Effect of piston bowl shape on the in-cylinder flow characteristics of IC engines

Numerical simulation of the in-cylinder flow for internal combustion (IC) engine with different bowl shapes has been performed. The LES models are applied to a piston-cylinder assembly with a stationary valve and a harmonically moving piston. Gas motion inside the engine cylinder determines the thermal efficiency of an IC engine, and combustion chamber geometry affects the performance of the IC engine. Comparison of the flow characteristics inside the engine cylinder equipped with different piston geometries shows that the squish flow affects the turbulence generation process near the top dead center during compression stroke. The A-type combustion chamber with reentrant shape is shown to have higher radial velocity and turbulence intensity in the piston bowl compared with other types. Results of these simulations aid in the improved understanding of the effect of intake and compression process of piston geometry on the in-cylinder flow. The detailed flow characteristics inside the in-cylinder for different piston bowl shapes can offer basic guidelines to improve the combustion process.     

民用飞机装配生产线工装产能评估研究

对民用飞机装配生产线工装的总体情况进行了介绍,并对工装产能的评估进行了研究.在研究中,建立民用飞机装配生产线工装产能评估数学模型,对现有工装产能及扩充需求进行测算、评估,同时实现工装产能的量化评估,为工装资源的合理配备提供了重要依据.     

[供应链调度]基于信息熵的物料配送时间节点预测方法

针对不确定性干扰因素影响复杂产品装配车间物料配送时间准确性的问题,提出了一种基于信息熵评价的物料配送时间节点预测方法。分析了复杂产品装配车间不确定性干扰因素的种类,采用综合时间需求因子量化不确定性干扰因素,定义装配工位状态,并建立工位状态转移概率矩阵。基于工位状态变化的马尔可夫链特性,建立复杂产品装配车间物料配送时间节点预测模型。提出平均预测误差的动态误差补偿方法修正预测值,并选取最大配送可行性时限和配送准确度为评价指标,构建基于信息熵的物料配送系统评价体系,对物料配送时间节点预测方法的有效性进行评价。最后,以某公司磨床主轴装配工位的物料配送历史数据为例,对提出的预测方法进行验证。结果表明,所提出的预测方法有助于增大物料配送系统的最大配送可行性时限、提升物料配送时间节点的准确性。     

桥式起重机起升载荷分布拟合与检验

为获得符合实际桥式起重机起升载荷的分布模型,对某起重机装配车间的一台75/30 t桥式起重机进行5天的起升载荷样本采集,共采集165个样本.对该样本利用上确界型统计量(D统计量)、平方差型统计量(A2统计量、W2统计量),按指数分布、正态分布、对数正态分布、Gamma分布、两参数威布尔分布、三参数威布尔分布6种分布模型假设进行分布检验及似然比拟合优度检验.结果表明显著性水平、检验方法、分布模型假设影响检验结果.在6种分布模型中,三参数威布尔分布假设更好地符合75/30 t桥式起重机起升载荷分布特征,可作为起重机钢结构疲劳分析、寿命评估和可靠性计算的基础.     

计算机辅助装配顺序综合评价的研究

分析了计算机辅助装配顺序的研究现状及其存在的问题,详细讨论了评价与优选装配顺序的各单项标准并给出了具体的数学模型,提出应全面考虑影响装配顺序的所有因素而寻求综合评价标准的思路,研究、设计了兼顾各单项评价标准的评价与优选装配顺序的算法。     

Approximation to the dynamics of transported parts in a vibratory bowl feeder

The most typical procedure for creating flows of parts aimed at feeding a production unit is to use a vibratory bowl feeder. Feed rate and the capacity to move parts and to modify operational status in these feeders depend on a wide range of parameters, which, nonetheless, can be classified as one of three types: dynamic, geometric and electromagnetic. This work describes an approximate model for predicting the behaviour of a part in a vibratory bowl following a modification of parameters in any of the above three groups. The analysis is simplified by using numerical solutions obtained using a simple spreadsheet, which makes the procedure accessible to a wide range of users. Our results are presented in the form of a dynamic simulation using specific software. Finally, conclusions of this study are exposed.     

A fuzzy evaluating approach for load sharing characteristics of EGT based on manufacturing and assembly error characteristics

This paper presents a new method for calculation and quality evaluation of load sharing characteristics of epicyclic gear trains (EGT) on the basis of the systematic design and evaluation method. Based on the statistical properties of the errors that originated by manufacturing errors and assembly variations of EGT, the load sharing characteristics of an EGT system can be represented by some random-fuzzy vector chains. By applying the probabilistic-fuzzy theory to the analysis of the equivalent error of the equal-load link, the load sharing failure event of an EGT is induced as a bilateral fuzzy event. The new design criterion is presented for this key performance. It is described as “design variable must be equal in fuzzy to the corresponding allowable value of itself”. Three combinational associative functions for a bilateral fuzzy event are presented and discussed in detail. So the fuzzy-reliability design&quality evaluation model is established for load sharing of the EGT. Finally, a simple example is discussed to apply the method. The result shows the method is valid for design and evaluation of load sharing characteristics of EGT.     

