利用TensorFlow机器学习框架建立了前馈神经网络模型,以三个切削参数作为输入变量,分别是刀具切削深度ap、切削速度vc和进给量f,输出变量是表征工件表面粗糙度的三个指标,即轮廓算数平均偏差Ra、轮廓最大高度Ry或微观不平度十点高度Rz。利用数控车床加工数据对神经网络进行训练,训练好的网络可以用来预测工件的表面粗糙度。预测结果表明基于TensorFlow框架的表面粗糙度预测方法具有建模方便和精度高的特点,因此提出的方法对车削工艺的智能化编制有一定的参考价值。

针对以航空发动机风扇叶片燕尾基座为代表的曲面工件喷涂问题,以提高涂层的均匀性为目标,提出一种基于曲面涂层生长模型的均匀性分析方法。在喷枪涂层模型的基础上,建立曲面涂层生长模型,采用厚度平均相对偏差作为涂层均匀性的评价指标,推导出厚度平均相对偏差与初始行程、重叠宽度和工件长度、曲率半径之间复杂的非线性关系。通过计算及仿真分析可知,重叠宽度和曲率半径是影响厚度平均相对偏差和涂层均匀性的关键因素,表明了该曲面涂层生长模型的正确性及涂层均匀分析方法的合理有效性,为喷涂轨迹优化和提高机器人喷涂的均匀性提供了理论基础。

筒形永磁涡流阻尼器具有优越的减振制动能力,广泛应用于建筑桥梁和军事装备等领域。为了研究筒型永磁涡流阻尼特性,建立了圆柱形永磁体在导体筒内阻尼下落实验系统,建立了理想状态下圆柱形永磁体磁场强度空间分布公式,推导了永磁涡流阻尼系数及永磁体阻尼下落速度计算公式,研究了导体筒壁厚及空气间隙对涡流阻尼特性的影响。考虑实验系统中实际情况的影响,修正了永磁体阻尼下落速度公式,理论计算结果与实验结果一致,验证了理论模型的正确性。结果表明永磁体在导体筒内部运动时阻尼系数可作为常数,导体筒壁厚及空气间隙对电磁涡流阻尼特性有显著影响。

利用ANSYS软件的复合材料模块建立某5WM水平轴风力机叶片的铺层模型,通过静力分析和模态分析研究了风切变效应对叶片结构特性的影响。采用Fluent软件对风力机叶片在有无风切变來流的情况下进行数值模拟,将数值模拟所获得的载荷加载到叶片铺层结构上,研究风切变效应对风力机叶片结构特性是否产生影响。结果显示风切变效应使來流风速的均值减小,从而导致所获载荷降低,使叶片的最大应力和最大位移减小;当有预应力干扰时,叶片的模态频率和叶尖变形量都明显提高,这会对叶片的结构特性产生影响。

根据现有的固定泵站缺陷,首先对某型供排水抢险车抽水液压系统进行原理分析与选型设计,初步设计出合理、可行的供排水抢险车移动液压系统;然后利用AMESim对设计出的液压系统进行功能数值仿真,最后进行样机试验。此液压系统采用单泵单马达闭式系统,设计目标为一定的水泵输出流量及扬程。结果表明：经过对某型抢险车液压系统回路的合理匹配设计,仿真结果、试验结果分别与设计目标基本相符,通过仿真和试验验证了其能够很好地满足作业要求。

首先介绍了水下生产控制系统的组成及工作原理,按照设计要求,对水下生产控制系统液压系统进行了设计计算。主要包括阀执行器推力、运动速度及流量计算,液压系统油管内径尺寸计算,液压系统压力损失计算等,并用AMESim软件对液压系统的低压部分和高压部分进行了仿真计算,通过仿真结果曲线图,如果液压系统多个执行器相继打开的情况下对系统压力造成的影响可以忽略不计,符合设计要求,为今后水下生产控制系统液压系统的设计计算奠定了基础。

针对单柱式液压机机身结构静强度相似问题,基于相似理论,采用方程分析法,建立了单柱式液压机刚度及强度相似关系;以某型号双缸单柱式液压机为研究对象,采用七种不同相似模型,分别计算各相似模型关键部位的变形量及应力值,并对原型进行预测,结果表明同种工况下,完全几何相似模型可以准确预测出原型变形量及应力值;不完全几何相似模型对原型的预测误差在10%以内,验证了所建立相似关系的准确性,研究结果可为单柱式液压机机身结构静强度相似设计提供理论依据。

为研究一种液压激振系统的振动特性,开发了基于振动筛板的液压激振测试系统。建立了系统三维空间不同频率合振动的振动方程,数值模拟了不同频率比的振动信号在空间振动的合成,表明振动轨迹随时间演化的复杂性。为研究振动信号的混沌特性,以傅里叶变换为基础,采用五点滑动平均法对振动筛板实测振动信号的随机干扰进行了滤除,降低了带来的类混沌化。然后对振动筛板实测的振动信号进行了空间合成,合成轨迹非常复杂并与数值模拟吻合。为定性判断振动轨迹的混沌性,对实测振动信号的时间序列进行了相空间重构,Poincare截面出现了奇怪吸引子,表明系统出现了典型的混沌运动。最后采用功率谱分析验证了系统的混沌性,显示出振动的混沌化明显,为分析及预测物料在振动筛板上的运动轨迹提供了理论依据。

为了大幅提高采样效率和采样设备的自动化程度,机械手必须边行走边采样,即双动采样。针对四自由度关节式液压采样机械手实现双动采样要求的复杂轨迹控制,研究了一种适合C240运动控制器编程使用的简便的运动反求方法和用于多轴同步控制的虚拟主轴法,解决了控制器在运行模式下自动生成控制曲线的问题,为采样机械手适应复杂多变的轨迹控制提供了一条有效解决途径,提高了采样机械手的智能化程度。此法在样机上得到了验证,它也适用于通用机械手的智能运动控制。

基于减震器的物理结构与热力学能量守恒定律,考虑减震器工作过程中对流换热、导热与辐射换热三种热传递方式,建立了减震器的热力学模型.讨论了油液密度、油液导热系数、油液比热容和缸体材料热辐射系数等热物性参数对减震器平衡温度的影响规律.将减震器的热力学模型与阻尼特性模型结合,分析环境温度高低对减震器阻尼特性的影响,发现减震器阻尼力的大小随环境温度的改变而改变.研究可以为减震器温度特性设计提供参考.