螺旋输送机叶片母线DEM-FEM设计研究

针对垂直螺旋输送机在输送矿粉时,螺旋叶片母线函数设计缺乏理论依据的问题进行了研究。以输送效率、最大变形量、应力分布作为结构是否合理的评价标准。采用单质点理论对新型螺旋叶片进行了初步的设计,并且提出了一种基于颗粒孔隙率用于评估EDEM周期性模型精确度的算法。建立EDEM模型并对其进行了仿真计算,与单质点理论计算结果相比较,结果表明单质点理论仅能大致表现颗粒运动变化趋势,难以准确地反映实际运动变化状况;并对45%填充率、1200 r/min工况下的垂直螺旋输送机进行了DEM-FEM联合仿真分析,发现在垂直螺旋输送机中倾斜直母线型螺旋叶片最大应力载荷与最大变形量显著小于传统的水平直母线型螺旋叶片,为之后的垂直螺旋输送机的叶片结构设计提供参考。     

基于WOA算法的串级模糊PID吊车控制

为了同时解决吊车在复杂工况下运行时负载的摇摆问题和小车定位问题,设计了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)优化的吊车串级模糊PID控制系统。根据吊车动力学结构特征,将吊车系统分为内外两个子系统进行串级控制,保证了内部独立性的同时,又加强了系统的抗干扰能力。考虑到WOA算法调节参数少,寻优能力强的特点。设计出了一种对吊车控制系统的内部参数(量化因子、比例因子)进行在线自整定的控制策略,解决了该类参数以往严重依赖于人工试凑法调整的缺陷,使得控制系统的性能达到了最优。通过设计传统PID吊车控制系统、串级模糊PID系统、以及设计传统PSO算法优化的吊车系统作为对比,实验结果证明,基于WOA算法控制的串级模糊PID吊车控制策略更好,具体表现在其对负载的消摆作用更好,同时吊车的小车定位时间更短,超调量等各项性能指标更出色。还设置了不同吊装高度的变绳长实验,表明所提出的控制系统对参数变化不敏感,可直接移植于不同的吊车系统,具有广泛的适用性。     

铸造起重机结构疲劳再制造关键技术

铸造起重机常在高工作级别中工作,由于焊接工艺的缺陷,在使用过程中经常产生焊缝开裂等情况,需要进行焊接修复,修复的质量决定了起重机安全运行的时长。针对以上问题,文中提出了一种基于强度的起重机焊缝开裂修复的设计方法,通过对铸造起重机进行实地测量和分析确定易开裂的焊缝位置,并建立对应的有限元整机模型;对产生开裂位置处局部结构进行改进,确定局部应力变化范围,划分子模型;同时以子模型作为研究对象,导入Ansys软件中进行局部应力分析,以加固结构的最大等效应力作为优化目标,对修复结构的特征几何尺寸进行多参数的耦合仿真试验分析,采用交叉试验方法最终得到强度最高的焊缝裂纹修复结构。