摘要：螺旋滚筒是采煤机截割煤岩的直接机构,螺旋滚筒几何参数和截割策略的优化设计对提高滚筒装煤性能有重要影响。现有基于有限元和二维离散元法的螺旋滚筒优化设计大多基于单一或部分因素,未综合考虑多设计变量对螺旋滚筒装煤性能的影响,难以同时得到几何参数及运动学参数最优解。针对该问题,基于煤的物理力学特性参数测试结果,利用离散元分析软件EDEM构建采煤机螺旋滚筒截割煤壁耦合模型,对采煤机螺旋滚筒的装煤性能进行数值模拟,采用单因素法分析了螺旋滚筒螺旋升角、直径、筒毂直径、截割深度、转速及牵引速度对装煤性能的影响;基于离散元分析结果设计螺旋滚筒三因素三水平正交试验,通过极差分析得出几何参数中滚筒直径、筒毂直径、螺旋升角,运动学参数中截割深度、滚筒转速、牵引速度对螺旋滚筒装煤性能的影响依次减小;根据正交试验结果得出螺旋滚筒最优几何参数方案为13°螺旋升角、1 300 mm滚筒直径、475 mm筒毂直径,最优截割策略为600 mm截割深度、58 r/min滚筒转速、8 m/min牵引速度,最优参数下螺旋滚筒装煤率为76.39%,较优化前提高了15.82%。

摘要：螺杆转子主要应用在压缩机、螺杆泵等设备中,其表面质量对使用性能及工作寿命起到关键性作用。工艺参数为影响螺杆转子表面粗糙度的主要因素之一。为了探究工艺参数对螺旋曲面铣削表面质量的影响规律,设计转子铣削实验,获取预测及实验对比样本。利用改进的北方苍鹰搜索算法(INGO)对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化,以便提高铣削后的多头螺杆转子表面粗糙度的预测精度。通过实验结果验证所提出算法的预测精度。结果表明,提出的预测模型在平均训练精度及预测精度等方面均优于GRU神经网络及CNN-GRU神经网络模型,其中平均训练精度及预测精度分别约为94.502%和95.523%。故提出的算法具有较高的预测精度,可为合理选择螺杆转子铣削加工的工艺参数提供理论依据。

摘要：为了更好地完成仿生鼹鼠挖掘机器人地下挖掘工作,文中对挖掘过程的运动轨迹进行了分析,提出了一种由曲柄滑块机构与曲柄摇杆机构组合构成的挖掘机构。为分析挖掘机构中不同长度的曲柄摇杆机构连杆对机构运动状态的影响,采用动力学软件ADAMS分析了一个运动周期内挖掘机构的运动特性随时间变化的运动规律,并采用双摇杆机构进行对照,确定了选用曲柄摇杆机构的优越性,选取了构成挖掘机构的最优长度组,并确定了曲柄滑块机构对曲柄摇杆机构的运动影响。结果表明:构成曲柄摇杆机构的连杆长度组合为80 mm与46 mm时,挖掘机构的工作范围更合理,运动过程中各个阶段的速度、加速度变化趋势更平稳,并且能够满足机构的设计要求,该机构能够为挖掘机器人研究提供理论支撑。

摘要：截割部行星架作为采煤机的关键零件,其时变可靠性对采煤机的综合性能有着重要的影响。基于Pro/E建立以截割部行星架为模态中性文件的采煤机刚柔耦合模型,研究截割部行星架的动力学性能,获得了截割部行星架薄弱区域和动态应力。基于Matlab获得了截割部行星架薄弱区域三参数威布尔分布的概率密度函数,利用Kstest函数验证其拟合的合理性。依据疲劳寿命可靠性理论,建立了截割部行星架疲劳寿命可靠性模型,计算得到基于Copula函数的截割部行星架多薄弱区域时变可靠度由0.9362呈指数退化趋势,直至截割部行星架失效,结合可靠性灵敏度设计理论分析了截割部行星架多薄弱区域设计变量对其时变可靠性的影响程度,为截割部行星架的研究提供了理论基础和准确的数据支撑。

