摘要：为了满足柔性机构的大变形特性,该文将无网格伽辽金法和拓扑优化理论相结合,提出了反向器的拓扑优化设计方法,并对按设计结果加工的机构进行了性能测试。在优化过程中,利用无网格法进行反向器的结构响应分析和敏度分析,从本质上满足了柔性反向器的非线性要求。根据设计结果制造了线性和非线性两种反向器,并对其进行了性能测试,测试结果表明,基于非线性无网格法的优化方法优于基于线性的优化方法。

摘要：基于切比雪夫有理逼近方法,结合欧洲活化数据库EAF,自主开发了中子活化计算程序AMY,支持核素密度、活度、衰变热、潜在生物危害、清洁因子及接触剂量率等放射性核素特征量的精确计算.为了验证AMY的正确性和有效性,选取欧洲活化手册中的基础核数据库进行测试,并与活化程序FISPACT-2007的计算结果进行对比.结果表明两者的计算结果吻合较好,且AMY的计算效率略高于FISPACT-2007.

摘要：针对缆系式水中浮体系泊缆和结构体连接间隙磨损所带来的系统功能可靠性问题,基于Archard黏着磨损计算方法及可靠度计算方法,建立了考虑连接部位理想铰接及连接间隙磨损的系统动力学模型。利用多尺度法及Newmark-β方法分别进行了动力学方程的求解和功能可靠度的求解。在此基础上研究了纵荡位移和纵摇角度的可靠性,结果表明,随着磨损量的增加,连接接触力分别达到了理想铰接值的12.0倍和5.5倍;当磨损量大于1.5mm时,浮体横摇角度的均值和峰值都要大于理想铰接状态,可靠度急剧降低,当间隙值大于1.82 mm时,可靠度小于90%;考虑连接磨损情况下浮体纵荡位移的可靠度会出现一定程度的降低,总体来讲变化不大,其位移的可靠性可以满足。

摘要：为减少永磁同步电动机的齿槽转矩,讨论了一种新的设计方案。构建了一种新的定子槽,沿横轴分成上下两部分,上半部分的定子槽口向右偏移一定角度,下半部分的定子槽口向左偏移同样角度,并给出了偏移角度的表达式。通过该方法将电机的定子槽口偏移适当角度,使电机齿槽转矩分量相互抵消,从而削弱了电机的齿槽转矩。针对此定子槽口偏移无法加强气隙磁密正弦性,又给出了一种新的永磁体形状,从中间厚度最大的地方向两侧削减。仿真结果表明,新的定子结构能有效削弱齿槽转矩;新的永磁体在相同定子结构条件下能够进一步削弱齿槽转矩,并大幅度提高气隙磁密的正弦性。

摘要：为研究蜗杆传动的多目标优化问题,提出一种自适应差分进化的元胞多目标遗传算法。该算法针对元胞遗传算法的特点,对基本的差分进化策略进行改进,得到一种参数自适应控制策略。将该算法与目前性能优异的4种多目标进化算法在三目标的基准测试函数进行对比实验,结果表明所提算法相对于其他算法具有明显的优势,能够在保证良好收敛性的同时,使获得的Pareto前端分布性更加均匀,覆盖范围更广;工程实例求解结果也表明了算法的工程可行性。

摘要：针对传统可靠度评估和预测方法难以实现对正在服役中的单台机械设备进行可靠度评估和预测的问题。设计了一种基于归一化小波包信息熵与相关向量机的滚动轴承运行可靠度预测方法;该方法主要包括确立运行可靠度指标以及构建相关向量机预测模型,通过试验测取滚动轴承运行过程中的振动信号,利用小波包分解,提取反映滚动轴承运行状态的特征频带能量,基于信息熵理论建立运行可靠度指标;构建相关向量机预测模型,准确预测正在服役中的滚动轴承运行可靠度指标及其变化趋势。试验结果表明,采用归一化小波包信息熵与相关向量机的可靠度预测模型,能有效克服传统基于概率统计数据的平均可靠度计算问题,并且相关向量机的可靠度预测精度更高。

