关节联轴器结构最优设计

提出了叠片联轴器的新结构型式——关节轴承式叠片联轴器 (关节联轴器 )。该联轴器因采用关节轴承 ,使两轴线之间的角向补偿能力由 1 .5°提高到 4°～ 6°,实现了角向补偿能力的突破。用经典力学法和 ANSYS有限元法分析了联轴器中膜片在转矩、角不对中、惯性载荷共同作用下的膜片应力 ,着重分析比较了某一种因素的变化对膜片应力大小的影响及其影响程度 ,得出联轴器的最佳结构形式及其推荐使用范围。

惯性载荷作用下结构拓扑优化

针对惯性载荷作用下的结构拓扑优化设计问题,基于结构整体柔顺度的灵敏度计算公式的推导,阐述了此类问题目标函数的非单调特征;根据载荷与单元刚度的设计相关性,分析了多种材料插值模型对优化结果和迭代过程的影响.在此基础上,提出可变参数的RAMP模型,对不等式体积约束和纯自重作用下的拓扑优化问题,通过稳定的优化迭代过程得到逼近理论最优解的优化结果.理论分析和数值算例表明,设计相关惯性载荷导致结构柔顺度的灵敏度不再永远为负值,即柔顺度不再是单调减函数;惯性载荷作用下拓扑优化结果并不总是达到体积约束上限,即材料用量越多结构刚度未必越大;已有的ESO和MP类优化方法的优化结果存在明显的区别,而选择适当的材料插值模型能够很好的将两类优化方法的结果统一起来.

高空螺旋桨无刷直流电机重置粒子群PID控制

永磁无刷直流电机驱动高空螺旋桨负载时,由于大气密度随海拔高度变化,电机转速随螺旋桨负载变化不断波动,传统定参数PID控制难以随环境变化对电驱动系统PID控制参数进行实时调整,系统的动态特性和鲁棒性较差。提出一种基于BFGS(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno)动态重置粒子群算法(BFGS-RPSO)的永磁无刷直流电机PID参数控制方法,该方法利用BFGS-RPSO算法灵活快速的在线参数寻优特点,对永磁无刷直流电机控制系统PID参数进行在线实时优化调整,提高了螺旋桨负载电驱动系统的动态特性和鲁棒性。Matlab仿真和实验表明,电机在起动过程中,转速上升时间较短,转速和转矩超调较小,且在负载波动过程中电机转矩脉动较小,BFGS-RPSO PID参数控制比传统PID控制具有更好的动态特性和鲁棒性,适合应用于高空螺旋桨永磁无刷直流电机螺旋桨电驱动系统。

纸纱复合袋糊底机贴阀装置系统优化

优化贴阀装置,以提高纸纱复合袋糊底机贴阀的稳定性与控制精度.首先,以贴阀装置为研究对象,对其滚珠丝杠副传动系统刚度和步进电机负载力矩进行分析;其次,分别以滚珠丝杠副传动系统刚度和步进电机负载力矩最优为设计目标建立数学优化模型,以丝杠直径、导程、加速时间和匀速时间为设计变量,最后求解该约束优化问题;对比分析两次优化结果后获取最优参数.结果表明:以步进电机负载力矩为设计目标的优化方案效果最优,该方案使滚珠丝杠副传动系统刚度提升了14.7%,步进电机负载力矩减少了59.2%;优化后的贴阀装置提高了滚珠丝杠副传动系统刚度、降低了步进电机负载力矩,增强了贴阀稳定性与准确性.

地铁轴承的设计与应用

根据地铁轴承的特殊工况要求,采用优化设计模型,对其内部结构参数进行优化设计,并利用AutoCAD软件的图形用户界面模块创建了用户界面。以某两面带密封罩的双列圆锥滚子轴承为例给出了计算公式。优化后轴承的额定载荷有了显著的提高,密封效果良好,优化公式可作为今后该类轴承设计的参考。