利用VB实现焊接方法的优化设计

采用VB编制程序,当用户输入焊缝基本情况和对焊接质量、焊接效率及生产成本的要求时,即可得到最优、次优的几种焊接方法以供用户选择,并可选择打印某方法的焊接工艺卡片。     

Computational bilinear optimal control for a class of one-dimensional MHD flow systems

In this paper, we consider a bilinear optimal control problem arising in a one-dimensional (1-D) MHD flow modeled by an array of coupled partial differential equations (PDEs). The external control input (external induction of magnetic field) in the model takes the multiplicative effect on both state variables (i.e., momentum and magnetic components). Our aim is to drive the flow velocity to within close proximity of a desired target flow velocity at the pre-indicated terminal time. We first use the Galerkin method combined with a set of basis quadratic B-spline functions to obtain a semi-discrete approximation problem. Next, the convergence of the semi-discrete approximation problem is proved. Then the control parameterization method combined with the time-scaling transformation technique is utilized to obtain an approximate optimal parameter selection problem, in which the exact gradients of the cost function with respect to the decision parameters are computed based on our analytical equations. The approximate problem are then solved by using the gradient-based optimization techniques such as the sequential quadratic programming (SQP). Finally, the numerical results validate the effectiveness of our method.     

改进型遗传算法在机械优化设计中的应用研究

针对标准遗传算法局部搜索能力弱的特点,将其与随机方向法结合,提高其局部搜索能力。结合工程问题进行优化计算,结果表明,此算法优于标准遗传算法。     

碟形弹簧的模糊可靠性优化设计研究

碟形弹簧模糊可靠性优化设计方法综合应用了模糊可靠性设计理论和优化设计技术,因其同时考虑了碟形弹簧各设计参数的离散性和设计边界的模糊性,设计出的碟形弹簧更趋经济合理,对于设计最佳碟形弹簧结构,具有较大的现实际意义.     

喷涂机器人自动轨迹规划研究进展与展望

喷涂自动轨迹规划是以喷枪涂料沉积模型、工件表面CAD模型、约束条件和优化准则为基础,利用最优轨迹规划器自动生成喷枪轨迹。简介了喷涂自动轨迹规划的发展历程,分析了高斯分布模型、贝它分布模型、分析沉积模型、工件表面建模方法和优化准则,详细综述了最优轨迹规划器的研究进展,分析了目前自动轨迹规划研究存在的难点问题,并展望了自动轨迹规划的未来发展。     

基于Matlab优化设计的齿轮CAD建模

这里结合优化设计技术和CAD技术，提出了一个基于齿轮优化设计与齿轮建模绘图一体化的总体方案，从而建立了基于优化的齿轮CAD系统；在对斜齿圆柱齿轮传动进行了优化设计以后，通过高级语言VC＋＋与Matlab优化和绘图软件AutoCAD之间的接口，将优化设计所得的结果送入参数化绘图部分，自动完成齿轮传动的零件图。     

基于插补算法与最优前瞻的数控运动轨迹控制研究

针对数控加工中零部件的切削精度和速率问题,综合速度生成算法和插补算法的优势,设计了一种新的刀具运动轨迹控制算法.利用五次样条和四次多项式微分求导方法,提高刀具运行轨迹精度;结合最优前瞻控制算法,通过选择最优转角速度,弥补了传统S加速曲线存在的缺陷,解决了不同转速间的连接问题,提高了加工效率.通过仿真验证了算法的可行性,为数控技术的智能控制提供了参考.     

基于混合蚁群算法的可控螺旋角锥齿轮传动的优化设计

传统仿形法加工锥齿轮齿形误差大导致载荷不均、寿命短,而可控螺旋角锥齿轮是一种基于数控加工技术的新型锥齿轮,其为使用普通机床实现大型锥齿轮的精加工开辟了一条新途径.但该齿轮体积大是其缺点,通过对该齿轮传动的分析与设计,建立了优化数学模型,以体积最小作为优化目标利用混合蚁群算法进行优化,与传统优化方法进行了比较,结果表明混合蚁群算法用于求解可控螺旋角锥齿轮传动多变量、多约束优化问题的有效性和正确性,具有实际应用价值.     

基于运动学分析的挖掘机器人轨迹规划新方法

基于D-H位移矩阵法、工作装置的变量空间模型和三角函数关系,对液压挖掘机工作装置的运动学模型进行了深入的分析研究,推导出各变量空间相互转换的通用表达式.对传统的挖掘机器人轨迹规划方法进行分析,研究液压挖掘机实际作业的特点和需要,提出了模糊速度的概念.进一步提出一种基于控制信号实时生成的挖掘机器人轨迹规划的模糊速度法.该方法完全避免了传统方法中未知的负载和预定的运动速度之间的矛盾,从根本上保证工作装置能够以合适的速度,精确的跟踪预定轨迹.     

