针对多供应商-多零售商-单个中心仓库供应链背景下的供应商管理库存问题,考虑供应商、零售商以及中心仓库的订货量和订货频次的约束,构建了供应商管理库存问题总库存成本的数学模型;针对上述模型,采用文化基因算法进行求解,以总的库存成本最低为目标来求解供应商、零售商及中心仓库每年的订货频次和订货量。该算法将个体表示为VMI问题的解,建立问题和算法的映射关系;在全局搜索过程中,采用基于位置的交叉方式吸收最优个体的优秀基因;在局部搜索过程中,采用基于位置的变异方式产生一定规模的邻域基因个体。采用正交试验对算法的重要参数进行了优化配置,通过实例验证了算法的有效性。

针对目前高速多次电火花线切割电极丝形位变化异常问题;通过建立多次电火花线切割电极丝的表面平均热流密度模型,对脉冲宽度、峰值电流和电极丝热流密度关系进行了分析,提出多次电火花线切割应采用窄脉冲宽度高峰值电流观点;在此基础上,通过建立多次电火花线切割切缝三维模型,对电极丝温度场和切缝流场进行了数值模拟分析。结果表明,工作液切缝入口压力对电极丝横截面温度分布有显著影响;工作液在冲进切缝时速度衰减很快。研究结果对稳定多次电火花线切割电极丝形位具有一定指导意义。

合理选择液体磁性磨具孔光整加工工艺参数对于提高光整加工效率和孔内壁表面质量至关重要。而目前针对孔光整加工机理认识有限,参数优化成为了液体磁性磨具孔光整加工的难点之一,统筹考虑多工艺指标时的参数优化则更加困难。应用正交试验法,获得了单项工艺指标下的优化参数;采用灰色关联分析法,重点解决多工艺指标下参数优化问题。研究发现,电流强度为3.0A、加工时间为25min,以及入口压力为0.3MPa时,可以获得最佳的表面质量;电流强度为2.5A、加工时间为10min,以及入口压力为0.35MPa时,可以获得表面粗糙度最快降低速率,其中电流强度对加工质量和加工效率的影响程度最大。在统筹考虑加工质量和加工效率的情况下,最优参数组合:电流强度为3.0A、加工时间为10min,以及入口压力为0.3MPa。研究方法简化了优化过程,获得了优化后的参数组合,为孔光整加工参数选择和优化提供依据和方法借鉴。

针对煤矿供电系统保护中短路故障过流和电动机起动过流判别问题,设计了基于STM32芯片定时器信号输入捕获功能的相敏保护器。通过实验分析,得到异步电动机起动的功率因数判别值为0.4~0.5。硬件电路将系统电压和电流信号相位关系转换为方波,输入定时器引脚,定时器对方波相邻边沿进行捕获,获得电压和电流信号相位差的电平持续时间,从而得到系统功率因数。经测试,保护器能准确测量系统的功率因数,利用判别值实现短路故障和电动机正常起动的判别。

目前最小二乘法(Least Square Method,LSM)普遍应用于误差评估,但其只适应于精度要求比较低的场合,且用最小二乘法只能进行形位误差的近似计算,误差值不是唯一的。为了精确地评估垂直度误差,根据新一代产品几何技术规范(Geometrical Product Specification and verification,GPS)误差规范体系标准标准,建立了符合最小区域条件的垂直度误差评定数学模型。针对垂直度误差评定特点,采用一种动态改变惯性权重的自适应粒子群算法,来实现误差的优化评定。最后通过垂直度的典型实例来验证该方法的可行性和有效性。

将化学机械抛光技术(Chemical Mechanical Polishing,CMP)引入到镁合金片的抛光中,以硅溶胶、表面活性剂、螯合剂及pH调节剂为原料,以涡流搅拌的方法制备镁合金(AZ91D)抛光液。采用单因素法分析抛光过程中压力、转速、抛光液流量及抛光时间等参数对抛光效果的影响。实验结果表明:在压力为0.06MPa,抛光盘上盘转速为10r/min、下盘转速为50r/min,抛光液流量为160mL/min,抛光时间为8min的条件下,镁合金表面形貌良好;在此工艺条件下经过化学机械抛光后,镁合金表面粗糙度Ra能达到10nm。

