计算智能及其在机械制造中的应用研究

作为一个新兴的热门研究领域，计算智能(CI)研究的是生物底层的智能行为，它主要包括三部分：神经网络、模糊系统和进化计算。文中论述了计算智能的来源、内容、特点和研究状况，分析了计算制造和计算智能在机械制造领域的应用，说明了计算智能为传统机械制造中难以解决的复杂问题提供了新的解决方法。     

D03结构Fe3Al合金晶格动力学的嵌入原子模型计算

应用改进分析型嵌入原子模型，系统地计算了D03结构Fe3Al合金的晶格动力学性能，包括晶格常数、形成热、弹性常数、声子谱、态密度、摩尔定容热容、德拜温度和热膨胀系数等，并将计算结果与已有实验数据和其他理论计算结果进行了比较。计算所得声子谱相对于其他理论计算结果而言，与实验值的符合程度更好；计算的热膨胀量在低温区与实验结果基本一致，而在高温区明显偏低于实验结果。     

图像处理技术与金属断口分析

在建立了金属断口分析的计算机辅助测量计算系统的基础上，应用边缘提取、相关匹配点探测等图像处理技术，阐述了疲劳滑移带带宽、疲劳条纹线间距以及断口表面相对深度等测量计算方法。提出了以图像灰度为权函数的加权回归计算滑移线间距、滑移带带宽的方法；在金属断口表面相对深度的计算中，对Ｌｅｖｉｎｅ算法进行了有效的改进，使计算效率和测量精度都有了明显的改善和提高。     

塑件脱模力的计算

阐述了无底和有底的圆筒形塑件、矩形塑件的脱模力计算方法，探讨了目前脱模力计算中存在的错误，从理论上解决了脱模力计算的问题。     

Pt-Al-Cr体系的相图集成建模与计算

Pt基高温合金是一类力学性能和抗氧化性优异的高温合金，开发相关的热力学数据库是进行该类合金设计的必要前提。本文系统整理和评估了Pt-Al-Cr体系热力学数据、相图的实验数据和第一性原理计算数据，计算了Pt-Al、Pt-Cr和Al-Cr的混合焓和形成焓等热力学性质，计算得到的相图和热力学性质与实验数据和第一性原理计算数据吻合较好。在此基础上，结合相图计算方法(CALPHAD)通过热力学外推优化建立Pt-Al-Cr三元体系的成分-温度相图模型。使用该模型计算Pt-Al-Cr体系液相面投影图和873.15、1 073.15、1 273.15 K的等温截面图，热力学计算结果与实验数据吻合较好。     

电焊机微机检测系统中的一种新的数值处理方法

本文对电焊机微型计算机检测系统中对电量的数值计算方法进行了探讨，提出了对交流信号采用傅立叶变换法计算电压、电流、功率和功率因数，较数值积分法更为稳定准确，并介绍了该方法的计算原理。     

贵金属嵌入原子参数及贵金属二元合金稀溶解热的计算

采用修正的嵌入原子模型（modified embedded atom method，（MEAM）），给出了Cu，Ag，Au，Ni，Pd，Pt，Rh，Ir等元素的所有嵌入原子参数，用所给参数计算了上述元素的单空位形成能、双空位结合能、结构能量差及由它们构成的二元合金的稀溶解热。计算的稀溶解热与实验结果及已有的理论计算结果进行了比较，现在的计算值与已有的实验结果和Miedema理论计算结果符合得比较好。     

六自由度并联机器人运动学分析和计算

六自由度并联机器人的运动学分析是确定系统结构参数、作动器结构形式及其运动参数、选择伺服阀、确定系统流量的前提。本文根据并联机器人机构学原理，建立了系统运动的物理模型和数学模型，应用矩阵分析方法，完成了运动学分析和计算。文中最后以教学实验台为例，详细地论述了运动学的分析和计算方法，并根据计算结果，得到了作动器的行程、速度和加速度在不同运动姿态时的变化规律。     

四辊轧机轧辊弹性变形解析模块的开发

采用影响函数方法开发了四辊轧机轧辊弹性变形解析模块，完善了辊间压扁和工作辊压扁影响函数计算模型，克服了轧辊压扁影响函数计算过程浮点数被零除的缺陷，提出了平滑指数和收敛指标取值的处理方法，有效地解决了四辊轧机辊系弹性变形计算精度及收敛问题。该模块适应于普通四辊轧机、PC轧机和CVC轧机轧辊弹性变形计算，为热轧带钢板形控制提供了解析工具。     

