基于多传感器融合的柔性机械臂姿态检测与末端定位研究 被引量：9

1

作者 余峰 陈新元 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第1期83-86,91,共5页

柔性机械臂在竖直平面内受重力作用会发生弹性变形,严重影响臂架末端定位精度,采用变形补偿末端位置反馈控制需要检测柔性臂变形后姿态和末端位置。根据假设模态法小变形理论,提出一种基于应变传感器、正交编码器和姿态传感器的低成本... 柔性机械臂在竖直平面内受重力作用会发生弹性变形,严重影响臂架末端定位精度,采用变形补偿末端位置反馈控制需要检测柔性臂变形后姿态和末端位置。根据假设模态法小变形理论,提出一种基于应变传感器、正交编码器和姿态传感器的低成本测量方法,采集数据并计算得到柔性臂变形后姿态及末端竖直方向变形量。搭建了两自由度柔性机械臂实验系统,对提出的测量方法进行验证。结果表明该测量方法可较为准确地测量柔性臂变形姿态,实验中臂末端竖直方向绝对变形量达8.4 cm,相对于臂长变形为9.5%,测量计算误差为7%,满足柔性臂控制时的测量精度要求。 展开更多

关键词 多传感器 数据融合 柔性机械臂 弹性变形 姿态检测 末端定位

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模糊PID在红外测温系统中的应用与研究

2

作者 汪智求 陈偲 +1 位作者 任智 杨金堂 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第9期119-122,共4页

为使红外测温仪能以适宜的温度在高温环境下正常运行,提出了一种基于模糊PID的红外测温系统。系统以PLC为核心控制枢纽,搭建了硬件平台和模糊PID控制器对红外测温系统进行控温,通过SIMULIINK平台进行优化仿真实验,然后进行实物验证。根... 为使红外测温仪能以适宜的温度在高温环境下正常运行,提出了一种基于模糊PID的红外测温系统。系统以PLC为核心控制枢纽,搭建了硬件平台和模糊PID控制器对红外测温系统进行控温,通过SIMULIINK平台进行优化仿真实验,然后进行实物验证。根据实验结果可知:系统使用模糊PID控制方式进行系统控温时,超调量为1.4%,达到平衡时间为8.5s,其响应速度快,超调量小,稳定性高;面对外界干扰,系统实现动态平衡,且波动范围为±0.1℃,系统能有效对抗外界环境温度的动态扰动,实现红外测温仪温度的智能控温,对诸如红外测温仪等此类需温降的系统具有借鉴意义。 展开更多

关键词 温度控制 PLC 模糊PIDSIMULIINK仿真 动态平衡

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基于ResNet50和改进注意力机制的船舶识别模型 被引量：3

3

作者 刘源泂 何茂征 +1 位作者 黄益斌 钱程 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第6期1935-1941,共7页

海洋船舶的自动识别对缓解海上交通压力起着重要作用。针对当前船舶自动识别率较低的问题,提出一种基于ResNet50(Residual Network50)和改进注意力机制的船舶识别模型。首先,自制船舶数据集并划分为训练集、验证集和测试集,采用模糊、... 海洋船舶的自动识别对缓解海上交通压力起着重要作用。针对当前船舶自动识别率较低的问题,提出一种基于ResNet50(Residual Network50)和改进注意力机制的船舶识别模型。首先,自制船舶数据集并划分为训练集、验证集和测试集,采用模糊、增加噪声等方法得到增强数据集;其次,设计改进注意力模块——高效空间金字塔注意力模块(ESPAM)和船舶种类识别模型ResNet50_ESPAM;最后,将ResNet50_ESPAM与其他常用的神经网络模型对船舶数据集进行训练验证并对比。实验结果表明,ResNet50_ESPAM在验证集最高准确率为95.5%,验证集初始准确率为81.2%,与AlexNet(Alex Krizhevsky Network)、GoogleNet(Google Inception Net)、ResNet34(Residual Network34)、ResNet50和ResNet50_CBAM(ResNet50_Convlutional Block Attention Module)等模型相比,模型验证集最高准确率分别提升了5.1、4.9、2.6、1.6和1.4个百分点,验证集初始准确率分别提升了49.4、44.7、27.7、3.0和2.1个百分点。实验结果表明ResNet50_ESPAM在船舶种类识别方面具有较高的识别精度,验证了改进的注意力模块ESPAM的有效性。 展开更多

