航空薄壁件铣削加工动态特性与实验分析

基于铣削力系数辨识实验,建立铣削力的数学模型。利用有限元动力学分析技术与铣削振动力学数学模型的结合,得到“一”字型薄壁件振幅响应公式和曲线,并对其进行扩展应用于复杂的航空薄壁件。依据主轴转速与工件的固有频率关系,编制出参数化动态特性分析程序,实现航空薄壁铣削参数的优化。     

履带车辆变型设计中车体姿态调整方法研究

为解决履带车辆变型设计中车体姿态调整问题,提出了一种基于虚拟样机技术和参数优化技术的新方法.建立变型履带车辆的多体动力学模型并进行了实验验证;选择平衡肘预安装角作为设计变量,以车体距地高为约束条件,车体姿态参数为目标函数进行了优化;对优化后的车辆车体姿态及扭杆弹簧最大剪应力进行了校核,证明了本文提出的车体姿态调整方法的...     

PID控制器参数优化方法研究

文中以PID参数的优化设计为目标,把PID参数设计问题转化为非线性优化设计问题,把一种方便的搜索方法用于非线性最小平方方法的实现,并同Simulink仿真技术相结合,找出符合控制系统品质指标的一组调节参数.     

深孔加工刀具系统的动态稳定域研究

根据广义Hamilton 原理,构建了基于Timoshenko 梁单元的多跨柔性回转钻杆横向振动的有限元模型。通过采用自由界面模态综合技术,在保证大型复杂深孔加工装备动力学分析精度的前提下,将钻杆线性自由度的特征模态进行截断,仅保留具有非线性动力特征的模态,其中舍去的高阶主模态则由剩余附着模态来补偿,从而使得耦合动力系统求解的自由度数有效降低,节约计算资源。利用该缩减后的模型,研究了辅助支撑位置、钻杆长度及排屑孔径对深孔钻杆固有频率的影响规律。以加工复合扁孔为例,获得了在选定的切削深度和切削速度参数空间中钻杆运动的失稳方式及稳定区域。研究结果表明,文中所提出的方法将为复杂深孔加工装备的动力学设计和加工精度分析提供理论基础。     

TC4钛合金电火花高效铣削加工效率研究

钛合金材料以其优异的机械性能在航空航天工业中得到了广泛的应用,目前钛合金切削性能差的问题一直没有得到妥善解决,制约了钛合金工业应用范围的推广。以TC4钛合金加工效率为研究对象,通过使用长脉宽大电流脉冲电源,采用电火花铣削加工的方法实现了钛合金的高效加工。利用设计的正交实验对电火花铣削加工钛合金过程中主要加工参数,分别为脉宽、脉间、峰值电流、电极转速、冲液压力和切削深度等对加工效果的影响进行了实验研究。通过加工参数优选、极差分析及显著性分析等方法对加工参数对加工效率的影响进行了分析,使用加工效率预测公式对加工所能达到的最大加工效率进行了预测。最终在正交实验分析的基础上,通过进一步进行实验,采用脉宽为2 000 μs、脉间为100 μs、峰值电流为635 A、电极转速为800 r/min、冲液压力为1.5 MPa和切削深度为3 mm时,使得电火花铣削加工钛合金的加工效率最高可以达到9 000 mm³/min, 并使用电子扫描电镜对钛合金被加工表面的受热影响层进行了检测分析,验证了使用电火花铣削对钛合金进行高效加工的可行性。与传统切削方法相比,电火花铣削加工的加工精度有限,表面质量较差,但是由于采用石墨材料作为电极,相同体积钛合金的去除其电极损耗的成本只有刀具加工的10%左右,因此非常适合应用于航天航空工业制造中大量存在的需要大体积材料去除的钛合金等难加工材料的粗加工。     

穿甲仿真模型参数优化方法

随着现代有限元理论和计算机技术的飞速发展使对高速弹丸侵彻金属靶板过程的数值模拟成为可能.为满足仿真计算部分或全部取代射击试验的需要,有赖于现代测试技术的合理应用.针对穿甲仿真试验的需要,利用激光摄影技术对数值模拟计算模型和参数进行合理的修正,使之达到实用化的目的.     