摘要：弹性模量是工程材料重要的性能参数,可以衡量物体抵抗弹性变形的能力.弹性成像是一种通过弹性模量表征生物体组织物理特性的医学成像方法.为了将弹性成像应用于机械装备结构的缺陷识别,提高弹性成像的局部表征和全局识别能力,提出一种基于拓扑优化的结构弹性成像方法.受拓扑优化理论启发,采用结构离散单元的相对密度(弹性模量系数)作为弹性成像参数来表征损伤程度,建立成像参数与弹性模量的插值模型,基于有限元模型构建损伤表征、结构模型与物理响应的映射关系.以损伤结构和无损结构位移响应的最小二乘为目标函数,以成像参数上下限为约束,建立结构弹性成像的优化模型.以伴随法推导弹性成像问题的灵敏度,并详细给出了弹性成像反演的数值实施方式.二维悬臂梁和米歇尔梁算例表明,本文提出的基于拓扑优化的弹性成像方法无需先验损伤信息,可有效实现均质/非均质、单/多缺陷结构的弹性成像,且弹性成像结果不依赖于特定的边界条件,进一步将弹性成像方法扩展至三维悬臂梁问题验证了其通用性.

摘要：针对长短期记忆(LSTM)网络对于多维数据特征识别和提取上存在不足的问题,在其改进模型嵌套式长短期记忆(NLSTM)网络的基础上,提出了一种基于注意力机制和残差NLSTM网络的剩余使用寿命预测方法。该方法将双层NLSTM网络代替残差块中的主网络,保留捷径连接中的卷积神经网络结构,既能充分提取时序特征又能保证有用数据在网络层中的跳层传递,并融入注意力机制构建多层残差网络,注意力机制的使用能够选择出对预测结果有重要影响的信息,有效提高预测的准确率。在航空发动机退化实验数据集上进行实验分析,结果表明:所述方法能有效建立监测数据与发动机健康状态之间的关系,剩余使用寿命预测误差较未改进残差结构方法平均降低10.8%,比未融入注意力机制方法平均降低18.9%,有效提高了预测精度。

摘要：多孔储液介质凭借其独特的孔隙结构可以储存并释放润滑介质,具备良好的自润滑性能.利用计算流体力学(CFD)方法研究了孔隙深度对多孔储液介质摩擦界面流体压力分布的影响;考虑气-液界面的弯月面力作用,研究了不同孔隙深度的多孔储液介质气-液承载模型以及气-液二相的最小压差分布规律.基于模拟计算结果,采用3D打印技术制备了不同孔隙深度的多孔储液介质,进一步考察了孔隙深度对其摩擦学性能的影响.CFD模拟结果表明合理设计孔隙深度能够增强多孔储液介质的流体动压润滑效应,孔隙深度较低会使得润滑升力不足,孔隙深度过高又会使得孔隙中流体产生回流循环,削弱楔形效应.气体进入多孔储液介质摩擦副表面后,在孔隙中形成气-液二相受压承载,其最大承载力随着孔隙深度的增加先升高后趋于平稳,但孔隙深度越小,对润滑作用的积极效果越显著.摩擦试验表明多孔储液介质的摩擦系数随着孔隙深度的增加呈先降低后增加的趋势,与模拟计算结果一致.因此合理设计多孔储液介质的孔隙深度,能优化多孔储液介质的润滑性能.

摘要：为了进一步提高元胞遗传算法在求解多目标优化问题时的收敛性和分布性。在多目标元胞遗传算法的基础上,引入了三维空间元胞,提出了三维元胞多目标遗传算法。采用多目标基准测试函数对该算法进行了测试,并将其与目前比较流行的几种多目标遗传算法进行对比。结果表明,此种算法在收敛性和分布性上取得了更好的效果。采用以上这几种算法分别对机床主轴多目标优化问题进行了求解,相比其他几种算法,改进的多目标元胞遗传算法得到了更优的结果,说明了改进的算法在求解此问题时行之有效。