基于UXM-FAST-AHP的电力应急救援设施数字化改造设计

目的 物联网技术与数字化技术的发展催生了对电力应急救援设施管控的数字化改造需求。在这类功能较明确的既定目标产品开发中,更需要降低对子功能评价的主观偏差,理性科学地对各项子功能的重要性程度进行合理评价,并最终指导研发投入。方法 以电力应急救援物资数字化入网改造为实践对象,构建UXM-FAST-AHP分析模型,运用“原始+预想”用户旅程比对图,分析构筑理想的使用场景,通过功能分析技术搭建目标功能架构,在子功能集束的基础上,利用成对比较矩阵和层次分析法,降低主观评价偏差,分析各子功能的重要性程度,继而指导设计与研发投入。结论 UXM-FAST-AHP分析模型在既定目标产品的研发过程中也能实现清晰可靠的逻辑分析,有效地帮助既定目标产品开发过程中设计重点的梳理与评估。     

基于综合关联度的注塑成型工艺参数多目标优化研究

针对注射成型过程中的两个品质指标(翘曲量和收缩率),提出了基于综合关联度、Kriging模型及自适应遗传-蚁群算法的注射成型工艺参数优化方法。首先给出了综合关联度的定义及计算方法,然后给出了Kriging模型的拟合方法和自适应遗传-蚁群的优化算法。在结合带凸沿杯子的注射成型具体实例研究中,首先给出了注射成型工艺参数的范围,其次给出了基于正交实验的设计变量确定方法,然后基于超拉丁立方实验及Kriging方法进行模型近似,最后利用自适应的遗传-蚁群算法进行优化求解。模流分析及实际注塑实验表明,注射成型工艺参数优化的结果可靠,具有较好的实际意义。     

基于移动最小二乘的注塑模浇注系统稳健设计

注塑模浇注系统设计是模具设计中较为重要的一环,因此对浇注系统的优化设计研究开展得较早,但在已有的研究中,均没有考虑随机因素波动对成型质量的影响。针对该问题,选取最大翘曲变形量为成型质量指标,提出了基于可拓关联变量筛选、移动最小二乘及蚁群优化的浇注系统稳健设计方法,通过数值模拟及实例验证,表明该方法减小了响应的方差,并有效地提高了塑件的尺寸公差。     

基于关联度及Kriging模型的注塑成型稳健优化设计研究

注塑成型过程的参数设计是一影响因素多、非线性强的优化问题。因此,对该类问题的研究较多,但在已有的研究中,很少考虑随机因素波动对成型质量的影响。针对该问题,选取最大翘曲变形量为成型质量指标,提出了基于关联度及Kriging模型的注塑成型过程的稳健优化方法,该方法在满足成型质量要求的前提下,能自动调整sigma的水平进行稳健优化。优化设计的结果表明该方法提高了最大翘曲量的Sigma水平;通过数值模拟及实际注塑试验,表明该方法有效地提高了塑件的尺寸公差。     

基于ADAMS和MATLAB的轮式移动机器人路径跟踪研究

为了减少开发和研究成本,把Pro/E建立的轮式移动机器人三维模型导入机械动力学软件ADAMS中,添加外部载荷及约束,并在MATLAB/Simulink中建立轮式移动机器人的控制模型。通过Controls接口将两者连接起来,同时将ADAMS中测量得到的距离误差、航向误差、整体滑移角3个参数反馈给控制模型,实现联合仿真,模拟了实际轮式移动机器人在真实环境下的路径跟踪控制。通过对仿真结果的观察和分析,验证了联合仿真方法和路径跟踪算法的有效性。     

基于动态特性分析的SG-90200大型粉碎机刀架轴设计与研究

刀架轴强度、刀片间隙、动态特性等参数对塑料粉碎机粉碎效果有较大影响。为确保SG-90200大型粉碎机工作的可靠性,避免刀架轴断裂,降低粉碎机振动,提高粉碎效率,对刀架轴危险截面进行校核,所得结果满足设计要求;采用正交试验与样机验证相结合的方法,得出刀架轴最佳刀片间隙、动刀厚度及刃高参数;运用ANSYS Workbench对其进行动力学、静力学分析,采用动平衡机HQ-500及动态信号分析仪COCO-80对最优刀架轴结构进行动态特性实验,将有限元分析结果与动态信号分析仪测得的动态特性实验结果进行对比,研究结果显示:两者频率误差控制在5%以内,HQ-500动平衡机测试其动平衡度在95%以上;同时,SG-90200大型粉碎机刀架轴与批量生产的SG-4390型粉碎机刀架轴静力学分析结果相当,其粉碎效率及能耗最优;ADAMS动力学分析显示,随着刀架轴所受粉碎载荷的增加,刀架轴所受冲击也增大。     

基于随机机会约束规划的复合材料层合板固有频率的铺层角优化设计

对具有随机弹性常数的复合材料层合板的固有频率优化问题进行研究。从单层板的刚度矩阵出发,给出层合板的刚度特性及一阶固有频率最大化的确定性模型,再根据Liu提出的随机机会约束理论,建立了一阶固有频率最大化的Maximax及Minimax的机会约束规划模型,根据试验及随机理论假设弹性常数服从经验分布,给出了弹性常数的经验分布随机数产生及处理随机机会约束的算法,再给出了基于随机模拟的遗传算法求解方法。最后给出了一个具体的复合材料层合矩形板在四边简支边界条件下基频优化的实例,验证了基于随机模拟的遗传算法求解的有效性。