对高仿真咀嚼平台在运用Unigraphics NX进行三维模型创建的基础上进行运动学仿真分析。在ADAMS环境下建立该仿真咀嚼平台的虚拟样机模型,给出动平台模拟特定人类咀嚼运动的位置、速度和加速度等变化曲线,结果表明,该咀嚼平台可以良好地实现人类咀嚼性能的模拟,同时,该仿真结果可以为高品质控制方法研究奠定良好基础。

基于dSPACE快速控制原型(Rapid Control Prototyping,RCP)技术设计了智能车自动转向系统。在传统机械转向结构的基础上进行了改装,完成了智能车自动转向功能的实现。实车台架试验结果表明,该自动转向系统可以跟踪期望路径所需要的方向盘转角输入曲线。采用此种方法可以缩短智能车开发周期,为传统车辆升级为智能车提供了参考思路。

为求解车身耐撞框架结构非线性耐撞拓扑优化问题,提出了基于能量控制混合元胞自动机的拓扑优化方法。首先运用LS-DYNA显式有限元算法,以混合元胞自动机作为优化计算模型,根据比例局部控制规律确定设计变量中的局部改变,同时在拓扑结构中划分柔性区域和刚性区域并赋予其不同的设计尺寸和质量分数约束,增加能量控制约束及最优约束条件选取。然后通过单工况和多工况连续体拓扑优化说明该方法的可行性和准确性。最后,将方法用于汽车前保险横梁的设计,耐撞性能得到明显提高,说明该方法具有很好的工程实用价值。

仪表板横梁总成的振动性能是整车NVH性能的一个重要评价参数。采用有限元软件Optistruct对等径二维弯管仪表板横梁总成进行模态分析,得出横梁系统的模态参数;基于有限元分析模型,通过正交试验,分析仪表板横梁圆管梁厚度和外径、前上支架厚度等结构参数对振动特性的影响规律。结果表明,圆管梁厚度是最关键的结构参数,前上支架与车身连接点位置以及前上支架厚度和H型支架厚度对横梁总成振动性能也有明显的影响。根据分析所得的影响规律,以横梁三个零件厚度为设计变量,在Optistruct 中建立数学模型并对横梁总成进行结构优化,使得仪表板横梁系统重量、固有频率和刚度之间达到了较好的平衡,改善了仪表板横梁总成振动特性。

定义车道变换行为,从实车试验数据中提取驾驶员换道数据序列,对不同驾驶员相同路况的换道数据进行分析,结果表明:车道变换过程中具有小横向加速度的特征,不同驾驶员在换道时间上存在差异,换道时间是体现驾驶员个体特性的关键特征,建立适应不同驾驶特性驾驶员的横向安全预警系统可提高驾驶辅助系统的实用性。为下一步设计符合驾驶员特性且满足不同驾驶员安全需求的控制策略提供了参考。

结合国产某型半车架拖拉机的振动特性,设计了一种阻尼可调式前轴油气悬架。在分析其工作原理的基础上,建立了油气悬架数学模型,利用MATLAB/Simulink研究和分析了油气悬架的非线性阻尼特性。研究结果表明:油气悬架的阻尼具有明显的非线性特性;活塞阻尼孔的个数和尺寸变化改变油气悬架阻尼的示功图和速度特性曲线;可调节流阀的过流面积只改变油气悬架还原行程的阻尼特性,对压缩行程的阻尼影响不明显;外界激励的频率和幅值对阻尼的示功图有显著影响,但不改变阻尼的速度特性曲线。

通过VB6.0开发上位机的人机控制程序界面,设计一种可以通过可编程多轴控制PMAC的开放式微磨床控制系统。通过对PMAC多轴控制器的硬件构建及运动程序、PLC程序等软件的编写,完成了针对光纤透镜零编程微磨床控制系统开发。

工业产品的几何建模和数控加工是数字化制造中的关键和核心。在制造业发展进程中,提高自由曲面等产品的几何建模精度和数控加工能力是工程实践的重要课题。在CATIA环境下,对所建立的飞机叶片几何模型进行了误差和光顺性分析。分析结果表明,在相同条件下,NURBS双四次曲面比双三次曲面具有更高的光滑度,具有重大的研究和开发意义。通过数控仿真,验证了所建立NURBS双四次曲面数控加工的正确性和可行性。

针对罗茨真空泵转子轮廓列表曲线的CAD/CAM过程,分析了列表曲线离散点的三次样条插值过程以及三次样条曲线的直线逼近问题。通过研究传统直线逼近方法,提出了一种算法简捷、误差可控的逼近方法——改进的等间距法。采用一种全新的方法对刨削过程中的单次进给量进行控制,可大大提高刨削效率。开发了罗茨真空泵转子轮廓CAD/CAM一体化数控系统,在实际加工中取得了较好的经济和社会效益。

