铣削用量的遗传算法优化设计

针对数控铣削加工过程,建立了以最大生产率为目标函数,以机床、刀具、工艺等因素限制为约束条件的铣削用量优化数学模型.运用遗传算法,结合铣削实例,对铣削用量进行了优化.结果表明,铣削用量参数优化后的加工时间明显优于经验铣削参数下的加工时间.     

基于工程模型的换热器稳健性优化设计

针对换热器工艺操作参数在有限范围内浮动时质量特性仍在允许范围内的问题,提出了基于工程模型法的管壳式换热器稳健性设计原理;考虑进口流量和进口温度等参数浮动情况下,建立了以面积裕量值为约束条件,以出口温度平均质量损失最小为目标函数的换热器稳健性优化设计模型;利用Matlab优化工具箱编制了优化设计程序;数值算例所得优化方案的出口温度平均质量损失优于原方案,且其管子总质量也比原方案减少27.9%.研究结果表明这种方法对于管壳式换热器设计具有一定的可行性.     

叶轮机械气动优化设计中的近似模型方法及其应用

针对在工程中完全采用随机类优化方法寻优时计算量过大的问题，应用统计学的方法发展了计算量小、在一定程度上可以保证设计准确性的近似模型方法．在气动优化设计过程中，用该模型取代耗时的高精度的计算流体动力学分析，可以加速设计过程，降低设计成本．基于统计学理论提出的近似模型方法有效地平衡了基于计算流体动力学分析的叶轮机械气动优化设计中计算成本和计算精度这一对矛盾，在离心压气机叶片扩压器、叶轮和混流泵叶轮设计等问题中得到了成功应用，展示了广阔的工程应用前景．目前，已经建立了离心压气机部件及水泵叶轮的优化设计系统，并在工程设计中发挥了重要作用．     

一种基于径向基函数的近似模型构造方法

发展了一种基于径向基函数的近似模型建立方法。首先采用试验设计方法对设计空间进行样本选择,采用数据分析方法对样本集进行聚类分类,得到径向基函数中的相关参数。对于近似模型权系数采用能够适应大规模并行计算并且能够在全局解空间的多个区域内寻优的遗传算法进行求解,而不是采用最小二乘法通过线性方程的求解获得。最后通过对一维非线性和多维高阶非线性函数的逼近测试,以及对近似模型的拟合函数与原函数之间的误差分析,表明本文提出的基于径向基函数的近似模型方法具有良好的拟合与预测精度。     

基于PSO算法的模型近似的方法研究

针对高阶或多时叠加滞复杂模型,提出了一种基于粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)的复杂模型近似方法,讨论了PSO算法在模型近似中初始值设定问题。仿真研究表明,针对高阶或多时滞复杂模型,与传统模型近似算法相比,该方法得到的低阶近似模型能在时域和频域范围内能更好的反应系统的动力学特性,得到的近似模型精度更高。     

基于有限元仿真的Ti6A14V铣削过程参数建模与优化

为优化钛合金Ti6A14V铣削参数、提升铣削性能,基于有限元软件建立Ti6A14V的二维铣削仿真试验模型,研究控制参数铣削深度、铣削宽度、铣削速度、铣削进给速度对铣削力的影响;试验得到各控制参数对铣削力的作用大小以及各控制参数的最佳取值;以降低铣削能耗、提升金属表面去除效率为优化目标,构建铣削参数多目标优化模型,并基于NSGA-Ⅱ算法对该优化模型进行求解,获得Pareto解下最佳铣削参数取值范围.本研究可为类似加工过程的优化提供借鉴.     

基于近似模型的汽车除霜出风口参数优化设计

文章将空调出风口几何尺寸和出风角度参数定义成设计变量,设计目标为风窗玻璃A、B区平均努塞尔数.通过设计实验选取30个样本点,采用Kriging模型建立近似模型,并利用多岛遗传算法对该近似模型进行优化设计.优化结果表明,优化后风窗玻璃A、B区平均努塞尔数分别了提高16.70％.和14.30％.     

基于遗传算法的覆盖近似空间最优近似求解算法

经典粗糙集用一对精确集来近似粗糙集.在其扩展模型中,有学者提出了从相似度出发用一个精确集来刻画粗糙集的模型.这种模型可以更贴近目标集合,在规则提取方面也有很好的应用.在划分情形下最优近似的算法已经相对完善,但是对于覆盖情形下的最优近似其算法还很匮乏.针对这一问题,提出了一种基于改进的遗传算法的最优近似求解算法.通过采用...     

基于程度粗糙集模型的近似约简和近似相对约简

知识约简是在保持知识库分类能力不变的务件下，删除其中不相关或不重要的知识，它是粗糙集理论的核心内容之一。基于程度粗糙集模型提出了知识的近似约简和近似相对约简的定义，并且讨论了它们的一些相关性质。近似约简和近似相对约简是Pawlak粗糙集模型下的约简和相对约简的推广，它们能够在一定误差允许下约简更多的知识，使问题更加简化，同时也为获取近似决策规则奠定了基础。     

基于组合近似模型的汽车结构耐撞性优化设计

为提高某车型前端结构的耐撞性,文章基于正面40%偏置碰撞工况对其进行了优化设计。优化过程中,使用组合近似模型拟合变量与响应之间的关系,实现了对响应的高精度预测;使用非支配排序多目标遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting multi-objective genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)获得该优化问题的帕累托(Pareto)前沿,并在确定性优化设计的基础上进一步考虑了汽车工艺参数在工程实际中的不确定性,从而对其进行可靠性优化设计;最后对可靠性优化方案进行了有限元仿真验证。仿真结果表明,通过可靠性优化设计,优化的部件质量减小,整车吸能得到有效提升,同时B柱下方的峰值加速度和防火墙侵入量也满足了可靠度要求。     

