外啮合齿轮泵内泄漏理论模型的建立及参数优化

以CBZb2系列齿轮泵为研究对象,建立内泄漏的理论模型;在容积效率试验结果的基础上,对所建立的理论模型经复合形法参数寻优而得优化数学模型.针对两模型编写仿真程序和参数优化程序,同时对两模型精度进行评价,指出各自的适用范围.     

基于响应面法的1Cr18Ni9Ti不锈钢车削参数优化

以1Cr18Ni9Ti不锈钢材料车削参数为研究对象,基于中心复合法建立车削试验矩阵,利用极值法分析各车削参数对表面粗糙度的影响规律,并得出使表面粗糙度最小的最优车削参数组合。利用响应面法建立表面粗糙度预测模型,基于显著性分析调整模型中变量成分提高模型的准确性。采用JMP软件对工程中常用的表面粗糙度目标进行加工参数优化计算,结果表明:基于响应面法建立的粗糙度预测模型可精确预测设定目标的最优车削参数,相比极值法更具有实际应用价值。     

基于响应面法和广泛学习粒子群算法的注塑件体积收缩优化

以柜式空调面板为研究对象,将体积收缩率作为优化目标。利用实验设计分析出对体积收缩率影响较大的4个工艺参数为熔体温度、模具温度、保压压力及保压时间。以这4个工艺参数为实验变量,通过响应面法(RSM)构建出它们与体积收缩率之间的响应面模型,使用残差分析检验响应面模型的拟合质量,并对响应面法优化结果进行CAE模拟验证,得出响应面模型具有较高精度。最后,运用广泛学习粒子群算法(CLPSO)对响应面模型进行迭代寻优,并验证优化结果。结果表明,将实验设计、响应面法及广泛学习粒子群算法相结合的优化效果好,能够显著降低塑件体积收缩率。     

面向完整传输路径的BGA焊点信号完整性分析及优化

建立了基于BGA(ball grid array)焊点的完整传输路径的HFSS(high frequency simulator structure)电磁仿真模型,基于该模型对完整传输路径在高频条件下的信号完整性问题进行了分析,得到了其回波损耗仿真结果,以及焊点最大径向尺寸、焊点高度尺寸、焊盘直径尺寸对回波损耗的影响. 并以焊点最大径向尺寸、焊点高度尺寸、焊盘直径尺寸为设计参数,以完整传输路径6 GHz下的回波损耗作为目标值,设计17组试验仿真计算,采用响应曲面法对仿真计算所得的17组完整传输路径回波损耗与BGA焊点形态参数间关系进行拟合,结合遗传算法对拟合函数进行优化,得到完整传输路径回波损耗最小的BGA焊点组合参数为焊点最大径向尺寸1.05 mm,焊点高度0.75 mm,焊盘直径0.65 mm,并对最优组合参数仿真验证,最优组合仿真结果优于17组试验仿真结果,实现了完整传输路径中BGA焊点的结构优化.     

双螺杆泵螺杆成形铣刀结构设计

介绍了双螺杆泵螺杆成形铣刀的结构原理,通过已知的铣刀轴截面廓形,提出了基于Matlab和Pro/E软件的可转位成形铣刀设计方法,利用Matlab软件对铣刀廓形进行廓形拟合,计算刀片槽位置坐标,利用Pro/E软件建立可转位成形铣刀的三维模型,以简化建模过程,提高建模效率,并成功应用于双螺杆泵螺杆成形铣刀的设计。     

组合式空气减压阀性能建模研究

基于计算流体动力学（CFD）方法建立高减压比组合式空气减压阀数值仿真模型。通过仿真计算研究减压阀流场特征和调节参数对性能的影响；以数值计算得到的样本点数据建立减压比响应面模型；根据性能模型研究性能特性和组合调节规律。结果表明：组合式减压阀流场复杂，调节参数对减压比等影响表现出非线性特性；基于非线性特性构造的两段减压比响应面模型具有较高的精度，通过模型开展调节规律研究是可行的技术途径。     

吸液管路对乳化液泵性能影响及改善研究

针对大流量乳化液泵吸液性能差的问题,以乳化液泵的吸液管路为研究对象,建立吸液胶管阀口吸入压力、压力损失及管路参数的数学模型,分析对泵容积效率的影响,并利用AMESim软件建立乳化液泵单个系统的仿真模型,对乳化液泵吸液动态特性进行仿真。分析了吸入压力、压力损失、管长、管径对泵液力端性能的影响。提出增加吸入压力、减小管路压力损失和最优管径管长等相关措施,为乳化液泵吸液管路的设计及优化提供参考。     

