摘要：针对基于传统数学规划原理的多目标优化方法在实际工程优化问题中的脆弱性及现有一些多目标优化方法在应用时具有的缺陷性,提出了一种将改进粒子群算法与灰色决策相结合的多目标优化方法.联合MATLAB和VB,开发了一款基于该方法的便于工程应用的多目标优化软件.将该软件应用于掘进机铲板参数多目标优化,取得了良好的优化效果,验证了该方法的可行性,为工程实际中处理多目标优化问题提供了便利与借鉴.

摘要：激光增材再制造同轴送粉喷嘴粉流汇聚特性是影响零件成形质量和成形效率的重要因素,基于DEM-CFD耦合方法,开展三维同轴送粉喷嘴粉-气流场仿真分析,依据表征粉流汇聚特性的喷嘴中心轴向粉流分布浓度、焦点距离、上焦点截面粉流分布浓度和单位距离粉流分布浓度等参数,设计单因素试验,在喷嘴结构不变的条件下,分析输粉气流速度、送粉速率和中心光路保护气速度对粉流分布的影响规律。结果表明:输粉气流速度越大,焦点距离越小,轴向粉流分布浓度越小,上焦点截面粉流浓度分布直径越小,单位距离粉流分布浓度越大,粉流的集聚性越好;中心光路保护气速度对粉流焦点浓度影响较小,保护气速度越大,焦点距离越大,上焦点截面粉流浓度分布直径越小,单位距离粉流分布浓度增加,粉流的集聚性越好;送粉速率对焦点距离影响较小,送粉速率越大,喷嘴轴向粉流分布浓度越大,上焦点截面粉流浓度分布直径越大,单位距离粉流分布浓度出现先增大后减小的趋势。

摘要：土地资源过度开发利用,生态环境受到破环,导致土地沙漠化。而在荒漠化的土地上植树造林,是防治土地沙漠化、改善生态环境最有效的方法。而传统化的植树机加半人工辅助模式存在着效率低下、人工负荷大、树苗成活率低等问题。针对此方面问题,设计了一款基于慧鱼的智能化植树装置。该装置主要包括装置本体、钻坑机构和种植树苗系统,所述装置本体具有车身。种植树苗系统包括旋转座、机械臂,旋转座设置于装置身上,从而达到将钻坑与种植相结合的功能。机械臂上端部安装的工业相机具有识别的作用,识别钻坑尺寸来种植对应直径大小的树苗。机械臂的两端分别安装传感器以及喷洒装置,对土壤质量进行检测同时对其喷洒所需的营养液,使树苗能够正常生长。本装置既能降低人工成本,又能提高植被存活率,达到植被修复及防风护林的目的。在发生荒漠化的土地上植树造林,是防治土地荒漠化、改善生态环境最有效的方法。机械化深栽造林是实现干旱沙地无灌溉条件下规模化造林的关键。

摘要：为研究碳刷研磨装置的研磨精度,以自主研制的碳刷研磨装置为平台,基于Archard模型构建了碳刷研磨成形去除模型,并得到了碳刷研磨成形去除率预测公式,从而获得了横、纵向所需去除长度不同的碳刷的研磨次数。然后,基于所研制的碳刷研磨装置,开展了碳刷研磨成形正交实验以及碳刷研磨成形去除模型验证实验。结果表明,对碳刷研磨成形效果产生影响的因素按影响程度从大到小排序,依次为压下弹簧弹性系数、砂纸目数、砂轮步进电机脉冲频率;基于建立的去除率预测公式所获得的碳刷研磨次数较为准确,可保证碳刷的研磨效率。研究结果为不同型号碳刷研磨装置的进一步研发提供了理论指导和实验依据。

摘要：为观察风力机叶片在前缘开孔和不开孔两种情况下旋转叶片表面成膜情况,基于双向多流管理论模型,采用MATLAB软件编写程序及Fluent进行数值模拟,将程序计算结果与数值模拟结果进行比对,基于数值模拟分析两种模型在不同孔射流速度下的气动特性及流场情况。结果表明,数值模拟能够很好地反映流场特性,在来流风速及转速一定的条件下,孔射流速度过大会极大地削弱旋转叶片的气动性能,过小又不能形成很好的气膜保护。研究结果对H型垂直轴风力机防除冰叶片的设计具有一定的参考意义。

