液压支撑单点渐进成形临界角研究

单点渐进成形复杂形状的薄壁制件时,不均匀厚度分布是影响产品性能和成形质量的主要原因。将液压支撑引入单点渐进成形过程中,提出一种液压支撑单点渐进成形工艺,该工艺通过对悬空板材增加柔性支撑来促进厚度的均匀分布。在静压和变压的辅助支撑下,采用Al1060板材单点渐进成形不同壁角的圆锥台制件,通过数值模拟和实验研究定量分析静压参数与变压方案对厚度分布及厚度均匀临界角的影响规律。结果表明,对厚度均匀分布临界角的有利静压压力范围为0~0.18 MPa,最有利的静压压力值为0.17 MPa。与无支撑单点渐进成形相比,液压支撑单点渐进成形工艺可以使厚度均匀临界角增大7°,有效提升板材的厚度分布均匀性和成形性能。

用于装配动作识别的肌电信号特征优化选择方法

在采用机器学习方法进行动作识别的研究中,识别的准确率很大程度上取决于输入数据的特征。针对基于表面肌电信号的作业动作识别,进行了特征分析与优化选择方法研究。在对采集的作业手臂肌电信号进行平滑处理的基础上,定义并提取了肌电信号时域、频域及时频域的15个特征量;将从8个通道肌电信号的每帧数据中计算获得的120个特征值用于手势姿态的表征,并进行了归一化处理;使用极限梯度提升(XGBoost)算法和单变量特征选择(UFS)算法分别从特征量和特征值两个角度对所得信号特征进行识别贡献度的分析。分析结果表明,两种方法均可大幅消减冗余特征,并且能有效提高最终的识别准确率,其中采用UFS算法选取的特征在识别速度和准确度上更具优势。

ABAQUS二次开发在冷滚打成形参数化建模与仿真研究中的应用

结合冷滚打成形工艺的特点,基于Python语言对有限元分析软件ABAQUS进行二次开发,建立了冷滚打成形有限元模型的参数化建模插件,利用该插件可以对滚打轮和工件的几何模型、复杂材料属性以及打入深度、公转速度、进给速度等工艺参数进行便捷更改,实现冷滚打有限元仿真模型的参数化建立,自动完成几何建模、网格划分、材料属性定义到提交作业等一系列前处理过程,最后使用该插件进行了仿真模拟,并进行了冷滚打试验研究,对不同转速下的仿真成形力和齿形轮廓与试验进行了对比分析。结果显示:仿真所得成形力和齿形轮廓与试验都有相同的变化趋势,并且误差都控制在6%以内,验证了利用该插件建立冷滚打有限元模型的可行性和有效性。

超疏水微纳多级表面的可控制造及其俘能应用

超疏水表面在防污减阻、油水分离、生物医用等领域应用广泛,在摩擦发电蓝色能源收集领域展现出新的应用前景,但其大面积制造及结构形貌的精确调控仍充满挑战。提出光刻和模塑成形相结合的微纳多级表面的可控制造工艺,分别以光刻工艺制造的微米孔和V形孔阳极氧化铝纳米孔为微米尺度和纳米尺度模板,采用一步模塑成形工艺实现微纳多级表面的构建,并通过改变模板尺寸简易并精确调控微纳多级表面的形貌和结构尺寸。通过接触角测量仪分析发现,相比单级纳米表面和单级微米表面,构建的微纳多级表面疏水性能显著提升,并实现超疏水,静态接触角最高达158°,滚动角仅为2°。最后开展超疏水微纳多级表面在水能收集方面的应用研究,采用搭建的固-液摩擦纳米发电测试装置分析表面结构对摩擦电输出性能的影响。结果表明:相比平膜和单级微米表面,微纳多级表面由于摩擦面面积增加和疏水性能增强产生更加优异的电输出信号。当水流速度为8 mL/s时,微纳多级表面的输出电压峰值最高为46 V,短路电流峰值最高为6.3μA。提出了一步模塑成形工艺,实现了超疏水微纳多级表面的大面积、可调控制造,基于微纳多级表面构建的固-液摩擦纳米发电机有望应用于水能收集、自驱动传感等领域。

静压支撑单点渐进成形厚向应变分布研究

采用单点渐进成形技术单道次成形复杂形状的薄壁零件时,厚度分布不均匀及过度减薄易于引起板材的断裂和成形失效。将静压支撑引入单点渐进成形中,形成一种静压支撑单点渐进成形工艺;通过促进材料流动和厚向应变分布来提高板材厚度分布的均匀性。选用初始厚度为1 mm的1060铝板,以静压支撑单点渐进成形的圆锥台件为研究对象,通过数值模拟和实验研究分析了静压参数对厚向应变分布和材料流动规律的影响。结果表明:0~0.18 MPa的静压支撑有利于过渡变形区Ⅱ的快速成形,有利于主变形区Ⅲ的厚向应变分布;在有利压力范围内,静压压力越大,由Ⅱ区流向Ⅲ区的材料越多,厚向应变分布越均匀,制件成形性能越好。

