基于误差度的Rough集近似质量的分析

在分析Pawlak近似空间Rough集的近似质量时,常采用准确性因子α和精确性因子β;在比较两个划分的好坏时采用属性的依赖度来描述。文章提出了误差度概念,利用误差度能更好地分析Rough集的近似质量,比较分划的优劣;同时也给出了属性依赖度新的表达式。

基于预测误差度的IGOWLA算子组合预测模型

针对组合预测的误差不一定比其单项方法的误差小这一问题,基于"预测有效度",提出预测误差度"的概念;将诱导广义有序加权对数平均(IGOWLA)算子与预测误差度结合,建立了新的最优组合预测模型,实证结果表明该模型的误差比其单项方法的误差更小且更稳定.

具有圆度误差的径向金属密封接触应力研究

由于加工圆度误差的影响,井下流量控制阀径向金属密封接触应力分布不均匀,从而影响密封性能。利用有限元方法研究具有圆度误差的径向金属密封唇部接触应力分布,并分析圆度误差对径向金属密封接触应力的影响;基于有限元分析结果提出径向金属密封接触应力分布的理论解析式,并进行误差分析。具有圆度误差的径向金属密封唇部接触应力分布的理论解与数值解相符,各参数引起的最大接触应力的平均相对误差约为10%。根据具有圆度误差的径向金属密封副接触应力的分布规律,提出合理的过盈量函数,修正了径向金属密封轴对称结构的悬臂梁模型的接触应力理论关系式,得出了圆度误差下的径向金属密封接触应力分布规律。研究结果为井下流量控制阀径向金属密封的设计提供了理论指导。

基于傅里叶变换与统计检验的圆度误差分离技术研究

采用傅里叶变换及数理统计假设检验的方法对圆度误差进行分离。针对圆轮廓的高精度测量数据,通过最小区域法拟合圆心。应用傅里叶变换将圆轮廓信号转换成谐波信号,从理想圆轮廓模型出发,逐步添加傅里叶分量,迭代过程中通过偏F检验构造包含未知系统形状误差的主导性模型。通过自相关法检验、卡方检验及J-B检验获取残余的显著性傅里叶分量,进一步构建显著性模型,实现圆度误差中系统误差的分离。通过数控加工16个圆孔的实验数据分析,证明了该方法可以对圆度误差进行有效分离。

基于改进乌鸦搜索算法评定圆度误差

针对传统启发式智能优化算法评定圆度误差计算效率低且容易陷入局部最优解的问题,提出采用改进乌鸦搜索算法评定圆度误差。根据最小区域拟合准则建立乌鸦搜索算法评定圆度误差数学模型,并引入权重系数,提高算法全局搜索能力,同时设定最小二乘圆心附近为乌鸦搜索初始位置,提高算法搜索效率。最后通过模拟和实验验证了所提算法的准确性和高效性,并通过多组数据对比发现改进乌鸦搜索算法的全局搜索能力较遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)和传统乌鸦搜索算法(CSA)得到明显提升。

极坐标系下九心迭代法评定圆度误差

圆度误差是零部件的基础误差,直接决定轴类零件的加工是否合格。为提高圆度误差的计算效率,给出了极坐标系下直接计算圆度误差的具体方案。基于极坐标系构建了圆度误差最小区域拟合准则的数学模型,针对此数学模型提出九心迭代法(NCI)精确计算圆度误差。实验部分验证了极坐标系下圆度误差数学模型的准确性,同时与传统GA、PSO和ABC算法对比发现NCI算法计算结果更精确,计算效率更高。此方案的实施可避免传统圆度误差计算需要转换到笛卡尔坐标系而影响计算精度和效率,推广于精密零件的实践检测将提高检测效率和精度。

基于fminimax优化函数的圆度误差评定

依据圆度误差标注代号和附加符号的含义,基于最小外接法、最大内切法和最小区域法分别建立了参考圆的圆心坐标优化目标函数和圆度误差评定模型,采用MATLAB软件编写了参考圆的圆心坐标优化目标函数子程序和圆度误差评定子程序,给出了圆度误差评定中fminimax优化函数调用方法。用Talyrond 585LT圆柱度测量仪对三个试样的圆周轮廓进行了提取,基于最小二乘法、最小外接法、最大内切法和最小区域法对提取的圆周轮廓分别进行了圆度误差评定。研究了优化搜索范围对圆度误差评定结果的影响,并将fminimax优化函数圆度误差评定的优化符合度与其他优化方法圆度误差评定的优化符合度进行了比较。fminimax优化函数的应用结果表明,评定结果精度高于或等于其他优化方法评定结果的精度,可满足圆度误差评定的需要。

