摘要：在机械系统的设计与应用中,多体表面之间的弹塑性接触冲击现象是一个重要的力学问题,蕴含复杂的物理力学特性,对接触力等关键参数的解析与表征还存在许多争议与谜团。针对弹塑性倾斜接触冲击事件,根据Brake压陷模型建立瞬时接触力和接触变形的计算式,用接触变形系统地探讨与描述弹塑性接触冲击过程;基于广义动量定理,对冲击持时、永久变形和滑移长度的内在关系进行解析,分别得到以积分形式表示的永久变形和滑移长度表达式,再结合已发表文献中冲击对象在接触冲击前后的运动试验数据进行解析求解;测量接触冲击后被冲击对象的变形区域并进行对比分析。试验与数值结果表明:采用广义动量定理所建立的方法求解永久变形和滑移长度,其计算结果与试验值吻合较好,与采用Brake压陷模型直接积分数学方程相比,该方法计算结果更准确。

摘要：[目的/意义]精准识别技术机会对提升企业的科技创新实力至关重要,但已有研究大多存在细节解释性较差等问题,因此提出一种基于生成式拓扑映射(GTM)和类比设计的技术机会识别方法。[方法/过程]首先,经由IPC代码选择类比源与类比目标,确定技术间的类比关系,并基于GTM建立二者的专利地图,确定真空与非真空区域;其次,经由相似度建立类比目标真空与类比源非真空区域之间的联系,研判可类比的技术机会;再次,根据坐标映射至类比源对应的专利以筛选出高价值专利,实现对技术机会细节的解释;最后,以海洋天然气开采为例,验证了所提方法的可行性。[结果/结论]应用结果表明,所提出的技术机会识别方法能够高效提升技术创新机会细节的可解释性,进而为企业降低盲目创新风险提供科学的决策理论支持。

摘要：针对相变材料充装过程中换热装置出口温度控制非线性、时滞性特点,提出了一种基于粒子群优化(PSO)算法整定的双自由度内模控制PID(PSO-TDF-IMC-PID)控制策略。基于内模原理设计了IMC-PID控制器,并利用PSO算法对控制器参数进行整定。借助仿真工具,进行阶跃响应仿真、抗干扰性仿真研究、模型失配情况仿真研究。结果表明:所提控制方法克服了IMC-PID的缺点,参数整定效率高,鲁棒性强,改善了相变材料出口温度控制效果,并且具有很好的抗干扰能力。

摘要：产品创新是企业获取和保持竞争优势的重要手段,为支持企业产品创新的开展,需构建产品创新路径。基于模块化视角考虑产品创新过程,可将其划分为产品现状分析、产品模块划分、产品创新机会识别、产品创新设计等过程。在此基础上,引入相关创新理论与方法,构建一个集创新过程、创新理论、创新方法于一体的产品创新路径。最后以大型客机装配生产线为例,通过其创新过程验证了该产品创新路径的可行性和有效性,表明该产品创新路径能够有效支持产品创新的开展,具备一定的实践意义。

摘要：为增强工艺知识的重用性,提高工艺规划的柔性和动态适应性,提出基于时间向量和矩阵的多工序加工系统工艺路线重组建模与优化方法。通过分析多工序的共同作用因素及工序间复杂的耦合关系,构建了基于简单插入操作的惩罚时间矩阵、换刀时间向量、定位时间向量、装夹时间向量、旋转时间向量和加工时间矩阵。在此基础上,以非切削加工时间和空闲时间最小为目标,建立了多工序加工系统工艺路线重组模型,设计了工艺路线整数线性优化重组算法。通过汽车发动机缸盖加工工艺优化重组,验证了该模型和优化算法的有效性。

摘要：针对如何利用云计算和数字孪生等技术手段应对高端装备设计制造的数字化转型问题,构建了一种依托高性能计算资源的工业互联网云平台架构。以汽轮发电机设计制造流程不同环节为对象,依靠本平台关键基础服务开发集成了相关工业APP,案例展示了该平台以及工业APP在研发设计、生产制造、运维管理中的典型应用。结果表明,该云平台可以促进相关电力装备数字化研发制造水平的提高,同时也适用于其他装备制造领域。

摘要：超大型船用曲轴是超大型低速船用柴油机最主要的关键零部件,其红套工艺过程尤为复杂。以超大型曲轴7G80MEC为例,利用仿真技术对红套工艺过程中的路径规划、辅助工装与人员配备进行优化,解决人-机-环境系统混合场景的协同作业问题;通过不同参数下虚拟人员工作姿态分析,对其工作环境与工作效率加以改善;建立红套工艺涉及的人机工程评价体系,构建ANP层次结构模型,运用模糊ANP对其评估,以验证红套工艺过程人机工程优化方案的合理性。

摘要：汽轮发电机定子端部振动问题是制约发电机组长期稳定运转的主要原因,振动导致的线棒绝缘磨损甚至会导致非常严重的短路事故。该文针对300MW 60Hz新型汽轮发电机对其定子绕组端部固定结构动力学特性有限元建模方法进行研究。通过分析线棒、压板、支架、弹簧板、铁心等结构及其相互间连接方式特点,研究适用于不同类型结构部件的有限元建模方法和异构单元之间的融合方式,综合利用梁单元、壳单元和实体单元建立高精度的模态计算模型,分析300MW汽轮发电机定子绕组端部结构的动力特性;通过不同温度下的模态试验,验证建模方法的可行性和模型的有效性;在此基础上开发出具有自主知识产权的不基于坐标参数的定子线圈有限元自动建模程序,以及具有工程实用价值的图形化定子端部模态计算工具;研究结果表明该文所建模型具有较少的计算规模和较高的计算精度,可为后续产品的优化设计以及未来新产品的开发提供具有工程实用价值的数据和工具支撑。

摘要：船用曲轴的红套工艺过程多采用感应加热方式对曲拐进行加热。针对加热过程电磁-热-结构多场耦合问题的复杂性,以某型号船用曲轴为参考对象,对加热过程进行数值模拟分析。在研究曲轴材料随温度变化的非线性物理特性基础上,在电磁场-温度场-应力场的顺序耦合过程中,加入温度场对电磁场的双向耦合分析,分析温度场对电磁场的反馈作用;归纳感应加热过程的电磁场、温度场及应力场的分布规律;对比研究曲拐加热时矩形加热器的相对位置、加热时间对曲拐的温度场分布的影响,确定曲拐加热后满足红套孔椭圆度要求的电流密度、电流频率、矩形加热器相对位置及加热时间等设计参数,为科学制定红套工艺提供有效参考。

摘要：针对大型关重件生产车间的多行布局问题,建立了同时考虑物流费用与物流时间的多目标优化数学模型,运用了一种改进的自适应遗传算法,其交叉概率和变异概率可随群体的适应度自动改变,使算法避免陷入局部最优;加入精英保留策略,使每代中的最优个体都能够得到保留,避免交叉和变异操作遗失全局最优解。最后结合某船用曲轴车间实例,分别运用该算法和标准遗传算法对车间布局模型进行计算,通过数据和性能分析表明该算法有效的解决了遗传算法易陷入早熟及收敛速度慢的问题;优化后的车间物流费用及物流时间减少约35%,证明该方法在车间布局中的可行性和有效性。