基于虚拟技术的摆式飞剪剪切过程优化

应用虚拟样机技术,在ADAMS中建立了摆式飞剪机构优化设计的参数化模型,并通过ADAMS内置的DOT优化工具,采用序列线性规划法(SLP)对飞剪的剪切过程进行了运动学优化.优化后的飞剪机构满足剪切过程要求,同时提高了飞剪的剪切性能和轧件的剪切质量.     

基于Pro/MECHANICA的灵敏度分析与结构优化设计

以双四杆飞剪机剪切机构为例,研究了Pro/MECHANICA环境下机械零件的灵敏度分析与结构优化设计.建立了双四杆飞剪机的三维模型,对其连杆结构进行了静态分析,通过灵敏度分析确定连杆结构的重要设计参数.以变形最小为目标函数,完成了连杆结构的优化设计.研究表明,该方法可以有效地提高优化设计的效率.     

起停式曲柄飞剪剪切机构运动学性能分析

起停式曲柄飞剪，设计思路新颖，是目前较先进的飞剪机之一。针对起停式曲柄飞剪剪切机构的运动学模型，采用MATLAB程序设计语言将其程序化，得出了飞剪剪刃运动轨迹和剪刃速度变化曲线，对于了解飞剪剪切过程、定量分析剪切机构的工作性能和设计同类飞剪具有参考价值。     

飞剪机剪切机构动力学性能分析

在对飞剪机剪切机构进行运动分析和动态静力分析的基础上,运用Matlab/Simulink软件建立了其仿真模型.通过仿真计算,获得了飞剪机剪切机构的动力学性能参数,为进一步对飞剪机剪切机构性能优化奠定了基础.     

起停式曲柄飞剪剪切机构运动学性能分析

起停式曲柄飞剪 ,设计思路新颖 ,是目前较先进的飞剪机之一。针对起停式曲柄飞剪剪切机构的运动学模型 ,采用MATLAB程序设计语言将其程序化 ,得出了飞剪剪刃运动轨迹和剪刃速度变化曲线 ,对于了解飞剪剪切过程、定量分析剪切机构的工作性能和设计同类飞剪具有参考价值。     

IHI摆式飞剪剪切机构优化设计

飞剪是连续轧制生产线上的重要贵重设备，其结构、控制与调整极其复杂，其运行情况直接影响着轧制生产线的生产效率。作者深入分析了IHI摆式飞剪系统结构组成，并以传动结构简图形式清晰表达了IHI摆式飞剪剪切本体和同步机构之间的协作关系，并以剪切区域内剪刃水平速度与喂料速度误差、摆角误差2个重要性能指标为分目标函数，用加权方式建立了剪切机构优化数学模型。所得优化设计结果，对提高摆式飞剪性能具有重要的价值。     

一种新型飞剪机构运动性能分析与优化改进

用复数矢量法对一种新型飞剪机构做运动性能分析,为了提高飞剪机构的剪切性能和轧件的剪切质量,并使得飞剪的机械参数满足剪切过程的要求,对这种飞剪机构的运动学参数予以优化,从而得出一组合理的机构尺寸,并对优化前后的飞剪机构运动性能加以比较.     

基于ADAMS的四连杆飞剪机剪切机构仿真分析

对四连杆飞剪机剪切机构的基本结构、工作原理进行深入的分析,并对四连杆飞剪机的主要参数提出了设计要求,利用虚拟样机技术的软件ADAMS对四连杆飞剪机的剪切机构样机进行动态虚拟,完善了铰链四连杆飞剪机的设计,改变了传统的设计方法。采用虚拟样机技术,可以不需制造物理样机就完成该产品的设计,可以缩短设计周期,增加产品设计的可行性,节省材料,降低生产成本。     

基于Pro/E的双四杆飞剪机的参数化设计

针对大型产品结构复杂、运动及动力特性要求高、设计周期长等特点,利用VC开发环境和Pro/Toolkit 二次开发函数以及ACCESS、EXCEL数据库工具,研究了在Pro/E平台下实现零部件模型参数化设计的方法,实现了双四杆飞剪机的剪切机构的参数化设计.     

130X130曲柄飞剪剪切力能参数计算

建立了起停式曲柄飞剪机剪切力能参数的计算模型,并利用所建模型对130×130飞剪杌进行计算分析.在飞剪机力能参数计算分析过程中,主要考虑电机是否能够在允许的启动角内启动、在剪切过程中能够释放足够的动能以及剪刃水平分速度是否大于等于轧件速度.传动系统的速降所释放动能提供剪切轧件所需的剪切功,根据电机起动平均力矩来确定电机功率.曲柄转速变化规律和飞轮尺寸决定传动系统所释放的动能大小.分析结果表明:可将所确定的起停式曲柄飞剪机剪切力能参数计算模型用于飞剪机剪切力能检验及同类飞剪机的设计.     