基于虚拟仪器的圆度误差评定实验教学平台设计

针对互换性与技术测量课程中圆度误差评定传统实验教学中学生不易理解掌握、评定误差大的问题,利用虚拟仪器平台进行实验教学设计,基于LabVIEW技术构建集数据采集、保存、评定功能于一体的圆度误差评定开放性实验教学平台系统,系统给出了圆度误差中最小二乘圆法的评定结果,可显示采样点的轮廓曲线、最小二乘圆半径、最小二乘圆圆心坐标、最小二乘圆轮廓、采样点的数值和圆度误差,实验平台具有界面友好、易扩展、测量精度高及可视化的优点,相对于传统的实验平台,基于虚拟仪器的实验平台增强了学生对评定方法原理、工作台的构建、数据采集、数据标定及误差评定整个测量评定过程的理解,使学生能更好地理解测量原理及参数的评定过程,通过实际操作与计算机虚拟平台结合的实验教学方式,以更加直观、形象的教学方式培养学生的设计能力和实践创新能力,为实验提供了新的平台,改进了教学的内容,体现了教学的开放性,提高了工程测试技能训练素质,有利于学生综合和创新设计能力的培养。

轮廓度误差对超声速压气机叶栅气动性能的影响

[目的]旨在评估轮廓度误差对压气机气动性能的影响,并为叶片鲁棒性设计提供参考。[方法]建立单峰值轮廓度误差分布数学模型,采用数值模拟方法,研究压力面和吸力面不同轮廓度组合误差对超声速压气机平面叶栅气动性能的影响。[结果]结果表明:吸力面轮廓度误差分布是影响叶栅总压损失的关键因素,随着吸力面轮廓度峰值误差位置向下游移动,总压损失系数逐渐降低;压力面和吸力面误差分布对气流折转角和静压升系数的影响趋势相反。对较低来流马赫数的叶栅,吸力面误差对气流折转角和静压升均起主导作用;对较高来流马赫数的叶栅,压力面误差对气流折转角和静压升影响明显。激波位置和激波强度、激波后扩张通道的流道型线综合决定了叶片表面和叶栅流道内的流动状态,使得近吸力面侧流动损失增大,近压力面侧流动损失减小,其综合效果决定了叶栅损失、气流折转角和静压升的变化。[结论]结果对指导跨声速压气机设计、加工和超差审理均具有重要意义。

基于改进蝙蝠算法的最小区域法圆度误差评定

圆度是轴类机械产品几何精度评价的核心指标之一,其直接影响到产品的性能和寿命,准确、快速、规范的进行零件圆度误差评定一直是计量领域研究的热点。因此,提出了一种基于改进蝙蝠算法的最小区域法圆度误差评定方法,该方法利用蝙蝠算法的种群寻优能力,结合最小区域法对圆度误差模型中的目标圆心进行快速寻优,进而计算求解出圆度误差值。改进的蝙蝠算法通过增加混沌惯性权重、自适应参数等方法来有效避免算法在圆度误差评定中陷入局部最优,并改善评定准确性和稳定性。通过对实测数据进行实验验证和分析对比,结果表明提出的方法在圆度误差评定中寻优速度明显优于遗传算法,评定精度和稳定性较最小二乘法有较大提升,验证了该方法在最小区域法圆度误差评定应用中的可行性。

基于改进Zernike矩的轴类零件圆度误差视觉评定

针对轴类零件圆度误差评定普遍存在的效率低、精度差等问题,提出了一种基于改进Zernike矩的轴类零件圆度误差视觉评定方法。首先,搭建轴类零件视觉检测平台,在位移平台控制下拍摄不同截面图像,并利用棋盘格标定法进行相机标定,校正畸变和计算像素当量。其次,以Sobel算子为基础,通过三灰度边缘过渡模型提高测量精度,利用大津法确定最佳阈值,改进Zernike矩亚像素检测方法。最后,使用改进的PSO算法处理轮廓关键坐标点进行圆度误差评定,并与三坐标测量机测量实验。实验结果表明,圆度误差视觉评定方法与CMM测量结果误差在3μm以内,且稳定性较好,在圆度误差评定中具有实际可行性。