通过分析目前三维计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning,CAPP)工艺过程可视化表达存在的问题与难点,在三维CAPP中引入工序状态模型的概念,利用工序状态模型完成三维工艺过程的可视化表达。提出了工序状态模型自动生成的方法,分析了该方法的业务需求及基本原理,给出了该方法的基本流程,深入分析了特征切削体参数化构造法及型腔特征切削体深度优先构造法。通过实例验证了该工序模型自动生成方法的有效性。

利用3/4硬301型不锈钢带材制备直筒开缝衬套,研究不同厚度带材的双轴柔性滚弯成形性能。首先,通过拉伸实验以及文献中的性能参数,建立3/4硬301型不锈钢带材的本构模型,利用有限元分析软件ABAQUS对不同厚度带材在同一挤压量情况下的双轴柔性滚弯成形过程进行了仿真分析;其次,基于挤压量单因素试验对不同厚度带材的双轴柔性滚弯成形实验进行了研究,获得了一系列成形试样;最后,利用MATLAB拟合程序识别出实验及仿真结果的带材成形半径,获得了带材厚度对其双轴柔性滚弯成形性能的影响规律,且揭示了其影响机制。

为保证铜硬钎焊过程中的工艺温度,改进了连续式铜硬钎焊炉的结构设计,通过增设热风搅拌装置及均风孔板来提高温度均匀性。利用计算流体力学仿真技术分析了钎焊室孔板性能,研究了孔板开孔率及开孔方式对温度分布的影响规律。研究结果表明:采用50%开孔率的均风孔板时,工件部位温度均匀性要好于其他开孔率的孔板;同一开孔率时不同开孔方式也会影响工作位置的温差,50%开孔率时两端大中间小的开孔方式可有效控制温差。研究过程中采用多孔介质对孔板结构进行简化,有效降低了建模难度,减少了分析时间,为类似结构分析及优化设计提供了依据。

线束是当今电子信息行业中发展最快、市场需求量最大且安装最为方便的产品之一。国内目前尚无法实现多线色、多规格接头线束产品的全自动加工。研究的多线色送线压接插植设备,可实现全自动送线、压接、插植工序。通过分析整机系统运行时间,发现插植工序所占时间最长。针对插植工序进行样机试验,测试了样机插植成功率及各动作所需时间。对插植样机运作时间进行优化,在保证插植成功率的前提下,最终插入速度达到1.43秒/根,突破了国外Zeta 633模块1.5秒/根(一端)线束插入接插件线盒的速度。

CZC-1型叠片机完成了JSZW3-3、JSZW3-6和JSZW3-10型互感器铁芯的自动叠放,极大地降低了工人的劳动强度,提高了生产效率,降低了生产成本,填补了国内空白。自动叠片机采用PLC控制的全气动传动及控制方式,吸片的过程中因为硅钢片自身的静电吸引等作用会发生一次吸取两片的情况,针对这一现象给出相应的解决方案,并介绍了CZC-1型叠片机的主要组成机构及其工作过程。

为了获得有序化排布超硬磨料砂轮的磨削性能,以及实现磨削难加工材料钛合金的可行性,基于生物学中的叶序排布理论设计一种新型的有序化排布超硬磨料砂轮,即叶序排布砂轮,并利用其和错位排布砂轮及无序排布砂轮对钛合金TC4进行磨削实验,分析了它们的磨削力随着进给速度和磨削深度的变化规律。实验结果表明:在相同的磨削实验条件下,磨粒叶序排布砂轮的磨削力小于错位排布砂轮和无序排布砂轮。

为了研究重卡电控机械式自动变速器中离合器的自动控制,在分析拉式离合器控制系统的机械结构和工作特性的基础上,优化了离合器的接合控制策略。采用西门子公司SIMATIC S7-1200 PLC为控制系统的主控制器,以触摸屏为人机界面,设计完成离合器控制系统的软件和硬件。该离合器控制系统在试验台上运行良好,试验表明,系统在运行中较平稳,离合器在起步时和同步时的冲击度较小,离合器满足控制要求,为自动变速器的整体开发提供了可靠的试验依据。