汽车后立柱外板成形工艺分析及多目标优化

为解决某车型后立柱外板成形中出现的成形不足、起皱和破裂等问题,采用中心复合试验设计(CCD)和数值模拟相结合的方法,分析成形过程中拉延筋阻力系数和压边力对下部立柱外板成形质量的影响规律。并以成形性能Z_1、流入量Z_2和零件厚薄均匀性Z_3为优化目标,以拉延筋阻力系数和压边力为优化因素,借助Design-Expert、MATLAB等软件,构建4因素5水平的二阶响应面模型,再采用多目标优化求得最优工艺参数组合:拉延筋X_1=0.60、X_2=0.61、X_3=0.64和压边力F_0=390 k N。实际生产结果表明,采用最优的生产工艺参数组合,可获得厚度均匀、无破裂无起皱的后立柱外板零件。     

一种滚转角稳定控制系统设计方法

为解决滚转角稳定控制系统设计参数难以选取的问题,提出一种新的设计方法.在动力学建模与误差分析的基础上,根据滚转通道的特点对闭环特征方程进行了简化.利用传递函数标准型将控制系统设计问题转化为参数优化问题,给出了利用遗传算法综合设计指标、优化计算参数的方法.算例表明,利用遗传算法设计的滚转角稳定控制系统具有良好的性能.     

多目标优化方法辨识伞弹弹道参数

采用状态重构、多目标优化辨识理论 ,利用低空伞弹全弹道测试坐标数据为信息源 ,使理论计算弹道状态变量 (速度、坐标 )与实测 (或准实测 )弹道状态变量在统计意义上充分逼近 ,辨识出影响低空伞弹弹道的关键参数——阻力系数、主伞充满时间、弹射速度和附加质量系数 .经多枚实弹空投测试数据验证 ,表明此方法的处理结果是一致的、有效的 .     

一种考虑燃气性质变化的喷管型面优化方法

空间火箭发动机喷管具有大面积比,提高其性能是发动机设计的目标之一。以Rao方法为基础,提出一种考虑真实燃气性质变化的喷管扩张段设计修正方法。以某远地点发动机为研究对象,给出了Rao方法设计的初始喷管型面,计算了燃气比热函数,设计了新的喷管扩张段型面。通过数值仿真对比了新型面与初始型面的真空比冲。仿真结果表明：所提出的计算燃气比热容方法可有效用于喷管流场仿真;燃气比热变化对扩张段型面的影响较大,对于具有相同长度的喷管,当考虑燃气比热变化时,扩张段型面出口面积比较小,真空比冲提高,但幅度小于1 s;对于推力不太大的空间发动机,边界层厚度修正带来的性能增益很小。     

一种相参Radon变换的高速微弱目标检测方法

针对高速微弱目标回波信号,进行长时间相参积累时出现的跨距离单元走动问题,文章采用基于图像旋转的方法实现相参Radon变换,并提出将信号空间变换到极距-多普勒域进行峰值检测。通过理论分析和数值仿真结果表明,该方法具有较高的积累增益和检测性能,能有效地避免多普勒模糊的影响。     

最小动压约束下的全程轨迹优化设计方法

针对在包括最小动压约束在内的多约束飞行条件下的机动飞行器轨迹优化问题,建立了利用hp自适应伪谱法的飞行器轨迹优化问题求解方法.仿真分析了在无动力飞行时,最小动压约束对各状态变量的影响以及在最小动压约束下,不同分离点参数对飞行轨迹产生的影响.为提高飞行器性能指标,提出一种利用伪谱法的主动段和无动力段全程轨迹联合优化设计方...     

