为提高离心压缩机气动性能,考虑二元叶轮优化多以构型参数为变量,不适用于变量间存在交互作用的三维叶片。以某三元叶轮为优化对象,考虑各变量间的交互作用,采用Bézier曲线加载叶片角,直接选取三维叶片型线为优化变量进行气动优化。结合CFD数值仿真、非线性映射能力较强的BP神经网络与全局寻优能力较强遗传算法,以提升等熵效率和压比为目标进行优化。结果表明设计工况下,优化后的叶轮等熵效率同比提升1.9%,压比同比提升0.3。三维叶片中部向吸力面偏移,叶片尾缘向压力面偏转可同时提升叶轮的效率和压比。

为解决需要项目开发后期样车完成后才能进行整车空调气动噪声性能测试及评价的滞后性问题,针对某SUV整车后空调高档范围工作产生的气动噪声,提出了一种基于空调整车计算流体动力学和FW-H声类比方程的气动噪声仿真计算分析和神经网络的主观评价预测方法。首先采用计算流体动力学和FW-H声类比相结合的方法仿真计算和验证后空调高档运行时车内产生的气动噪声特性;然后将仿真得到的时域气动噪声样本转化成声频格式,并开发GUI程序界面进行噪声样本主观评价和客观参数计算;最后建立基于遗传算法优化的主客观映射神经网络预测模型以实现车内后空调气动噪声性能的预测评价。仿真计算及预测评价结果表明该方法计算的气动噪声仿真误差在10%以内,主观预测误差在0.5分以内,可有效指导汽车空调气动噪声性能的前瞻性预测开发。

离心风机是洗扫车的关键部件,降低风机的气动噪声可极大提升产品性能。基于有限元分析软件和FW-H声比拟模型,对离心风机的气动噪声强度进行了计算。重点研究了蜗壳宽度和蜗舌半径两个结构参数对风机气动噪声的综合影响,结果表明合理地减小蜗壳宽度和增大蜗舌半径能够在保持风机气动性能基本不变的情况下有效降低风机的气动噪声。基于数值分析软件,通过多项式拟合方法分别建立了蜗壳宽度和蜗舌半径与风机效率、全压以及总声压级之间的函数关系;并在不降低风机效率与全压的前提下,结合多目标优化遗传算法得到了最优的蜗壳宽度和蜗舌半径,优化之后风机的总声压级降低了2.8dB,降噪效果明显。

工业是我国国民经济发展的主导产业,是衡量我国经济实力的重要指标,特别是在工业革命之后,我国工业得到了快速的发展。但是和发达国家相比,我国工业制造技术发展还比较落后。智能制造作为最新制造模式,是一个融合了自动化技术、制造技术、人工智能等多种学科知识的复杂化、特殊化的信息处理系统。在该系统中,各类信息、原料等都是开放的,为我国工业制造业发展提供了重要的支持。文章在阐述智能制造系统理论、相关技术的基础上,结合工程实际分析智能制造系统的体系结构以及其在工业自动化领域的应用。

为确定铣刀刀齿的等效直径,建立了铣刀的等效模型,将铣刀分为刀杆和刀齿两个子结构,基于子结构分析和理论计算的结果建立刀齿等效直径优化的目标函数,采用遗传算法优化确定刀齿的等效直径。以5把不同参数的2刃、3刃和4刃铣刀为研究对象,采用该方法确定刀齿等效直径,据此计算铣刀刀尖点的频响函数,并与等质量法确定的刀齿等效直径所计算的铣刀刀尖点频响函数及其实验值进行对比。分析结果表明,该方法具有更高的计算精度及更好的适用性。

以蜗轮的有色金属齿圈体积最小为目标函数,并从设计经验本身、运动性能、边界条件等方面建立合理的约束条件,建立了蜗轮齿圈的优化设计数学模型。应用MATLAB遗传算法工具箱寻求全局最优解。优化结果表明,采用遗传算法能够快捷有效地对蜗杆齿轮进行优化设计,是对蜗杆齿轮优化设计的一种有效方法。