利用Simio的装配线建模与仿真研究

针对JY公司某型号的橡胶履带式特种车前车总装线生产不平衡问题,运用装配线平衡理论以及仿真软件Simio进行建模和仿真分析,找出影响装配线生产能力的瓶颈工位,并计算出各工位工人的时间利用率。运用"5W1H"提问法、"ECRS"(取消、合并、重排、简化)四大原则以及装配线平衡理论,对装配线的工位及工人配置进行优化。最后通过Simio仿真验证,得到新的装配线能够大幅度地提高工人的时间利用率,解决了装配线不平衡的问题,并且在60天内装配量增加了40辆。     

基于混合优化算法的装配线平衡问题

为求解给定装配线生产节拍、最大化装配效率的装配线平衡问题,根据装配线的特点和平衡优化需求,分析了装配作业顺序、站位数量等因素对装配线站位内作业分配的影响,综合考虑装配线平衡率和平滑系数,建立了装配线平衡问题数学模型,并设计了 一种结合遗传算法(Genetic Algorithm,GA)、蚁群算法(Ant Colony ...     

面向虚拟装配的装配顺序综合评价

分析了面向虚拟装配的装配顺序的研究现状及其存在的问题,详细讨论了评价与优选装配顺序的各单项标准并给出了具体的数学模型,提出应全面考虑影响装配顺序的所有因素而寻求综合评价标准的思路,研究、设计了兼顾各单项评价标准的评价与优选装配顺序的算法,编程实现了该算法及进行了相应的实例验证.     

管控一体柔性装配线平衡问题研究

针对影响管控一体柔性装配线平衡因素的复杂性与多样性问题,提出一种基于实时分析工序装配柔性因子的管控策略和改进型遗传算法的优化处理方法。首先综合权衡管控一体柔性装配线不平衡的各类因素,为装配工序建立装配次数-预期时间函数与平衡模型;其次在管控决策台对平衡状态实时分析的基础上,构建了基于改进型遗传算法的优化处理模型,并给出基于动态工位分割算法和动态交叉、变异概率的算法改进步骤。     

单失效数据情形下蓄能器可靠性评估

采用无替换定时截尾试验方法得到单失效数据,并分别得到在指数分布下的寿命可靠度模型和在威布尔分布下的可靠度函数、失效概率密度函数和失效率函数的可 靠性曲线。分析蓄能器的可靠性寿命后发现,威布尔分布综合考虑了失效前、失效时和失效后实验数据对可靠性评估的影响,在实验数据完整性方面更优,克服了指数分布不能将失效后的数据考虑在内的缺陷,其可靠性数据更接近实际,对蓄能器少数据、小样本可靠性评估更具有理论和工程意义。     

重型离心机组焊式转子头的设计与制造

重型卧式螺旋卸料沉降离心机的转子头是离心机转鼓支撑和驱动的关键部件,受力情况较为复杂。受加工方法和能力的限制,整体转子头在各种应力的联合作用下,易在轮盘根部发生断裂,使其失去承载能力。通过ANSYS应力分析设计,找出其薄弱环节,优化了转子头结构;根据转子头的应力分布特征,合理确定转子头的拆分部位;采用分体组焊技术实现了大型转子头的制造,同时解决了转子头断裂问题,保证了制造质量。     

基于遗传算法和仿真分析的混合装配线平衡问题研究

为兼顾混合装配线平均负荷平衡和瞬时负荷平衡,提出了一种综合运用遗传算法和仿真分析的混合装配线平衡问题的求解方法.首先,基于综合作业顺序图和多品种产品在每个作业任务上的平均作业时间,采用遗传算法求解混合装配线平衡问题,其优化目标是均衡各工作站平均作业时间;然后,对遗传算法求解的一组较优解,从瞬时负荷平衡方面进行仿真分析,其优化目标是最大化各工作站利用率;最后,综合两个优化目标确定混合装配线平衡问题的最优解.通过算例分析,验证了求解方法的有效性.     

