人机交互遗传算法的人机界面

为建立更有效的人机界面,研究了人机交互遗传算法(HCIGA)的人机界面技术,给出了最优适应度与平均适应度多代均值随进化代数的变化趋势图、个体与最优个体欧式距离与适应度关系直方图及其应用方法;实现了从宏观和微观层面揭示算法动态过程,解决何时及如何在线添加人工解或控制算子问题,以更好地发挥HCIGA作用;最后在以印刷电路板布局设计为背景的算例中进行了数值验证.结果表明,应用该人机界面的HCIGA计算精度较标准遗传算法(SGA)和HCIGA高,计算效率较SGA低、较HCIGA高.     

基于综合信息的汛期库水位实时动态控制方法

以提高洪水资源利用率为目标,研究利用实时水雨工情及短期雨洪预报等综合信息的汛期库水位实时动态控制方法,即改进的预蓄预泄法.应用实例表明,在不降低水库上下游防洪标准的前提条件下,可使桓仁水库及梯级库群的发电效益明显增加.该综合信息的汛期库水位实时动态控制方法,对北方水资源短缺地区调节性能较高的大型水库(水电站)汛期实时调度,有较好的借鉴意义.     

面向中小企业的变粒度双网映射零部件设计重用

当前我国中小企业的零部件重用还存在着较多困难,主要是重建零部件知识库工作量大及知识检索困难.为此,给出粗细粒度双网映射的零部件设计知识重用方法.在中小企业现有产品零部件图形数据库和CAD设计基础上,建立包括零部件图形数据库内容的树状知识网,称之为细粒度知识网,该树状知识结构与原数据库的结构相符合.另外构造一个纲目式粗粒度网络状零部件知识网,并用本体OWL表示.该双网映射零部件知识重用可用于中小企业基于变型设计或自适应产品零部件设计,或将来基于Web的中小企业产品设计重用.减速器的零部件设计重用实例表明了所提的双网映射的零部件设计重用方法的有效性和实用性.     

基于载荷分布和统计的TBM主轴承寿命计算

以吉林中部引水工程总干线二标段全断面岩石掘进机(tunnel boring machine, TBM)主轴承为研究对象,在考虑联接结构刚度及边界条件影响的条件下,基于L-P理论并引入切片法计算了主轴承的额定寿命.对TBM的工作掘进推力记录进行统计分析,得到了基于Miner累积损伤理论的主轴承使用寿命.结果表明:主轴承内部载荷分布受连接结构刚度影响较大,采用切片法计算其额定寿命较为合理.适当调整连接结构的形式及尺寸可大幅改善主轴承滚道载荷分布均匀性并提高其额定寿命.推进力载荷统计近似为截断正态分布,可根据额定推力对主轴承的使用寿命进行预估.     

门座起重机平衡滑轮补偿法变幅系统的优化

在工作性变幅过程中，吊重沿水平或近似于水平轨迹移动，可以节省变幅功率，以变幅轨迹与水平线间的高度差最小为目标，以经验设计公式和边界条件为约束函数，对平衡滑轮补偿法的单臂架系统进行优化，并以８０ｔ起重机为例进行计算，其计算结果表明：变辐轨迹曲线有了明显改善，对变幅轨迹的高度差和曲线形状影响较大的参数是Ｇ、Ｆ、Ｌ１和ａ。     

聚晶金刚石复合片非脆性去除磨削机理研究

聚晶金刚石(polycrystalline diamond,PCD)的磨削是PCD刀具制造中的关键环节,磨削参数的变化影响PCD的去除方式,进而决定刀具的切削性能.通过扫描电镜观察分析腐蚀后的PCD磨削表面微观形貌,研究了金刚石砂轮磨削PCD中的刻划作用、滑擦作用和热化学反应等非脆性去除机理,及其与磨削参数的关系.结果表明:刻划作用仅在砂轮磨粒较锋利时产生作用,多存在于湿磨初期;砂轮磨钝后,滑擦作用和热化学反应是PCD的主要去除方式,且滑擦作用与热化学反应同时发生.通过设计一组特殊磨削试验,间接证明了磨削后的PCD表面存在由热化学反应产生的软化层.     

高空作业车轨迹控制设计研究

针对折叠伸缩混合臂高空作业车提出了作业轨迹控制方案,实现了工作平台升降及水平直线运动时的轨迹自动控制.由两号折叠伸缩臂和飞臂组成的混合式高空作业车,工作平台轨迹控制是冗余自由度问题,其臂节变幅角度与伸长量有范围限制要求.基于一阶逆运动学数值算法设计出了工作平台直线运动轨迹闭环控制方案,针对范围受限控制变量设定了缓冲带,避免了控制率失效,实现了高空作业车作业轨迹的自动控制.     

考虑基础弹性的履带式起重机回转工况分析

针对回转工况下基础变形导致履带式起重机侧向荷载增大甚至引发臂架破坏或倾翻事故的问题,基于Winkler地基模型,考虑起重机机械结构与弹性基础的耦合作用,应用Adams软件建立多体刚柔耦合作用模型,通过实验数据验证模型的正确性.进一步分析不同的地基系数、回转速度以及起升高度对起重机臂架危险截面应力与整机倾翻稳定性的影响,得到特定基础条件下满足施工要求的工作参数,为履带式起重机的设计以及安全使用提供了参考.     

土压平衡盾构改性砂土离散元模型参数反演方法研究

首次将遗传神经网络与三轴试验离散元数值模拟有机结合,用于改性砂土颗粒离散元接触模型参数反演.反演目标是使三轴试验离散元模拟曲线与真实实验曲线误差最小,采用的求解策略是基于遗传神经网络的参数识别.三轴试验的离散元数值模拟为网络提供训练样本,遗传算法映射网络输入与输出样本之间的复杂非线性关系,改性土三轴试验的真实测量曲线为参数反演提供依据.以反演结果为接触模型参数的三轴试验离散元模拟曲线与真实实验曲线相吻合,为改性土离散元接触模型参数的确定提供了有效和准确的方法,为进一步的盾构密封舱压力分析奠定了基础.     

基于修正模态的混合遗传算法结构损伤识别

采用模态参数对结构进行损伤识别时,测试模态参数包含的误差使识别结果受到影响,严重时甚至不能反映结构的实际破损情况.结构损伤检测可以作为一优化问题.为此提出一种基于修正测试模态的损伤识别方法,即将基于测试频率和修正后的测试振型组成的函数作为优化目标,由具有鲁棒性及易于处理非确定性信息能力的遗传算法和局部搜索算法组成的混合遗传算法作为优化工具.基于桁架的分析结果表明,即使在测试数据包含误差的情况下,采用该方法也能获得满意的识别结果.