关键词 图像处理 深度学习 残差网络 注意力机制 船舶识别

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激光清洗效果评价体系及系统研究 被引量：1

4

作者 陈银鹏 宁利川 +1 位作者 肖潇 杨金堂 《机床与液压》 北大核心 2024年第7期105-109,共5页

为判断激光清洗效果,优化激光清洗工艺参数,对激光清洗效果进行评价就显出重要性。利用1000 W级激光清洗机进行激光清洗实验,结合实验数据,运用机器视觉技术及表面性能测试技术从宏观和微观两个方面对激光清洗后的效果进行评价,提出清... 为判断激光清洗效果,优化激光清洗工艺参数,对激光清洗效果进行评价就显出重要性。利用1000 W级激光清洗机进行激光清洗实验,结合实验数据,运用机器视觉技术及表面性能测试技术从宏观和微观两个方面对激光清洗后的效果进行评价,提出清洁度、粗糙度、清洗效率3种评价指标;根据评价指标制定激光清洗效果等级评价体系“Lcq”,基于此体系开发激光清洗效果智能评估系统。测试结果表明:该激光清洗效果等级评价体系客观准确,系统运行稳定,可指导激光清洗设备现场作业,从而更快地调整激光清洗机参数,提高清洗效果。 展开更多

关键词 激光清洗 机器视觉 评价指标 评价准则 软件设计

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电流体喷印相邻喷嘴射流干扰机理与抑制探讨 被引量：1

5

作者 郑朋义 潘艳桥 +2 位作者 彭磊 聂慧 张峰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第1期25-28,共4页

针对多喷嘴式电流体喷印系统中相邻喷嘴之间的带电射流干扰问题,建立电液耦合作用下的射流喷射的数值仿真模型。采用控制变量法揭示了相邻喷嘴锥射流产生干扰的原因及工作电压、供液流量和相邻间距对于射流干扰程度的影响规律。初步探... 针对多喷嘴式电流体喷印系统中相邻喷嘴之间的带电射流干扰问题,建立电液耦合作用下的射流喷射的数值仿真模型。采用控制变量法揭示了相邻喷嘴锥射流产生干扰的原因及工作电压、供液流量和相邻间距对于射流干扰程度的影响规律。初步探讨了一种基于环形气流辅助喷射的射流干扰抑制方法,建立了气—电—液多场耦合作用下的射流喷射的数值仿真模型。通过研究不同气流速度对于射流喷射的影响规律,结果表明:射流偏斜角随着电极电压的增大而增大,随喷嘴间距的增大而减小,随溶液流量的改变不明显。在合理的工艺条件下,射流能够垂直喷射到基底上。适当的辅助气流输入(5~25m/s)可有效抑制喷嘴锥射流因电致斥力产生的干扰。当气流速度超过临界阈值(25m/s)后,辅助气流对喷嘴锥射流容易带来额外的不稳定性和不可控性。 展开更多

关键词 电流体喷印 相邻喷嘴 射流干扰 环形气流 数值模拟

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基于层叠式流道结构多喷嘴电喷头的供液性能研究

6

作者 聂慧 潘艳桥 +2 位作者 彭磊 郑朋义 张峰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第2期25-28,32,共5页