模糊时间窗约束下的装配线物料配送方案优化

为解决装配线物料无法及时准确配送的问题,提出了一种动态的联合配送策略,在此基础上以最小化单个产品配送成本、最大化工位满意度为目标,建立模糊时间窗约束下的物料配送数学模型。利用NSGA-Ⅱ算法求解出最佳的工位组划分、小车出发时间和配送路径,并对配送小车容量及配送时间窗进行优化。利用Plant Simulation软件搭建某生产线仿真模型进行模拟,验证了配送方案的可行性。与一般配送策略进行对比,结果表明,在保证配送工位满意度的前提下,优化时间窗能进一步降低单个产品的配送成本。     

基于混合遗传算法的混合装配线排序问题研究

为使混合装配线有效运作,研究了混合装配线的生产排序问题。以装配线上各种零部件消耗速率均匀化和最小生产循环周期最短为优化目标,描述了多目标排序问题,并建立了优化模型。针对基本遗传算法在求解排序问题时的早熟收敛问题,提出一种改进混合遗传算法。该算法借助模拟退火算法思想对适应度尺度进行调整,使遗传进化初期削弱种群中个体适应度差异,而在遗传进化后期强化种群中个体适应度差异,以提高对最优解的搜索能力。同时,根据个体适应度自动调整遗传操作参数,既保存了种群中的优良个体,又不失个体的多样性。最后通过案例分析验证了算法的有效性。     

多模糊信息条件下的物料配送路径规划问题研究

混流装配线的物料配送是支撑装配线运作的复杂系统。配送准确、及时不仅能够保证生产不断线,还能大大提高生产效率,发挥混流装配的优势。但是配送环节中往往存在工位货物需求量,工位预约到货时间和车辆运输时间不确定等因素,使得传统路径规划模型不能真实地反映现场情况,反而因种种异常导致事倍功半。对不确定因素进行考虑,建立模糊信息条件下的机会约束规划模型,并改进传统混合智能算法去求解模型。算法设计上,采用轮盘赌启发式算法来缩小初始解的搜索范围,在交叉算子中提出用广义海明相似度概念来区分染色体的相似程度,在进化过程中采用双选择双变异流程来加快算法的收敛速度。通过实例证明该算法处理不确定因素的可行性和高效性,并对模糊参数中关键因子的置信度选择不同值进行对比分析,给出选择建议。     

封隔器胶筒的非正态分布变量对其可靠性灵敏度的影响

针对工程实际中涉及非正态分布变量的封隔器胶筒密封不可靠问题,建立胶筒力学可靠性模型,提出Edgeworth级数和四阶矩的机械可靠性灵敏度数值分析方法;对密封胶筒力学模型的随机变量进行可靠性灵敏度对比分析,得出结构参数对封隔器胶筒可靠性的影响规律。结果表明:服从正态分布的几何尺寸比非正态分布的工作压差、密封载荷对封隔器胶筒可靠性的影响更显著,而非正态随机变量中,工作压差对胶筒密封可靠性的影响大于密封载荷的影响;随机方差灵敏度的增加,都会使胶筒趋向不可靠,但不同结构变量方差灵敏度的变化对胶筒密封可靠性的影响不尽相同。通过实例胶筒的可靠性灵敏度设计计算,验证该方法的有效性和准确性,工程应用中该方法可作为封隔器胶筒结构参数定量设计和可靠性设计的依据。     

Optimal determination of production run and initial settings of process parameters for a deteriorating process

This paper presents a generalized model for the optimal determination of a production run and the initial settings of the process mean and process variance for a deteriorating production process. It is assumed that the process deteriorates due to tool wear-out. The probability that the process deterioration starts at a random point in time follows an exponential distribution. Quality loss from the target values is measured using Taguchi’s quadratic loss function. The time dependent maintenance cost and the salvage value of the equipment are included. The expressions for determining the optimal process mean and process variance are developed. Numerical examples are provided to demonstrate the application of the proposed model.     

基于调车工况的车辆纵向冲击数值模拟研究

根据由车钩缓冲器和心盘组成的铁路货车纵向受力特点,利用Matlab软件建立铁路货车调车冲击的动力学模型,分别研究不同轴重车型、不同刚度阻尼、不同制动阻力状态及不同冲击模式对车辆纵向冲击特性的影响。结果表明,随着我国铁路货车轴重的增大,车钩连挂处、车体与转向架连接处承受的纵向惯性力也随之增大。阻抗特性呈凸型的缓冲器能吸收更多的车辆冲击能量,可适应更大的调车冲击需求。较小的车体底架结构刚度及车体与转向架连接刚度有利于缓和车辆的纵向冲动。被撞车的制动阻力作用会使车辆速度衰减的更快,但也将引起更大的车钩和心盘冲击。冲击模式对车钩和心盘处的冲击影响差异很大,三重冲三重模式下的车钩力最大,三重冲一空模式下的心盘力最大。