褐煤水煤浆提浓制备工艺研究

针对采用内蒙古某矿褐煤制浆存在浓度低(<49.0%),无法满足水煤浆气化炉正常开车需求的现状,通过对制浆温度、添加剂及粒度级配的优化研究,确立了褐煤提浓制浆工艺条件,并应用Aspen Plus软件模拟提浓前后水煤浆气化指标。研究结果表明:采用优化的粒度级配方案,选用质量分数0.5%改性萘系添加剂复配0.4%降黏助剂,在50℃下制浆,褐煤水煤浆最高浓度可达54.1%,相比优化前制浆浓度提高5.6%;提浓后水煤浆的合成气产量、冷煤气效率模拟指标分别为78.07%和70.25%,显著优于现场煤浆相应指标。

一种轻型工作流引擎的设计与实现

针对目前常见大型工作流引擎存在结构复杂、灵活性差等问题,采用分层存储思想,将工作流过程模型中节点的静态属性和节点之间的动态连接关系分开存储,优化了工作流过程模型文件的存储方式。在保存好的工作流过程模型的基础上,制定了简化的模型解析加载流程,根据节点之间的动态连接关系,提出了节点递归排序算法,保证了节点的有序运行。基于.NET编程平台,开发了一种轻型工作流引擎,实现了工作流实例的解析加载和各活动节点的有序仿真运行,通过案例验证了所开发工作流引擎的正确性和有效性。

板料冷滚打成形鳞纹影响因素解析及试验研究

为更好地进行冷滚打工艺参数选择,减少成形件缺陷提高制件成形质量,针对高速冷滚打成形过程缺陷中比较常见的鳞纹缺陷进行研究。阐述了板料冷滚打成形的原理;分析了影响板料冷滚打成形以及板料冷滚打成形鳞纹缺陷产生的各种因素;对板料冷滚打鳞纹缺陷进行了理论解析,获得了鳞纹纵向波纹不平度与相关工艺参数之间的关系表达式;对工艺参数如进给量、滚打轮转速等对鳞纹纵向波纹不平度的影响进行了分析。在自行开发的冷滚打成形设备上进行了板料冷滚打成形试验,并对鳞纹高度进行了测量,验证了理论解析的正确性。

产品总体设计方案评价与优选的组合决策

为了使决策者在产品总体设计方案评价与优选过程中可以充分表达各种主观决策信息,提出了一种基于模糊优选和证据推理的组合决策模型。在该决策模型中,针对评价中的完全决策信息,尽可能地利用模糊优选中的属性相对优属度进行处理;针对定性评价中不确定和不完全决策信息,采用分布式评价的方式进行决策意见表达,然后用基于证据的推理方式进行处理。在此基础上,利用模糊优选中的决策相对优属度进行方案优选。最后给出了实例。

顾客需求向技术特征映射的产品设计规划求解

在利用质量功能配置进行产品规划决策时,根据顾客需求选取技术特征是实现产品规划中顾客域到技术特征域的转换,进而进行产品规划的关键。为了实现质量屋建立过程中顾客需求域到技术特征域的映射,建立了映射求解的整数规划模型,该模型以映射得到的技术特征集表现度最大为目标,考虑进行相应技术特征配置所需的资源约束和配置过程中顾客需求与技术特征的对应约束关系,确定出在映射决策中需重点考虑的技术特征项。最后,给出了实例。

具有离散和连续型技术特征的质量屋优化模型

在利用QFD(质量功能配置)进行产品规划决策时,根据已经建立的质量屋中的信息,帮助设计人员确定出满足顾客需求的技术特征目标值,用于指导新产品开发,是质量屋决策模型的主要目标。已有的规划模型大多不能直接给出技术特征目标值,而且在建立模型中没有考虑离散型,而是把离散型技术特征和连续型技术特征等同考虑,从而使得规划结果不能很好反映实际情况。充分利用质量屋中的信息,同时考虑离散型技术特征,提出了一个质量屋优化模型,并给出了实例。

QFD中顾客需求重要度确定的一种方法

在质量功能配置(qualityfunctiondeployment,QFD)的产品规划阶段,顾客需求最终重要度的确定对于技术特征值的确定乃至整个质量屋的优化决策以及下一阶段的配置决策有着重要的作用.文章分析了传统处理方法的不足,讨论了在质量功能配置中引入模糊集理论,在顾客需求的综合上考虑了语言值表达的多粒度多语义的情况;对于顾客需求重要度确定中卖点的确定引入熵的概念,一定程度上使得QFD中顾客需求重要度的确定更加客观、合理.