摘要：为了改善某型冲击破岩掘进机工作机构的动态性能,利用ANSYS Workbench建立有限元模型,通过模态分析和谐响应分析,得到其第1至第6阶固有频率和模态特性,确定了影响动态性能的模态频率;经灵敏度分析,确定了影响工作机构动态性能的主要结构参数;利用BP神经网络模型,建立所选结构参数与最大动应力、弯曲动刚度和钎杆顶端动位移间的映射关系,运用遗传算法对结构参数进行动态性能优化.结果表明,优化后工作机构的最大动位移和最大动应力分别减小27.5%和43.07%,固有频率提高24.7%,明显改善了工作机构的动态性能.

摘要：针对液压破碎锤故障原因具有多样性和不确定性,为避免传统模糊BP网络故障诊断存在收敛速度慢、易陷入局部极小值等缺陷,提出将果蝇算法优化模糊RBF网络方法用于液压破碎锤故障诊断.综合神经网络的联想记忆、并行处理能力和模糊理论的定性知识、模糊推理能力,同时利用果蝇算法对模糊RBF网络的扩展参数进行全局优化,建立了液压破碎锤系统输入故障征兆与输出故障原因间的映射.利用MATLAB软件编程进行仿真实验,结果表明:果蝇算法优化模糊RBF网络方法精度高,收敛速度快.利用该法对液压破碎锤故障诊断,结果与目标输出相符,证明该方法可行.

摘要：考虑到综掘巷道液压迈步式超前支护装备的工作原理,以及多个液压缸在控制顶梁上升过程中同步性不良的问题,提出了一种等状态交叉耦合模糊同步控制方法.该种方法是以液压缸上升过程中的同步性能和跟踪性能为控制要求,将交叉耦合控制理论及模糊控制理论相结合而提出的一种非线性同步控制方法.为了验证该种控制方法的性能,与使用主从交叉耦合控制方法相比较,对提出的同步控制方法的作用效果进行理论分析和试验研究.分析与实验结果表明,该种同步控制方法能够在超前支护装备顶梁上升过程对多个液压缸进行同步控制,相比于主从交叉耦合控制方法,其同步控制效果更优.

摘要：针对目前立体停车位均采用阀控液压动力系统,存在系统效率低、能耗大等问题,将伺服电机直驱定量泵的节能技术应用于立体停车位的液压系统中.采用滑模变结构算法与模糊控制算法相结合的模糊滑模控制算法作为立体停车位各个工况切换的控制策略,相比于工业中常用的模糊PID控制算法,模糊滑模变结构控制能够对系统设定流量需求进行快速响应,在多个工况切换时,波动小、稳定速度快.同时对使用节能技术的立体停车位运行时的功率、能耗及系统效率进行测试,结果表明使用伺服电机直驱定量泵的液压节能系统与使用传统阀控液压系统相比,能耗降低了31.2%,系统效率提高了33.2%,具有较好的节能效果.

摘要：针对目前煤矿井下掘进机截割时关键零部件易损坏及截割性能不佳,但难以在实验室内进行相关研究的问题,以EBZ160掘进机为原型,基于相似理论制造了实验样机,并提出一种主动激振截割方式。首先,基于掘进机实验样机的工作原理和动力学理论,利用ANSYS Workbench软件对实验样机进行模态仿真分析,并基于力锤法进行了模态试验,得到了空载状态下实验样机的前6阶固有频率与模态振型。然后,以截割比能耗为评价指标,对有无主动激振截割方式下掘进机实验样机的截割性能进行研究。结果表明,掘进机实验样机前6阶固有频率的仿真值与试验值的最大相对误差为9.92%,验证了模态仿真分析结果的准确性,可为后续激振频率的选取提供依据;无主动激振时掘进机实验样机的截割比能耗为0.077 6 kW·h/m^(3),有主动激振时为0.051 2 kW·h/m^(3),说明所提出的主动激振截割方式的性能较好。研究结果为掘进机截割方式的拓展提供了新方向,并为掘进机的结构优化及截割效率提升提供了实验依据。