的交会对接、载荷及姿态的变化等因素将会使航天器的惯性参数在轨发生变化。因而航天器的控制系统、状态估计系统将会受到航天器惯性参数变化的影响。在轨辨识出航天器的惯性参数,可以为更加优化、实时的控制航天器服务。文中提出了一种基于粒子群优化算法的航天器惯性参数辨识算法。建立了引入带有模型误差以及由于航天器惯性参数变化引起的误差的航天器姿态运动学与动力学模型,基于模型误差最小准则建立目标函数,利用改进的粒子群优化算法对模型误差进行实时估计,从而实现对航天器惯性参数的辨识,并将其应用到航天器的姿态控制中,并通过仿真实验证明了该算法的有效性以及实用性。     

基于支持向量回归积和改进粒子群算法的特定区间盾构机作业参数选取

为实现特定区间盾构机作业参数更准确的选取,提出了基于支持向量回归积(e-SVR)和改进惯性权重降低速度粒子群优化(IIWDSPSO)算法的盾构机作业参数选取模型。基于e-SVR构建掘进参数、地层参数、几何参数与地表沉降值之间的非线性关系模型,并基于实际盾构施工数据与人工神经网络模型、随机森林模型进行性能对比分析;通过10组仿真实验分析惯性权重降低速度对算法性能的影响,基于分析改进的粒子群优化算法优化特定地层参数和几何参数区间的掘进参数。结果表明,e-SVR模型对盾构施工数据样本具有更好的拟合和泛化能力,所提出的IIWDSPSO算法具有更好的准确性、稳定性和收敛概率。实际工程应用结果也验证了所提模型求解出的特定区间掘进参数能使地表沉降值相对更小,得到的掘进参数能够为实际工程提供更准确和可靠的参考。     

材料性能参数和工艺参数对板料两道次成形性能的影响

在物理仿真的基础上 ,研究了板料拉深成形过程中材料的性能参数和工艺参数对板料成形性能的影响 ,着重分析了对板料两道次拉深成形的影响。结果表明 ,无论是材料性能参数还是工艺参数对再拉深的影响都比对单道次拉深的影响大得多     

基于离散傅里叶变换的分形粗糙表面轮廓合成与研究

针对使用离散傅里叶变换合成的分形粗糙表面轮廓,分别研究轮廓的分形参数(分形维数D、尺度系数C)与传统表征参数的联系,分形参数对轮廓空域几何形貌的影响以及分形参数对轮廓滤波的影响。结果表明,若假设分形轮廓的功率谱密度函数严格满足幂律关系,则可由Parseval定理获得轮廓分形参数与其方均根偏差Rq的定量关系但此时,轮廓的其余传统表征参数为随机值,且相互之间线性无关;分形维数D影响轮廓高低频成分的能量比随着D的增加,轮廓高频成分的能量增加,轮廓空域几何形貌显得凹凸不平;分形维数D相同时,尺度系数C越大,轮廓的方均根偏差越大;在为获得光滑分形轮廓进行滤波时,分形维数D较小的轮廓,可以保留更多的能量。     

电磁轴承最优控制参数的分析

建立了实际刚性转子电磁轴承系统的数学模型,分析了系统的稳定区域,以扰动量平方和最小为目标函数分析了系统的最优控制参数并运用了实际系统。最后比较了不同参数对系统性能的影响。     

基于性能稳健指数的产品族稳健优化设计

针对设计参数随机波动引起的产品族性能稳健问题,提出了一种基于性能稳健指数的产品族稳健优化设计方法.以区间型设计参数的稳健设计为研究对象,为度量设计的稳健性,提出了性能稳健指数概念和计算方法.在此基础上,通过分析设计参数的灵敏度来选择平台参数,使用模糊C均值算法对性能变化进行聚类以确定平台参数的共享策略.最后以性能稳健指数作为约束条件的判据,构建了稳健优化模型,提高了实例产品的稳健性.通过通用电机产品族的稳健优化设计实例,验证了该方法的有效性和可行性.     

An active manufacturing method of surface micro structure based on ordered grinding wheel and ultrasonic-assisted grinding

At present, many studies have shown that crosshatch micro structures can effectively improve surface performance. This paper presents a method for manufacturing micro structure based on ultrasonic-assisted grinding (UAG) and ordered grinding wheel. Firstly, the parameters of ordered grinding wheel and the surface characteristic parameters in relation to working performance are proposed. According to the kinematics of grinding, the governing equation between the surface characteristic parameters and the machining parameters is established. Based on the proposed characteristic parameters, the pattern parameters and machining parameters are inversely solved by the governing equation. The crosshatch micro structure manufacturing based on ordered grinding wheel and ultrasonic-assisted grinding is achieved, and because the fabrication technology of the grinding wheel is not mature, its correctness and feasibility are preliminary verified by the numerical simulation method and grinding experiment. The paper method is original for the active manufacturing of the crosshatch micro structure and is of reference value for the micro structure active manufacturing.     

Innovation Analysis Approach to Design Parameters of High Speed Train Carriage and Their Intrinsic Complexity Relationships

In view of the problem that it’s difficult to accurately grasp the influence range and transmission path of the vehicle top design requirements on the underlying design parameters.Applying directed-weighted complex network to product parameter model is an important method that can clarify the relationships between product parameters and establish the top-down design of a product.The relationships of the product parameters of each node are calculated via a simple path searching algorithm,and the main design parameters are extracted by analysis and comparison.A uniform definition of the index formula for out-in degree can be provided based on the analysis of outin-degree width and depth and control strength of train carriage body parameters.Vehicle gauge,axle load,crosswind and other parameters with higher values of the out-degree index are the most important boundary conditions;the most considerable performance indices are the parameters that have higher values of the out-in-degree index including torsional stiffness,maximum testing speed,service life of the vehicle,and so on;the main design parameters contain train carriage body weight,train weight per extended metre,train height and other parameters with higher values of the in-degree index.The network not only provides theoretical guidance for exploring the relationship of design parameters,but also further enriches the application of forward design method to high-speed trains.     

