基于神经网络的法兰轴冷挤压成型工艺优化

为研究冷挤压成型工艺参数对法兰轴成型质量的影响，解决法兰轴成型时法兰盘填充不满和阶梯轴肩的折叠缺陷问题，课题组设计3因素3水平正交实验进行研究。采用3层拓扑结构，以凸模挤压速度、模具与坯料之间的摩擦因数、阶梯轴处圆角半径为输入层神经元，以折叠角和成型载荷为输出层神经元构建法兰轴冷挤压成型工艺优化神经网络模型。研究结果表明该模型的预测性能较好，精度较高。通过生产验证出优化后的工艺方案可有效解决法兰轴充填不满和折叠缺陷，为解决多变量多响应复杂的多元非线性工程问题提供了参考。     

基于EDEM的猴魁茶叶充填过程仿真研究

为解决猴魁茶叶包装劳动强度大、效率低等问题，课题组设计了一款适用于猴魁茶叶的自动化充填系统。运用EDEM离散元仿真软件对猴魁茶叶的充填过程进行仿真模拟，观察充填过程中茶叶姿态的变化规律，以验证设计的合理性；并以堆积角、平均速率及平均挤压力作为评价指标，探究不同结构参数对茶叶充填性能的影响规律。结果表明：载具转速对茶叶充填性能影响最为显著，转速越大，茶叶的堆积角、速度及内部挤压力越大。课题组的研究可为后续装置研究与参数化设计提供参考。     

挤出型生物质复合材料的制备工艺研究

为了探究可行的生物质材料连续挤出加工方案，课题组通过正交试验获得最优工艺参数，并通过抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、干缩比和密度等性能指标对试样进行评价，分析其性能影响机理。结果显示：选用料筒温度70 ℃，机头温度70 ℃，螺杆转速40 r/min和牵伸长度40 mm时试样综合性能最佳，且机头温度为最大影响因素。料筒温度过高胶黏剂粘壁，试样不规整，过低浆料反应不全；机头温度过高易因水蒸发而断续，较低时纤维易过早冷却固化；螺杆转速提高会使剪切速率增加，物料的混炼效果变好，但减少了混料反应时间；牵伸长度由短至长，材料由易开裂至易堆积。该工艺试样可作为良好的代木材料应用于用于包装、家具及建材等领域的缓冲、非关键支撑和填充等场合。     

基于AdvantEdge的7075 T651铝合金铣削参数有限元仿真优化

为了在7075 T651铝合金铣削过程中控制铣削力和铣削温度，减小加工变形，笔者对不同铣削参数进行研究和优化。采用专业切削仿真软件AdvantEdge建立二维铣削仿真模型，对铣削力和铣削温度进行仿真分析，对所得到的铣削力和铣削温度的结果进行铣削实验验证；设计正交试验表获得优化的铣削参数组合，采用单因素试验法获得单一因素对铣削力和铣削温度的影响规律。结果表明：有限元仿真和实验数据误差在可接受范围内，说明了有限元模型的正确性；通过正交试验选出了控制铣削力和控制铣削温度的2组最优铣削参数组合；单因素试验的结果说明每齿进给量、铣削宽度和铣削深度的大小与铣削力的大小成正相关，而铣削力几乎不受主轴转速的影响；主轴转速、每齿进给量和铣削宽度的大小与铣削温度的高低成正相关，而铣削温度几乎不受铣削深度影响。     

理工科院校心理教育刍议

立足理工科院校开展心理教育的现状，根据心理教育的理论界定和内涵，提出理工科院校开展心理教育的定位以及提高心理教育功效的措施。     

绷缝机橡胶垫隔振性能优化设计

针对绷缝机高速运转时各运动组件产生较大的惯性力和惯性力矩,对机架及其他相关部件产生激励,带来强烈的振动以及噪声,而严重影响机器工作精度的问题,课题组对绷缝机橡胶垫隔振性能进行了优化设计。通过振动理论分析绷缝机橡胶垫对整机振动的影响,建立绷缝机橡胶垫刚度计算有限元模型,评估现有橡胶垫刚度。在此基础上,建立了绷缝机整机多体动力学模型,计算针板处振动位移并与实测结果对比,验证模型的可靠性。基于此模型选取橡胶垫的刚度作为试验因素,利用正交试验法完成橡胶垫刚度优化方案设计,通过仿真计算优化方案针板处振动位移峰值降低了11.7%,表明橡胶垫刚度优化对绷缝机振动性能改善具有一定作用。该方案不用对机器内部结构做任何改变,可实施性强,可作为整机振动性能改善辅助方案。     