导弹攻击目标的选择方法

导弹攻击目标集群包括敌指挥控制中心、信息获取中心、通信枢纽、军事基地、能源设施、重要交通枢纽.故基于熵的综合集成赋权法和模糊相对优选法,建立选择模型并对导弹攻击目标集群进行评估和选择排序.通过计算权重变量数学期望的估计,对主观和客观权重值进行综合集成,使决策结果更贴近作战需要.     

打击复杂面目标时导弹瞄准点选择优化方法

分析了复杂面目标的特点,建立了毁伤效果评估模型,采用仿真方法计算给定瞄准点时平均毁伤效果.考虑到打击价值分布不均匀的复杂面目标时瞄准点选择问题是一种多峰极值问题,采用启发式策略与步长加速法相结合,求取最优瞄准点.计算结果表明：该方法可以求得较好的近似解,是打击复杂面目标时导弹瞄准点选择问题求解的一种有效方法.     

基于ADAMS的导弹级间分离刚柔耦合仿真与分析

针对现有导弹级间分离中无法抛掉更多的消极质量,以提高运载能力的问题,提出了一种基于长行程导向装置的级间冷分离机构,将软件ADAMS和ANSYS相结合进行了刚柔耦合的动力学仿真分析,对结构进行优化.通过采用蒙特卡洛法的仿真计算和分析,得到导弹在级间分离过程中的极限载荷状态,对分离机构进行了动力学仿真和分析,采用仿真试验组的方法完成对分离结构尺寸的优化设计.结果表明,经过结构优化的长行程导向装置的分离机构不仅能够稳定顺利地完成分离,还有效地提高导弹的运载能力.     

基于深度强化学习的机械臂动态目标抓取方法

针对现有机械臂动态目标抓取方法轨迹规划困难、实时性不足、难以实现六自由度抓取等问题,提出一 种基于深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)的机械臂动态目标抓取方法。进行马尔可夫决策过程(Markov decision process,MDP)建模,设计状态空间、动作空间以及奖励函数,实现机械臂对动态目标的六自由度抓取。基 于Pybullet 构建机械臂动态目标抓取仿真试验环境,对该方法进行训练,将训练得到的策略在新颖场景进行测试, 并与经典规划控制的动态目标抓取方法进行对比。仿真结果表明：该方法能实现机械臂对动态目标的六自由度抓取, 在抓取成功率和速度上具有优势。     

等温淬火球铁热处理工艺参数的优化方法

等温淬火球铁(ADI)作为性能可设计材料,其热处理工艺参数的优化设计是开发性能优良的ADI材料的关键.在不改变热处理生产条件的基础上,采用不同的等温淬火温度和时间,分别制作出不同力学性能检测数据的各种试样,并将实验数据用于建立热处理工艺参数与力学性能的模糊减法聚类函数模型.以抗拉强度、冲击韧度、硬度等力学性能为用户需求...     

多指标约束下PID 参数统一优化定量整定方法

在分析现有PID控制器参数整定方法局限性的基础上,提出并建立一种多指标约束下PID参数统一优化定量整定方法。给出通过Matlab仿真分析筛选确定PID参数最优组合值的方法,介绍其实用方案:基于原始系统单位阶跃响应曲线估算PID初值的方法、制定多指标约束的方法、筛选PID优化值的具体方案和Matlab仿真软件流程图等,最后给出多个代表性的实例分析。结果表明:该方法能快速完成PID控制系统的优化设计,并且不需要PID参数经验值和计算/调试P控制的临界振荡增益和周期。     

一种超音速火箭靶弹程序角优化方法研究

针对方案制导超音速火箭靶弹平飞段供靶性能优化问题,提出了一种俯仰程序角优化方法。考虑靶弹弹道始末端点约束及平飞段性能约束,在火箭靶弹纵向飞行平面内建立起俯仰程序角优化设计模型。基于Gauss伪谱法将飞行过程约束转化成对俯仰程序角的约束,将最优控制问题转换为对俯仰程序角的非线性规划问题;利用序列二次规划算法求解。仿真结果表明,该方法能够快速获取最优俯仰程序角,并且具有良好的鲁棒性,为实际工程设计提供参考。