基于时间向量的多工序加工系统工艺路线重组建模与优化

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。     

可重构制造系统多态可靠性建模与分析

针对利用传统方法建立多状态系统可靠性模型引起的组合爆炸问题,提出一种基于随机过程方法和改进的通用产生函数法(Universal generating function,UGF)的含中间缓冲区的可重构制造系统(Reconfigurable manufacturing system,RMS)多态可靠性建模方法。利用随机过程方法建立存在非相邻状态转移的可重构机床(Reconfigurable machine tool,RMT)的马尔科夫模型,求解机床各理论稳态概率;定义中间缓冲区状态,并通过分析中间缓冲区对机床可用度的影响,得到中间缓冲区可用度和机床各状态的实际稳态概率;结合RMS和RMT性能多态性的特点,对UGF进行改进。在此基础上,表示设备层和系统层的发生函数,建立多零件族可修RMS的多态可靠性模型,并对系统的各项性能指标进行分析。以双零件族四工序非串行缸盖机加工系统为例,验证该模型与分析方法的有效性。     

超大型船用曲轴红套工艺过程仿真及人机工程评估

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。     

考虑激振频率的可倾瓦推力轴承动特性理论与试验研究

为了研究激振频率对可倾瓦推力轴承动特性的影响,提出考虑激振频率的动特性建模方法和试验方法。依据可倾瓦轴承刚度和阻尼定义,将激振频率引入可倾瓦推力轴承动特性计算过程,通过建立轴向扰动下的膜厚方程、雷诺方程及瓦块运动方程,推导出包含激振频率的可倾瓦推力轴承动特性数学模型,计算分析刚度和阻尼随扰动频率(激振频率与主轴转频的比值)、转速及载荷的变化规律;采用脉冲激振法在可倾瓦推力轴承试验台进行动特性试验,得到不同激振频率、转速及载荷条件下刚度、阻尼的试验结果,并和相应的理论计算值进行对比分析。结果表明：当扰动频率较小时,可倾瓦推力轴承刚度随其增加而逐步增大,阻尼随其增加而逐步减小;当扰动频率增加到一定程度后,其刚度和阻尼逐步趋于稳定。此外,转速和载荷对其刚度和阻尼随扰动频率的变化幅度基本无影响。     

考虑系统重用和加工任务重现的制造系统布局重组规划

针对多零件族变批量的生产需求,为降低系统重新配置的代价,提出考虑系统重用和加工任务重现的制造系统布局重组规划方法。分析系统重用和加工任务重现的必要性,建立相应的测度指标,依据优先关系、唯一性、加工功能、生产节拍、最大空闲时间、车间空间等约束条件,以追加投资、重组成本、空闲时间、加工任务重现度、系统重用度等指标的线性组合为目标函数,建立面向多零件族变批量需求模式的布局重组规划模型,并给出基于遗传算法的布局重组算法。以某车间的柴油发动机缸盖加工生产线为例,验证该规划方法的正确性和有效性。结果表明:所提出的集成布局重组规划方法是以现有系统布局形态为基础,实现了重组过程的重用性和经济性,同时满足了制造系统对生产功能和生产能力的需求。     

钢板桩在铁路桥梁深基坑支护中的应用

通过杭甬客专某水中墩深基坑工程的设计与施工,介绍了钢板桩在深基坑支护工程中的应用,从钢板桩的长度计算、支撑和围檩的结构检算以及钢板桩、围檩、支撑的安装要点等方面进行了系统的叙述,通过实践证明,板桩式基坑支护具有良好的工程性能和可重复利用的特性,在满足支护结构强度、刚度要求的同时还具有较好的经济效益,是一种较为合理的支护形式。     

系统仿真在机械类产品试验中的应用初探

系统仿真是现代科学研究中一项不可或缺的关键工程技术。介绍了系统仿真的定义、特点及应用场合,论述了装备制造业搭建虚拟试验台的必要性,虚拟试验台的预期功能和特性,给出了总体技术路线和体系架构,探讨了其中的难点及关键技术。数字化虚拟试验将是机械类产品研发的重要手段及发展方向。     

固相法合成原位碳包覆LiFePO4复合正极材料及其性能

以LiH2PO4和FeC2O4.2H2O为原料,聚乙烯醇为碳源,通过机械化学活化辅助固相法合成原位碳包覆的LiFePO4材料;考察合成温度对LiFePO4/C材料晶体结构、物理和电化学性能的影响。结果表明:700℃下处理的产物结晶良好、分布均匀、颗粒细小;在最佳的热处理条件下,热解碳在LiFePO4颗粒表面形成了良好的纳米导电层,LiFePO4/C材料在0.1C、0.5C、1C和2C倍率下放电比容量分别为155.7、150.1、140.1和130 mA.h/g,且材料在0.1～2C范围内充放电都有很平稳的平台,极化小,并具有较高的高倍率(2C)放电比容量和较好的循环性能。     

基于推拉策略的文本分类增量学习研究

学习算法是否具有增量学习能力是衡量其是否适合于解决现实问题的一个重要方面。增量学习使学习算法的时间和空间资源消耗保持在可以管理和控制的水平,已被广泛应用于解决大规模数据集问题。针对文本分类问题,本文提出了增量学习算法的一般性问题。基于推拉策略的基本思想,本文提出了文本分类的增量学习算法ICCDP,并使用该算法对提出的一般性问题进行了分析。实验表明,该算法训练速度快,分类精度高,具有较高的实用价值。