插齿机静压支承所受载荷的正交试验优化设计

针对插齿机高速运行过程中主轴转速、弹簧回复力、静压支承面摩擦系数等可控因素对静压支承所受载荷的影响问题，基于正交试验设计方法，利用多体动力学软件，建立了插齿机主传动系统虚拟样机模型，设计了9种试验组合方案，并对这些方案进行了仿真分析．利用极差分析法和方差分析法对仿真结果进行了分析，优选出静压支承所受载荷最小的组合方案．     

一种基于外罚函数法的结构可靠性分析方法

针对含不确定性可靠性设计优化问题,提出了一种基于外罚函数法的结构可靠性分析方法.该方法通过惩罚因子,构建增广可靠性优化设计目标函数,将可靠性优化问题转化为一系列无约束优化问题,然后利用惩罚因子逐步迭代求解可靠性指标.数值算例和工程算例表明该方法对于具有一定非线性程度的功能函数具有良好的收敛性以及较高的计算效率.     

重载下滚动直线导轨副的接触特性

针对现有数控机床滚动直线导轨副的研究仅限于外力小于临界力时的情况,求解了当外力大于临界力时的静力学特性参数。假设在轻载下,滑块和直线导轨都给滚珠施加相等的压力,则滚珠的压缩变形量是传统结果的2倍,据此对外力小于临界力时的刚度公式进行了改进。考虑在重载下上滚珠受力但下滚珠不受力,建立了滚动直线导轨副的刚度公式,从而构建了外力小于临界力以及大于临界力时的完整刚度公式,并通过有限元法获得了滚珠与滚道之间的接触应力和接触变形量。理论分析表明:导轨副在轻载下,上滚珠力是外力的隐函数,但外力是上滚珠力的显函数;在轻载和重载的整个范围内,导轨副的所有静力学特性参数都是上滚珠力的显函数。仿真结果表明:当外力小于临界力时,上滚珠力和刚度均随预载荷等级的提高而增大;当外力大于临界力时,导轨副刚度随外力的增大而增大,上滚珠力和刚度都不依赖预载荷等级;上滚珠力随外力的增大而增大,下滚珠力随外力的增大或预载荷等级的降低而减小;上滚珠刚度随外力的增大而增大,下滚珠刚度随外力的增大而减小。推导的完整刚度公式可为分析数控机床滚动直线导轨副的接触特性提供参考。     

基于神经网络的模糊综合评价方法

运用神经网络确定模糊综合评价中的权重值,使权重值更符合实际情况。采用改进的反向传播算法训练网络,逐步修正网络的连接权值,使模糊综合评价指标的权重值逐渐接近实际情况,得到较好的训练效率和效果。最后利用该方法对液压凿岩机进行性能评价,验证了该方法的正确性。     

采用俞茂宏统一强度理论求解圆筒和球壳的极限值

使用俞茂宏统一强度理论,获得了薄壁圆筒的弹性极限压强和最小壁厚,并根据钢管与核心混凝土的横截面面积,求解了厚壁圆筒的纵向极限承载能力;按照俞茂宏统一强度理论,得到了球壳的弹性极限压强和最小壁厚。计算表明:对于薄壁圆筒,其弹性极限压强随中间主应力系数的增大而增大;当中间主应力系数很小时,弹性极限压强随拉压强度比的增大而略微减小,而当中间主应力系数较大时,弹性极限压强随拉压强度比的增大而增大;最小壁厚随中间主应力系数的增大而减小;当中间主应力系数很小时,最小壁厚随拉压强度比的增大仅有微小的增大,而当中间主应力系数较大时,最小壁厚随拉压强度比的增大而减小。对于厚壁圆筒,增加中间主应力系数或套箍指标都将提高其纵向极限承载能力;当中间主应力系数较小时,纵向极限承载能力随拉压强度比的增大而减小,而当中间主应力系数较大时,纵向极限承载能力随拉压强度比的增大而增大;塑性极限内压强随径厚比的增大而逐渐降低。对于球壳,其弹性极限压强随拉压强度比的增大而减小,最小壁厚随拉压强度比的增大而增大。     

组合式永磁同步直线电机端部效应力研究

为了改善永磁同步直线电机的推力波动特性,针对其结构特点,提出了组合式永磁同步直线电机这一新型结构并介绍了组合式永磁同步直线电机的结构特点;以平板式短初级长次级永磁同步直线电机为例,用傅立叶级数方法对传统永磁同步直线电机和组合式永磁同步直线电机的端部效应力进行了分析,获取了最小化端部效应力的铁芯长度选取方法;利用有限元方法对两种电机的端部效应力解析结果进行仿真验证,用两种电机的原型样机实验平台进行了静磁阻力实验.仿真和实验结果表明,组合式永磁同步直线电机有效减小了端部效应力和静磁阻力,使电机的推力波动特性得到明显的改善.     

面向对象的轴类零件特征造型系统设计

基于面向对象的特征建模思想，在AutoCAD 2000软件平台上，设计开发了轴类零件特征造型系统．该系统基于主、辅形状特征自动设计轴类零件的三维模型，并具有特征信息交互设计，特征编辑和特征文件输出等功能，为实现CAD／CAM集成提供了一种途径．     

基于Pro/E的齿轮零件特征造型系统开发

基于Pro/Engineer开发平台,应用Pro/Toolkit开发工具和VC++6.0程序设计语言,在设计开发齿轮类零件三维参数化造型系统的基础上,进一步开发了基于直齿圆柱齿轮传动设计的特征造型系统.将传统的直齿圆柱齿轮设计转化为利用线图程序化处理及列表函数插值的人机交互设计.     

基于知识欧姆定律的产品开发耦合活动重叠时间研究

针对产品开发过程中耦合活动重叠执行时间难于量化的问题,从知识欧姆定律的角度分析耦合活动重叠执行特性,建立了知识存量函数、知识阻函数及知识流强度函数.基于知识的难易程度和上游活动的可变度构建上、下游活动的知识返工时间函数,以全局收益最大化建立耦合活动重叠执行的时间模型.最后,结合实例运用Matlab仿真优化求出了使全局收益最大化的下游活动最佳介入时间,验证了该方法的有效性和可行性.     

基于粒子群算法和增广拉格朗日乘子法的混合可靠性分析

本文提出了一种基于粒子群算法和增广拉格朗日乘子法的混合可靠性分析方法.该方法通过引入参数的不确定性和区间变量,得到一种概率-区间混合不确定模型,充分利用增广拉格朗日乘子法将有约束优化问题转化为无约束优化问题,基于此进行求解和结构可靠性分析.数值算例和工程实例验证了该算法在计算结构可靠性问题时对于线性和非线性的功能函数有良好的收敛性和较高的计算效率.