在奇数多喷嘴电流体动力喷印系统中,针对流量泵供液时喷嘴阵列获得的流量不均匀影响打印质量的问题,提出在喷头内设置一种层叠式微流道辅助分流的解决办法。基于以上层叠式微流道,系统研究了导流单元几何形状、结构参数和流道并联排布... 在奇数多喷嘴电流体动力喷印系统中,针对流量泵供液时喷嘴阵列获得的流量不均匀影响打印质量的问题,提出在喷头内设置一种层叠式微流道辅助分流的解决办法。基于以上层叠式微流道,系统研究了导流单元几何形状、结构参数和流道并联排布形式对其分流效果的影响规律。结果表明:导流单元为正六边形的流道分配性能较好;增大“多孔”分形通道槽宽可提高供液均匀性;当主通道槽宽不大于0.6 mm时,流道供液均匀性随主通道槽宽增大而提高;并联总出口数为17的双层级流道供液均匀性较好。将层叠式微流道分流结构和实际喷头进行集成,验证了在喷印系统实际施加电场的工况条件下,流道依然能保持很好的供液均匀性,且出口最大不均匀度在6%以内。 展开更多

关键词 电流体动力喷印 层叠式微流道 奇数多喷嘴 流量分配均匀性

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基于压电阻抗技术的结构初始裂纹监测研究 被引量：8

7

作者 张政 王涛 +1 位作者 鲁光涛 李友荣 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期631-636,共6页

针对工程结构早期裂纹损伤,提出了利用压电阻抗法检测损伤区域高频局部动力学特性,通过监测局部动力学特性变化实现对早期损伤监测的方法。建立了压电阻抗有限元仿真模型并进行数值分析,结果显示压电导纳信号峰值频率即为结构某阶谐振频... 针对工程结构早期裂纹损伤,提出了利用压电阻抗法检测损伤区域高频局部动力学特性,通过监测局部动力学特性变化实现对早期损伤监测的方法。建立了压电阻抗有限元仿真模型并进行数值分析,结果显示压电导纳信号峰值频率即为结构某阶谐振频率,压电阻抗法能有效检测结构的动力学特性。针对不同大小裂纹的铝梁结构进行压电导纳仿真和试验研究,仿真和试验结果表明:压电材料的导纳峰值频率随着裂纹损伤增大而减小;同样的损伤程度下,高频谐振频率对损伤更为敏感。利用高频谐振频率变化来监测早期裂纹损伤的产生及发展,具有较好的重复性和信噪比,具有重要的应用前景。 展开更多

关键词 初始裂纹 压电阻抗 损伤监测 谐振频率

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基于螺栓间弹性线曲率变化的螺栓松动视觉检测 被引量：4

8

作者 曾飞 刘欣 +2 位作者 王涛 邓少华 余伟 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第11期131-134,共4页

为监测大型建筑等结构中众多螺栓的早期松动情况,提出了一种基于螺栓间弹性线曲率变化的螺栓松动视觉检测方法。通过在螺栓组间引入细弹性线来放大螺栓松动角度变化,以监测螺栓间弹性线上固定点的曲率来判断螺栓松动情况。首先,对螺栓... 为监测大型建筑等结构中众多螺栓的早期松动情况,提出了一种基于螺栓间弹性线曲率变化的螺栓松动视觉检测方法。通过在螺栓组间引入细弹性线来放大螺栓松动角度变化,以监测螺栓间弹性线上固定点的曲率来判断螺栓松动情况。首先,对螺栓间的弹性线进行图像采集并预处理;之后,使用Steger算法提取弹性线中心点亚像素坐标以提高检测精度;然后,建立弹性线拟合方程,计算弹性线的曲率;最后,监测弹性线上固定点的曲率变化,并根据该点的曲率值来判断螺栓松动角度。实验结果表明:该方法检测精度较高,能够有效对早期微小的螺栓松动角度进行检测。 展开更多

关键词 螺栓松动 弹性线 曲率 机器视觉 亚像素

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蓄电池回收的翻转上线机构设计与研究 被引量：2

9

作者 周泽 杨金堂 +1 位作者 费伊平 王烨堃 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第2期229-232,共4页

