重型自动机械变速车辆换挡序列优化

重型车辆在动力性和燃油经济性上有较大的提升空间。分析了配备自动机械变速器（AMT）的重型车辆换挡动力中断特性,在此基础上建立了AMT重型车辆整车模型,并利用动态规划（DP）求解出重型车辆在确定道路下的最优综合性能换挡序列。计算对比原有换挡规律和DP决策下的车辆运行性能,仿真结果表明,通过调整运行耗时和燃油消耗量的加权因子,可以获得兼备动力性和燃油经济性的综合性能最优换挡序列,在保证AMT重型车辆动力性的前提下改善了燃油经济性,对AMT重型车辆的自动控制具有指导意义。     

综合传动换挡品质的误差逆传播神经网络评价方法

从换挡平顺性的角度出发,确定涡轮转速变化率的峰值、涡轮转速平均变化率及挡位3个参 数作为客观评价指标,并将其细化定义;基于神经网络的基本原理,利用误差逆传播神经网络（BPNN）对履带车辆综合传动装置换挡品质评价进行客观描述;应用Matlab/Simulink软件的神经网络工具箱函数,建立用于评价车辆换挡品质的神经网络模型,并借助于GUI工具箱开发换挡品质客观评价等级软件进行仿真研究。通过神经网络测试结果与主观评价对比,证明此方法与传统主观评价方法具有较好的一致性,增强了换挡品质评价的客观性、针对性和灵活性。     

基于综合评价函数的冷却风扇蜗壳多参数优化

为提高冷却风扇蜗壳的综合性能,建立包含U型蜗壳半圆段半径R、蜗壳高度H、蜗壳半圆段圆心与叶轮中心的偏差（X、Y）、叶轮底面与蜗壳内壁的距离ZP等参数的蜗壳参数化计算流体力学模型。对初始模型进行了验证。建立蜗壳的综合评价模型,利用熵权法计算了综合评价函数中蜗壳体积、风扇功耗和1/风量等指标的权重。以综合评价函数为目标函数,采用响应面法对蜗壳进行了优化。研究结果表明：蜗壳半圆段半径R和蜗壳高度H是蜗壳综合评价函数的主要影响因素;随着R和H的增大,综合评价函数先减小、后增大;经过优化后,蜗壳综合评价函数值减小了23.43%,性能显著改善,证明该方法能够应用于冷却风扇蜗壳的优化设计。     

基于正交试验的光电立靶光幕阵列结构参数优化方法

针对光电立靶光幕阵列结构参数标定误差较大的问题,提出一种光幕阵列结构参数反演优化的方法。以测量坐标与纸板靶坐标差值的平方根构建目标函数,借助正交试验在允许误差范围内产生多组不同参数量值的组合,设计了光幕阵列结构参数优化方法。以双N形天幕靶为例,在Matlab中进行仿真,优化后的光幕阵列结构参数更接近给定真值,且结构参数的优化程度与标定的初始值和误差范围相关。用实弹射击试验对设计的方法进行验证,结果表明,优化后的弹丸飞行参数测量结果更接近实际真值,设计的方法有效可行。该优化方法为提高光电立靶测量设备的测量精度提供了一种新思路。     

基于神经网络和遗传算法的火炮结构动力学优化

为研究炮口扰动优化问题,提出采用非线性有限元、试验设计、神经网络和遗传算法相结合的方法进行火炮结构动力学优化。建立了某大口径火炮上装部分非线性有限元动力学模型,结合试验设计进行了火炮结构动力学分析。以试验数据为训练样本,建立了基于贝叶斯正则化算法的反向传播（BP）神经网络来模拟火炮总体结构参数与炮口扰动之间的非线性映射关系。构造了炮口扰动优化目标函数,利用遗传算法对目标函数进行求解,实现了火炮总体结构参数的动力学优化。研究表明所建立的火炮总体结构参数与炮口扰动之间的非线性映射关系具有很高的可信度,运用该方法进行火炮结构动力学优化行之有效。     