摘要：目的研究以蒸压加气混凝土为底板后浇混凝土的新型叠合楼板受弯性能及破坏形态。方法设计两块长×宽×高为3600 mm×600 mm×150 mm的蒸压加气混凝土底板,后浇60 mm厚混凝土与其叠合形成新型叠合楼板试件,对试件进行四分点加载并观察裂缝分布状态,绘制荷载-挠度曲线,分析其受弯性能及破坏形态。结果试件开裂后裂缝分布较为稀疏,裂缝宽度较大,最终破坏形态为发生在支座处的斜拉破坏。加载初期荷载-挠度曲线呈线性增长,开裂后曲线斜率逐渐变小,挠度增大。HPB300钢筋为光圆钢筋,工程应用时建议在板底增大横向钢筋间距,用HRB400小直径带肋钢筋代替HPB300光圆钢筋。结论试件具有良好的整体性,预制板与后浇混凝土能协同受力,挠度满足规范要求。

摘要：为量化掺入再生粗骨料对两跨连续钢-再生混凝土组合板长期性能的影响并提出相应的设计方法,综合考虑混凝土非均匀收缩、徐变及开裂的影响,采用ABAQUS软件建立组合板长期性能有限元模型,并利用现有长期性能试验数据验证有限元模型的可靠性;进行有限元参数分析,量化再生粗骨料取代率等因素对两跨连续钢-再生混凝土组合板长期性能的影响;进而提出两跨连续钢-再生混凝土组合板长期性能设计方法,并对设计方法的可靠性进行评价。研究结果表明:所建立的有限元模型可有效预测两跨连续钢-再生混凝土组合板的长期性能,预测值与试验值相差在10%以内;再生粗骨料取代率对两跨连续组合板长期性能影响显著,再生粗骨料取代率分别取50%和100%时,组合板长期中支座负弯矩与跨中挠度分别增加7%与12%、21%与42%;考虑混凝土非均匀收缩变形影响的长期性能设计方法可有效预测两跨连续组合板的长期负弯矩作用范围、中支座负弯矩、裂缝宽度及跨中挠度,预测值与试验值最大相差15.3%。

摘要：为解决强反射表面物体测量过程中易发生局部镜面反射,影响测量精度的问题。将数字微镜添加到结构光测量光路中并设计搭建测量系统,包括数字微镜、CCD相机、投影仪等器件。完成了系统的匹配、相机和投影仪的参数标定以及相位计算,采用麻雀搜索算法优化BP神经网络的方法建立数字微镜单元和相机像素单元之间的坐标映射关系,映射误差为0.583 pixels。基于PID控制器提出一种自适应掩膜生成方法,并对具有强反射表面的量块进行了测量实验,实验表明该方法能有效降低过曝光区域的灰度,实现了高动态范围成像。提出的方法可为强反射表面的三维测量提供理论支撑。

摘要：规范转译是BIM模型合规性审查的重要步骤,也是实现设计审查自动化和智能化的技术基础和前提条件。规范转译第一步是将设计规范自动分类为预定义类别,以便为后续文本分析和规则提取做准备。然而,由于结构设计领域语料库缺乏,导致设计规范自动分类技术有待开发,因此,依据《混凝土结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》,创建结构设计语料库,按照IFC实体名称目录,通过Python语言编程,基于机器学习的文本分类算法,提出一种结构设计规范自动分类方法。过程的实现包括:数据准备和文本预处理;特征提取和选择;分类器的训练、测试和评估。结果表明:该分类方法可以有效实现结构设计规范的自动分类,分类器对测试规范的精确率和召回率可达到75%和83%。

摘要：研究一类离散T-S模糊系统的H_∞滤波问题.目的是设计一个滤波器使得滤波误差系统在给定的线性矩阵不等式(LMI)稳定范围内是二次稳定的,且满足指定的H_∞性能.经由模糊Lyapunov函数方法以及增加松弛变量,提出一个滤波器存在的充分条件,它体现为一组线性矩阵不等式(LMIs)可行解的形式.最后通过一个仿真例子验证了所提出的设计方法的有效性.

摘要：仿生机器鱼在水下工作时受载复杂,仿生机器鱼结构的可靠性对其综合性能有着重要的影响。基于扑翼推进理论,利用Matlab软件分析机器鱼尾鳍的瞬时负载。结合虚拟样机技术,建立以尾鳍传动轴为模态中性文件的仿生机器鱼刚柔耦合虚拟样机模型,分析确定传动轴的薄弱环节,结合随机载荷疲劳可靠性理论,构建以损伤量为指标的疲劳可靠度分析方法,得到了不同应力循环次数下的疲劳可靠度规律。将刚柔耦合虚拟样机技术与扑翼推进理论和随机载荷疲劳可靠性理论相结合,提出一种应用于水下仿生机器人的动态可靠性设计方法。