滚动轴承波纹度对齿轮动态传递误差的影响

为了研究轴承波纹度制造误差对轴承-齿轮传动系统中齿轮动态传递误差的影响,构建了轴承滚道表面时变波纹度误差表征模型,建立了考虑轴承内外圈滚道表面波纹度幅值、波数以及时变齿轮啮合刚度的轴承-轴-齿轮系统耦合动力学模型,研究了齿轮传动系统支撑轴承内外圈滚道表面波纹度幅值和波数对齿轮动态传递误差的影响规律。仿真结果表明:输入轴支撑轴承存在波纹度误差时,其外圈滚道波纹度对齿轮动态传递误差的影响大于内圈滚道;输出轴非负载端支撑轴承存在波纹度误差时,其内外圈滚道波纹度对齿轮动态传递误差的影响相似;输出轴负载端支撑轴承存在波纹度误差时,其外圈滚道波纹度对齿轮动态传递误差的影响大于内圈滚道。

考虑圆度误差的角接触球轴承温升特性研究

以往有关于轴承温升特性的研究多注重轴承温升以及圆度误差对轴承振动的影响,其中圆度误差对轴承温升影响的文献较少,且研究对象多针对的是低速、轻载轴承的温升。为此,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型,研究了轴承沟道圆度误差对轴承温升的影响规律。首先,以轴承拟动力学、弹流润滑理论、传热学理论和基尔霍夫能量守恒定律为基础,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型;然后,利用模型分析了不同工况条件、圆度误差对轴承温升特性影响;最后,将模型计算结果与试验结果进行了比较,验证了角接触球轴承热-力耦合模型的合理性。研究结果表明:模型计算结果和实验结果相比,最大相对误差为5.37%;随着圆度误差阶次的增加,轴承温度呈现波动性变化,且随着转速的增加,波动趋势愈加显著;随着润滑油温度的升高,温度波动逐渐减小;当圆度误差的阶次等于球数n/2±2(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度比不考虑圆度误差时要低,因此将圆度误差控制在特定阶次内能有效降低轴承温升,从而提高工作效率;轴承外圈温度的波动性与外圈圆度误差的幅值成正比,为轴承设计提供了重要参考;外圈温度与沟道圆度误差阶次之间呈周期性变化,并与钢球的个数形成映射关系,当圆度误差阶次等于球数的(2 n-1)/4倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度达到最高;当圆度误差阶次等于球数的n/2倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度最低,这一规律可为轴承的优化提供具体参考方向。

基于目标圆收缩法和分割圆逼近法的线轮廓度误差评定

针对传统方法在线轮廓度误差评定中的配准精度差、稳定性不高、对初始位姿要求苛刻和点到曲线最短距离计算效率较低等问题,提出一种粗精配准结合的目标圆收缩法和一种分割圆逼近法进行求解。粗精配准结合的目标圆收缩法首先在实际测量点集与理论设计轮廓离散点集中搜寻曲率对应的特征点对;其次通过特征点对之间的方位关系计算坐标旋转变量,以实际测量点集的重心和理论设计轮廓离散点集的重心计算坐标平移变量,完成粗配准;然后以粗配准精度计算得到的坐标变换变量取值范围作为精配准的初始目标圆区域,以最短距离为优化目标,对其进行迭代收缩,最终实现实际测量点与理论设计轮廓的最优配准。分割圆逼近法改进了分割点逼近法,采用微圆弧逼近理论设计轮廓,由圆的几何性质计算点到微圆弧的最短距离来评定线轮廓度误差。仿真实验验证结果表明,所提方法收敛性好,计算精度高。

几种优化算法在平面度误差评定中的适应性研究

为了快速、精确地评定平面度误差,建立了平面度误差评定模型,对海鸥优化算法进行了改进。将粒子群优化算法、萤火虫和粒子群混合算法、原子搜索优化算法、海鸥优化算法和改进的海鸥算法应用于平面度误差的评定。引入边界因子控制搜索范围,设置一系列边界因子值,分别用上述五种优化方法对八个试样进行平面度误差评定。基于算法的计算精度、效率和边界因子影响三个方面对五种算法在平面度误差评定中的适应性进行了研究,对部分评定结果进行图形显示。研究结果表明:原子搜索优化算法在五个算法中适应性最差,计算精度最低,平面度误差值随着边界因子的增大波动最大,并且毫无规律,应用时不易设置合适的边界因子;改进后的海鸥优化算法在评定平面度误差时,平面度误差结果精度最高,且受边界因子的影响较小,计算效率较高,是综合考虑算法精度、效率和边界因子的影响后,五种算法中对平面度误差的评定适应性最好的算法。