具有参数不确定性的火炮弹药协调器定位精度优化

基于火炮弹药协调器定位过程中的参数不确定性,提出一种间接提高定位精度可靠性的优化方法。分析了影响弹药协调定位性能的主要不确定性因素,对不确定性变量进行空间变换和拉丁超立方采样,根据空间变换后采样点到均值点的距离计算误差权值;在Simulink中建立协调过程的机电系统模型,并对各个采样点进行仿真以获取定位误差,对定位误差进行加权取和作为性能指标,使用粒子群优化算法对该性能指标进行了最优化设计。优化计算结果表明,该方法具有显著的优化效果和较高的计算效率。基于火炮弹药协调器定位过程中的参数不确定性,提出一种间接提高定位精度可靠性的优化方法。分析了影响弹药协调定位性能的主要不确定性因素,对不确定性变量进行空间变换和拉丁超立方采样,根据空间变换后采样点到均值点的距离计算误差权值;在Simulink中建立协调过程的机电系统模型,并对各个采样点进行仿真以获取定位误差,对定位误差进行加权取和作为性能指标,使用粒子群优化算法对该性能指标进行了最优化设计。优化计算结果表明,该方法具有显著的优化效果和较高的计算效率。     

综合传动装置换挡开关电磁阀多目标优化设计

综合传动装置换挡开关电磁阀的关键结构参数对换挡平顺性和机动性特性具有重要影响,采用多目标模拟退火优化算法基于多学科仿真软件AMESim,以换挡开关电磁阀的开启延迟时间、关闭延迟时间和电磁力为目标建立了多目标优化模型,对换挡开关电磁阀的主要结构参数开展多目标优化设计.结果表明:开启延迟时间由2 ms降低到1.7 ms;关闭延迟时间由1.9 ms降低到1.56 ms;电磁力由28 N提高到36 N.     

基于均匀设计的单级多极矩电磁推进器结构参数优化

相比传统的电磁推进系统,多极矩电磁推进器（MFEL）系统可调参数众多,而任何参数的变化都会影响系统效率。从等效电路出发,通过分析电枢的能量耦合公式,得出提高系统效率的有效方法。以驱动线圈单层匝数、层数、电枢厚度、驱动线圈与电枢间隙为变量因素,合理设置变量水平建立了均匀设计实验。分析实验结果数据,获得了结构参数最佳匹配对。结果表明,优化模型系统效率显著提高。分析比对各次仿真,得出MFEL主要结构参数合理设计方案。     

综合传动装置故障模式危害性的熵权模糊综合评价

针对综合传动装置结构复杂、故障数据积累较少、缺少合理的故障模式分析方法的现状,对某型综合传动装置进行了实车试验。记录了试验中出现的全部故障数据,提出采用熵权模糊综合评价法进行故障模式危害性分析,实现了多个模糊性指标和定性指标的定量评价。在综合考虑故障发生概率、严酷度、检测难度、维修等级的基础上,从全寿命周期角度提出纠正难度这一评价指标,健全了评价指标体系。通过故障模式危害性分析,找到了危害性较高的关键故障模式和子系统,为综合传动装置的改进、维修决策和寿命管理提供了有效的依据。     

先导式深海通海阀流阻系数及开阀力研究

阀门的流阻系数和开启力是评价阀门性能的最重要参数,针对先导式通海阀内流道降噪优化前后对于这两个参数的影响,运用计算流体力学CFX软件对不同外部工作压力及开度下的两种流阻系数进行仿真与试验分析。分析结果表明：在阀门具有较小开度及完全开启时,优化后流道流阻系数小于原流道。同时,对有先导孔和无先导孔的通海阀用CFX软件在不同开度下进行静分析,并依据实际阀杆轴向力影响面确定了轴向力提取面组,提取两种情况下、不同位置阀杆轴向力。分析结果表明：先导孔有助于减小阀门的开阀力,且有先导孔时,阀门的最大开阀力仅为无先导孔时的1/2.通过试验对仿真得到的开启力进行了验证,仿真与试验结果具有非常好的相符性。     

