基于改进遗传算法的PC构件生产调度优化

基于流水线车间生产调度理论,建立以生产成本为决策变量、以最大化生产利润为目标的数学模型;结合预制构件车间生产的实际情况,设计最优选择法、局部变异算子改进遗传算法,求解最优生产调度方案。某预制构件公司订单生产调度仿真研究表明,基于改进遗传算法的PC构件生产调度优化可以在较短的时间内获得更高的利润,为提高预制构件智能化生产效率提供了技术基础。

基于BIM的PC构件排样优化设计

针对PC构件排样与上游装配式建筑设计模型的协同效用问题,进行了基于BIM的PC构件排样优化设计研究。分析了装配式BIM中PC构件的组成元素,完成PC构件信息的提取;结合改进蚁群算法与动态剩余矩形算法对PC构件排样进行优化,采用遗传变异策略与路径选择机制改进算法后期易陷入局部最优的不足,经过多次优化迭代得出最优排样。某PC构件企业的生产排样实例验证了基于BIM的PC构件排样优化方案可实现上游装配式建筑设计模型与PC构件排样的协同效用,提高了排样效率。

基于双目立体视觉的乘员运动姿态测量方法研究

提出了基于双目立体视觉的汽车乘员运动姿态测量方法。首先使用自主搭建的双目立体视觉系统,按照张正友标定法标定相机并对图像进行立体校正;然后提出基于邻域的SGBM单参数优化算法,并依此建立乘员关键特征点与三维空间坐标间的映射关系,实现了对乘员运动姿态的非接触动态测量。实验结果表明,该方法可以有效地测量乘员运动姿态,且测量精度较高,对汽车乘员非标准坐姿下的保护策略制定具有重要的参考价值。

“计量仪器与检测”课程“精、敬、创”教学体系构建

工业产品质量检测技术专业的核心课程“计量仪器与检测”直接对接该专业的核心就业岗位,在该专业课程中融入思政元素,构建“精益求精、爱岗敬业、创新创业”教学体系,是该课程对接核心就业岗位的重要使命,可实现“精益求精、爱岗敬业”等思政教育和“创新创业、能工巧匠”等专业技能的双重目标,对培养德才兼备的产品检测从业人员具有非常重要的意义。

基于MPA算法的机械臂轨迹优化研究

为了满足机械臂高效、高精的作业要求,提出一种基于海洋捕食者算法(MPA)的时间最优轨迹规划法。以Fanuc机械臂为研究对象,在其关节空间中,采用3-5-3分段多项式,并基于MPA来获得各关节的轨迹函数。结果表明,MPA较强的全局以及局部搜索能力,与粒子群(PSO)相比,优化结果更好、收敛速度更快,运行时间平均减少约2 s,并且在优化过程中具有良好的收敛速度与精度,获得的轨迹曲线平滑、无突变,速度和加速度曲线连续,MPA更适用于机械臂的轨迹优化。

小型巡飞弹螺旋桨布局气动特性研究

基于CFD方法研究了某型巡飞弹螺旋桨前置/后置两种布局的气动特性,以及对整弹气动特性的影响,结果显示,在20~40 m/s的来流速度下,螺旋桨有效避开了巡飞弹机身的尾流影响,两种布局形式对螺旋桨气动特性的影响并不显著,但与整弹的气动耦合效应明显。由于前置布局螺旋桨加速了流经巡飞弹的气流,因此整弹升力系数最大增加12.65%、阻力系数最大增加28.32%。总体来看,螺旋桨后置布局具有更高的整弹升阻比,在螺旋桨前进比为0.40时增幅最大,相较于前置布局增加了1.01。

小型载具驱动电机性能仿真与试验研究

根据小型电动载具永磁同步驱动电机的特点和测试要求进行台架机械结构和数据采集模块设计,并利用被测电机与矢量控制(FOC)变频器搭建了电机性能测试台。通过控制被测电机的运行负载进行效率特性等试验,测试外转子永磁同步驱动电机的基本特性,同时通过ANSYS Motor-CAD软件进行电机电磁性能有限元分析。对比分析结果表明,被测电机的效率为80%~95%,有限元仿真和测试所得的驱动电机特性曲线基本吻合,验证了仿真结果的准确性。

基于有限元模型的不同入射角弹丸冲击残余应力模拟

建立弹丸冲击有限元模型研究弹丸入射角度对板材残余应力场和板材变形的影响,并对模拟结果进行拟合。利用ABAQUS软件建立了单弹丸冲击板材的三维对称模型,模拟了弹丸在不同速度下以90°入射角冲击板材所产生的残余应力场,以及在100 m/s的冲击速度下以3个不同入射角度冲击板材产生的残余应力场。结果显示:最大残余应力位置的深度与弹丸撞击速度呈正相关;弹丸速度一定的情况下,随着入射角的增大最大残余应力也不断增加,并且在入射角度为90°时达到最大。

聚脲涂覆油箱抗冲击仿真研究

为提高车载油箱抗冲击能力、降低结构变形和损伤程度,以聚脲涂覆油箱为研究对象,通过材料试验获取Air1608型聚脲弹性材料力学性能参数。在普通油箱表面均匀喷涂5 mm厚聚脲材料,分别开展普通油箱和聚脲涂覆油箱在5 m高度自由跌落工况的有限元仿真计算和试验,仿真结果与试验结果有较好的一致性,聚脲涂覆油箱局部结构最大变形量与涂覆前相比降低约32%。同时开展在油箱内侧和双侧均匀喷涂聚脲情况下的仿真计算,研究发现双侧喷涂聚脲对油箱结构的弹性变形有良好的限制作用,能够减小油箱塑性变形,抗冲击性能较好。