提出了一种实用性和可操作性较强的机构设计方法:首先,根据问题描述用作图法初定六连杆翻转上线机构,将设计要求转化成约束条件和优化目标,构建其优化设计参数化虚拟样机,依据六连杆翻转机构是基础的四杆机构串联双杆组机构组成,将变量... 提出了一种实用性和可操作性较强的机构设计方法:首先,根据问题描述用作图法初定六连杆翻转上线机构,将设计要求转化成约束条件和优化目标,构建其优化设计参数化虚拟样机,依据六连杆翻转机构是基础的四杆机构串联双杆组机构组成,将变量矩阵分解为两组耦合度较小的矩阵,再分别以两组矩阵为设计变量采用Adams/View和Adams/Insight联合优化设计,将生成的计算空间导出到Excel优选出6组设计方案,利用灰色关联决策选出最优方案,从优化前后性能参数对比表可知,该优化方法效果是明显的。 展开更多

关键词 ADAMS 翻转上线机构 多目标优化 灰色关联决策 蓄电池回收

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先进高强钢DP1000地板中央通道的成形回弹及补偿研究 被引量：16

10

作者 李贵 崔赛赛 +3 位作者 陈志平 龙小裕 杨朋 梁中凯 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期15-20,共6页

高强度钢板因具有较高的强度而易产生严重的回弹缺陷,已成为其应用的最主要瓶颈.为此,本文以某车型地板中央通道零件为载体,针对其几何型面复杂、材料变形程度大的特点,研究先进高强度钢板DP1000的冲压成形回弹及补偿特性.通过对该零件... 高强度钢板因具有较高的强度而易产生严重的回弹缺陷,已成为其应用的最主要瓶颈.为此,本文以某车型地板中央通道零件为载体,针对其几何型面复杂、材料变形程度大的特点,研究先进高强度钢板DP1000的冲压成形回弹及补偿特性.通过对该零件的冲压成形工艺方案进行优化设计和全工序回弹数值模拟,并结合零件的几何特征和变形模式,对各成形工序的回弹进行精确预测.基于预测结果对模具型面采用折入处理的方式进行全工序几何补偿,实现回弹补偿的自工序完结.最后以补偿后的型面进行冲压实验,并对零件的型面尺寸进行检测分析.结果表明,全工序回弹数值模拟和型面几何补偿是解决复杂零件多工序冲压成形回弹问题的最有效方法.通过两次回弹补偿后,该零件的回弹得到完全控制,尺寸精度达到要求且成形质量良好. 展开更多

关键词 先进高强度钢板 DP1000 数值模拟 回弹补偿 地板中央通道

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基于螺母外侧压电材料阻抗峰值频率变化的螺栓松动监测 被引量：13

11

作者 汪正傲 王涛 +2 位作者 李友荣 邵俊华 魏灯莱 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期861-865,共5页

对于地脚螺栓之类螺栓本体埋藏于结构中的螺栓联接装置,提出了一种将压电材料粘贴于螺母外侧面并通过测量压电阻抗峰值频率变化来反映螺栓联接状态的监测方法。结合有限元仿真,理论分析了该方法的基本原理。构建实验装置,实验以螺栓联... 对于地脚螺栓之类螺栓本体埋藏于结构中的螺栓联接装置,提出了一种将压电材料粘贴于螺母外侧面并通过测量压电阻抗峰值频率变化来反映螺栓联接状态的监测方法。结合有限元仿真,理论分析了该方法的基本原理。构建实验装置,实验以螺栓联接结构中螺母作为对象,采用万能材料拉伸试验机对螺栓联接结构进行加载,模拟螺母所受预紧力,并在不同预紧力下测量了粘贴在螺母侧面的压电材料的导纳信号,提取了其峰值频率,得到峰值频率随预紧力的变化规律。结果表明压电材料的导纳峰值频率随着螺栓预紧力增大而增大,且预紧力大小变化与频率变化成一定的线性关系,提出以峰值频率表征螺栓联接状态的方法,该方法具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 螺栓松动监测 压电阻抗 峰值频率 预紧力