质量屋中考虑竞争性评估的技术特征重要度确定

在质量功能配置的产品规划阶段,技术特征重要度的确定对于整个质量屋的优化决策以及下一阶段的配置决策有着重要的作用。但现有处理方法不能很好地考虑质量屋中市场竞争性评估和技术竞争性评估信息,对此提出了一种确定产品技术特征重要度的方法。利用建立起来的产品规划质量屋中的信息,综合考虑市场竞争性评估和技术竞争性评估,根据已有的基于语言术语的专家经验和知识,引入人工神经网络,实现基于神经网络的模糊推理,从而有效地进行产品技术特征重要度的评估,并以实例分析了该方法的可行性。

1060铝板超声振动单点增量成形极限研究

板材成形性和成形质量方面的不足是制约单点增量成形技术工业化应用的主要原因。将超声振动引入单点增量成形过程中,通过改变材料的变形机理来提高板料的成形极限。以超声振动单点增量成形的1060铝板圆锥台件作为对象,分析了振幅和频率对材料本构关系的影响规律;使用圆锥台件的侧壁成形角作为衡量标准,通过数值模拟和实验研究超声振动参数对于成形性的影响规律。结果表明:施加超声振动能够显著改变1060铝板的成形性,提高其成形极限;功率120 W、频率25 kHz的超声振动参数可以使得1060铝板圆锥台件的成形极限达到最大,并能改善零件成形质量。

质量屋中顾客需求向技术特征映射的一种方法

在利用质量功能配置(QualityFunctionDeployment,QFD)进行产品规划决策时,根据顾客需求选取技术特征,是实现产品规划中顾客域到技术特征域转换进而进行产品规划的关键。建立了资源约束下最大化顾客满意程度和最大化技术特征集表现度的整数规划模型,实现了顾客需求域到技术特征域的映射,从而确定出质量屋决策中需重点考虑的技术特征项,并给出了实例。

模糊质量功能配置中多粒度多语义语言信息的处理

模糊集理论能够对本质上定性、主观和不确定的信息进行定量化描述,因而被用于质量功能配置中,从而形成了模糊质量功能配置.但在所讨论的模糊质量功能配置中,通常考虑的是同一粒度和语义的语言术语,本文讨论了模糊质量功能配置中的多粒度多语义的情况,并对该情况下的定性信息定量化处理进行了研究.

基于固定床气化废水的褐煤水热提浓制浆

针对煤化工产业存在的"煤头水尾"制约难题,提出采用水煤浆气化技术耦合消纳褐煤(末煤)和废水的思路。对某代表性煤制合成天然气示范项目(SNG)固定床气化装置的5组褐煤及8组废水(W1~W8)、参照组去离子水(W0)进行了组分分析和直接制浆试验,并开展了水热处理制浆试验。研究结果表明:褐煤固定床气化废水有机质和盐含量总体较高,W8固含量达35.1%。褐煤直接制浆时,W1~W7所制水煤浆浓度介于46%~53%,与W0的制浆效果相当,W8所制水煤浆的浓度低于45%;褐煤经300℃水热处理后,分别采用W0和W4的制浆浓度总体超过58%、56%,比直接制浆浓度提高5.5%~11.7%(绝对值),满足水煤浆气化需求。本研究思路有利于耦合利用褐煤与废水,进而拓宽褐煤(末煤)的应用范围和促进废水的资源化、减量化。

基于神经网络的模糊可靠性分配

可靠性分配有许多方法 ,随着掌握的可靠性资料的多少、设计阶段以及目标和限制条件不同而不同。本文提出一种基于神经网络的模糊可靠性分配方法 ,它有效地利用了设计专家的知识和已有的设计数据 。

概念设计方案评估中顾客满意度确定的一种方法

顾客的满意程度是评价与选择产品概念设计方案中要考虑的一项重要因素。利用建立起来的QFD(Quality Function Deployment)中产品规划质量屋中的信息,根据已有的基于语言术语的专家经验和知识,并引入神经网络实现基于神经网络的模糊推理,从而可以有效地进行概念设计方案顾客满意度的评估,为产品概念设计方案的评价与选择提供决策支持。并以工业高速链式平缝机为例进行了研究。

基于果蝇优化算法的多元质量控制故障模式诊断

针对目前以神经网络为代表的主流智能故障模式诊断方法存在训练时间长、收敛速度慢、容易陷入局部最优等缺陷,本文将果蝇优化算法用于多变量生成过程故障模式诊断,重点分析了果蝇优化算法(FOA)的原理及其搜索优势,设计了一种基于FOA的多变量生产过程故障模式诊断算法。将所设计的果蝇优化算法应用于汽车曲轴生产过程控制,并与神经网络模型处理结果进行对比。对比结果表明,果蝇优化算法训练时间短,收敛速度快且诊断结果更加准确。