易损棒料高速柔和交接关键技术参数分析与优化

描述批量生产同种规格小尺寸圆柱条形产品的典型工艺,提出易损棒料高速轴向-径向柔和交接工艺需求。通过对比现有交接方法,分析高速柔和交接运动特征和关键技术,提出一种新型偏置鼓轮交接原理和机构设计方案。基于空间几何变换方法及旋转矩阵方法构建了偏置鼓轮交接机构的运动学和动力学数学模型,进而提出多目标参数优化问题,并结合高速卷接机实例采用MOGA方法计算新型交接机构关键参数的全局Pareto最优解。通过与蜘蛛手机构的对比分析表明偏置鼓轮交接方法具有更好的柔和特性和结构紧凑性,结构上也比蜘蛛手简单很多,是一种具有应用前景的新型交接机构。     

棒料径向约束精密剪切装置的设计

本文论述了用于汽车轴承单元零件热锻用约束剪切下料装置的结构形式、工作过程和设计要点,并给出了实用的装置结构。该装置安装在普通冲床上,对热棒料进行剪切,实践表明该装置工作可靠,节约能源。     

结构与控制系统的一体化设计--柔性臂和控制系统的融合设计

将结构柔性动力学理论和现代控制理论相结合,以单输入输出的柔性臂控制为例,在机械系统的转动惯量最小化、一阶固有频率最大化和系统暂态响应控制能量最小的多目标评价下,通过柔性臂的结构尺寸、驱动力的作用位置和系统状态反馈的增益等设计变量的融合设计,实现柔性臂机电系统暂态响应等综合性能的提高．提出了对于多刚体多柔体耦合的复杂机电系统设计,应用模态法降低控制器维数,通过融合设计实现机电耦合设计的方法．从复杂的结构、控制系耦合特征出发,提出了结构与控制系统一体化工程设计的实现方法．以传统的结构和控制反复设计为比较对象,证明了此方法对于解决机械结构参数和控制参数之间的强耦合、提高系统综合性能的有效性．     

柔性作业车间调度的动态禁忌粒子群优化算法

针对复杂的多目标柔性作业车间调度问题(FJSP),提出一种基于全知型粒子群优化(FIPS)和动态禁忌搜索(TS)的混合Pareto算法,它在利用FIPS的全局搜索能力确定搜索方向后,通过TS进行有效的局部搜索以提高算法的搜索性能.该算法采用基于强度的适应度函数来评价粒子,以使非劣解均匀分布于Pareto前沿;采用基于公共关键块的多种邻域结构,既保持了种群的多样性,避免算法陷入局部最优,又有效提高了算法的收敛速度.算法中还引入了基于变异的自适应扰动策略来进一步增加解的多样性.对不同规模实例的比较实验表明,文中所提出的算法具有较好的搜索性能,是一种求解大、小规模多目标FJSP的有效算法.     

RTA-T系列船用柴油机非标定工况下的柔性设计与性能优化

主要以Sulzer RTA84T机所采用的柔性模块设计与优化技术为例,分析带有燃油品质设定的可变喷油正时(VIT FQS),可变排气阀关闭正时(VEC),负荷控制缸套水综合冷却(IPDLC)以及根据负荷变化控制气缸润滑(LCD)等优化措施的工作原理及其应用。     

基于公理设计的多目标优化方法研究

针对利用多目标优化理论进行产品设计时存在求解困难的问题,综合应用多目标优化理论与公理设计理论,提出利用公理设计理论独立公理中的全参直度和全能直度来解决多目标优化问题中求解困难的一般方法．并通过对一个简单的多目标优化问题的求解,验证了该方法的有效性．     

柔性铰链运动性能多目标优化设计

分析了表示柔性铰链运动性能的柔度矩阵.以影响其性能的关键因素即柔性铰链的结构参数为设计变量,提高柔性铰链的转动性能为目标,建立了其多目标优化模型,并给出了基于Powell内点惩罚函数法的直圆型柔性铰链优化设计实例;优化结果说明该方法的有效性和实用性.对优化前后柔性铰链的运动性能进行了分析比较;结果表明,当施加一确定力时,优化后柔性铰链的运动性能比优化前有了明显提高,达到了改善直圆型柔性铰链运动性能的目的.     

