基于综合因子模糊层次分析法的机械系统可靠性分配研究

可靠性分配是一种将可靠性指标合理分配到各子系统,确保机械系统稳定性的重要方法。为提高可靠性分配精度,提出一种基于综合因子模糊层次分析的机械系统可靠性分配方法。首先,建立系统层次结构,并采用层次分析法对不同影响因素进行权重分配。然后,运用综合因子模糊评价法对子系统进行模糊评价和不确定性信息处理,从而建立模糊关系矩阵确定因素组合权重,获得系统可靠性分配方案。最终,结合工业机器人系统进行分析,满足了工业机器人系统中降低减速器可靠性分配指标,提高机械臂和控制器可靠性分配指标的要求。     

减速带及发动机联合激励下车辆混沌识别与智能抑制

针对非线性悬架车辆通过连续型减速带时,在减速带和发动机的联合激励下可能产生的混沌,以考虑发动机激励的车辆五自由度车辆模型为研究对象,通过车身Poincaré截面图和车辆系统最大Lyapunov指数对车辆在联合激励下产生的混沌进行识别,并利用基于粒子群算法搜索最优反馈增益系数的反馈控制对车辆混沌进行抑制。结果表明,车辆在各车速工况下均处于混沌状态,中低速工况下车辆进入混沌的途径是多频率激励下系统振动的耦合,高速工况下车辆由分岔途径进入混沌状态;利用粒子群算法搜索全局最优反馈增益系数的反馈控制能够有效抑制车辆混沌。揭示了非线性悬架车辆在联合激励下的混沌特性,为混沌的智能抑制提供一种新的思路。     

汽车四轮转向自适应模糊神经网络控制研究

为了实现现实车辆运动的多自由度和非线性,在Simulink环境下建立包含车辆侧倾运动和轮胎非线性的三自由度四轮转向模型,针对大多控制方法需要依赖被控对象为精确数学模型的缺陷,提出具有联想、自学习、自识别、自适应特性的自适应模糊神经网络四轮转向控制策略;通过以前轮转角及车速作为输入,并依此确定后轮转角的输出,建立获得训练样本的仿真实验模型,用混合法训练得到自适应模糊神经网络控制器,并分别与前轮转向、比例控制和横摆角速度反馈控制下的四轮转向控制器进行仿真比较分析．结果表明自适应模糊神经网络控制使车辆在低速到中、高速时质心侧偏角趋于零,具有较强的鲁棒性;在角阶跃、移线实验中,控制效果优于前轮转向、比例控制和横摆角速度反馈控制,较大地改善了车辆的操纵性能．     

基于AHP的石油装备用户满意度多层次模糊综合测评

用户满意度CSD(customer satisfaction degree)这一指标的测量和利用在现代企业的产品设计、制造和经营管理中极为重要,以用户满意来评价产品质量的好坏,比单纯使用技术指标能更真实地反映产品使用价值与价值的统一。要使得用户满意度这一测评结果对企业有积极的指导意义,必须保证测评方法公正、客观、科学,针对用户满意度测评主观多、客观少,定性多、定量少特点,文章提出基于AHP(Analytic Hierarchy Process)和多层次模糊综合评判等方法,采用AHP建立测评指标权重集,避免确定权重的主观片面性,采用较成熟的模糊综合评判法,使测评结果更客观、科学,测评更具操作性,对典型油田用户使用井口防喷器产品进行了用户满意度测评及分析。     

石油装备制造企业用户满意指数测评及分析

根据石油装备制造业的特点,借助消费者行为和用户满意理论,建立石油装备制造企业用户满意指数测评模型。当遇到模型因素间存在多重相关性,存在必须解释而又不可直接测量的变量因素,并且观测变量的满意度值常常为偏态或呈现双峰及三峰状态等问题时,可采用基于主成分和典型相关分析的偏最小二乘法(Partial Least Squares,PLS)求解模型。通过PLS对石油装备制造企业用户满意指数测评模型的计算及拟合,定量揭示出模型结构变量之间相互影响关系以及结构变量与观测变量之间的相互关系。其测评结果为企业改进产品质量,提升用户满意度提供了积极有用的信息。     

