梅赛德斯-奔驰乌尼莫克U400公铁两用除雪作业车

去年10月底,随着内蒙古第一场雪的到来,内蒙古铁路白旗公务段的乌尼莫克U400公铁两用除雪车又迎来了一年中最繁忙的季节.这辆主要用于铁路除雪的乌尼莫克U400服务于吉林到通辽铁路上总长达1200公里的两个路段,这已经是它服务的第三个冬天了. 内蒙古地区地广人稀,冬季多雪,大雪经常造成铁路交通的阻断.该地区部分铁路路段地形十分独特,铁路穿行于宽只有几米的山谷中,即使雪量不大,由于风向原因也极易造成积雪掩埋铁路阻断交通的状况.乌尼莫克U400除雪车最大除雪厚度1.3米,作业面宽度2.8米,最大喷雪距离30米,极大地提高了该路段除雪效率和效果,为保障铁路畅通做出了巨大贡献.     

基于模态振型叠加的结构振动形状优化研究

采用结构模态振型来定义结构的形状优化参数模型,以一组结构模态振型的叠加来重构结构表面形状,以结构振动响应为目标函数,采用遗传算法优化配置各阶模态振型的参与因子来优化结构形状,以达到降低结构振动响应水平的目的.以几何平板、半圆柱曲面为研究对象,计算结果表明该方法可以有效降低结构振动响应水平.     

基于相关向量机的城市轨道交通突发大客流预测

针对轨道交通突发客流量流向的不确定性,提出采用相关向量机对轨道交通突发客流进行预测.首先分析突发大客流对交通的影响,总结出突发客流的特点,并给出界定条件;考虑到核形状与核参数对相关向量机回归分析有重要影响,采用遗传算法对核函数和核参数进行协同优化;采用优化后的模型对某轨道交通突发大客流进行预测,并采用受试者工作特征曲线对模型进行评价.结果表明:经过优化,RVM模型的泛化能力和稳定性得到增强,预测准确率达到了97%.     

基于实测结果与修正模型的输电塔架特性分析

针对目前输电塔架特性分析主要采用软件分析和结构有限元模型不能准确反映结构真实特性,导致分析结果不全面,存在偏差的问题,提出采用实际测量结果与模型优化后的软件分析结果相结合的方法对输电塔架进行特性分析.先设计了基于电阻应变片和RS485总线结构的输电塔架结构承载力检测系统,利用该系统对输电塔架进行不同工况作用下的应力应变检测;再提出了一种先采用待修正参数的最优值来表征模型偏差方法建立塔架初次优化模型,再利用ANSYS优化算法对初次优化模型进行二次优化的模型搭建方法,并利用有限元分析软件ANSYS对优化后的输电塔架结构进行不同风速和不同覆冰厚度下的结构特性分析,最后结合测量数据从动态特性、稳定性及局部杆件应力等方面对系统结构进行了安全评估.分析结果表明使用实际测量与软件分析相结合的方法能更准确的对塔架结构特性进行评估,经对比优化前后模型固有频率最大相对误差不超过0.27%,表明用待修正参数的最优值来表征模型偏差和ANSYS优化算法相结合的模型修正方法,可有效提高结构建模的可靠性,修正后的模型可更有效的表征真实结构实际特性.     

基于MATLAB及参数化建模的起重机桁架式臂架结构优化设计

针对起重机桁架式臂架结构设计计算,运用MATLAB优化工具箱,分别采用了遗传算法和fmincon优化函数对其结构的目标函数和约束条件进行优化处理,研究了结构的强度、刚度、总体稳定性、局部稳定性等静态特性,并对优化后的结果与优化之前的数值进行对比分析,并通过在ANSYS中利用APDL语言参数化建模直观地观察出两者之间的差别以及这种优化设计的优越性.     