深水自升式钻井平台主要结构参数设计方法研究

在研究深水自升式钻井平台主要结构参数的基础上,根据深水自升式钻井平台工作要求并结合相关设计规范,通过对现有自升式钻井平台的主要结构和性能分析,提取相关参数,运用拟合函数建立其数学模型,得出各参数间的关系函数,根据这些函数关系,估算出对应工作水深的平台结构参数。     

大型齿圈铣削表面质量研究

为提高大型齿圈铣削加工的齿面质量,对盘形铣刀铣齿加工进行实验研究。通过3因素3水平的正交试验分析铣齿参数（铣削转速、轴向进给速度、径向切深）对铣削力矩的影响规律;并以齿面粗糙度、硬度及残余应力为齿面质量指标,研究铣齿参数对各指标的影响规律。最终在选择的铣齿参数范围内,以齿面质量为指标,利用极差分析和方差分析确定了铣齿参数的最优组合。     

Molecular structure of synthetic hydrocarbon oils and their rheological properties governing traction characteristics

Correlations between rheological properties governing traction and the molecular volume or structure of synthetic hydrocarbon oils are presented. A simplified thermal theory is applied to the traction curves experimentally determined on a four-roller machine, and characteristic parameters are obtained. It is shown that effects of molecular volume on the parameters are small and that the parameters are primarily related to the molecular structures. Further, the maximum traction coefficients of the oils are critically dependent on the effective viscosity—pressure coefficient among the parameters.     

基于正交试验的Al2O3陶瓷激光铣削试验

Al2O3陶瓷激光铣削工艺受多种因素影响。基于正交试验方法优化陶瓷激光铣削参数组合,采用极差分析得到了各因素对铣削深度的影响程度大小,并以此为基础优化工艺参数,进行Al2O3陶瓷圆形型腔的激光铣削试验。结果表明:各因素对激光铣削深度的影响大小顺序依次为激光功率、扫描速度、搭接量、离焦量。采用优化后的工艺参数进行加工,单层铣削深度可达到0.4mm,铣削效果令人满意;未吹除的表面熔渣大大增加了加工件表面粗糙度,应增加辅吹气体气压来改善加工件表面质量。     

高精度卡环接口三维建模与线切割参数研究

为保证卡环接口的加工精度,提出了高精度卡环圆周上接口电火花线切割轨迹参数优化方法.采用三维造型和电火花线切割实验,获得了电火花线切割空间的多个三维模型.在三维模型中,定义了七个电火花线切割轨迹参数,讨论了接口位置变化对其他六个轨迹参数的影响,分析了影响电火花线切割轨迹参数的约束条件和轨迹参数对接头配合性能的影响.研究表明,随着接口位置尺寸的增加,其他六个电火花线切割轨迹参数有明显变化,接口配合稳定性下降,吻合程度增加.本研究获得的电火花线切割轨迹参数和优化方法可以在卡环设计和制造,以及电加工中应用.     

励磁系统参数对发电机组力矩特性的影响

为分析励磁系统参数对柴油发电机组力矩特性的影响,采用偏差化和线性化的方法,推导了柴油发电机组动态线性化方程,得到了体现其性能的同步力矩和阻尼力矩表达式,分析了同步力矩和阻尼力矩与线性化方程各参数以及励磁系统参数之间的关系,并结合具体发电机组参数,进行了仿真实验。仿真结果表明：感性负载较强时,励磁系统参数对同步力矩影响较大;稳态运行时,励磁系统参数对阻尼力矩影响较大。     

基于主成分分析法的等离子熔射层质量预测

等离子熔射制模是一个多因素影响的过程,不同工艺参数对模具表面熔射层质量的影响程度不同,同时各个参数之间有交互性和相关性。本文提出一种基于主成分分析法的等离子熔射层质量预测方法,通过对影响熔射层质量的相关因素进行主成分分析,排除次要因素,消除参数间的相关性,提取出主要参数。在此基础上建立预测模型,对不同工艺参数下等离子熔射层进行质量预测。算例表明:在熔射工艺参数中,输入功率、扫描速度对熔射层残余应力影响较大;扫描间距对熔射层孔隙率影响较大。选取两组工艺参数进行质量预测,得到熔射层残余应力和孔隙率预测值与实测结果基本一致的结论。     

高颈法兰封闭轧制成形规律的有限元模拟研究

基于DEFORM－3D有限元软件对高颈法兰的轧制成形进行有限元模拟,在环件轧制理论的基础上对高颈法兰的尺寸参数及工艺参数进行设计,阐述了芯辊进给速度和驱动辊转速对力能参数的影响,并给出了合理的取值范围,分析了工艺参数对台阶面展宽量的影响,确定了最佳工艺参数,研究结果对高颈法兰封闭轧制成形的工艺参数设计提供了参考。     

液气缓冲器节流阀的参数优化

在建立液气缓冲器数字仿真模型基础上，进行了节流阀主要参数的性能分析，得到阀口直径、阀芯长度、弹簧预紧力对缓冲器特性的影响规律。将这些主要影响参数设计成参变量，以缓冲效率最大为目标函数，选用改进的遗传算法进行优化计算，得到缓冲器发挥最大效能的节流阀口部分参数组合。