检索结果-内蒙古大学图书馆

机械设计与研究 2017年第1期33卷 58-62页

作者：杜义贤张严李涵钊三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

利用连续性优化迭代算法求解具有逼近0/1离散特性的拓扑优化模型时,普遍存在向0/1两端极化效果差的问题,在拓扑结构上表现为边界灰度单元,为此,提出了一种具有逼近0/1离散特性的优化迭代算法——极化优化准则法(Polarized Optimality Cr... 详细信息

利用连续性优化迭代算法求解具有逼近0/1离散特性的拓扑优化模型时,普遍存在向0/1两端极化效果差的问题,在拓扑结构上表现为边界灰度单元,为此,提出了一种具有逼近0/1离散特性的优化迭代算法——极化优化准则法(Polarized Optimality Criterion Method,POCM)。该算法与SIMP插值模型相结合,在算法更新迭代模型中,构建了具有向两端逼近特性的极化算子,从优化算法本质上使最优解逼近0/1离散特性,有效抑制了拓扑边界上的灰度单元,得到了具有清晰边界的最优拓扑构型,且提高了优化求解效率。经典数值算例表明所提方法的正确性和有效性。

关键词：拓扑优化优化算法灰度单元 0/1离散

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基于共轭原理的棒铣刀铣削直齿齿轮的轨迹规划

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机械设计 2017年第9期34卷 43-47页

作者：杜义贤王成杜大翔田启华三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

传统齿轮加工依赖于专用齿轮机床和专用齿轮刀具,小批量多品种齿轮加工时需配备多种齿轮刀具,且齿轮加工柔性差。针对这一问题,采用四轴卧式加工中心和棒铣刀,基于齿条刀具刀刃和齿轮廓线的共轭曲线理论,得到齿轮加工展成原理的数学模型... 详细信息

传统齿轮加工依赖于专用齿轮机床和专用齿轮刀具,小批量多品种齿轮加工时需配备多种齿轮刀具,且齿轮加工柔性差。针对这一问题,采用四轴卧式加工中心和棒铣刀,基于齿条刀具刀刃和齿轮廓线的共轭曲线理论,得到齿轮加工展成原理的数学模型,获得齿面形成的包络线。通过坐标变换,将复杂的包络线变换为棒铣刀的平移运动和齿轮的旋转运动,得到了一种由模数、齿数、齿宽、刀具半径参数驱动的柔性齿轮加工轨迹规划的方法,可实现不同模数齿轮的柔性加工。以直齿齿轮铣削试验为例,验证该轨迹规划方法的有效性。

关键词：共轭曲线理论齿轮加工刀具轨迹规划

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基于灰色神经网络建模的刀具可靠性评估

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现代制造工程 2017年第3期 106-111,76页

作者：陈保家朱晨希严文超吴志平陶立涛三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室宜昌443002 三峡大学机械与动力学院宜昌443002 长江三峡技术经济发展有限公司北京100038

针对失效样本数据缺失的刀具可靠性评估,提出一种基于灰色神经网络建模的可靠性评估方法。通过试验在线测取加工过程中数控机床刀具的振动信号和磨损量数据,利用小波包分解、时域统计和相关性分析,提取显著性特征量,包括小波能量熵,第7... 详细信息

针对失效样本数据缺失的刀具可靠性评估,提出一种基于灰色神经网络建模的可靠性评估方法。通过试验在线测取加工过程中数控机床刀具的振动信号和磨损量数据,利用小波包分解、时域统计和相关性分析,提取显著性特征量,包括小波能量熵,第7频带和第9频带的小波能量,第7频带均值、方根幅值、均方根值和标准差,建立灰色神经网络模型,以所提取的7个显著性特征量为输入,以刀具磨损量为输出训练网络模型。输入待评估样本数据,获取刀具磨损量的预测数据,结合预先设定的失效阈值确定其伪失效寿命。最后利用威布尔分布模型对其伪失效寿命数据进行分布估计,完成刀具的可靠性评估。仿真试验结果表明:灰色神经网络模型与灰色预测模型相比,具有更高的预测准确率。

关键词：可靠性评估灰色神经网络威布尔分布特征量磨损量预测

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原位自生TiC-M_7C_3粒柱混杂结构及其干滑动摩擦学特性

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中国有色金属学报 2017年第10期27卷 2062-2071页

作者：袁有录张屹李铸国三峡大学机械与动力学院水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室宜昌443002 常州大学机械工程学院常州213164 上海交通大学材料科学与工程学院上海市激光制造与材料改性重点实验室上海200240

