SiC高温激活退火炉反应室的温度高、结构复杂,通工艺气体时易导致反应室内温度不均匀,影响产品质量。为获得高均匀温场的反应室,根据退火炉的设备数据建立反应室的物理模型;基于固体和流体传热、表面对表面辐射传热模型等,应用COMSOL Multiphysics6.0系统构建退火炉反应室仿真模型。通过改变工艺管、衬管结构,优化加热器距离、气体流量、隔热屏高度等参数来模拟退火炉反应室的温度分布情况。仿真结果表明:将工艺管和衬管设计为嵌套结构,加热器距离为9 mm、流量为25 L/min、隔热屏高度为178 mm时,最大温差由340℃降至±4℃,反应室内温场均匀性达到最优。

CO2被广泛的认为是一种环保制冷工质,但由于CO2制冷循环节流损失大,故常采用膨胀机代替节流阀,文中研究了,膨胀机和压缩机同轴联动布置的制冷循环,制冷过程中的各种工况参数对循环的影响,以及在制冷的过程中,对气体冷却器放出的热能的回收。得出,蒸发器温度和冷却器出口温度,通过影响EER、制冷量等对制冷形成影响。同时,由于进行热回收的制热过程往往受限于制冷,因此,可以调整制冷循环,使制冷循环既能满足制冷的要求,同时也能兼顾制热的要求。

为在铣切加工过程中预测铣刀的磨损状态以及时发现并更换将要磨钝的铣刀,以保障产品质量,运用传感器采集CNC铣床在加工过程中铣床及铣刀的振动信号数据,应用大数据方法研究CNC铣刀磨损状态的分析和预测方法。为保证铣刀磨损状态的识别精度、识别稳定性和分析模型的鲁棒性,采用小波包分解理论对铣床x、y、z三向振动信号数据进行降噪处理,提取时域特征和能量特征,筛选出与磨损状态相关性较大的34个特征。应用XGBoost算法建立铣刀磨损状态的数据分析模型,使用宏平均值评估模型性能,结合SMOTE技术对特征向量进行过采样,使各磨损状态类别样本均衡。借助公开的球头铣刀加工数据集对所提方法进行验证,实验结果表明:利用XGBoost算法能正确分析铣刀磨损状态的数据,能识别出铣刀磨损预警阶段。XGBoost算法的预测精度高、稳定性好、泛化能力强,易应...

为了促进液压缸可靠性特别是可靠性综合试验方法、试验装置的研究,研制一种具有功率回收功能的液压缸可靠性新型综合试验装置。该试验装置不仅能对液压缸进行常规的型式试验或出厂试验,还能在额定应力水平或加速应力水平下进行可靠性试验,用户可以根据具体产品的载荷谱编制控制加载规律,加载可变应力包括液压缸偏载力、油温、压力和速度。该试验装置具有节能、检测精度高和安全可靠的特点。

为了适应农作物种子等产品的恒温烘干要求和节能减排的目标,研发了一种太阳能与空气源热泵并联加热的农作物烘干机及其恒温控制系统。烘干机内采用封闭流动的纯净水为传热介质,用储水箱来储存热能。恒温控制系统采用LPC2103单片机,在水箱和烘干房等处设置多个温度传感器,组成一个闭环控制系统,能够根据天气和烘干物料情况选择节能的加热烘干模式。控制系统使用加入Smith预估环节的模糊PID控制算法,使烘干过程维持在设定温度范围内。通过系统仿真和实际应用,研发的太阳能热泵烘干机可提高烘干效率和工艺稳定性,能够满足农作物种子等恒温烘干需求。

为了解决传统感性工学主观性过强、实时性差、数据少等问题,提出一种产品在线评论数据驱动的感性工学方法。以某电子商务平台智能手机在线评论为数据源,提出词频与评估、强度、活动3个维度相结合的TFEPA方法,并使用该方法提取在线评论中的感性词;为获得更合理的感性评价,采用面向在线评论的词聚类结合程度副词的方法计算感性评价值,再从认知心理学的角度,结合产品属性参数与用户感性意象,构建了基于BP神经网络的非线性映射模型,用于模拟用户心理评估机制。最后,评估了模型的泛化能力,验证了所提方法的可行性与有效性。

针对装配线平衡与物料配送不配套现象,对装配线平衡和物料配送的协同优化问题进行了研究,建立了装配线平衡最少工作站、最少均衡系数及物料配送路径最短多目标协同优化模型,同时设计了NSGA-II算法对模型进行求解。对算法的拥挤度和拥挤距离的缺点进行了分析和改善,提出的0~1编码方式能提高算法的适用性,对算法局部搜索深度较差引入了基于高斯分布和混沌扰动的变异算子。最后,通过具体实例验证了模型和算法的可行性和有效性。

回转架的设计在大型游乐设备--桑巴塔的研发过程中占有重要地位.其动态特性不仅关系到产品的可靠性,也影响着游客乘坐的体验感,因此,设计过程中研究回转架的动态特性十分必要.通过ANSYS谐响应分析获得了回转架与外伸臂链接铰点的横向位移幅频响应曲线.再通过幅频响应曲线得出对塔架动态特性影响最大的固有频率,以该频率及塔架von mises应力、切应力和节点位移作为指标,探索塔架设计的11个变量对这些设计指标的影响.为使运算分析效率较高,运用MATLAB软件构建了11个变量与4个设计指标的BP神经网络模型.该方法集成运用ISIGHT和MATLAB软件实现了蒙特卡洛(Monte Carlo)数值模拟的参数灵敏度分析,明确了各参数的灵敏度差异,这将为同类结构设计提供重要的借鉴方法.

针对混流制造系统装配线平衡和物料配送车辆路径优化问题,从优化目标、影响因素和约束条件等方面,建立了以装配线平衡最小均衡系统、物料小车最短行驶距离和最小车辆利用率最大为优化目标的多目标混流装配线模型。根据问题的具体情况,设计了一种基于生态进化策略的NSGA-II算法,该算法定义了一种环境自检算子用于检测环境是否变化,主体种群与选择后经过交叉、变异后面对环境变化的种群进行竞争,迭代过程中种群内捕食与被捕食的竞争以促进种群多样性及不断提高生存力,算法采用0~1编码,通过具体混流装配系统中实例验证了所建模型和算法的有效性。

针对传统优化设计忽视不确定因素对产品性能和质量的影响,将近似模型技术、蒙特卡洛模拟法、可靠性分析和6σ质量设计相结合,对地坑式架车机进行6σ稳健优化设计。分析结果表明,与传统确定性优化相比,该方法不仅能使地坑式架车机的结构自重降低16.79%,而且降低了优化结果对优化参数波动的敏感性,同时大幅提高了各参数的σ水平和可靠度,因此极大地提高了架车机的可靠性和稳健性,为地坑式架车机的设计及优化提供理论指导,具有较高的工程实际应用价值。