惯性式振动输送机械的功效最佳设计

以振动输送机械能量效率为目标函数，探讨单质体惯性式振动输送机械的优化设计方法。提出了切合工程要求的优化设计数学模型，采用有约束非线性规划方法进行了解析计算，并通过实例设计验证了本方法的有效及实用性。实例设计结果表明，若用本方法设计和调整该输送机械的结构参数与工作参数可以大大地提高其功效。     

悬臂式掘进机断面成型轨迹多目标优化方法研究

断面成型是掘进过程的重要工序,传统的断面轨迹仅以轨迹最短为目标,且一旦确定不再改变,制约掘进机器人的发展。为此,本文针对常见及复杂构造断面,提出了悬臂式掘进机断面成型轨迹多目标优化方法。首先,以效能和安全为目标,建立了截割轨迹多目标优化模型,考虑实际截割工况,确定了模型中决策变量、目标函数以及约束条件;其次,为进一步提高优化解的收敛性及分布性,提出了基于知识库精简的多目标粒子群算法(FDMOPSO算法);最后,基于FDMOPSO算法对截割轨迹多目标优化模型进行求解。经仿真验证,算法的收敛性提高了约90%、分布性提高了约40%,且对于不同形状、大小的复杂构造巷道断面都可以规划得到截割轨迹解集,并以效率、安全和截割平滑性为依据,最终决策得出最优轨迹。优化之后的截割轨迹,既能提高截割效率,同时可以做到避免夹矸,增加了截割的安全性。     

Optimum design of 6-DOF parallel manipulator with translational/rotational workspaces for haptic device application

This paper proposes an optimum design method that satisfies the desired orientation workspace at the boundary of the translation workspace while maximizing the mechanism isotropy for parallel manipulators. A simple genetic algorithm is used to obtain the optimal linkage parameters of a six-degree-of-freedom parallel manipulator that can be used as a haptic device. The objective function is composed of a desired spherical shape translation workspace and a desired orientation workspace located on the boundaries of the desired translation workspace, along with a global conditioning index based on a homogeneous Jacobian matrix. The objective function was optimized to satisfy the desired orientation workspace at the boundary positions as translated from a neutral position of the increased-entropy mechanism. An optimization result with desired translation and orientation workspaces for a haptic device was obtained to show the effectiveness of the suggested scheme, and the kinematic performances of the proposed model were compared with those of a preexisting base model.     

基于免疫算法的断开式转向梯形优化设计

根据空间结构分析推导出独立悬架断开式转向梯形机构的运动学方程,以转向梯形机构中各杆件空间尺寸、空间位置为设计变量,以获得理想的阿克曼转角为目标函数,以车辆对转向系统的要求为约束条件,利用免疫算法对其进行优化。通过比较优化前后的仿真结果可以看出优化后明显好与优化前。     

多工况多级离心压缩机总体优化命题的建模与数值方法

介绍了多工况 点的压缩机最优模拟设计点的特点及相应的优化建模，包括目标函数的建立、约束条件的确立和计算方法，使满足该模拟设计点要求的压缩机在逼近优目标函数最大值的同时，兼顾各真实工况运行点都在较好效率下工作，并列出了基于模型级数据库的优化设计实例。     

基于载荷波动最小的掘进机截割头截齿排列参数优化设计

根据单个截齿受力模型和计算公式,确立了截割头横摆截割时载荷波动的计算方法。通过分析截齿排列参数对截割头栽荷的影响,提出了降低载荷波动的策略,建立了基于载荷波动最小的截割头截齿排列参数优化设计数学模型。采用序列二次规划(SQP)方法编写了优化设计程序,并对某型号掘进机截割头的截齿排列参数进行了优化设计。优化前后统计数据表明,截割头的载荷波动明显降低,提高了掘进机的工作可靠性。     

Investigation of balancing problem for a planar mechanism using genetic algorithm

In this study, optimal balancing of a planar articulated mechanism is investigated to minimize the shaking force and moment fluctuations. Balancing of a four-bar mechanism is formulated as an optimization problem. On the other hand, an objective function based on the sub-components of shaking force and moment is constituted, and design variables consisting of kinematic and dynamic parameters are defined. Genetic algorithm is used to solve the optimization problem under the appropriate constraints. By using commercial simulation software, optimized values of design variables are also tested to evaluate the effectiveness of the proposed optimization process. This work provides a practical method for reducing the shaking force and moment fluctuations. The results show that both the structure of objective function and particularly the selection of weighting factors have a crucial role to obtain the optimum values of design parameters. By adjusting the value of weighting factor according to the relative sensitivity of the related term, there is a certain decrease at the shaking force and moment fluctuations. Moreover, these arrangements also decrease the initiative of mechanism designer on choosing the values of weighting factors.     

切削用量优化模型的建立及应用

通过建立满足特定约束条件的单件生产成本和生产率目标函数,构建切削用量优化数学模型,从生产管理角度分析工人劳动强度和机床单位时间消耗对优化变量的影响,给出相应实例。对企业生产管理有一定的指导作用。     

基于参数识别的截割头纵向随机振动响应优化

为减小纵轴式掘进机截割头的振动,利用Lagrange方法并结合虚拟激励法推导了该型掘进机的纵向运动微分方程,根据Daubechies小波函数多尺度逼近方法和最小二乘法原理,将掘进机在随机激励作用下系统的时变阻尼和时变刚度用多尺度函数的线性组合表示,从而将时变参数识别问题转化为时不变问题。将识别出的刚度和阻尼值作为初始条件,借助鱼群算法以截割头纵向振动的位移响应为目标函数对参数进行了优化。结果表明：参数优化后截割头纵向振动的位移响应的均值下降了18.3%。为验证优化结果的可靠性,利用ADAMS建立了整机的多刚体动力学模型。仿真结果表明,截割头的位移响应变化与理论计算的结果较接近,从而验证了优化结果的有效性。