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电容式螺栓预紧力测量传感器研究 被引量：3

12

作者 刘奔 王涛 +3 位作者 钟东阶 鲁光涛 杨丹 谭波海 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第2期37-40,44,共5页

针对螺栓联接结构中螺栓松动检测问题,提出了一种基于结构型的电容式螺栓预紧力传感器。采用电容式敏感元件设计了典型的螺栓预紧力传感器,通过电容敏感元件将作用在传感器上的螺栓预紧力转换为电容变化,并建立了电容变化与螺栓预紧力... 针对螺栓联接结构中螺栓松动检测问题,提出了一种基于结构型的电容式螺栓预紧力传感器。采用电容式敏感元件设计了典型的螺栓预紧力传感器,通过电容敏感元件将作用在传感器上的螺栓预紧力转换为电容变化,并建立了电容变化与螺栓预紧力之间的关系,进而确定了传感器的设计准则。搭建了实验装置并进行了实验研究,实验结果表明:所设计的电容式螺栓预紧力传感器所测电容值与螺栓所受预紧力间具有较好相关性,该传感器具有较好的稳定性,为监测螺栓联接状态提供了一种新的手段,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 螺栓松动 预紧力 监测 电容式传感器

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关节-轮式爬杆机器人多姿态力学模型与稳定性研究 被引量：10

13

作者 杨书建 侯宇 卢蒙 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第3期254-257,共4页

现有的爬杆机器人在研究中常侧重于越障能力或负载能力某一方面,无法同时满足实际生产对这两方面提出的高要求,为此设计了一种新型关节-轮式爬杆机器人,兼具了轮式机器人较强的负载能力和关节式机器人良好的越障能力。建立了爬杆机器人... 现有的爬杆机器人在研究中常侧重于越障能力或负载能力某一方面,无法同时满足实际生产对这两方面提出的高要求,为此设计了一种新型关节-轮式爬杆机器人,兼具了轮式机器人较强的负载能力和关节式机器人良好的越障能力。建立了爬杆机器人在轴向、周向、翻转运动姿态下的整体力学模型和基于稳态侧偏理论的弹性车轮力学模型,研究了夹紧力对运动方向和稳定性的影响。根据理论计算结果,在ADAMS中对爬杆机器人虚拟样机进行动力学仿真,实现了三种姿态下的稳定运动,验证了机器人设计及力学模型的正确性。 展开更多

关键词 关节-轮式爬杆机器人 稳态侧偏理论 稳定性 虚拟样机

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基于量子遗传混合算法的泊位联合调度 被引量：4

14

作者 蔡芸 刘朋青 熊禾根 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第3期897-901,共5页

为了提高集装箱港口服务效率,减少船舶服务的拖期费用,针对港口硬件(泊位、拖轮、岸桥)既定条件下的拖轮-泊位联合调度问题,新建了以最小化总体船舶在港时间和总拖期时间为目标的数学模型,设计了一种混合算法进行求解。首先,分析确定了... 为了提高集装箱港口服务效率,减少船舶服务的拖期费用,针对港口硬件(泊位、拖轮、岸桥)既定条件下的拖轮-泊位联合调度问题,新建了以最小化总体船舶在港时间和总拖期时间为目标的数学模型,设计了一种混合算法进行求解。首先,分析确定了将量子遗传算法(QGA)和禁忌搜索(TS)算法进行串行混合的策略;然后,依据该联合调度问题特点,在解决算法实施中的关键技术问题(染色体结构设计和测量、遗传操作、种群更新等)的同时,采用了动态量子旋转门更新机制;最后,用生产实例验证了算法的可行性及有效性。算法实验结果表明,与人工调度结果相比,混合算法的总体船舶在港时间和总拖期时间分别减少了24%和42.7%;与遗传算法结果相比,分别减少了10.9%和22.5%。所提模型及算法不仅能为港口船舶的入泊、离泊和装卸作业环节提供优化作业方案,而且能增强港口竞争力。 展开更多