基于响应曲面法的传动带成形工艺参数优化

以弹性元件传动带为研究对象,基于响应曲面法与DYNAFORM软件对冲压成形工艺参数进行优化。利用中心设计组合方法选择仿真试验的工艺参数,通过数值仿真得出传动带成形高度的响应值,结合最小二乘法建立了反映工艺参数与成形高度之间关系的二阶响应面模型。以弯曲角度、模具间隙以及冲压速度作为设计变量,将成形高度作为优化目标,借助Design Expert v8.0.5软件对二阶响应面模型进行优化,通过优化得出传动带冲压成形的最优工艺参数组合,即弯曲角度为150°,模具间隙为1.02t,冲压速度为3004 mm·s~(-1),成形高度的响应值为5.69 mm。利用冲压级进模对响应值进行试验验证,试验值为5.61 mm,它与响应值之间的相对误差为1.43%,从而验证了响应曲面法应用于传动带冲压成形工艺参数优化的准确性。     

海水柱塞泵动态性能的仿真研究

针对自行开发设计的海水柱塞泵,在AMESim中建立该泵的液压系统模型,通过仿真研究泵进口压力、配流阀弹簧参数和阀芯结构对泵的气蚀、流量脉动、容积效率等的影响,为此类泵的设计提供参考.     

铝合金板件自冲铆接性能的响应面-遗传算法优化

为了改善自冲铆接的接头性能,提出了融合二阶响应面模型和存档微遗传算法的多目标优化方法。介绍了自冲铆接原理和铆接过程,建立了提高接头底切量、剩余厚度、底部厚度的多目标优化模型。选择了待优化的模具参数,基于极差分析和主效应图对模具参数的灵敏度进行了分析。基于中心复合实验设计法与二阶响应面法,对模具参数和质量参数之间的函数关系进行了拟合,经决定系数和修正决定系数验证,二阶响应面的拟合精度较高。使用存档微遗传算法对多目标优化模型进行求解,获得了优化的模具参数。经生产验证并与工厂的自冲铆接接头相比较可知,优化的接头底切量提高了10.00%,底部厚度提高了8.61%,剩余厚度提高了3.11%,抗拉剪能力提高了5.68%。以上数据表明,经过优化后,自冲铆接的接头性能得到了有效提高。     

机床空间精度预测与NC代码补偿研究

以某立式加工中心为研究载体,提出一种空间精度补偿技术。以旋量理论为基础,在充分考虑机床切削点空间位置的基础上,建立包含全部几何误差的立式加工中心空间精度模型,同时输出空间精度显示预测模型。针对传统空间精度补偿不充分的局限性,将空间精度补偿思路转换为NC代码最优化问题,基于遗传算法求解该最优化问题,通过实验验证优化结果的有效性。结果表明：基于旋量理论的机床空间精度建模包含21项几何误差,空间精度预测结果较为准确;基于NC代码最优化的空间精度补偿技术使得机床空间定位精度最大补偿率为90.94%,验证了所提方法的有效性。     

基于Dymola的变量泵温度仿真与试验验证

基于瑞典Dymola软件,利用容积建模法,分析变量泵的热力学特征,建立其热力学数学模型,并编写温度仿真程序。对变量泵在典型状态参数下进行温度仿真,并在实验室进行试验验证。结果表明,所建立的变量泵热力学模型是有效的,对液压系统的热力学研究具有一定的参考意义。     

汽车尾气后处理系统铝泵体的精锻工艺智能优化

为了提高铝泵体精锻过程中的材料利用率和模具使用寿命,建立了目标参数与工艺参数的响应面模型,提出了基于人工蜂群算法的参数优化方法。介绍了汽车尾气后处理系统中铝泵体的中间体和坯料,并设计了开式模锻模具。使用中心复合实验法设计了4因素5水平的30组实验,基于Deform-3D有限元软件得到了实验结果。使用二阶响应面模型建立了目标参数与工艺参数之间的回归关系,利用模型的决定系数验证了模型的拟合精度。设计了蜜蜂位置和蜜源适应度函数,成功地将最优参数优化问题转化为人工蜂群搜索最优蜜源问题。经实验验证,优化后的铝泵体锻件填充饱满、力学性能参数满足标准要求。且优化后的材料利用率提高了4.41%,模具使用寿命也得到了极大提高。     

