纸卷分切与库存综合优化系统软件结构的设计与开发

设计开发了纸卷分切与库存综合优化系统软件。首先建立了纸卷分切与库存优化的混合整数规划模型,然后设计了在VC++6.0中实现求解混合整数线性规划模型的求解器,并实现求解器同关系数据库的数据交互,最后用GE的智能软件平台iFIX将各功能模块集成为一个基于MES框架的优化控制系统。该系统同ERP层与PCS层进行数据交互,实现信息集成,避免了形成信息孤岛。     

有限元分析在电机轴优化设计中的应用

以减少应力集中为优化目标,采用CAE软件,结合PRO/E建模、AN SY S有限元分析及工程优化技术,利用所开发的优化程序,对吉象电机转轴进行了优化设计,获得比常规设计更佳的承载能力和工作状态,具有显著的经济效益。     

新型断路器自动调节锁紧装置移动框架的设计

为了实现新型断路器生产过程的自动化,设计了新型断路器自动调节锁紧装置中的移动框架结构。基于三维实体造型以有限元分析、机械优化设计等现代分析手段为支撑,通过有限元技术和虚拟样机技术分析移动框架的受力状况和运动情况,优化设计移动框架内各个机构,最终设计制造出操作控制简便、工作平稳、使用寿命较长的移动框架。     

基于MATLAB软件的减振弹簧多目标优化设计

减振弹簧广泛用于各种机械装置中,为了实现弹簧轻量化设计以及提高其寿命,应用MATLAB软件对其进行数学建模。并采用统一目标函数法通过简单编程调用MATLAB优化函数对弹簧质量和疲劳安全系数进行多目标优化设计。结果表明：优化后的弹簧质量轻,使用寿命长,并且该法简单易用,为设计人员提供了一种有效的设计手段。     

梳棉机圆墙板静动态分析及其优化

探讨梳棉机圆墙板设计优化问题。由于梳棉机圆墙板设计多采用经验设计,设计往往偏向于保守,导致圆墙板自重过大。利用Pro/E三维设计软件对圆墙板进行三维模型创建,然后通过ANSYS Workbench大型有限元软件对圆墙板三维模型进行静动态分析,在此基础上以设计重量为目标函数,在保证圆墙板有足够的强度和刚度的基础上,实现了对圆墙板设计的轻量化。认为:对梳棉机圆墙板进行动静态分析,得到了圆墙板的固有特性,此方法可为改进圆墙板设计提供理论依据和数据支持。     

高效设计交互平台构建及应用

文章重点探讨了实现高效研发设计交互的必要性,通过智能化设计工具搭载基于Web协同设计理念实现多系统集成的高效设计交互平台,可解决企业诸如"信息孤岛、设计不规范、手工操作繁琐"等问题,如:将开发设计软件与产品生命周期管理系统(PLM)、项目管理系统等集成,实现数据实时交互,确保数据准确性、减少重复工作,最终实现高效设计的目的。     

超临界CO_2萃取釜卡箍式快开结构强度分析及优化设计

为了实现萃取釜的轻量化设计,采用ANSYS软件对60 L超临界CO_2萃取釜进行有限元分析,得出萃取釜卡箍式快开结构的应力分布;在满足强度和抗疲劳性能的前提下,分别采用安全裕度法和JB 4732应力评定法提取状态变量,以体积最小为目标进行优化设计。结果表明:2种方法优化后的效果明显,优化后的体积分别减少了22.5%和24.2%。优化设计达到了轻量化目的,同时为萃取釜卡箍式快开结构优化设计提供有益参考。     

基于COSMOSWorks的弹簧零件静态分析

运用与SolidWorks无缝集成的有限元分析软件COSMOSWorks对弹簧进行改型优化设计,使设计更加方便、快捷、准确,对改型设计具有指导意义。通过对弹簧零件进行静态分析可知该弹簧装置在当前施加的压力下其结构强度是可靠的。     

有限元分析及SVR参数优化在SCFRW电特性中的应用

复合材料特性的模型化仿真研究是工艺优化设计的重要辅助途径。本文以试验制备的短切碳纤维木质导电功能复合材料(SCFRW)作为检测样板,通过对样本不同参数下的电特性测试分析,构建了基于单元特性分析理论的有限元电特性仿真模型,并利用ANSYS软件进行了模拟仿真。同时,采用实验测得的表电阻率数据作为学习样本,利用支持向量回归机(SVR)算法对有限元仿真模型参数进行回归拟合并进行仿真预测,寻求有限元建模的最优参数。与实验数据的对照分析验证了SVR优化模型的可靠性和准确性,为实现连续变化参数下的有限元分析提供有效依据。利用SVR优化参数的有限元分析不仅为基于模型化的SCFRW复合材料的工艺优化与控制、材料制备提供科学指导,而且可达到减少材料消耗与浪费的预期目的。     

MD-1200YJ码垛机器人腰部支架的多目标结构优化设计

建立了MD-1200YJ型码垛机器人腰部支架的有限元模型,通过模态分析与模态试验验证有限元模型的准确性,并基于5次非均匀有理B样条运动规律进行考虑动力学因素的静力学分析,分析结果表明该零件具有轻量化设计的潜力;确定以质量最小、最大位移最小、最大应力最小为优化目标,以结构参数为设计变量,以第一、二阶固有频率不降低以及设计变量的边界条件为约束条件,利用Box-Behnken和RSM方法建立目标函数和约束函数的RSM模型,并验证了模型的准确性;利用NSGA-Ⅱ算法求得最优解,进而得到腰部支架的优化模型;通过对优化模型进行静力学分析、模态分析,并与初始模型进行对比,在保证前两阶固有频率不降低以及最大应力和位移均在允许范围内的情况下,质量减轻了8.2%,验证了该优化设计方法的有效性。     