在单一颜色的石材大板中,裂纹是主要的一种线性缺陷。在数字图像处理范畴内对石材大板裂缝的识别算法进行研究。针对裂缝图像的特点,首先对图像进行预处理,以便保证识别的准确性。重点对图像校正以及图像增强进行了研究,达到消除噪声的同时又能最大程度上保护好裂纹边缘的目的。然后采用改进后的阈值分割法对线性裂纹滤波图像进行分割;采用数学形态对裂纹进行单像素细化,获得裂纹尺寸。

为满足凸轮盘的在线检测需求,提出了基于图像处理技术的凸轮盘检测方法。首先对凸轮盘图像进行放大、形态学滤波、模糊处理、阈值分割和目标区域提取等预处理,得到凸轮盘二值图像;然后根据内轮廓最小包围矩形进行初调,根据精确直线拟合进行微调,将凸轮盘摆放至合适的角度位置;最后,完成凸轮盘回转中心坐标的求取,对凸轮盘外轮廓点进行采样后与设计值进行对比,并输出检测结果。结果表明:该方法检测效率高、操作简单,能满足凸轮盘在线检测的各项要求。

对纳米开关在静电力和分子力作用下的稳定特性进行了研究,给出了非局部弹性理论下的非线性控制方程和边界条件。采用满足载荷边界条件的线性分布载荷近似代替非线性的静电力和分子力的作用,求得了纳米开关的失稳电压。同时研究了纳米开关无电场力时,仅在分子力作用下达到失稳的最小间隙和最大长度。

设计了一种倒U电容式船舶液柜动态液位测量技术。基于电容器电容值正比与其中的液体含量,设计了具有‘呼吸’功能的倒U电容传感器,搭建了电容信号检测和处理系统,分析了装置的性能及检测误差,实验研究了检测电容值与液位高度的关系,以及液柜摇晃对液位检测的影响。研究结果表明,倒U电容传感器的检测电容值与液位高度存在线性关系,并且,在横摇角度为20°、横摇周期为3s的模拟船舶摇晃情况下,检测电容的相对误差小于4%,可较好地实现动态液位的判定。本技术具有结构简单、灵敏度高和稳定性好等特点,有望广泛应用于实船液柜动态液位检测。

针对液压系统高频驱动执行机构对系统溢流流量影响与油泵选型的问题,利用AMESim软件对以定量泵为液压源的液压系统进行建模仿真,研究液压管路,包括管路材质、管长、背压因素对液压系统动态工作特性的影响,提出了改善液压系统综合性能的方法,以提高液压系统效率。对仿真研究成果进行了实验验证,证明了通过建模仿真技术研究液压系统工作特性的有效性。

LED灯具材料的选择是设计中的重要环节,对降低LED结温、提高性能有很重要的作用。根据材料选择和多属性决策的特点,提出了一种基于理想点的多属性决策的材料选择模型,以层次分析法(AHP)确定属性权值,根据每个方案与理想化目标的接近程度进行排序,为LED灯具的材料选择提供了依据。

电动螺旋压力机的综合刚度是影响成形工艺效率的重要因素之一。为了探索提高电动螺旋压力机工艺效率和综合刚度的有效途径,对各种电动螺旋压力机的结构及其刚度进行了分析,阐明了直驱型电动螺旋压力机具有高刚度的机理。以有限元作为开发工具,建立了静态下整机的受力模型。通过对两种直驱型电动螺旋压力机进行综合刚度分析表明,单端轴承的盘式伺服电动机驱动的直驱螺旋压力机的综合刚度高于其他机型。所得结论对于电动螺旋压力机的发展具有指导意义。

以某型号冲焊型液力变矩器为研究对象,利用UG NX软件建立三维模型,并确定叶片滚弯载荷和约束的处理条件,应用ANSYS Workbench软件对叶片进行变形分析。通过分析得到变形分布情况和叶片与涡轮背部接触临界滚铆力求解方法。对利用经验公式和有限元计算的滚铆力进行对比试验,以此来验证经验公式,经比较,有限元分析值与经验公式值基本吻合,从而为后续滚铆机的研究设计提供理论依据。

我国是电动机制造和使用大国,在我国电动机用电量占全社会总用电量的64%,占工业用电量的75%,且每年有大量电动机报废,电动机再制造拥有广阔的市场。分析了我国电动机再制造的发展现状及相关政策,介绍了电动机再制造过程及要求,讨论了电动机再制造效益。结论表明,电动机再制造具有节能、节材和减少温室气体排放的特点,是实现循环经济、可持续发展的重要战略选择。