改进蜉蝣优化算法在圆度误差评定中的应用

现代工业生产中,圆度误差在检验和评定零件生产质量方面有重要的参考价值。因此提出了一种改进蜉蝣优化算法(Modified Mayfly Optimization Algorithm,MMOA)用于弥补传统误差评定方法的不足即收敛速度慢和准确度低。该改进蜉蝣优化算法依据最小区域法的计算公式建立数学模型作为适应度评判标准。并针对基本蜉蝣优化算法(Mayfly Optimization Algorithm,MOA)的不足,通过引入柯西分布变异函数更新全局最优蜉蝣个体位置以及引入非线性自适应参数作为全体蜉蝣位置更新公式的惯性权重。并且在迭代过程中融合模拟退火算法使得个体受局部极值点约束力下降,提升算法的局部寻优能力和鲁棒性。最后为了证明MMOA的改进效果,进行了仿真实验。实验表明MMOA可以有效、正确地评价圆度误差且评定精度优于遗传算法、粒子群算法,在求解质量和稳定性上优于MOA,这为圆度误差评定问题提供了新的方法。

混合策略改进鲸鱼优化算法在圆柱度误差评定中的应用

机械零件的形位精度对其互换性以及功能质量具有极其重要的影响,其中圆柱度误差是评价回转类零件精度的一个重要指标。设计一种基于混合策略改进的鲸鱼优化算法,以提高圆柱度误差在评定过程中的精度和收敛速度。首先,在初始种群的生成中引入Tent混沌映射和非线性参数,以提高解的质量;其次,为了改善算法的局部搜索能力,在螺旋式位置更新阶段引入一个自适应权重系数;最后,在随机搜寻阶段引入莱维飞行从而提高全局搜索能力。通过采用不同优化算法的实验和结果对比分析,提出的算法在圆柱度误差评定精度和速度方面均有一定提升。

基于圆心搜索算法评定圆度误差

圆度是评定形状误差的主要几何量之一,圆度误差是评定产品加工质量的重要参数。本文提出了一种基于圆心搜索算法评定圆度误差的方法,应用最小二乘原则,详细阐述圆心搜索算法的计算过程与算法思路,并通过真实数据验证该算法的效果。基于接触式影像仪软件开发平台,利用C++语言设计出圆度误差评定软件,能够快速求出圆度误差值,为现场检测提供方便。

大型回转类零件圆柱度误差非接触式测量系统设计与应用

【目的】为解决大型回转类零件形位误差测量困难、采样不便等问题,针对大型回转类零件的圆柱度误差设计了一种适宜的非接触式测量系统。【方法】使用STM32单片机作为主控制器,设计定位夹紧装置配合激光位移传感器实现非接触式测量,通过LabVIEW软件平台对采集的距离信息进行数据处理和分析,同时设计出圆柱度误差显示界面以便于用户直观地查看测量结果。【结果】测量装置满足大型回转类零件的圆柱度误差测量,显示界面可实时显示测量截面的轮廓状态,并自动显示计算所得的圆柱度误差值。在面板中输入零件的圆柱度公差值,当测得误差值超过其公差值时,相应的指示灯会亮起进行提醒。【结论】该系统较好地解决了大型回转类零件非接触式测量的需求,具有较好的应用价值和应用前景。

销轴位置度误差下行星齿轮系统动态特性分析

针对销轴位置度误差引起的齿轮位置偏移问题,分析了行星轮系内外啮合副啮合误差、时变啮合刚度及齿侧间隙,将误差作用下的激励引入到行星齿轮系统动力学模型,研究了销轴位置度误差相位对内外齿轮副动态响应及行星轮系均载特性的影响规律及作用机理,结果表明,位置度误差下齿侧间隙的减小以及负的啮合误差会导致啮合力激增,降低系统均载性能。研究结果可为人字行星齿轮系统低噪声设计加工和装配提供理论参考。