基于改进PSO优化模糊神经网络的数控机床故障诊断技术研究

数控机床故障具有隐蔽性和复杂性的特点,为了快速准确地识别数控机床发生的故障,结合粒子群算法全局搜索能力强、寻优速度快及模糊神经网络容错能力强、自适应性强的特点,提出了将模糊逻辑、RBF神经网络及粒子群算法有机结合的数控机床故障诊断方法。为了改善粒子群算法局部搜索能力,在标准粒子群算法的基础上,改进粒子群的速度更新公式和惯性权重,以此优化模糊神经网络结构参数,从而建立起改进PSO优化模糊神经网络的数控机床主轴伺服系统故障诊断模型。实验和仿真结果表明:与RBF神经网络、标准PSO优化模糊神经网络相比,改进PSO优化模糊神经网络的故障辨识准确性更高、泛化能力更强。     

基于改进的LMD和总变差的滚动轴承故障诊断

对工业设备中的滚动轴承进行故障诊断时,被测信号经常受到高频噪声和间歇噪声的干扰,导致信号分解和特征提取的精度较低。为解决此问题,提出一种基于总变差降噪（TVD）和改进的局部均值分解（LMD）的方法。采取总变差方法对信号进行降噪处理,选取合适的正则化参数,使得降噪后的信号在具有高信噪比的同时具有较低的均方根误差。对降噪后的信号进行局部均值分解,根据互相关系值和峭度选取最佳的PF分量,进行包络分析,实现对故障特征的提取。对实测信号进行实验验证。结果表明：所提方法可以达到有效的降噪效果,能准确提取复杂振动信号中的故障特征。     

基于MATLAB GUI的谐波减速器专用柔性深沟球轴承设计及接触分析系统

为缩短轴承设计、分析、计算周期,提高轴承设计效率和精度,将谐波减速器专用柔性球轴承作为研究对象,采用MATLAB GUI软件平台开发谐波减速器专用柔性球轴承设计及参数修正模块、轴承设计参数检测模块、接触应力计算模块和ABAQUS有限元联合分析计算模块。所设计的分析系统使用方便,只需输入轴承主参数,便可完成轴承参数设计、最大接触应力计算、有限元分析,且结果可在系统界面显示或以txt、Excel文件形式输出。介绍谐波减速器专用柔性球轴承设计方法,对已完成设计的轴承参数进行验证及分析,并进行多次工程应用。结果表明：该系统高效可靠。     

基于熵权TOPSIS模型的天津市海洋资源环境承载力评价

为评价和寻找影响天津市海洋资源环境承载力的关键因素,论文从海洋资源系统、海洋环境系统和社会经济系统中选取27项指标构建海洋资源环境承载力评价指标体系,运用熵权TOPSIS模型对天津市2007—2016年海洋资源环境承载力及3个子系统承载力进行评价,并采用灰色关联系数选择和识别影响承载力的关键因素。研究结果表明：2007—2016年天津市海洋资源环境承载力综合值处于0.341 2~0.566 4,为中等水平;2007—2016年天津市海洋资源环境承载力的发展态势呈“下降→平稳→上升→平稳”的趋势,其中2007—2010年呈不断下降趋势,2010—2012年呈较为平稳态势,2012—2014年明显上升,2014—2016年又逐步稳定;2007—2016年天津市海洋资源承载力变化幅度较低,海洋环境承载力呈先下降后上升趋势,社会经济承载力总体呈先下降后上升再下降趋势;采用灰色关联系数计算,发现SO2年度均值、环境污染治理投资占GDP比例等是影响天津市海洋资源环境承载力的关键因素。基于以上结论提出合理开发海洋资源、积极发展滨海旅游业等建议,以期提升天津市海洋资源环境承载力。     

边界润滑条件下机油污染物对摩擦学性能的影响

选用Fe、Cu、Al、Pb、SiO_2固体颗粒作为机油污染物,在模拟的发动机缸套-活塞环往复运动实验台上,研究边界润滑条件下固体污染物含量和尺寸对机油摩擦学性能的影响。实验结果表明:机油中的固体颗粒物导致摩擦因数和摩擦功损失增加,同时增加摩擦副接触面的表面粗糙度;摩擦因数、摩擦功损失、磨损量均随污染物含量、颗粒物尺寸的增加而增加,其中铁粒子污染物影响最大,铜次之,铅的影响最小;固体颗粒物会降低发动机性能,增加燃油消耗,为降低固体颗粒物对机油的影响,必须提高机油过滤精度。     