基于多维特征参数的装备状态动态评估方法

针对目前状态评估方法多重视状态特征参数的静态观测值,对时序状态数据所蕴含的趋势信息关注较少的缺点,提出了静态评估与动态评估相结合的状态评估方法。针对多维状态特征条件下赋权难度大的问题,采用变尺度混沌算法进行客观赋权,建立了状态静态评估模型。在静态评估的基础上,提出运用劣化速度间的“距离”修正静态评估结果来进行动态评估。运用近邻样本密度加权的核模糊C均值聚类算法对劣化速度标准向量进行求解,提出了动态调整函数优化算法,建立了完整的装备状态动态评估模型。通过案例分析验证了该方法的有效性。     

多目标优化的多品种维修器材分配问题研究

为了更好地满足部队维修器材需求,优化需求数量超过供应中心库存数的多品种维修器材分配整合供应问题,建立了保障重点、兼顾公平、效用最大的多目标优化模型。提出了采用灰色关联度方法对多目标进行处理,将多目标转化为单目标问题,并将之内嵌到改进遗传算法中。实例验证表明,该算法最优适应度值及平均适应度值可分别降低31.538 5%和37.371 1%,验证了该模型能有效减少器材分配失衡,提高器材供应效率。     

自动变速器比例电磁阀优化设计与分析

以自动变速器用比例电磁阀为研究对象,研究了比例电磁阀关键参数的设计及其优化方法。在结构分析的基础上,分析了其工作原理,将比例电磁阀分为电磁、机械和流体三部分。建立了比例电磁阀阀芯动力学方程,分析了影响电磁阀动态响应时间及油压动态输出的因素。对比例电磁阀的电磁铁部分进行了优化设计,确定了电磁力和输入电流之间的关系后;采用遗传算法的优化方式,以比例电磁阀阀芯质量、弹簧刚度、弹簧的预压缩量和阻尼系数为优化设计参数,比例电磁阀油压输出的响应时间及超调量为优化目标,对比例电磁阀进行优化设计与分析;设计中通过改变遗传算法的种群范围、遗传代数、交叉率及变异率,得到了多种比例电磁阀的结构方案,并进行了部分试验验证。研究结果表明：通过优化方法可以得出比例电磁阀的优化设计参数,优化后的比例电阀输出油压动态响应时间提高了12.5%,油压超调降低了50%,能够满足自动变速器电液换挡控制系统综合要求。     

综合传动装置内部激励与箱体振动特征的试验研究

综合传动装置的振动问题将导致寿命降低,可靠性变差,影响传动的平稳性及品质,其内部激励与箱体振动特征之间的映射关系是目前研究的难点之一。为获取某型综合传动装置内部激励与箱体振动特征之间的映射关系,设计了试验方案,提出了多测点与多工况的综合传动装置箱体台架振动测试与信号耦合分析方法,获取了某型综合传动装置内部激励与箱体振动特征之间的映射关系。结果表明：试验研究分析方法可确定综合传统装置振动激励源的具体位置,以及要控制的振动优势频率,为箱体的结构优化奠定了基础。     

中心锥鳞片阀吸气式脉冲爆轰发动机推力试验研究

为提高吸气式脉冲爆轰发动机的推力,进行了中心锥鳞片阀与中心锥钝体阀吸气式脉冲爆轰发动机（PDE）的对比试验研究,并对多循环吸气式脉冲爆轰发动机工作过程的受力状况进行分析。研究结果表明：采用压电式力传感器能准确测量多循环吸气式脉冲爆轰发动机的平均推力;在10 Hz相同工况下,中心锥鳞片阀吸气式PDE的平均推力是中心锥钝体阀吸气式PDE平均推力的2.05倍。研究结果对多循环吸气式PDE推力的直接测量以及提高吸气式PDE的推进性能具有重要意义。