以Fe-Ni-Cr-Ti-C粉末为原料,采用等离子束原位冶金技术在低碳钢表面合成颗粒柱体混杂增强TiC-M_7C_3/Fe复合涂层。利用光学显微镜、扫描电镜、电子能谱、X射线衍射仪、同步热分析仪及热力学计算,分析T C与M_7C_3混杂生长特征,考察干滑... 详细信息

以Fe-Ni-Cr-Ti-C粉末为原料,采用等离子束原位冶金技术在低碳钢表面合成颗粒柱体混杂增强TiC-M_7C_3/Fe复合涂层。利用光学显微镜、扫描电镜、电子能谱、X射线衍射仪、同步热分析仪及热力学计算,分析T C与M_7C_3混杂生长特征,考察干滑动摩擦条件下粒柱混杂结构的摩擦学特性。结果表明:原位合成时初生相TiC可作为次生相M_7C_3的形核基底促进M_7C_3形核;Ti C-M_7C_3粒柱混杂与单一M_7C_3增强相比耐磨性提高了31.5%;其干滑动摩擦温升与滑动距离之间符合指数渐近稳定关系y=a-b×cx;混杂增强时,M_7C_3磨损面裂纹率和脆性剥落坑增加,涂层的干滑动磨损机理主要为磨粒磨损和氧化磨损。

关键词：原位冶金 TiC-M7C3 混杂结构干滑动摩擦学

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变质量俯仰系统分区间PID位置跟踪控制方法研究

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舰船科学技术 2017年第4期39卷 116-121页

作者：方子帆马增武杨守期葛旭甫杨蔚华三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 三峡大学新能源微电网湖北省协同创新中心湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

变质量俯仰系统随载荷质量和俯仰角位移的变化,其俯仰体质心位置随之变化,进而其驱动转矩等因素也随之变化。为设计变质量俯仰系统的自适应控制策略,提出了俯仰机构驱动电机的分区间PID控制方法。以位置随动精度和随动时间为目标,设计... 详细信息

变质量俯仰系统随载荷质量和俯仰角位移的变化,其俯仰体质心位置随之变化,进而其驱动转矩等因素也随之变化。为设计变质量俯仰系统的自适应控制策略,提出了俯仰机构驱动电机的分区间PID控制方法。以位置随动精度和随动时间为目标,设计了位置环三区间PID控制方法。基于ADAMS与Simulink联合仿真技术,建立了变质量俯仰系统虚拟样机模型。通过仿真与物理样机试验,对比分析经典PID和分区间PID控制算法的位置控制准确性和快速性。研究结果表明,分区间PID控制算法在规定响应时间范围内,误差精度不超过0.5°,能有效提高变质量俯仰系统的控制精度。

关键词：变质量俯仰系统三环控制系统分区间PID控制算法联合仿真

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浮标系泊结构的参数优化匹配方法研究

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舰船科学技术 2017年第11期39卷 69-74页

作者：方子帆余红昌郑小伟何雪辉葛旭甫徐浩谢旭光三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 三峡大学新能源微电网湖北省协同创新中心湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

针对浅海浮标系泊结构姿态控制问题,进行系统参数优化匹配计算方法研究。首先进行系泊结构力学分析,建立系统的力和力矩平衡方程,推导出系泊系统状态的描述方程;采用系泊系统起锚角和检测设备舱的倾斜角度为约束条件,取锚链型号和重物... 详细信息

针对浅海浮标系泊结构姿态控制问题,进行系统参数优化匹配计算方法研究。首先进行系泊结构力学分析,建立系统的力和力矩平衡方程,推导出系泊系统状态的描述方程;采用系泊系统起锚角和检测设备舱的倾斜角度为约束条件,取锚链型号和重物球质量作为设计变量,建立锚链的垂直高度相对误差最小为目标的系统参数优化匹配的数学模型;用最小二乘法求解非线性方程组,进行分层变量优化计算。所提出的系泊系统结构参数优化计算方法可为浮标系泊系统结构设计提供理论依据。

关键词：浮标系泊结构参数优化优化模型分层变量优化计算

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海洋拖曳绞车液压系统设计与仿真研究

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液压与气动 2017年第10期41卷 60-66页

作者：方子帆葛旭甫徐浩谢旭光马增武何孔德三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 三峡大学新能源微电网湖北省协同创新中心湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

针对海洋拖曳系统作业过程中缆长调整、拖曳及应急回收的特殊工况需求,进行海洋拖曳绞车液压系统设计与研究。结合不同工况特点和技术要求,提出了海洋拖曳绞车液压系统方案;运用AMESim软件进行建模仿真,验证了方案的可行性。在此基础上... 详细信息

