铁路绝缘子干冰清洗喷枪优化研究

喷枪结构是干冰清洗系统重要部件之一,喷枪性能高低将直接决定系统的性能。通过对比直通型与文丘里型喷枪的特征,选择文丘里喷枪作为原型,通过理论结合Fluent离散相模拟,对文丘里喷枪进行分析,得到各几何参数变化时对气流和颗粒相的影响,同时通过改变喷枪气道收缩段长度、收缩角、喉管直径、喉管长度、扩展段角度及长度等参数及其耦合影响来对喷枪进行优化,最终设计出适合于高寒、高污染、带电作业安全要求高等工况的接触网棒式绝缘子干冰清洗的喷枪几何结构,能够满足高压电场中远距离清洗的要求,为今后接触网绝缘子干冰清洁提供参考。     

助航灯具干冰清洗多目标参数混合优化

目的 采用干冰清洗技术对助航灯具进行自动清洗,并对清洗参数进行多目标混合优化。方法 以清洁度为评价指标,使用单一变量控制法进行试验,分析清洗工艺参数影响力,获得清洗距离、角度、流量、时间等参数的最佳范围。提出以提高清洁度,节约清洗原料,降低发光口磨损度,提升清洗效率为目标,构建多目标参数优化模型,以清洗参数为决策变量,通过GA-SA混合算法求解优化参数。最后,对设定权重下的子目标优化结果进行试验验证。结果 在仅考虑清洁度这一目标时,试验结果表明,清洗距离范围为8.5～12 cm,清洗角度范围为70°～83°,清洗流量范围为0.6 L/min及以上,清洗时间范围为2 s及以上。通过求解多目标优化模型,获得清洗工艺参数组合,距离为10.801 7 cm,角度为77.459 5°,流量为0.630 1 L/min,时间为2.207 0 s。结论 相较于传统助航灯具清洗方式,干冰清洗多目标参数混合优化获得的工艺参数组合在保证清洁度的前提下,可以实现同时使节约清洗原料、降低发光口磨损度、提升清洗效率达到理想效果的最优解,解决了人工手动清洗费时、耗力、成本高等问题。     

新型动静压转台螺旋油楔几何参数优化

为提高一种新型动静压回转工作台承载能力,对其动环上端面螺旋油楔几何参数进行优化设计。首先建立摩擦副物理模型并数值求解控制方程,理论计算液膜压力分布及动压承载力等部分润滑性能。以动压承载力作为目标函数,建立以螺旋角、楔深和楔数为设计变量的优化模型。使用布谷鸟搜索算法求解优化模型,分析不同工况下最优解分布规律,得到设计变量的最优组合。通过理论计算和CFD仿真比较优化前后的转台动力学性能,印证了文中优化方案的应用价值。     

超音速火焰喷涂枪的研究

利用理论分析与实验相结合的方法,在比较和借鉴国外相近喷枪的基础上,对喷枪结构参数进行了选择,对喷枪的实际性能进行了估算。将在此基础上设计出的喷枪进行点火试验,得到的实测值与估算值吻合得很好。这证明了喷枪的结构设计合理,性能的估算比较准确,从而为设计和改进喷枪结构,提高喷枪的性能提供了可靠的理论依据。     

基于混合粒子群算法的圆柱型电磁铁优化设计

为了解决当电磁铁外型相同如何使电磁力最大的问题,将现有电磁铁设计思路应用到圆柱型电磁铁设计中,并采用改进的混合粒子群方法优化电磁铁内部结构参数。运用等效磁路法推导出电磁铁数学模型,并通过Maxwell有限元仿真对比验证准确性,然后采用单目标优化方法,得到影响电磁力的参数,最后采用改进的粒子群算法进行多目标优化,得到优化后的参数值。得到的几组优化数据表明：多目标优化方法得到的有效工作区域电磁力更大,仿真结果表明优化后的电磁力综合提高20%,证明优化方法有效。     