纸纱复合袋糊底机节拍装置设计与实现

针对纸纱复合袋糊底机节拍控制困难的问题,设计并实现了一种以片基带输送袋筒、档杆机构控制袋筒进入下一道工序时间节点的自动节拍装置.利用Solidworks软件建立节拍装置三维模型,介绍了节拍装置总体结构及其运动过程,分析了输送机构和档杆机构的工作原理,并根据总体设计要求确定了节拍装置的一些关键参数.试验表明:片基带输送袋筒速度为272mm/s,档杆阻挡袋筒持续时间3s时,袋筒完成一个工作循环时间约为24.6s,袋筒吸开成功率达到94.5%,满足袋筒节拍输送的要求.     

旋叶式压缩机油气分离器流场数值计算与试验

针对旋叶式压缩机油气分离器对小直径油滴分离效率较低的问题,提出了一种新型的二级油气分离管结构。基于SST k-ω湍流模型和DPM离散相模型,建立了油气分离器多相流数值模型,分析了流场速度分布与油滴运动轨迹,研究了离心式油气分离器分离效率的规律,提出了分离器结构改进的方案(即在分离器主排气管中增设二级分离管,增加油滴与壁面碰撞几率,进而增加油气分离效率);搭建了离心式油气分离器油滴标定试验台,开展了离心式油气分离器油滴分离试验研究。研究结果表明：新型二级分离管对各直径油滴分离效率均有提升,尤其对小直径油滴分离效率提升近20%,优化结果有效地解决了分离器对小直径油滴分离效果差的问题。     

非支配排序遗传算法的动压轴承形状多目标优化

为了克服以偏心率为初始参数的轴承优化模型优化结果局限于原始形状的缺点,提出用傅里叶级数表示通用膜厚方程,建立了多目标形状优化设计数学模型.应用基于非支配排序遗传算法,以最小功耗和最小侧漏流速为目标、最小油膜厚度和最小承载力为限制条件,以通用膜厚方程系数为设计变量,进行了轴承形状的多目标优化设计,并用Matlab偏微分方程工具箱求解基于通用膜厚的控制方程.实例分析结果表明:基于通用膜厚方程的多目标优化后的轴承形状不受固有型线的限制;在保证最大承载力的基础上,优化后的非圆轴承与仅以最大承载力为单目标优化的结果相比,最小功耗下降了80.8%,最小侧漏流速比优化前下降了3个数量级,并得出了Pareto最优解集.     

基于改进响应面法和Matlab-Adams的麦弗逊悬架优化

基于Adams和Matlab应用改进响应面法对悬架结构参数进行了优化。在Adams/Insight软件中进行了设计参数的灵敏度分析。针对灵敏度较大的设计参数,建立了车轮定位参数在车轮跳动过程中最大变化量的二阶响应面近似数学模型,并对该模型进行了可靠性分析。应用编程实现对响应面数学模型的优化求解,对优化前后的仿真结果进行了对比。对比结果显示了该方法具有较好的准确性和有效性。     

几何参数设计对相邻电容传感器性能的影响

针对相邻电容传感器存在的测量信号微弱的问题,研究了相邻电容传感器的几何参数设计对传感器性能的具体影响,并通过几何参数的优化大幅度提高传感器测量性能.提出包括穿透深度、信号强度与噪声抑制、测量灵敏度与动态测量范围的相邻电容传感器性能综合评价细则.针对环形相邻电容传感器进行了极板几何面积变化对传感器性能影响的研究分析;设计了矩形、环形、交叉指形和螺旋盘形4种结构的相邻电容传感器,在等参数同测量环境下,对各相邻电容传感器分别进行电场仿真和边缘电容测量值比较,确定传感器几何形状对传感器性能的具体影响.实验结果表明,相邻电容传感器几何参数对传感器测量信号强度与测量灵敏度影响明显,复杂交叉指形与螺旋盘形的电容传感器测量区域的总体测量灵敏度比单结构的环形、矩形传感器的分别提高了66.8%与33.5%.