随机冲击下退化率变化的系统竞争失效可靠性建模

考虑非平稳Poisson冲击下,退化率变化的退化失效和突发失效两类失效过程之间相互竞争的可靠性建模问题。以线性过程为基础描述退化过程,幅值和强度逐渐增大的非平稳随机冲击过程描述突发失效过程,研究冲击超过临界阈值导致系统退化过程退化率增大的情况下系统的可靠度问题。通过建立系统退化过程和突发失效过程的分布函数,导出了系统竞争失效的可靠度函数。结合Sandia微引擎系统进行实例分析,并对冲击强度与突发失效的临界阈值做了灵敏度分析,结果验证了模型的正确性,表明该模型可以有效提高可靠性评估的精度。     

无缝钢管张减成形的高精度有限元模型及实验验证

针对无缝钢管张减轧制过程中出现的壁厚横向分布不均现象,提出采用粘弹塑性有限元法建立轧制结果的高精度预测模型。通过高温压缩试验测定了材料的真应力-真应变曲线,根据粘弹塑性本构方程对材料力学性能测试曲线进行拟合,采用热力耦合显式算法对模型进行求解,以φ114×20.0 mm规格小口径厚壁管的张减工艺进行工业试验对仿真模型的精度进行验证,结果表明仿真所得壁厚尺寸与试验结果沿周向变化规律一致,内壁形状均为六边形,6个壁厚最大值平均值误差为0.35%,6个壁厚最小值的平均值误差为1.2%,说明建立的有限元模型具有很高的精度,可用于轧制结果的精准预测。     

基于VMD和ELM＿AdaBoost滚动轴承剩余寿命预测

为了精准预测滚动轴承的剩余使用寿命,提出一种基于VMD和ELM＿AdaBoost的滚动轴承剩余寿命预测方法。该方法首先利用变分模态分解对滚动轴承全寿命振动信号进行分解,得到多个模态分量,并提取各模态分量的奇异值作为滚动轴承故障特征信息。然后利用主成分分析（PCA）进行特征信息融合,建立滚动轴承性能退化评价指标。最后将经PCA融合后奇异值代入到ELM＿AdaBoost预测模型中,训练ELM＿AdaBoost预测模型,对滚动轴承进行退化趋势和剩余寿命预测。仿真实验结果表明,该方法具有更高的预测精度,其预测效果优于ELM预测模型及基于EMD和ELM＿AdaBoost预测模型,能够更好对滚动轴承的剩余寿命进行预测。     

基于粒子群算法的冷挤压模具结构参数优化设计

针对石油射孔弹挤压件,对一次挤压成形和先预挤压再终成形两种工艺进行了对比,确定了合理的工艺方案,模具结构采用预应力挤压组合凹模。采用拉丁超立方方法,分别对预挤压和终成形的组合凹模的径向直径比和过盈系数进行了抽样,应用有限元方法对抽样所得的不同结构进行数值模拟,将所得模拟结果作为响应,建立等效应力与组合凹模结构参数的Kriging模型。以降低凹模内壁最大等效应力为优化目标,分别对预挤压和终成形两个阶段的组合凹模结构参数进行了优化分析。应用Kriging模型结合粒子群算法,在结构参数的变量空间内进行全局寻优,得到了各组合凹模最佳的径向直径比和过盈系数,确定出优化的组合凹模结构尺寸,为该挤压组合凹模的设计提供了定量的优化依据。     

考虑路面时变的整车主动悬架的改进模糊PID集成控制策略

为提升某汽车的行驶平顺性及其适应路面时变的能力,提出一种座椅主动悬架和底盘主动悬架的改进模糊PID集成控制策略。相比于一般模糊PID控制方法,该控制策略能够根据轮胎所受路面激励和驾驶员座椅垂向速度的实时变化,在线调整控制器的量化因子、比例因子及PID参数值,以实现对控制力更精确的实时调控。建立八自由度整车平顺性模型,在MATLAB/Simulink软件中模拟汽车在A级、B级、C级和D级路面行驶的状况,结果表明:整车主动悬架改进模糊PID集成控制能够大幅提升汽车行驶平顺性和操纵稳定性,且效果明显优于模糊PID控制。