根据软刚臂单点系泊系统结构几何参数和运动位移特征建立软刚臂结构数学计算模型,推导出水平系泊力与软刚臂结构尺寸之间的关系。基于响应曲面分析对软刚臂结构进行参数优化,经过优化,软刚臂结构整体重量减小21.84%,系统刚度保持良好;同时,软刚臂结构优化后最大靠近与最大远离位移时提供的水平回复力分别提高4.1%和9.66%。优化过程表明在多目标参数优化设计中,合理选取目标参数并结合正交试验设计,以响应曲面分析为基础,可以减小优化设计计算量。

为精准控制弹簧片的波动形变范围,全面延长机械型设备的实用寿命周期,改变以人工控制为主的落后局面,提出基于单片机控制的波形机械弹簧片变形检测方法。借助单片机模块、波形反馈电路两类硬件执行设备,计算形变加载的具体控制实值,搭建完整的单片机结构并分析数值化模型的控制作用效果。根据波形连接点的质量参数条件,确定弹簧片的形变失效差,再联合机械检测误差原理,完成单片机控制的波形机械弹簧片变形检测技术研究。对比检测数值表面,与传统检测手段相比,新型弹簧片变形检测方法可感知到低于0.50μm的微弱波形,且能承载的波动形变量最大值超过9.75μm,有效提升了机械设备在波动形变范围内对弹簧片的控制精准程度,确保延长机械弹簧片实用寿命周期的可能性。

基于非介入式测量方法对X光机的管电压、曝光时间和管电流进行了测量研究。结果表明,运用非介入式测量方法测量X光机的关键物理量,操作简便、结果准确。经过试验验证,利用该方法检测X光机中关键物理量符合医用诊断X射线计量学仪器行业标准。

以集团分公司多专业集货中心模式下为研究背景,考虑了具有多个集货中心、多种轿运车型的批量整车订单运输路径规划问题。建立了以最小运输车数量,最低运输成本为优化目标,以轿运车载重、车长限制为约束的数学模型。然后以遗传算法为基础,结合遗传算法全局搜索能力强和粒子群算法收敛速度快的特点,设计了一种改进的混合遗传算法(GA-PSO)。最后使用案例研究来评估此算法的有效性并将实验结果与传统遗传算法进行对比,结果表明此混合算法有着更优的整体性能,可以模拟和解决较复杂的批量多车场多车型整车路径规划问题。

以六自由度抛光工业机器人为研究对象,研究工业机器人在抛光特定工件时的轨迹规划问题。以工件待抛光曲面宽度中心选取10个点作为抛光作业路径关键点,针对三次多项式函数规划的轨迹出现角加速度有突变不光滑的问题,采用五次多项式插值算法对机器人轨迹进行规划,并对五次多项式函数插值方法中轨迹中间点角速度的设置方法提出改进,利用MATLAB进行机器人虚拟建模及轨迹规划仿真。仿真实验表明,角速度加权优化相对于角速度平均值优化,能使关节角速度和角加速度更加平滑,轨迹误差更小,有利于减小对电机的冲击,提升机器人抛光作业的稳定性。

针对目前的耐火砖损伤检测技术无法进行损伤定位和损伤定量,论文提出利用频率指纹来确定耐火砖内部的损伤位置和损伤程度。首先从理论上推导了损伤导致的任意两阶频率变化量之比仅是损伤位置的函数而与损伤程度无关,并通过数值仿真验证了理论分析的结果。在此基础上,利用损伤后频率变化量的比值获取了耐火砖的损伤位置,并通过第一阶频率的变化率确定了损伤程度。研究结果表明,根据损伤后的第三阶与第一阶频率变化量的比值可以找到耐火砖的损伤位置;通过第一阶频率的变化率可以确定损伤程度。

以装载机工作装置及其负荷传感液压系统为研究对象,基于工作装置的运动学分析结果建立了液压油缸的刚度模型。利用Amesim软件建立了工作装置机械机构的动力学仿真模型,研究车速、铲斗负荷和铲斗位置对缸体刚度的动态影响。最后通过试验分析了不同作业过程下工作装置负荷传感液压系统内部的压力和功率随外载荷的动态变化规律。载重量越大刚度值变化负荷传感液压系统能够有效地减少能量损失,降低产热量。研究结果为研究装载机的多体动力学分析提供了数据参考。

摩擦离合器扭转减振器是汽车传动系减振系统中一个重要的部件,但其扭转刚度计算方法在工程上尚未得到很好解决。分析扭转弹簧参数与扭转特性曲线的映射关系,建立离合器扭转弹簧多目标工程约束模型,提出一种满足多目标工程约束的扭转刚度计算方法,最后进行数据对比。数值计算表明,此方法在设计精度和计算效率相比较于常规的简单固定约束弹簧自由长度和弹簧外径方法高。此外,还分析了旋绕比C对离合器扭矩容量的影响,计算结果表明,离合器扭矩容量随旋绕比C的增大而减小。

轨道交通高等减振和特殊减振措施均具有良好的减振效果,在城市轨道交通中被广泛使用。为了解高等减振和特殊减振措施下车内不同位置的振动特性及其对乘客产生的影响,引入建筑学振动烦恼率,基于实测数据对乘客烦恼率进行量化分析。结果表明采用高等减振措施更有利于减小列车运行时的车内振动,且相较特殊减振其对乘客烦恼率的控制效果也较优;两种减振措施下不同测点处的振动频率主要成分在人体某些部位的自振频率范围内;从对乘客影响的角度来看,特殊减振措施对车厢贯通道中央地板面处的振动控制效果较差,该位置的乘客烦恼率值达到了37.85%,部分乘客可能会有不适感。

为保证车间物料配送快速、准确地响应混流装配线动态物料需求变化,以机械式穴播器混流装配线为研究对象,从配送规则、控制方法和路径优化三个方面综合考虑,提出了一种动态物料联合配送方案。分析了混流装配线的物料分类及配送特点,构建了搬运车辆最少、运输时间最短的多目标优化数学模型,采用Matlab软件设计了遗传算法,求解了带单边硬时间窗的车辆路径优化问题。以某农机装备制造企业为实例,运算结果验证了模型的正确性和算法的有效性。