为满足盾构管片姿态微调需要,提高拼装精度及效率,提出基于3-SPS/1-S张拉整体并联机构设计管片拼装微调机构。给出总体方案及构型分析,机构仅有3个转角自由度,可实现管片横摇、俯仰及偏转动作。重点研究机构位置反解、正解及工作空间。运用RPY法推导旋转矩阵,得到位置反解表达式;给出位置正解的变步长搜索求解法;基于工作空间约束方程,分析体积求解方法。数值验证结果表明(1)位置反解易求且具有唯一性;(2)位置正解不唯一,共有29组解值;(3)给定球铰最大转动值为35°,工作空间体积为0.768rad3。该机构可满足管片姿态微调要求,具有一定指导意义。

近年来,随着中国航空产业的飞速发展,航空MRO市场也迎来了新一轮的上升机遇期。为了探究当前航空MRO产业的发展状况和人才培养方向,对商业航空机队的规模、MRO的产业状况、MRO软件市场以及军用MRO的现状进行了总结。分析了民用航空MRO的商业模式和用工需求,统计了目前江苏省高等职业教育院校航空相关专业的设置情况。

为了减少机器人导航路径的长度和算法运行时间,同时提高算法规划稳定性,提出了蜂巢栅格环境下的动态分组蚁群算法规划方法。分析了方形栅格四叉树和八叉树工作模式的弊端,提出了改进蜂巢栅格的环境建模方法,蜂巢栅格避障时的有效路径比、安全性、转弯角大小、对圆形障碍物覆盖的有效面积比等多个角度均优于传统栅格。参考猫群算法的分群思想将蚁群分为跟踪蚁和搜索蚁,提出了动态分组蚁群策略和信息素的自适应扩散策略,从而给出了动态分组蚁群算法的执行步骤。经过算法的多样性和规划性能仿真分析,动态分组蚁群算法的路径多样性在迭代过程中保持较高水平,在相同环境下动态分组蚁群算法规划的最优路径长度比ACS蚁群算法减少了9.99%,搜索到最优路径时的迭代次数远远小于ACS蚁群算法,且从最优路径长度和迭代次数标准差看,动态分组蚁......

民用飞行器重要的性能都是随着飞行器质量的增加而下降的,对于飞艇这类几乎完全由气体浮力维持升力的飞行器,其性能与质量的矛盾尤为突出。以复合材料制造的夹层结构和帽型筋条设计飞艇吊舱的结构,并采用基于有限元法与数学规划的结构优化设计技术,在确保承载能力的情况下可以把吊舱结构质量控制得很小。介绍一种飞艇吊舱的客舱短舱段结构优化设计过程首先阐述优化问题,然后给出优化思路,并完成优化建模,最后采用Isight内置Pointer-2算法完成优化计算,在保证结构性能的基础上,使其最终结构质量减少13%。

针对多目标产品配置优化问题,考虑实例关系和个性化等约束,构建了以性能、成本和交货期为目标的产品配置模型。设计了一种改进的非支配排序遗传算法(Non-Dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)进行配置模型求解,并根据顾客偏好推荐配置方案。该算法采用动态罚函数处理约束问题,采用自适应交叉和变异概率提高算法收敛速度,对变异操作结果进行模拟退火操作,避免了算法陷入局部最优解,并针对多目标问题改进了Metropolis准则。通过算法验证与实例应用,证明本模型有效可行,改进NSGA-Ⅱ算法在配置问题求解上优于NSGA-Ⅱ算法。

针对复合材料汽车防撞梁结构布局和层合板铺层优化问题,提出以防撞梁强度最大为目标,宏观结构与层合板铺层角为变量的结构/材料双尺度优化设计方法。结构层面采用B样条对防撞梁轮廓曲线进行参数化表达,并改变防撞梁截面关键尺寸,构建几何模型;材料层面考虑铺层角对层合板性能带来的影响,采用0°、±45°、90°四种标准铺层角进行铺设。通过自适应遗传算法对结构与材料两个层面的设计变量进行初始化,实现了适用于复合材料汽车防撞梁的结构/材料一体化优化设计。结果表明防撞梁结构的强度较优化之前升幅为81.41%,且最大等效应力下降至64.885MPa,小于CFRP材料的极限强度,优化结果达到预期效果。

利用驾驶员在环仿真实验平台,搭建了较为真实的交通场景,采集驾驶员眼动信号和操作信号,利用眼动信号关于感兴趣区域(车内区域、车辆前方近处区域、远方区域)注视时间占比的结果给驾驶员贴标签,以减少标签错误的可能性;采用支持向量机(SVM)方法,比较研究基于单一操作信号(转向盘转角中心、速度、侧向加速度)和多操作信号组合评价驾驶员的技能等级。结果表明采用纵向速度和侧向加速度信号组合比单一操作信号以及其他操作信号的组合对驾驶员技能等级分类正确率高。同时,通过比较多种驾驶员技能等级评价模型,得出最佳驾驶员技能等级评价的经验模型0.3*exp(6*V)+0.7*(8*Ac),其分类正确率达到了90%。

3D打印技术在铸造成形中的应用越来越广泛,尤其是在替代复杂铸件的砂型铸造木模方面。以某薄壁盘类件为研究对象,对其进行砂型铸造工艺设计,完成铸件图和浇铸系统图的设计与绘制,确定铸造成形方案;针对该薄壁盘类件在砂型铸造成形过程中存在的木模易变形开裂、铸件薄壁处成形不完全的问题,利用FDM技术,借助HTS系列快速成型机完成该盘类件的铸模原型打印,并对其进行挖砂造型与浇铸。研究结果表明,利用FDM技术打印的铸模原型使用寿命长,铸件表面质量好,解决了薄壁砂型铸件表面质量不高的问题。

使用MMS-300热模拟实验机对GH4169合金在变形温度950℃,980℃,1000℃,1020℃,1040℃,1060℃,1100℃及变形速率0.01mm/s,0.1mm/s,1mm/s,10mm/s条件下进行压缩实验。其中,压下率为50%。在热压缩变形过程中,当温度升高或变形速率减小时,流变应力降低。根据不同的热变形参数对流变应力的影响,利用线性回归的方法分析了Arrhenius形式的本构方程,并求出激活能Q=505.649kJ/mol。最终,建立描述GH4169合金热变形规律的本构方程并分析其预测精度。结果表明在不同热变形参数下,其流变应力的预测值与实验值的符合程度良好,平均相对误差为5.13%,线性相关度为0.977。

首先建立了制动盘的有限元模型并通过计算得到制动盘紧固件的工作载荷,采用VDI2230对制动盘紧固件进行设计校核,提出了紧固件组装预紧力要求。随后详细分析了扭矩控制法和扭矩转角控制法两种拧紧方法的特点及影响因素,通过模拟组装试验对比了两种方法对制动盘螺栓轴向力离散度和精度的影响,同时研究了扭矩转角法中起始扭矩和转角两个关键参数对螺栓连接性能的影响,确定了最优的扭矩转角工艺参数。最后根据试验数据提出了制动盘装配过程质量评价策略。研究过程为制动盘螺栓设计计算和装配工艺制定提供了思路。