基于单片机控制的机床数显装置设计

介绍一种基干滚动光栅测量和单片机控制的机床数显装置的设计方法，给出了相关的软、硬件框图，它适合于车床等机床的直线位移测量与显示。     

基于近似模型和数值模拟的连杆热锻成形工艺设计优化

提出了基于近似模型和数值模拟的设计优化方法.在利用有限元分析连杆热锻成形过程的基础上,以降低锻件成形过程中变形损伤为目标,以飞边槽形状参数为设计变量,采用响应面法近似模型建立了设计变量与目标函数的初始近似模型.在设计优化过程中,用近似模型代替实际的数值模拟程序,计算锻件内部的损伤值,对连杆热锻成形工艺参数进行了优化计算,取得了较为理想的效果.     

基于绿色设计准则的塑料门窗铣削机设计

介绍了绿色设计在技术先进性,环境、材料和结构等方面的准则,并运用于塑窗锯铣加工中心的铣削机设计中,表明绿色设计可从技术上保证安全,可靠,经济地实现产品的各项功能和性能,同时只有在设计阶段将产品的“绿色度”作为设计目标,才能取得理想的设计结果。     

基于模糊逻辑推理的铣切削过程稳健参数优化

研究利用模糊逻辑推理的方法对铣切削过程进行稳健参数优化.根据铣切削实验机理,引入可控因子和噪声因子,建立铣切削稳健参数优化模型,对切削表面粗糙程度和粗糙高度两个响应同时优化.首先对多响应进行降维,采用满意度法将两个响应值转化为满意度值,然后分别利用满意度函数法加权几何平均计算得到一个综合满意度值和采用模糊逻辑推理方法将两个响应的满意度值转化为一个模糊推理等级.最后对这两种方法的可控因子与输出值进行主效应分析,分析可得二者的优化结果具有高度一致性,验证了模糊逻辑推理方法在铣切削稳健参数优化过程的有效性.而模糊逻辑推理过程具有能够避免权重设置的不足,且不需要建立精确的数学模型等优点,也使得该方法在多响应稳健参数优化领域具有普适性.     

基于近似模型的重载仿生腿多目标优化

针对大型六足机器人在运动过程中腿部刚度不足和振动的问题,提出一种基于近似模型的多目标综合优化方法. 建立有限元模型,分析各类复杂工况下腿部结构强度、刚度 和模态频率等性能,确定仿生腿的优化空间. 对仿生腿静态及动态性能建立参数化模型,定义相应的设计变量,采用优化拉丁超立方方法分别对仿生腿基节、大腿和小腿模块进行试验设计,获取初始样本点,拟合各模块响应面模型、克里格模型和径向基函数神经网络模型,通过误差分析选定精度最高的近似模型,并联合第二代非支配排序遗传算法,以静态刚度、质量和首阶固有频率为目标,约束最大应力,对仿生腿进行优化设计,对优化后的结果进行分析验证. 结果表明,重载仿生腿经所述方法优化后,在满足结构强度的前提下,平地工况最大变形下降9.73％,斜坡工况最大变形下降9.46％,首阶固有频率提升3.45％,仿生腿总体质量下降8.63％.     

基于虚拟样机技术的专用铣床主轴的设计与分析

对所设计的一台专用轿车制动盘自动平衡机的主轴为研究对象,运用虚拟样机技术,用Solid Works进行建模,ADAMS软件为主要分析工具,在各种虚拟环境中模拟主轴的运动及受力情况,进行动态仿真研究,快速分析多种设计方案,进行了物理样机难以进行或根本无法进行的试验,直到获得系统的优化设计方案.虚拟样机技术的应用贯穿在整个设计过程中,从而简化了产品的设计开发过程,缩短产品开发周期,减少产品开发费用和成本,获得优化的和创新的设计产品.     

基于可靠性稳健优化设计的齿轮轮齿修形量

在可靠性高阶矩理论基础上,将优化设计、灵敏度设计与稳健设计相融合,建立了圆柱齿轮传动的齿轮修形参数可靠性稳健设计模型,提出了一种以修形参数为设计变量,以修形参数的灵敏度和齿轮质量为目标函数的圆柱齿轮优化修形方法.从可靠性稳健设计角度解决了齿轮修形参数确定方法的问题.研究了轮齿修形参数的改变对齿轮传动可靠度的影响,通过计算机程序进行验证并获得了理想的数值计算结果.数值算例表明所提出的方法是一种非常方便和实用的改善轮齿修形量的方法,为确定齿轮轮齿最佳修形量提供了一种理论依据.     

基于模糊的端铣加工参数多目标优化模型

分析了端铣加工参数传统优化模型的缺陷,引入模糊数学方法描述具有模糊性的经验参数、经验约束以及目标函数,建立了端铣加工参数的多目标模糊优化模型。根据模糊集合原理将模糊模型转化为一个传统的单目标非模糊优化问题,从而可采用任一非线性规划求解器进行求解,由于考虑了实际加工中多种模糊因素的影响,模糊优化模型更符合生产实际。算例表明,模糊优化解具有优越性。     

基于数控铣床的半径补偿算法

为解决刀具半径影响加工精度的问题, 对刀具和半径补偿进行研究,基于数控铣床, 提出一种通过判断相邻曲线转接方式实现半径补偿的算法, 给出半径补偿算法的实现步骤, 并编程实现。实验结果表明, 该算法适用于直线和直线、 直线和圆弧、 圆弧和直线以及圆弧和圆弧相邻的所有半径补偿类型, 且具有误差小, 求解高效等优点。