平衡式双螺杆压缩机支承结构设计

基于平衡式双螺杆压缩机的技术特点及工作要求,提出一种充分体现其轴向力平衡为优势结构特征的平衡式双螺杆压缩机支撑件的结构形式,并根据阴阳转子受力分析的状态数据给出支承件负载计算方法与算式,可为平衡式双螺杆压缩机支承件的精确设计及其性能的再优化提供理论依据。     

含虚拟材料结合部的高速滚珠丝杠进给系统动态特性分析

为了构建精确的滚珠丝杠进给系统结合部虚拟材料模型,提出基于多目标优化方法获取结合部虚拟材料模型参数的方法。采用分形理论建立滚珠丝杠进给系统结合部虚拟材料参数解析模型,得到结合部虚拟材料参数的初步优化区间。基于多目标优化方法,获得滚珠丝杠进给系统结合部虚拟材料模型的参数,并通过试验对此参数获取方法进行了验证。分析结果表明:滚珠丝杠进给系统的振动模态会随工作台位置的变化而改变,主要因为工作台位置变化会改变伺服电机输出轴和工作台之间丝杠的长度,从而影响系统的刚度。     

基于遗传算法的发动机冷却液泵优化及数值模拟研究

针对某型号发动机冷却液泵建立扬程最大、效率最高、汽蚀余量最小的多目标优化数学模型。以扬程曲线无驼峰及叶轮参数为约束条件,利用多目标遗传算法对目标模型进行优化求解,获得全局最优解。运用Fluent仿真软件对优化前后冷却液泵内部流场进行数值模拟,结果表明:优化后叶轮内部压力分布更均匀,叶片间回流现象明显减少,能量损失降低;在额定工况下,优化后冷却液泵扬程提高0.86 m、效率提升6.6%、汽蚀余量降低0.09 m。仿真结果验证了该方法对发动机冷却液泵优化较有效,为冷却液泵的结构优化提供参考。     

斜盘式柱塞泵滑靴最佳油膜厚度的计算与仿真

滑靴的最佳油膜厚度是影响柱塞泵容积效率、寿命的重要因素之一。为了使柱塞泵具有高容积效率和长寿命,需要对最佳油膜厚度设计方法进行深入研究。首先通过公式推导得到最佳油膜厚度的理论计算公式,并应用Simulink仿真软件搭建仿真模型求得滑靴最佳油膜厚度。在此基础上,深入分析影响最佳油膜厚度取值大小的因素,同时将分析结果应用到产品中进行试验考核,验证了最佳油膜厚度计算公式的正确性,从而为最佳油膜厚度的设计提供了一种有效方法。此外应用以上设计方法对6型产品进行了最佳油膜厚度的计算复核,结合实践经验总结出了最佳油膜厚度的合理取值范围,为最佳油膜厚度的设计提供了参考。     

流热固耦合下的双螺杆压缩机转子结构特性研究

针对双螺杆压缩机工作过程中转子的结构特性问题,综合考虑压缩机产生的压力场和温度场,对螺杆转子进行流热固耦合研究。通过有限体积法求解压缩机工作过程中产生的压力场和温度场,采用数值插值技术将其加载到转子的结构网格上,建立转子的真实受力模型。进一步求解转子的静平衡方程得到转子的位移场和应力分布,并利用L形大直径掩埋管道对所提出的方法进行验证。研究结果表明:温度场是螺杆转子产生较大变形和应力的主要原因,选择合适的转速可以降低转子的变形和应力。研究结果对压缩机的结构设计和优化有一定的理论意义。     

外啮合齿轮泵侧板平衡槽优化设计

通过研究外啮合齿轮泵输出流量以及从动轮所受液压力与平衡槽的关系,得出平衡槽的最佳尺寸。从而在保证齿轮泵容积效率的基础上,减小齿轮泵的困油现象和流量脉动。以某型号的高压齿轮泵为研究对象,通过建立理论公式求出齿轮泵所受的液压力;建立CFD模型,通过流体仿真得到液压力与出口流量;最后通过对比得出齿轮泵侧板的最佳角度、最佳深度和最佳宽度。