热塑性复合材料系统安装结构的制备及仿真分析研究

热塑性复合材料已成为航空领域重点研究的材料,以民用飞机系统安装结构作为研究对象,通过工艺摸索给出了碳纤维增强PEEK热塑性复合材料层合板制备系统安装结构的工艺参数;采用Hashin失效准则和基于能量演化的刚度退化方法,建立了热塑性复合材料系统安装结构的仿真分析模型,较好地预测了结构的承载能力和失效模式;通过承载能力试验对仿真分析模型进行了验证,分析误差在20%以内,该方法可用于工程实践。该研究对热塑性复合材料在民用飞机结构上的应用具有一定的指导意义。

基于双隐藏层BP网络的民用飞机载荷监测方法研究

为提高民用飞机载荷监测精度和效率,提出了一种基于神经网络代理模型的民用飞机载荷监测方法。基于主成分分析和双隐藏层BP神经网络,构建了某型号飞机翼根剪力和平尾根部扭矩的代理模型,并和载荷试飞数据对比以验证其适用性。结果表明:代理模型精度高、泛化性好;该方法可显著提高载荷监测的准确度,缩减改装成本,在民用飞机载荷计算及试飞/运营载荷监测领域具有应用价值。

基于视觉伺服的自动对接技术研究

针对大型零部件移动挂载作业需求,构建了采用视觉伺服技术的自动对接平台。首先,基于双目相机深度感知功能设计了视觉伺服控制方法,提出了存在外界干扰时的视觉伺服终止判定依据。然后,建立了并联机构运动控制模型,通过坐标变换方法与积分思想实现了双目相机伺服控制速度与并联机构位置控制量的转换。最后,通过实验验证了所研发的自动对接平台对接精度高,抗干扰能力强,能有效满足移动挂载作业需求。

基于GHM模型的粘弹性约束阻尼火箭撬仪器舱减振仿真研究

为降低火箭撬仪器舱试验时的振动强度,将粘弹性阻尼模型与有限元软件ANSYS相结合,采用对其内壁敷设粘弹性约束阻尼的方法进行振动抑制,研究不同厚度阻尼层对火箭撬仪器舱不同频段振动的影响。研究结果表明,敷设了粘弹性约束阻尼的仪器舱有明显的振动抑制效果,且不同阻尼层厚度对不同频段的振动抑制效果不同,应结合减振要求选择合适的粘弹性阻尼层厚度。

某伺服跟踪系统的机械结构设计和仿真

针对现有伺服系统对快速目标的跟踪性能和稳定性存在的问题,设计了一种能够快速稳定跟踪伺服系统的机械结构。采用模块化独立功能和扩展能力设计伺服系统时,各结构件均留有足够的强度裕度,保证了伺服系统在过载或非正常运行时的结构强度和稳定性。同时,系统结构还设置有锁紧、限位、开关等多种保护措施。仿真结果、产品实测和外场试验表明,该快速稳定跟踪伺服系统可以对目标进行快速、稳定跟踪。

压阻式加速度传感器动力学响应分析与验证

面向极端环境下压阻式加速度传感器的冲击动力学响应特性分析的需求,对其封装体结构建立多自由度动力学响应模型,利用矢量法并结合MATLAB软件进行数值求解,获得其敏感结构位移响应曲线,与霍普金森杆实测结果对比,表明该响应模型可有效表征受迫振动中加速度传感器敏感结构的动力学响应过程,为MEMS高量程加速度传感器的优化设计提供理论参考。

装配式实验室废气处理设备结构设计与模态分析

针对目前一体化集成废气处理装置体积大、结构复杂的问题,从加工、安装、运输和维护保养等角度出发,设计了一种装配式结构实验室废气处理装置,介绍了其模块化结构的具体设计方案和连接件装配方案,在结构静力学分析与模态分析的基础上,验证了结构设计的合理性、装置结构的可靠性和安全性。

基于复杂环境下伺服转台液冷管路系统设计与制造

随着车载伺服转台上相控阵面雷达天线组件的应用环境复杂多变、排布密集、热耗越来越高等发展趋势,如何通过伺服转台将热量及时排出成为难点。设计了一种能适应复杂环境的伺服转台液冷管路系统,整个液冷系统通过双路冷却液循环流通,可使供液流量均匀分配。通过实物测试,系统性能指标满足要求,有效解决了伺服转台T/R组件的散热问题。

基于响应面法的绞车卷筒结构优化设计

为了充分利用卷筒的材料特性,实现绞车卷筒的轻量化,首先利用ANSYS对卷筒进行静态特性分析,然后对卷筒各项参数进行灵敏度分析,最后基于响应面法进行卷筒结构优化,得到最优方案。对优化后的卷筒进行疲劳寿命分析,结果表明,优化后的卷筒满足设计要求,质量减少了15.9%,实现了优化目标。

双回形空间中高速电梯交会运行过程的气固耦合振动研究

针对双轿厢电梯在井道运行过程中的水平耦合振动问题,基于伯努利湍流理论和多体动力学理论,建立了井道-双轿厢气固耦合动力学模型,研究耦合振动响应规律,对比分析电梯的水平振动加速度在时域和频域上的变化,并利用实梯试验验证了该模型的可行性,为探索井道-双轿厢高速电梯气固耦合振动响应研究提供了有效方法。

大电网广域安全稳定控制系统远传测试技术研究

为应对电力系统数字化、复杂化导致的安全稳定控制系统可靠性降低的问题,研究了一种大电网广域安全稳定控制系统远传测试技术,通过对关键技术的研究应用,构建大电网广域安控系统远传测试系统,实现对安控系统的系统级功能逻辑及动作可靠性检测。最后基于该技术搭建测试系统并进行验证,结果表明:该测试系统能够方便快捷地实现异地安控系统联合测试,具有较高的应用价值。