凸轮作为一种复杂机械零件,加工过程中磨削精度与当量磨削厚度密切相关,而磨削效率却容易受到速度曲线的影响。为了在保证磨削效率的前提下提高磨削精度,基于凸轮磨削当量厚度与CTC原理,提出了凸轮磨削转速动态优化方法。在优化过程中首先以准恒线磨削速度为基础速度,接着把每圈的磨削过程看成一个周期,利用优化模型将前一磨削周期产生的误差量补偿于X轴,最后结合遗传算法将磨削补偿量重新叠加于C轴转速实现凸轮转速动态优化。仿真结果表明该方法使得进给轴速度变化平缓,凸轮轮廓精度也得到了进一步的提高。

针对M公司生产敏捷性不足,生产率低,生产环境复杂多变的问题,并为了解决动态条件下的精益生产问题。以M公司为例,提出了采用加权平均的手段处理产品配比问题的方法,并且使用了均衡化生产的方法来平衡订单和生产资源配置的波动,采用基于规则的方法优化M公司的单元生产线布局,并提出了使用暂存区来平衡加工时间和机器故障波动的方法,最后使用Em-plant仿真软件对波动程度和暂存数量设置问题进行了仿真求解。使生产线平衡率上升13.85%,资源利用率上升66.7%,生产单元占地面积下降38.5%,生产率提高7.41%。

静态优化设计很难满足工程结构对于动态性能的实际需求,而动态优化设计不仅计算周期长,且由于受动态约束影响结果不易收敛。采用面载荷等效方法对动态载荷进行等效静态转换,对比连杆关键位置在等效静态载荷和动态载荷作用下的应力和变形,其最大误差均小于4.2%,验证了动态载荷等效静态转化的准确性。基于等效静态载荷法进行连杆动态优化设计,优化后连杆质量降低了6.70%。研究结果表明,基于等效静态载荷法的动态优化充分考虑了质量和惯量的变化对系统动态行为以及部件载荷的影响,更能满足实际工程的应用需求。

为了有效提升多功能体育训练器的全局性能,对其重要部件关节旋转器旋转角度进行合理优化是十分必要的。由此,提出一种基于动力学的关节旋转器旋转角度动态优化方法。多功能体育训练器是由关节旋转器、圆形中央框架、防护设备及电机传动设备组成的,同时探究其内在原理与训练优势。建立直角坐标系准确展现人体和关节旋转器之间的关系,获取空间某个物体方位值,完成关节旋转器运动控制。结合动力学原理,研究上肢进行运动旋转时形成的动力方程,构建关节旋转器旋转角度推导模型,明确其旋转角度最优取值范围。仿真结果证明,所提方法可以大幅减少关节旋转器摩擦系数,让关节旋转器使用状态更为灵活,达到多功能体育训练器稳定安全的使用目标。

针对西南丘陵地区对农业收获机械要求小巧灵活,而传统的分离式无级变速结构较大的特点,改进设计了集成式HST,利用PRO/E完成了具体零件的设计和复杂的三维结构总装。基于齿轮传动的动力学方程,以该改进机构中割台高低档齿轮系统的振动加速度和质量为优化目标,建立了齿轮传动的多目标动态优化模型,通过求解得到优化设计的齿轮较优参数。试验结果表明该结构高效紧凑,节省安装空间,且能有效地降低总体振动水平和质量,提高可靠性,对后续的样机开发具有很大的指导意义。

为了满足正弦摆动过程中较高面型精度,实现相关跟踪系统摆镜的高度轻量化设计,在直径110 mm圆平面反射镜的设计过程中引入了基于自适应遗传算法的摆镜结构优化。对背部粘结支撑点的大小进行了计算,同时对摆镜的有限元模型进行了轴对称的简化,提高了优化过程中的效率。介绍了自适应遗传算法结构优化的原理及优越性,并提出了两种正弦振动过程中的面型求解方案。最后将自适应遗传算法的结果与传统算法进行了比较。结果证明,基于自适应遗传算法的摆镜动态参数优化方案正确可靠,具有较高的寻优能力,对类似工程结构参数优化具有一定的指导性与借鉴性。

带频率禁区的结构动态优化设计是在结构静态强度保证的前提下，通过调整部件的动态特性，以避开与结构固有频率相近的外部激励。目前的动态优化设计大都只是参数意义上的优化，没有考虑优化参数在工艺上的可行性，其优化结果的实际工程意义不足。本文在考虑工艺可行性的基础上，提出了改进的带频率禁区的结构动态优化设计方案。算例表明，该方案优化的结果具有较好的实际工程意义，为结构动态优化设计理论在实际工程中更广泛的应用提供了一种行之有效的方法。

介绍了曲面数据反向优化全局刀路的实验方法,分析数控系统与曲面几何形状数据相融合的控制关系,构建多数据融合的曲面加工质量检测优化实验平台。结果表明:利用该实验平台对五轴曲面的几何特性进行智能多方位的数据处理,将得到的插补路径反馈至伺服控制系统与数字化测试系统,进行动态的刀路优化与质量检测,实现五轴曲面的在线高速加工与高质量优化。

等效静态负载法(ESLM)为动态响应优化技术提供了有效的解决方案,并用于具有单个机械负载的支架、横梁、杆和薄板等简单结构或网格要求较低的结构,但在热机械负荷的耦合作用下研究很少。因此,基于ESLM的热力机械耦合结构动态优化方法的研究具有一定的意义和价值。结合热弹性与等效静态方法,在热负荷与机械负荷耦合作用下,得出动态负荷的等效静态转换机制,并以悬臂束为例,验证热物理场和热结构中的等效理论,这同样适用于耦合物理。以典型的瞬态

多部件串联系统存在复杂的相关性,制定最优的维修策略以保持最低的维护成本是设备科学管理的关键之一。本文提出多部件串联系统动态成组机会维修策略。该策略在考虑部件间的经济相关性和结构相关性的基础上,以节省的总维修成本最大为目标,构建了有限时间内系统维修优化模型;应用了遗传算法对系统各部件进行分组优化,解决了NP难问题;应用滚动计划,将长期计划与短期计划相结合,实现对维修计划的动态实时更新。案例分析表明,该方法能够有效地降低维修成本,值得在工程实践中借鉴。