基于有限元的麻花钻钻孔过程研究

为了研究麻花钻钻孔成形机理，将麻花钻的钻孔过程划分成三个阶段.采用有限元分析软件Deform3D对麻花钻的钻孔过程进行仿真研究.对仿真过程中涉及的相关技术与关键参数的设置进行了分析，通过建立钻孔有限元模型，模拟麻花钻钻孔过程中切屑的形成，分析了麻花钻钻孔过程中切削力的变化规律，并对钻孔过程中切削温度和刀具磨损的分布情况进行了预测.     

基于个体的两凿岩机械手合作任务规划

文章在分析凿岩机械手的机构结构的基础上,求出机械手在工作面上的最大最小工作区间,然后运用模糊理论的相关知识将两凿岩机械手的工作区间进行合理分区,确定两钻臂在这些区域产生碰撞的模糊隶属度,从而引入"区域避碰”理论进行合作任务规划.在考虑两机械手工作进度产生一定变化和机械手在运动中所有关节变化量最小的基础上,引入双向A*算法搜寻最优路径.通过仿真研究证明,文章提出的方法计算简单,规划的路径在一定程度上可满足实际工作的需要.     

两臂隧道凿岩机器人孔序动态规划

隧道凿机器人是一种典型的基于个体的多臂多关节机器人系统,对各关节运动方向进行取值（同向为1,异向为0）并对其进行一定的处理,以建立遗传算法的适应度函数,在应用遗传算法规划单臂凿岩机器人工作任务的基础上,对单臂任务序列运用一种循环移位的方法,对单臂工作序列采取截取、移位使两臂凿岩机器人不存在彼此相互干涉的工作任务,同时能动态地2高速两臂均能共同工作到的区间内任务来平衡各臂的工作任务,以实现最大的工作效率。     

智能复合控制在电液伺服系统中的应用

讨论了模糊逻辑和神经网络控制器在电液伺服位置系统中的应用,据此,提出一种智能复合控制方法,仿真和实验表明,这种控制器对系统参数变化不灵敏,且能有效地改善系统的动态特性。     

基于瞬态特征的钻削过程与监控信号映射模型

为实现批量钻削工序质量在线监测和分析,根据钻削加工特性、切削刃与工件的接触受力状况以及多维监控信号的分析,将一个钻削过程划分为7个阶段。通过分析实验中功率信号和声信号在钻削过程中各阶段的变化特征,采用离散RMS分析和离散求导方法进行特征识别,提取与钻削过程7个阶段相对应的功率和声信号变化特征点,并建立钻削过程与监控信号的特征映射模型。研究结果表明:该模型可在0.7%的时间误差范围内找到钻刃刃尖切入特征点,0.05%的时间误差范围内找到钻刃完全切入特征点,1.2%的时间误差范围内找到钻刃刃尖切出特征点以及1.1%的时间误差范围内找到钻刃完全切出特征点,因此,可在1.2%左右的时间误差范围内,建立监控钻削加工过程中功率信号和声信号与钻削过程在时间上的同步映射关系。该模型可用于钻削过程与监控信号映射机理的进一步研究。     

基于监测信号特征的批量钻削工序质量研究

针对批量钻削工序质量的快速监测和分析问题,利用批量钻削加工过程主轴功率信号和声信号的时域统计特征和频域能量特征构造了批量工序钻削过程特征矩阵。应用K均值聚类技术从时域统计、频域能量和时频域综合特征三个角度依据钻孔本身的质量特征对钻孔进行分类,分析批量工序过程特征分布状况,间接反映批量钻削工序质量。对比人工质量检测结果,分析批量钻削过程监控信号时频域特征矩阵聚类纯净度,结果显示其工序质量分布状况检测准确率高达94.19%     

岩机械手任务规划中遗传算法的适应度函数

多关节凿岩机械手在工作时,完成的是一个在一定工作面上随机的钻孔孔序任务,其孔序规划相当复杂.作者运用遗传算法规划其钻孔任务序列,通过判断多关节钻臂上每1个关节的运动方向在彼此相邻的3个钻孔位置上的变化趋势,用数值0表示某一关节运动方向变化趋势在相邻3个钻孔上不一致,数值1表示一致,并根据具体工作情况对描述值进行修正.在此基础上设计了一个基于关节水平来规划凿岩机械手随机钻孔孔序的适应度函数,从而使整个钻孔孔序规划算法简单,收敛速度快,能寻求较优的钻孔孔序.此方法对于完成其他类型的关节型机械手的钻孔任务和轨迹规划也具有借鉴意义.     

两相泵的汽蚀性能和吸泥高度

从固液两相流管中流动的伯努利方程,推导出固液两相流泵的汽蚀基本方程及其装置汽蚀余量和泵的汽蚀余量的理论表达式;在两相流不发生汽蚀时,推导出两相流泵的理论吸泥高度.研究结果表明随着两相流泵输送两相流中的固体颗粒体积分数φ和两相流的密度ρm增加,两相流泵的装置汽蚀余量减少,泵的汽蚀余量增加,两相流泵容易发生汽蚀破坏.     

基于改进InDBSCAN算法的批量钻削工序质量增量聚类分析

针对批量钻削工序质量检测问题,采用声发射传感器采集工序加工过程中的声发射信号,提取其时域统计特征,构造工序过程信号的特征向量,根据密度带噪声的空间增量聚类算法(InDBSCAN)对工序过程中的声发射信号特征向量进行增量聚类,以分析批量工序质量.考虑到插入数据点在促成新类创建的同时可能引起已存在的不同类合并的情况,改进InDBSCAN算法.实验结果表明:改进的InDBSCAN算法使插入数据点的增量聚类更加合理,工序质量分布状况检测准确率达84.03％.     

几何约束问题求解的方向可选指数进制步长优化算法

针对参数化设计中的复杂几何约束求解问题,提出1种可选指数进制变步长数值求解优化算法.在给定的优化目标下,采用指数进制变步长,对每个设计参数变量进行"前进、后退、保持一步"的方向选择式试探判断,即算法每迭代循环1次,误差以指数方式进行递减,变量则逐渐逼近先前设定的参数目标.利用该优化算法,求解相切圆填充和正二十面体优化2个经典的几何优化问题.研究结果表明:该算法稳定性强,收敛速度快,求解精度高并对初始值不敏感;该算法能够求解多变量复杂参数化设计问题,并不受优化变量个数的影响;利用方向可选指数变进制变步长优化算法能有效解决二维和三维空间内的参数化几何约束优化问题.