复合储能式装载机混合动力系统协同优化

复合储能混合动力系统实现了能量高效回收再利用,但整车经济性能并未达到最优效果。因此基于MATLAB/Simulink建立整车后向仿真模型,在对复合储能混合动力系统3个子系统进行分析的基础上设定相应的目标函数,并利用Isight软件对多系统进行协同优化。利用整车仿真模型对获得的关键参数优化结果进行分析,结果表明整车经济性能明显提升。利用硬件在环仿真试验平台进行验证,仿真与试验所得结果基本吻合,证明协同优化算法对装载机复合储能混合动力系统的优化切实有效,为该系统的设计应用提供了参考。     

永磁无刷直流电机的多目标优化研究

CVVL电机是一种用于提升发动机性能、降低汽车耗油量的一款永磁无刷直流电机,以其为研究对象,以提高转子输出转矩、电机效率、降低转矩脉动和定子槽满率为优化目标,以永磁体厚度、转子外径、定子内径、定子槽身宽和定子槽身高5个对优化目标影响最大的结构参数为优化变量,利用仿真软件ANSYS平台对永磁无刷直流电机结构作多目标优化,得到最优解集,最后通过仿真和试验验证优化方法的可行性,结果表明优化后的电机性能全面提升,满足优化目标,本文的多目标优化方法可为永磁无刷直流电机的结构优化提供参考。     

多项式函数结合对数螺旋线方程的织构型线优化

目的 为提高一种新型动静压转台承载能力,对其动压楔形织构型线进行优化设计。方法 首先求解动压楔形织构承载性能,并将其承载能力作为优化目标。以多项式函数结合对数螺旋线方程表达织构型线,并以多项式系数作为设计变量建立优化模型。选用布谷鸟搜索算法求解该优化模型,并探究不同结构参数下的最优解变化规律。最后,比较本方法得到的最优织构和最优单一螺旋角织构的润滑性能。结果 综合考虑计算精度和时间,选取半径的二次多项式函数表达织构型线螺旋角。最优织构型线形状的变化规律为：随半径增大,先顺时针弯折,再逆时针弯折,其螺旋角先增大,再减小。摩擦副膜厚越大,最优型线顺时针弯折趋势越明显,最小螺旋角和终止螺旋角越小,最大动压承载力越小。织构个数越多,型线上各点螺旋角越小,最大动压承载力越大。结论 该优化设计方法突破了规则几何形状的限制,并在表达更多可能织构型线的基础上减少了设计变量个数。相比最优单一螺旋角织构,该最优型线下的织构有更优良的润滑性能,证明了该设计方案的应用价值。     

基于改进粒子群优化的四杆机构运动轨迹误差研究

平面四杆机构在运动过程中,横向和纵向运动轨迹产生误差较大,很难适应高精度的需要。对此,文章采用了改进粒子群优化算法对平面四杆机构几何参数进行多目标优化,提高横向和纵向运动轨迹精度值。引用平面直角坐标系创建四杆机构简图模型,分析了四杆机构运动的几何参数。构造多目标优化函数,采用改进粒子群优化算法对四杆机构几何参数变量进行优化。通过MATLAB软件对优化后四杆机构几何参数进行误差仿真,与优化前误差仿真结果形成对比。仿真曲线显示:优化前后相对误差分别减少33.3%和41.2%。采用改进粒子群优化平面四杆机构几何参数,四杆机构运动精度得到了很大提高。     

基于正交试验的碱基-磷石膏胶结充填体配比优化

磷石膏为骨料的充填工艺是采空区和固废处理方式之一,磷石膏的化学活性是影响充填效果的关键.以某矿拟开展的磷石膏充填料为对象,利用生石灰碱基作为激活剂,采用正交实验法设计16组配比组合进行试验.通过极差法分析单一指标(坍落度、3 d强度、7 d强度和28 d强度)下的最优配比,并利用矩阵分析法实现多目标综合分析优化,得到可...