基于灵敏度分析与响应面模型的机床主轴箱优化设计

针对机床主轴箱结构优化设计中模型复杂及计算量大的问题,提出一种将灵敏度分析与响应面模型相结合的优化办法。以箱体壁厚和筋板尺寸为输入参数,主轴箱质量、最大变形、最大应力、1阶固有频率作为目标参数进行灵敏度分析,筛选出6个关键尺寸作为优化参数;采用最佳填充空间设计法和Kriging函数法构建主轴箱响应面模型,通过多目标遗传算法对响应面模型进行求解计算。最后对优化后的主轴箱进行有限元分析来验证求解的准确性,优化后的主轴箱质量减轻了13.58%。

RV减速器摆线轮齿廓多目标修形的优化与研究

在RV减速器的修形过程中,存在难以保证RV减速器承载能力和传动精度能够综合提升的问题,且以往关于修形的研究大多数都是单目标修形,为此,提出了一种以RV减速器承载能力和回差为目标的优化方法,并使用RV减速器综合性能检测台对修形后的RV减速器进行了回差动态实验。首先,考虑了摆线轮修形后的齿廓方程以及修形所需要RV减速器的具体参数,并对标准摆线轮产生的接触力进行了分析;然后,确定了摆线轮和针齿最大接触力的位置,得出了摆线轮齿作用力的计算方法;比较了摆线轮与针齿之间的初始啮合间隙以及摆线轮与针轮变形量的大小,对同时啮合的齿数进行了判断,采用MATLAB迭代计算的办法,计算了准确的最大接触力,并使用赫兹公式算出了最大接触力;最后,分析了不同的修形方式对回差的影响,并建立了多目标优化模型,采用改进后的NSGA-Ⅱ算法gamultiobj遗传算法进行了寻优,求解得到了最小适应度下的较优修形量;为验证该修形方法的准确性,使用RV减速器综合性能检测台对修形后的RV减速器进行了回差动态实验。研究结果表明:经过优化后摆线轮齿间最大接触应力相较于等距修形和移距修形分别降低了11%和13%,优化后的回差为0.013′,回差相较于等距修形和移距修形均得到了提高;以承载能力和回差为优化目标的多目标修形能够较好地解决RV减速器综合性能提升的问题。

基于RBF神经网络模型的数控车床主轴箱优化设计

针对复杂机床结构优化中,通常难以获得设计变量与性能目标之间显式函数关系式的问题,提出了一种基于RBF神经网络模型和组合优化策略的结构优化设计方法。以某型精密数控车床主轴箱为研究对象,通过有限元软件ANSYS Workbench和多学科优化软件Isight联合仿真技术对主轴箱设计尺寸进行最优拉丁超立方实验设计和灵敏度分析,根据实验样本点构建RBF神经网络模型代替主轴箱有限元模型。采用多岛遗传算法(MIGA)和序列二次规划法(NLPQL)相结合的组合优化策略,对RBF神经网络模型进行优化设计。优化结果表明,在保证主轴箱静动态性能的前提下,质量减轻12.89%,达到了预期的效果。

基于多目标的SPFRAG车床床身结构优化设计

为探索提高机床综合性能的新途径,提出了采用钢-聚丙烯纤维增强人造花岗岩复合材料(steel-polypropylene fiber reinforced artificial granite,SPFRAG)代替铸铁制作机床床身的方案。以某车床床身为基础,运用中心复合实验设计法和Kriging插值法建立响应面模型,通过对各设计变量进行灵敏度分析确定权重占比;基于多目标遗传算法(multi-objective genetic algorithm,MOGA),以床身质量和一阶固有频率为约束条件、以最大总位移变形量和最大等效应力为优化目标,对复合材料床身结构进行了设计,并对优化后的床身结构经有限元软件进行动静态性能分析。结果表明:SPFRAG床身静、动态特性均优于铸铁床身,为复合材料床身结构设计提供了理论依据。

An SIMS Study on the Fingerprint Characteristics of Minerals with Special Reference to Minerals from the Jinningian Granites in the Yunnan Sector of the Xikang-Yunnan Axis

In this paper such minerals as apatite, zircon and biotite from granites were determined and analyzed bysecondary ion mass spectrometry (SIMS) for their isotopic ages, REE composition, trace elements and volatilecomponents with an attempt to shed light on the origin and formation environments of the Jinningian granitesin the Yunnan sector of the Kangdian (Xikang- Yunnan) earth's axis. The results show that the apatites,zircons and biotites of different geneses possess different fingerprint characteristics. Some correlations havebeen found between trace elements and volatile components contained in the minerals from granties.

土壤调理剂对木耳菜产量及酸化土壤改良的作用

蔬菜是重要的经济作物,许多种植户为追求片面的高产量、高收益,连续多年种植蔬菜、偏施重施化肥,导致土壤严重酸化,产量受到严重影响.为探讨土壤调理剂对蔬菜产量和酸化土壤改良的影响,本研究开展了木耳菜产量和土壤性质在常规施肥、常规施肥+天脊土壤调理剂、常规施肥+钙镁磷肥等不同处理的对比试验,试验结果表明,天脊土壤调理剂和钙镁磷肥对木耳菜的增产效果分别是62.6%,29.7%;两种调理剂处理后,叶片中氮磷钾元素都有增加,增幅在13.5%~65.5%;两种调理剂处理后土壤交换酸总量降低幅度达41.9%和16.8%,对土壤交换性阳离子含量和元素含量均具有一定的调节作用.本研究对土壤调理剂对木耳菜产量和土壤理化性质的影响进行了检测,以期为蔬菜生产提供参考.