关键词 联合调度 拖期 量子遗传算法 禁忌搜索 动态量子旋转门

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面向低能耗高质量的数控加工参数优化与决策方法 被引量：10

15

作者 武煜航 张华 鄢威 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第7期101-108,共8页

为了实现数控加工系统的绿色制造,提出了一种面向低能耗高质量的数控加工参数优化方法。首先对数控加工系统能耗子系统在不同工作状态下的能量消耗特性进行分析;然后以低能耗和低表面粗糙度为目标,选择铣削速度和进给量为优化变量,建立... 为了实现数控加工系统的绿色制造,提出了一种面向低能耗高质量的数控加工参数优化方法。首先对数控加工系统能耗子系统在不同工作状态下的能量消耗特性进行分析;然后以低能耗和低表面粗糙度为目标,选择铣削速度和进给量为优化变量,建立了铣削加工系统多目标优化模型,使用NSGA-Ⅱ遗传算法实现多目标优化求解,并利用Topsis法从等价解中决策出最符合加工需求的参数方案。最后以某汽缸端面加工案例验证了优化模型的有效性,并通过对优化结果进行解析,进一步阐述了优化模型的可行性。 展开更多

关键词 数控加工系统 低能耗 表面粗糙度 多目标优化

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抹灰机器人钢丝绳应力与疲劳分析 被引量：2

16

作者 邓梦洋 周敏 +1 位作者 谢良喜 廖红玉 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第10期165-169,173,共6页

为了研究抹灰机器人正常工作下的使用寿命,对承载部件钢丝绳进行疲劳寿命计算。建立抹灰机器人中6*7+IWS钢丝绳模型并进行有限元分析,得到了抹灰机器人正常工作下钢丝绳拉伸与弯曲的应力位移分布情况,然后结合S-N曲线对钢丝绳进行疲劳... 为了研究抹灰机器人正常工作下的使用寿命,对承载部件钢丝绳进行疲劳寿命计算。建立抹灰机器人中6*7+IWS钢丝绳模型并进行有限元分析,得到了抹灰机器人正常工作下钢丝绳拉伸与弯曲的应力位移分布情况,然后结合S-N曲线对钢丝绳进行疲劳分析。结果表明:拉伸时最大应力处于钢丝绳两端处中心钢丝与周围钢丝的接触位置,最大位移位于钢丝绳绳左端离中心最远的钢丝,寿命最小为绳芯中心钢丝与周围钢丝的接触位置;弯曲时最大应力位于绳股外侧钢丝与中心钢丝接触位置,最大位移位于离滑轮最远处绳股外侧钢丝,最小寿命为绳股中心钢丝与外侧钢丝接触位置。 展开更多

关键词 抹灰机器人 钢丝绳 有限元 应力 疲劳寿命

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双足机器人平地行走步态规划的研究 被引量：8

17

作者 徐历洪 邹光明 +1 位作者 余祥 王文圣 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第4期230-234,239,共6页

为了研究双足机器人平地行走过程中的步态规划问题,在二维倒立摆模型的基础上提出了周期、起步和止步三步规划法,并利用速度和位移约束实现了三个步行阶段的平稳过渡,利用倒立摆简化模型和五次样条多项式插值方法得到各个阶段质心和摆... 为了研究双足机器人平地行走过程中的步态规划问题,在二维倒立摆模型的基础上提出了周期、起步和止步三步规划法,并利用速度和位移约束实现了三个步行阶段的平稳过渡,利用倒立摆简化模型和五次样条多项式插值方法得到各个阶段质心和摆动腿踝关节的轨迹,再根据腿部关节转角简化模型利用几何法求得双足机器人的10个关节角运动轨迹;最后通过ZMP方程检验并在Matlab软件中仿真,验证步态规划的合理性并为机器人后续虚拟样机研制和仿真提供理论依据。 展开更多

关键词 双足机器人 平地行走 倒立摆 步态规划

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针对极群组破碎分离水力旋流器参数化研究 被引量：1

18

作者 王烨堃 杨金堂 +1 位作者 于普良 田万智 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第9期140-143,148,共5页