基于OPC的啤酒生产车间数据集成与通信

针对某啤酒厂自动化系统现有数据集成方法,提出一种基于OPC标准的数据集成与通信构架。统一的技术规范既可以解决啤酒车间数据异构性的现状,提升啤酒生产的自动化程度,又可以实现车间到SCADA再到MES的垂直信息通信,提高了控制系统的实时性与开放性。最后,将OPC服务器与西门子PLC S7-300进行通讯组态,再由Simatic Wincc软件对现场数据进行监控测试,验证了OPC数据集成与通信的可行性。     

细纱机锭子优化设计及可靠性分析

利用有限元分析软件ANSYS Workbench对细纱机锭子进行静、动态特性分析。根据分析结果,以锭杆与锭尾长度、锭盘直径尺寸为设计变量,以锭子响应点最大振幅为优化目标,采用六西格玛设计方法对锭子进行可靠性优化设计。结果表明:优化后锭子响应点最大振幅减小了36.7%,最大振幅小于0.2mm的可靠度达到95.3%。对锭子过盈配合进行可靠性分析,验证了锭子公差配合与精度等级选用的合理性。     

基于有限元的重型板式给料机结构静力学与模态分析

本文基于有限元方法,利用Ansys/Workbench软件,对重型板式给料机的结构进行静力学与模态分析。通过分析,得到了主体钢结构的应力、变形以及前6阶固有频率和振型,利用这些数据可以为结构优化和轻量化设计板式给料机提供依据,对于实际工作有指导意义。     

绝缘垫块的优化设计

基于目前绝缘垫块种类多、通用性较差、可靠性不高等现状,对绝缘垫块进行分析研究。以10KV功率模块为例,确定其结构参数,并通过有限元分析进行优化,从而定型设计。优化设计后绝缘垫块种类大大减少,而可靠性提高,实现产品小型轻量化目的。     

基于ANSYS的数控铣床立柱结构分析及参数优化设计

采用有限元软件ANSYS计算分析了XK713数控铣床(教学型)立柱的变形.利用有限元的参数化设计模块对其结构进行优化设计,运用不同优化工具和步骤对比验证最佳设计结果的可靠性.通过多层优化设计,立柱结构在保证3个方向上刚度合理分配的基础上,质量减轻了12.87%.     

基于Deform和遗传算法的高速切削工艺参数分析

基于有限元分析软件DEFORM对高速斜角切削进行数值模拟,得到切削速度、进给量、背吃刀量、刃倾角等对切削加工的影响规律及切削力的预测模型,并应用MATLAB软件中的遗传算法与直接搜索工具箱对切削加工用量进行多目标多约束优化。试验所得数据为高速切削加工工艺参数的合理选择提供了参考和依据。     

齿轮传动的MATLAB软件建模及轻量化设计

为了实现齿轮轻量化设计,研究了应用MATLAB软件建立齿轮传动的优化设计模型,详细分析了通过对约束函数和目标函数的编程然后调用优化函数fmincon对齿轮进行优化设计的具体方法。结果表明：优化后的齿轮质量减轻,且方法简单易用,可以帮助设计人员提高设计质量和效率。     

基于动态特性回转复合压曲机模盒组件优化设计

目的:提高回转复合压曲机的综合性能。方法:基于有限元分析方法对模盒组件有限元模型进行模态与谐响应分析,运用变密度法对模盒组件进行拓扑优化,并对拓扑结构进行改进,将改进后的模盒组件的质量和1阶固有频率作为优化目标,基于非支配排序遗传算法对其进行多目标优化设计。结果:在第4阶振型中模盒组件整体边缘出现较大的扭振变形,不满足刚度性能要求;伺服电机最高转速与1阶临界转速比较接近,发生低频耦合共振的几率很大;同时响应峰值出现的区域与模态分析中出现变形的区域基本一致,验证了动态特性结果的准确性,经优化后模盒组件的质量减小了15.13%,前4阶固有频率分别增加了14.09%,14.14%,3.54%和10.37%。结论:压曲机的动态特性主要影响其生产效率与制曲质量,在优化后的模盒组件下,该压曲设备具有良好的动态性能并实现了轻量化设计的目标。     

基于Halbach阵列爬壁机器人磁吸附单元的优化设计

针对爬壁机器人磁吸附单元磁能利用率低的问题,通过对Halbach永磁阵列结构参数的研究分析,建立了磁吸附单元的优化设计目标(最大吸附力与吸附单元质量比)和约束条件。基于实验数据验证了有限元模型和方法,结合Isight软件和仿真分析进行了磁吸附单元的优化。结果表明,Halbach永磁阵列中,水平磁化永磁体主要起引导磁力线的作用,垂直磁化永磁体产生通过壁面的垂直磁力线,形成磁吸附力;磁吸附单元优化后的最大吸附力与吸附单元重量比可达1 156,磁能利用率大幅度提高。     

泵站自动化与三维BIM集成应用技术分析

泵站的设计中,除了要确保泵站的安全稳定运行,对于其中产生的各类信息与运行参数,都要可以经过自动化控制,确保针对泵站的运行信息、工作参数以及调整方法都可以实现自行控制。基于对泵站自动化系统设计要点的分析,文章探讨了该系统的详细设计方法,同时分析了三维BIM集成应用技术的使用方法,实现硬软件系统的功能对接。