基于模糊遗传算法的二自由度PID控制器优化设计

针对一般遗传算法中交叉概率和变异概率存在的选择困难问题，利用模糊推理系统来自适应估计交叉概率和变异概率，提出了模糊遗传算法（FGAs），并用于二自由度PID控制器参数寻优设计。仿真和实验表明，所设计的二自由度PID控制器可以使系统同时具有良好的目标值跟随特性和干扰抑制特性。     

基于有限元分析的不完全消磁机构的优化设计

基于内平衡原理的爬壁机器人永磁吸附机构具有吸附脱离易控、功耗低等优点,利用有限元方法对其结构进行优化设计,并利用虚拟样机技术对机构参数与机构吸附特性之间的关系进行了分析。通过实验对其结果进行了验证,优化设计后的吸附单元,吸附状态时最大吸附力可达319N,脱离状态时的吸附力仅为6N。     

基于能量法的曲线曲面优化设计方法研究

利用能量法及最小二乘法建立曲线优化数学模型,同时应用罚函数法将有约束多目标优化问题转变为无约束优化问题,并采用遗传算法进行曲线优化.通过实例验证了算法的有效性,并将此法应用到曲面优化设计中,得到了较好结果.     

基于拓扑优化的卧式旋压机床身加强肋布局优化设计方法

提出了基于拓扑优化的卧式旋压机床身加强肋布局优化设计方法。在确定设计空间及载荷后,采用带惩罚的变密度法(Solid Isotropic Microstructures with Penalization,SIMP)的结构拓扑优化技术,以多工况静力结构柔度和1阶自然频率为优化目标,建立了床身模结构拓扑优化模型,并在考虑工艺性的前提下,确定了床身板件焊接加强肋的最优布局。优化前、后的对比表明,优化后床身的静、动态性能均得到了显著提高,最大应力下降了13.39%,导轨刚度提高10.78%,1阶自然频率提高了9.28%。     

铸铁螺旋斜轧孔型的优化设计

建立了铸铁螺旋斜轧孔型优化设计的数学模型,并对实例进行了计算与分析,为螺旋斜轧轧辊孔型的设计提供了有效的设计方法。     

基于可拓理论的产品配置设计

为实现计算机支持下的产品快速响应设计,提出了一种基于物元模型和可拓理论的产品快速配置设计方法.该方法首先建立形式化表达模块和模块族的物元模型.以产品族为基础,针对具体的客户需求,利用质量功能配置瀑布式分解方法对期望产品进行层次性展开,以获得期望模块物元.基于期望模块物元,采用相似匹配算法从模块族中模糊匹配出相似存在模块,以形成产品的初步配置方案.通过解析结构建模方法,确定相似存在模块变换的结构层次.通过相似存在模块的可拓变换,得到具体的期望模块,以建立产品结构方案.最后,以堆垛机为例,验证了产品快速配置设计方法的可行性.     

基于Matlab的液压伺服系统二次型最优控制器设计

分析泵控液压马达传递函数,给出液压伺服系统通用数学模型;运用二次型最优控制理论,将最优控制的性能泛函与液压伺服系统的动态误差指标相结合,在matlab环境下编程仿真求解最优意义下的控制器。对系统响应曲线及频谱图进行分析,提出了最佳加权矩阵的一般形式,并指出了提高系统频宽的途径,为电液伺服系统提供了一种有效的优化设计方法。     

ANSYS中基于参数化的液压机结构优化设计

以三梁四柱通用液压机为例,讨论了在有限元分析软件ANSYS中,采用APDL参数化分析技术进行液压机主要结构件优化设计的方法和步骤,编写了程序,并以某型液压机上横梁为例进行计算,综合效益明显,有推广应用价值.     

基于最小特性值的破碎机机构参数Matlab优化设计

破碎机机构尺寸参数的设计是决定产品性能优劣的关键.选择了量大面广的PE600×900鄂式破碎机产品为研究对象,通过建立以动颚行程特性值最小为目标函数的优化数学模型,利用Matlab优化工具箱中的序列二次规划(SQP)算法,采用直接调用fmincon函数的方式,实现有约束条件下的破碎机机构尺寸参数优化问题的求解.对研究对象的优化结果显示,破碎机排料口处行程特性值为2.47,减小21.84％.其中,垂直行程由56.80mm减少到55.24mm,水平行程由17.99mm增大到22.36mm.机构的运动特性得到改善.既能够有效减轻齿板磨损,又可以显著提高破碎比及生产能力.计算结果表明,产品的生产能力由原来的49.59 m3/h提高到55.04m3/h,提高了18.11％,且传动角依然满足45°≤γ≤55°的要求.此外,优化后的偏心距为18.5mm,略有减小,既不影响破碎物料必要的水平行程,使物料得以充分破碎,又降低了工作时作用在曲柄销轴上的阻力矩,减少功率的消耗,达到节能降耗的目的.因此,该优化达到产品产能大、效率高、寿命长、能耗低、品质好的预期目标.     

基于智能算法的全断面掘进机刀盘优化设计

分析了全断面掘进机刀盘的破岩机理,提出了如何提高刀盘破岩性能的方案.构建了带复杂约束的多变量非线性目标优化数学模型,采用智能算法开发了一种针对盾构刀盘上刀具布置规律的优化程序,以EPB(Earth Pressure Balance)6.28型全断面掘进机刀盘为例进行了优化设计.通过对两种刀盘刀具磨损性能的比较分析,数据结果表明与原刀盘相比新设计的刀盘具有更加良好的实用性.     

基于优化设计的螺旋千斤顶三维零件库的建立

本文在普通螺旋千斤顶的常规设计基础上建立了其优化设计模型，用VC＋＋编程实现螺旋千斤顶的优化设计。利用UGNX软件建模功能完成螺旋千斤顶的三维参数化建模，利用UGNX3．0软件的部件族功能和二次开发模块，实现螺旋千斤顶零件库的建立。运用优化设计方法与参数化技术实现了千斤顶设计先进性和效率提高的结合。