针对废旧铅酸电池极群组破碎后的铅膏与其他杂质分离问题,构建了固-液分离旋流器中液固两相流的湍流模型。揭示固-液分离旋流器溢流管的深入长度、溢流管管壁厚度、排砂口直径与预分离区域高度对分离性能的影响规律,利用正交试验对比进... 针对废旧铅酸电池极群组破碎后的铅膏与其他杂质分离问题,构建了固-液分离旋流器中液固两相流的湍流模型。揭示固-液分离旋流器溢流管的深入长度、溢流管管壁厚度、排砂口直径与预分离区域高度对分离性能的影响规律,利用正交试验对比进行了分析与研究。通过对正交试验设计方法进行对比分析,得出排砂口直径对旋流器分离效率影响最大,预分离区域高度次之,而溢流管管壁厚度最小。选择最优参数,建立旋流器数值模型,分析杂质体积分布情况,利用Fluent重新计算得到铅膏杂质的分离效率达到89.03%。建立优化后的旋流器实验样机,将得平均分离效率与数值仿真结果进行对比,最终相对误差较小,仿真模型合理。 展开更多

关键词 铅酸蓄电池 铅膏 旋流器 正交试验 FLUENT 分离效率

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四分头机构的多目标结构优化 被引量：1

19

作者 费伊平 杨金堂 +1 位作者 周泽 晏远志 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第1期196-200,共5页

首先借助ANSYS Workbench对四分头机构进行有限元分析,找出薄弱环节。然后采用加强筋的处理方法分析其对整体结构的影响,并利用拓扑优化确定四分头机构的整体结构形状。针对四分头机构的动态性能对其进行了谐响应分析,找到了其动态薄弱... 首先借助ANSYS Workbench对四分头机构进行有限元分析,找出薄弱环节。然后采用加强筋的处理方法分析其对整体结构的影响,并利用拓扑优化确定四分头机构的整体结构形状。针对四分头机构的动态性能对其进行了谐响应分析,找到了其动态薄弱环节为其第一阶固有频率,分析出四分头机构各尺寸参数对其固有频率、自身最大应力、变形以及质量的影响,求解出在满足强度、刚度要求且不发生共振的情况下四分头机构轻量化最优解。优化结果表明:四分头旋转架的第一阶固有频率提高了24.9%,最大位移变形值减小了47.8%,最大等效应力减小了77.9%,质量减小了23%。提高了机构的强度,安全性能,减少了质量,降低了机构的材耗、能耗,节约了成本。 展开更多

关键词 ANSYS Workbench 拓扑优化 频率优化 尺寸参数化 模态分析

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振动式分选机的设计与响应面优化 被引量：4

20

作者 金磊 杨金堂 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第2期252-255,共4页

针对废铅酸蓄电池再利用的预处理过程,提出具有实际意义的振动式分选机的优化设计方法。首先,计算相关参数获得初始模型,借助ANSYS Workbench进行有限元分析,使其初步符合设计要求。其次,以减小质量、提高强度和提高第三阶固有频率为优... 针对废铅酸蓄电池再利用的预处理过程,提出具有实际意义的振动式分选机的优化设计方法。首先,计算相关参数获得初始模型,借助ANSYS Workbench进行有限元分析,使其初步符合设计要求。其次,以减小质量、提高强度和提高第三阶固有频率为优化目标,选取关键尺寸参数为设计变量,通过中心复合试验设计方法选取合适的有限元分析样本点,利用最小二乘法拟合含交叉项的二次多项式,获得目标与变量的近似响应面数学模式,再运用遗传算法进行优化获得全局最优解。最后,对比有限元计算值与响应面计算值验证响应面法可行性。结果表明:减少质量5.9%,降低最大等效应力46.9%,提高第三阶固有频率30.1%,降低了优化计算量。 展开更多

关键词 振动式分选机 响应面法 多目标优化 遗传算法

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