混合工作日历下柔性作业车间多目标调度优化方法

针对混合工作日历下柔性作业车间多目标调度的困难,提出了一种基于NSGA Ⅱ的多目标优化方法。基于设备工作日历的时间推算机制,设计了时间推算函数;采用"分段"方式对工序和设备进行编码;采用"分段"交叉和变异方式进行交叉和变异操作;采用"遗传算子改进策略"保证交叉、变异操作后子代个体的可行性,以减少计算量;采用基于设备工作日历的时间推算函数于解码操作中,用于准确计算工序的起止时刻,以保证调度方案的可行性;采用2种技术于解码操作中,用于缩短生产周期,以提高调度方案的质量:一是将工序时间细分为设备调整时间和加工时间,使下道工序的设备可提前调整,二是安排工序时采用正向可插入式挤压调度方法。结果表明:提出的方法能在可接受的计算时间内得到有效的混合工作日历下柔性作业车间多目标调度Pareto解集供调度人员决策。     

高速电子开口装置动态仿真与设计

以丰田电子开口机构为研究对象,在ADAMS软件中建立其虚拟样机模型;以平纹织物的开口形式,对综框运动规律进行运动学仿真分析与验证.此外,在柔性体基础上对该机构进行动力学仿真分析和频谱分析,并以此结果为依据对其结构进行改进,使改进后的开口装置能够在更高转速下正常工作.     

柔性优化数学模型的建立与分析诊断

采用面向对象的建模方法 ,为优化设计建立具有柔性的数学模型 ,并通过对数学模型的分析诊断排除建模中的错误 ,保证模型正确性 ,为后续的优化方法的智能选择奠定基础。     

棒线材工艺优化系统

通过建立全模式化的目标函数及约束条件模型 ,将棒线材轧制过程优化问题归结为带有不等式约束条件的非线性规划问题。对约束条件采用 ALM法处理 ,对新的无约束目标函数采用 BFGS法寻优计算。该优化系统计算效率及精度高 ,且算法稳定     

基于遗传粒子群算法风电机组变速与变桨系统PI控制器设计

为了提升风电机组的控制精度并降低关键承载部件的载荷情况,通过遗传粒子群方法研究了变速与变桨系统PI控制器的设计。首先,采用泰勒级数将风电机组线性化展开为状态空间方程。然后通过提取输入、输出和平衡点分别构建变速与变桨系统的数学模型。其次,分别采用Routh法和最小二乘法将变速与变桨系统辨识为低阶惯性系统和惯性时延系统。然后分别基于时间加权绝对误差积分准则和Chien-Hrones-Reswick法整定变速与变桨系统PI控制参数。最后,采用帕累托方法分配控制目标的权重关系并基于遗传粒子群算法优化变速与变桨系统PI控制参数,进而采用最小二乘法将其分别与风速和桨距角拟合构建自适应PI控制。结果表明：在变速控制中能够有效提升输出功率并抑制塔架顶部侧向振动;在变桨控制中能够有效平抑输出功率和发电机转速波动并降低叶片根部载荷情况。可见通过遗传粒子群方法设计的变速与变桨系统PI控制器具有良好的有效性和适用性。     

梯形振子杆的优化设计

本以梯形振子杆的重量为最小优化目标，建立了力学计算模型，讨论了对梯形振子杆优化设计的诸多影响因素，选择了优化方法，并给出了优化实例。     

变节距滚子链匀速机理探讨

对变节距滚子链传动的匀速机理进行了分析,提出了使链速波动幅度显著下降的滚销新结构.     

金属带式无级变速传动节圆半径优化设计

无级变速传动是汽车理想的传动方式，是研究者和汽车公司研究的重点。通过建立金属带式无级变速传动的力学分析模型，导出了确定无级变速传动中最大转矩传递能力时最佳节圆半径的计算公式，提出了了对无级变速传动进行节圆半径优化的设计方法和步骤，并进行了实例计算分析，结果表明，通过节圆半径优化能够提高带传动的承载能力。研究结果为进一步研究无级变速传动系统提供了理论分析方法和设计依据。     

面向柔性装配系统的人机一体优化设计

工程设计过程可看作是一约束确定与满足过程,柔性装配系统的优化设计也是一约束优化问题。遗传算法是一种广泛应用于复杂工程技术系统设计的有效方法,但用遗传算法求解约束优化问题比较困难。在人机一体化概念的基础上,讨论了如何通过优化开始前的约束预处理、优化过程中的约束处理以及建立变异库给变异操作一个进化方向,来将以约束形式表达的领域知识融合到优化搜索过程中,从而提高了遗传算法的优化性能,并在柔性装配系统中成功地实现了人机一体优化设计。     

变截面圆杆轴向拉压时的剪应力分析

通过分析变截面圆杆轴向拉压时横截面上的应力问题,论证了在该类圆杆横截面上存在沿径向的剪应力,导出了计算该剪应力的公式。算例表明,在某些情况下剪应力必须考虑。     

加工变螺距螺杆的一种改进设计

通过对变螺距螺纹进行了数学、物理和成形机理的理论分析，给出了基于普通车床上的一种加工系统设计．     

混合离散变量优化方法在机械设计中的应用

在机械优化设计中,混合离散变量优化方法得到了广泛的应用,具有较高的工程应用价值。通过实例证明离散变量优化方法比常规优化设计效率高,可靠性好,是目前解决机械优化设计问题的有效途径。