凸形封头压力容器优化设计

针对传统的化工行业压力容器壁厚较大,生产成本过高的情况,课题组利用ANSYS有限元软件,以凸形封头压力容器中的 椭圆形封头和碟形封头压力容器为研究对象,考察其应力分布和位移分布的特点,并进行优化设计。结果表明：在相同载荷下,椭圆形封头压力容器应力较小; 椭圆形封头压力容器短半轴的变化、碟形封头压力容器直边段内径的变化趋势与目标函数体积的最大值相一致;经过21次迭代得到压力容器的最优设计参数,优 化效果明显。研究结果对于压力容器的优化设计和材料的合理利用有一定的参考意义。     

基于模型预测控制的协作焊接双机械臂轨迹跟踪算法

焊接双机械臂协作焊接时,存在从动机械臂对主机械臂末端位置的轨迹跟踪的精确性问题,课题组提出了基于模型预测控制算法的主/从位置协调控制方法。根据所建立的六自由度双机械臂的运动学模型,建立末端位置与关节角度的变换关系以及机械臂的运动预测模型;通过上述模型,对主机械臂采用位置控制方法,并通过从动机械臂末端的三维激光扫描仪测距传感器所获取的主机械臂位置及方向,对从动机械臂采用基于模型预测控制算法的位置控制;根据机械臂关节角度变换旋转运算序列及末端位置的预测模型,通过动态矩阵控制算法,由当前时刻的位置状态及下一时刻位置输入状态对未来某时域内的位置输出状态进行预测,从而实现期望的位置跟踪。最后,采用仿真实验测试来验证该算法的实用有效性,结果表明：从动机械臂末端在有较小超调的情况下快速达到稳态,实现对期望轨迹的跟踪;与传统PID控制算法相比,模型预测控制算法能够更快速、更稳定地达到对期望轨迹的跟踪效果;该算法对期望轨迹的跟踪误差在有小幅波动的情况下可保持在±0.05 mm之内,在无波动的情况下可迅速趋近于零。基于该算法,从动机械臂可根据主机械臂末端动态位置信息更加有效地实现对期望轨迹的实时跟踪。     

基于Dropout CNN的滚动轴承故障诊断研究

针对滚动轴承故障特征很难提取及传统故障诊断方法准确率偏低的问题,提出一种基于Dropout的改进卷积神经网络(Dropout CNN)结构,可以无需预先提取滚动轴承振动信号的故障特征,直接端到端的实现滚动轴承故障诊断。该方法以振动信号为监测信号,使用傅里叶变换生成振动 信号频谱图,以此作为整个系统的输入,利用卷积神经网络强大的特征提取能力可以自动完成故障特征提取以及故障识别。试验结果表明该方法平均诊断准确率 高达99.5%。该方法实现了大量样本下滚动轴承不同故障类型的故障特征自适应提取与故障状态的准确识别。     

新型片状物体电火花机床加工夹持装置研究

针对电火花机床加工时因片状物结构多呈扁平状,难以稳定夹持的问题,提出一种新型片状物体电火花机床加工夹持装置 。通过控制装置中圆板的转动使底气缸带动主板进行升降调节,实现对片状物多方位调节的功能;设计了辅助装置来配合2个夹取装置调整夹持位置,实现对片 状物的多方位夹取;夹持装置采用吸稳机构通过吸气缸实现对片状物的二次吸稳,提高了夹持稳定性。实际应用表明该装置不仅可以实现对片状物进行多方位夹 持限位与自动化夹持的功能,且具有夹持稳定、安全性能高的特点。本装置能夹持多种结构的片状物体,提高了夹持效率。