针对海洋拖曳系统作业过程中缆长调整、拖曳及应急回收的特殊工况需求,进行海洋拖曳绞车液压系统设计与研究。结合不同工况特点和技术要求,提出了海洋拖曳绞车液压系统方案;运用AMESim软件进行建模仿真,验证了方案的可行性。在此基础上,以缆长调整工况为例,分析了机械等效转动惯量、可调节流阀开度、蓄能器以及考虑波浪因素对负载速度波动的影响。结果表明:适当增大机械等效转动惯量和可调节流阀开度、增加蓄能器可以提高负载运动的平稳性;波浪力幅值和频率对负载速度波动有较大的影响。

关键词：海洋拖曳绞车液压系统设计速度波动 AMESim仿真

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多群体混合进化算法求解IPPS问题

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计算机应用研究 2017年第9期34卷 2594-2598页

作者：杜轩潘志成张屹陆曈曈三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学经济与管理学院湖北宜昌443002

针对工艺规划与调度集成(integration of process planning and scheduling,IPPS)问题求解复杂性,为提高求解效率,设计了包含探索种群、寻优种群和最优种群的多群体混合进化算法,通过运用混合遗传算法和基于聚类淘汰机制的差分进化算法... 详细信息

针对工艺规划与调度集成(integration of process planning and scheduling,IPPS)问题求解复杂性,为提高求解效率,设计了包含探索种群、寻优种群和最优种群的多群体混合进化算法,通过运用混合遗传算法和基于聚类淘汰机制的差分进化算法分别更新探索种群中工艺链和加工顺序链,保持可行解多样性和差异性;然后利用克隆领域搜索算法完成寻优种群中可行解的克隆和领域搜索,进一步提高种群质量;最后按照精英保留策略更新最优种群获得全局最优解。通过实例计算对比,结果显示算法搜索效率和求解质量均有明显改善,且稳定性较好,表明该算法求解IPPS问题的可行性及优越性。

关键词：工艺规划与调度聚类差分进化算法克隆

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仿鱼罩式无动力捕获装置设计与分析

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机械设计与研究 2017年第1期33卷 54-57,62页

作者：方子帆徐浩覃涛何孔德马增武谢旭光三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学新能源微电网湖北省协同创新中心湖北宜昌443002

针对复杂海况下水下装备的捕获问题,根据传统捕鱼罩结构形式,提出了一种面对点捕获方式,设计出具有锁紧与解锁功能的四连杆捕获机构,开发出由支撑外壳和四连杆捕获机构组成的新型仿鱼罩式无动力捕获装置。基于RecurDyn、Adams、Workbenc... 详细信息

针对复杂海况下水下装备的捕获问题,根据传统捕鱼罩结构形式,提出了一种面对点捕获方式,设计出具有锁紧与解锁功能的四连杆捕获机构,开发出由支撑外壳和四连杆捕获机构组成的新型仿鱼罩式无动力捕获装置。基于RecurDyn、Adams、Workbench环境,对捕获系统进行了运动学、动力学、有限元分析研究。研究结论表明,该装置可以在无动力条件下稳定地捕获水下装备,捕获过程方便、安全可靠;基于数字化设计分析技术为海洋工程装备开发提供了有益的探讨。

关键词：水下装备仿鱼罩式无动力捕获装置

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无失效样本信息下的机械运行可靠性评估

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组合机床与自动化加工技术 2017年第11期 48-51,56页

作者：肖文荣陈法法陈保家三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 西安交通大学陕西省机械产品保障与诊断重点实验室西安710049

为了解决单台机械设备可靠性评估过程中样本难以获取和可靠性评估结果难以反映设备个性特征的问题,对在无失效样本信息条件下的机械运行可靠性评估进行了研究。基于故障既是状态(设备性能和状况)又是过程(故障萌生和扩展)这一本质属性,... 详细信息

为了解决单台机械设备可靠性评估过程中样本难以获取和可靠性评估结果难以反映设备个性特征的问题,对在无失效样本信息条件下的机械运行可靠性评估进行了研究。基于故障既是状态(设备性能和状况)又是过程(故障萌生和扩展)这一本质属性,提出设备的运行信息是辨别设备是否可靠运行的关键证据;为了提高证据的证据力,提出了一种基于支持向量数据描述方法以形成支持证据空间的方法;针对无失效样本信息的问题,提出了支持证据统计方法。最后利用一个轴承失效实验验证了方法的可行性。

关键词：运行可靠性机械可靠性运行信息无失效样本

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