索梁耦合振动对拉索阻尼器的影响机理

为了解斜拉桥索梁耦合振动对拉索阻尼器减振效果的影响,建立了由拉索、主梁和线性粘滞阻尼器组成的理论模型,采用无量纲和复模态分析方法详细研究了索梁耦合振动对拉索附加阻尼器减振效果的影响,并与通用设计曲线法得到的结果进行了对比。结果表明,索梁的同相位耦合振动会大幅降低拉索阻尼器的减振效果且耦合程度越高,拉索阻尼器的效果就越差。通过分析阻尼器活塞的绝对位移发现,阻尼器减振效果的降低主要是由于主梁与拉索同步振动、阻尼器活塞相对速度降低、出力减小造成的。     

沙颍河流域面源污染负荷空间分布特征研究

沙颍河是淮河流域污染较为严重的河流。为正确分析沙颍河流域的面源污染负荷空间分布情况,在已有研究的基础上,采用改进的输出系数模型中农村生活废水、农田化肥流失、畜禽养殖流失、水土流失污染负荷、城镇地表径流污染模型5个模块,对流域面源污染空间分布进行了模拟和负荷估算。研究结果表明,4类污染物(COD,TP,TN,NH3-N)负荷量最大的区域为上游,其次为中游;单位面积负荷量最大的区域为中游。根据分析结果,确定沙颍河中游为今后重点污染治理的对象。     

GA-NN模型在保定市水环境承载力评价中的应用

水环境承载力评价对于区域的水环境与人类社会经济的健康可持续发展具有重要的意义。为研究保定市水环境承载力状况,应用相关性分析和主成分分析相结合的方法筛选出10个评价指标,建立了遗传算法(GA)优化BP神经网络(BP-NN)的GA-NN评价模型,并与BP-NN评价模型对比,最后应用评价模型进行评价。结果显示:2001-2016年保定市水环境承载力呈现提高趋势,虽然水环境承载力水平有所提高,但仍处于较弱承载水平。与未经优化的BP-NN相比,GA-NN评价模型的拟合精度更高,拟合误差更加稳定,泛化能力更强,可作为一种简洁有效的水环境承载力评价方法。     

基于AutoCAD平台的有限元后处理系统开发

有限元后处理是开展有限元分析的重要步骤,同时也是衡量一个有限元软件是否成功的重要因素。基于AutoCAD平台的DXF格式,对有限元后处理程序开发中的关键技术问题展开了研究,构建了基于AutoCAD平台的有限元后处理系统,并且结合面板堆石坝给出了应用实例。研究表明,基于AutoCAD平台的有限元后处理系统能直接与计算程序相连接,生成的DXF格式后处理文件可直接在AutoCAD平台下编辑,不需要额外编写程序代码来执行图形处理操作,可满足使用者个性化的显示要求,可为有限元计算分析提供便捷高效的后处理平台。     

原状黄土增湿过程中的土水特征曲线模型

黄土增湿过程是黄土持水特性与增湿变形特性相互影响的过程。已有的土水特征曲线模型主要描述土体的含水状态与吸力的相关关系,无法全面反映增湿过程中黄土的持水特性与变形特性。因此在固结仪上开展了新疆原状黄土的分级增湿试验研究,试验中引入能够全面反映土体含水状态和变形情况的"增湿水平"这一变量,并用增湿水平和吸力表征黄土土水特征曲线模型。结果表明:各竖向压力作用下增湿过程中,半常用对数坐标系下原状黄土增湿水平与吸力关系曲线形状相似,均明显的分为初期平缓段和陡降段两个阶段;竖向压力对增湿水平与吸力关系曲线的影响主要体现在初始吸力与陡降段斜率的不同,可以归一化为幂函数形式;为此建立了以增湿水平和吸力表征的土水特征曲线模型。并将该模型用于其他地区黄土,验证了所建模型适用于原状黄土的初始含水率和吸力状态、不同初始含水率的压缩状态,以及重塑黄土在压力作用下的增湿变形状态。