合金白口铸铁件浇冒口系统的计算机辅助设计

分析确定了合金白口铸铁件浇冒口系统计算的数学式与系数范围，编制了计算机辅助设计（ＣＡＤ）的框图及程序，并根据计算结果绘制了浇冒口系统的三视图和有关剖面图。研究结果表明，该程序具有使用方便、计算结果准确可靠、运算及绘图速度快等特点，而且提高了铸件工艺出口率，具有明显的经济效益和广阔的应用前景。     

Study of Microsegregation In Al--Cu—Zn Ternary Alloys by Experiment and Scheil Model

应用相图计算耦合Scheil模型、简单Scheil方程和实验比较研究了Al-Cu-Zn合金单相凝固过程的凝固路径和微观偏析，相图计算耦合Scheil模型的计算结果显示，Al-Cu-Zn合金单相凝固结束点的溶质含量与凝固初始点的成分同步变化，溶质含量和溶质分凝系数随凝固过程的进行不断增加；在热力学计算出合金分凝系数的基础上，简单Scheil方程可以计算初生相含量，从不同溶质得到的计算结果是自洽的，并与相图计算耦合Scheil模型的预测值一致；实验测定了不同成分铝合金的共晶含量和枝晶间距，实验数据与模型结果基本一致。     

选矿指标计算通用软件包

本软件包利用计算机计算准确、快速的特点，自动平衡金属量，提高了选矿试验和生产指标计算的效率。     

少片渐变刚度钢板弹簧的优化设计与计算

讨论了渐变刚度钢板弹簧的载荷、变形量、刚度和应力的计算，建立了少片渐变刚度钢板弹簧的优化数学模型，利用MATLAB优化工具箱进行优化，并给出了计算实例。     

拘束焊对接接头的平面外拘束力

合理采用拘束焊和反变形工艺措施，能有效地消除焊接残余变形，但是由于焊接结构应力应变场的复杂性，使得精确地计算拘束力、拘束长度和反变形很困难。本文应用弹塑性弯曲理论提出了一种消除焊接对接接头角变形的平面外拘束力的计算方法，计算了极限拘束力、拘束长度和反变形的量值，并通过试验验证了方法的有效性。     

核电汽轮机阀门的国产化研究

采用测绘、理论计算和模拟实验等方法对百万等级核电汽轮机组高压主汽调节阀的阻流特性，稳定性、提升力及噪声特性等，采用数值计算的方法进行了研究分析和优化，并进行了模型试验，掌握了设计和制造的要点。     

滚齿机挂轮快速计算研究

针对在滚齿机上滚切圆拄齿轮的滚切原理及调整计算，建立了滚切圆柱齿轮传动比计算模型，并实现了用计算机进行辅助计算选择滚齿机的挂轮，将分齿挂轮和差动挂轮联合在一起计算。本程序自动识别齿轮类型、选择相应的调整计算公式来计算分齿挂轮和差动挂轮的传动比并选择出最高精度的挂轮，方便实用。     

纯金属颜色的定量计算

以Au，Ag，Cu，Pt，Al，Zn，Mn和Ti8种纯金属为研究对象，采用CIE LAB均匀色空间中的明度指数L*和色品指数α*，b*定量描述金属的颜色；运用固体物理学和色度学的基本理论，研究了纯金属颜色的物理计算方法、可见光区域光学常数，计算了纯金属的色度指数。金属颜色的计算结果和测量结果的对比表明，采用物理方法计算金属的色品，避免了由于样品制备和颜色测量等因素带来的种种误差。给出了8种纯金属颜色间的细微差别，并就金属颜色的起因进行了初步探讨。     

基于形变理论的金属板料成形有限元分析

研究了基于形变理论的金属板料成形有限元分析的理论和方法，并实现了计算程序。通过实例的计算结果和增量方法进行了比较，表明此方法能够分析成形工件中的变形情况。由于计算速度快、建立分析模型简单，所以此方法可用于设计早期估计零件的成形性能。     

电磁搅拌工艺中电磁场计算方法及评价

电磁搅拌技术是提高金属冶炼效率和产品质量的重要辅助手段。介绍了金属精炼与铸锭工艺中常用的电磁搅拌器中产生的磁场及电磁力的计算模型、计算方法及边界条件的处理方法。与此同时评述了各种模型的优缺点，分析了计算中的难点和存在的问题，提出了使计算模型更符合实际过程的研究途径。     

大吨位六面顶压机设计方法的探讨

本文详细论述了大吨位六面顶压机的设计计算过程，提出了设计计算中应当注意的问题和解决问题的方法，并通过对窗口尺寸计算来校正压机各部位尺寸并进行有限元分析，提高了压机的经济性、适用性和可靠性，使其操作、维修更加合理。实践证明，经此方法设计的大吨位六面顶压机，不仅运行经济可靠，而且使大吨位六面顶压机的设计成功率大大提高。