一、基于模糊优化理论的机械零件材料的优选(论文文献综述)
蒋龙飞[1](2021)在《可重构印刷制造单元的情景识别及重构方案优选研究》文中认为随着“智能制造”进程的加快以及市场激烈的竞争,印刷制造企业必须能够迅速响应市场多品种、小批量、短交期、定制化的印刷生产需求,可重构的印刷制造系统为实现这一目标提供了最佳方式。可重构制造系统既能快速重组或更新,及时调整单元的生产功能和能力以响应市场需求的变化,又能提高产品质量、降低成本、缩短交货周期,因此本课题以可重构印刷制造系统为研究对象,针对可重构印刷制造单元状态识别以及重构方案优选问题展开研究,具体工作如下;(1)分析可重构印刷制造单元的状态,提取出单元特征,基于贝叶斯网络建立印刷制造单元情景识别模型。以网络节点不同取值表示印刷制造情景和单元特征状态的变化,以条件概率表示单元特征状态与情景间的概率影响关系,实现由单元特征状态到制造情景的识别,判断印刷制造单元根据现有印刷工艺和环境状态等条件,能否达到印刷品质量、生产效率等方面的要求。(2)根据印刷制造的实际生产要素,建立重构方案的综合评价模型,介绍了层次分析法和区问模糊数权重确定方法,并总结了两种方法的优缺点。在此基础上,提出了一种落于三角模糊数的权重确定方法,确定指标权重,实现重构方案的优选。本课题通过模拟印刷车间中的设备状态,环境状态,根据实际印刷工艺要求,利用模型对可重构印刷制造单元的印刷品质量状态进行判断,验证了模型的有效性,此外.针对重构方案的优选问题,利用三角模糊数方法计算得到指标权重,得出最优方案,通过对比层次分析法及情景识别结果,验证了所提方法的科学、可靠性。
范晓建[2](2021)在《滚磨光整加工工艺参数的融合优选模型研究》文中指出工艺智能决策是制造业转型升级的关键条件。因此,本文以滚磨光整加工工艺为研究对象,在课题组已经建立的数据库平台上进行智能工艺决策系统的研究。目前在滚磨光整加工中,针对特定的零件特征及其加工要求,是根据专家经验进行大量试验来选择较为合适的工艺方案。由于零件种类繁多,且同一零件的加工要求也变化多样,针对新型复杂零件的工艺参数优选缺乏统一的工艺标准和有效的理论指导,不能满足快速发展的要求。为了能够有效利用滚磨光整加工数据库平台的案例知识和专家经验,有必要研究工艺参数智能优选模型。在滚磨光整加工过程中,滚抛磨块、光整设备、磨液等工艺参数的选择对加工效果具有重要的影响,因此本文分别研究了基于案例推理、专家推理和迁移学习三种优选方法的滚磨光整加工工艺参数优选模型,从不同角度利用了数据库平台的案例数据。针对同一个待加工零件,上述三种模型优选结果之间可能存在冲突问题,给工艺选择增加了难度,因此需要研究一种工艺参数融合决策模型。为了充分利用三种模型的优选结果,同时解决三种模型优选结果的冲突问题,本文提出一种基于改进D-S证据理论的滚磨光整加工工艺参数融合决策模型,可充分利用案例信息、专家经验、差异信息等不同类型的知识,从而通过融合决策得到更加可信的工艺方案。本论文的研究内容主要有:(1)研究滚磨光整加工的原理、加工过程以及影响滚磨光整加工效果的关键因素。在此基础上,首先确定工艺参数决策的案例特征,归纳整理常用的工艺参数种类及相应的描述方法,然后设计滚磨光整工艺参数决策的实体-联系(Entity Relationship,E-R)图,最后构建滚磨光整加工工艺参数决策的案例库。(2)分别建立基于案例推理、专家推理和迁移学习三种优选方法的滚磨光整加工工艺参数优选模型。对于案例推理,通过计算案例之间相似度,取相似案例的工艺方案作为新问题的备选方案;对于专家推理,首先着重研究光整设备和磨液的优选规则构建,然后设计工艺参数优选推理机;对于迁移学习,分别采用向量和二值型数值对光整设备和磨液进行数值化描述,然后采用联合分布适配-支持向量机的方式优选得到工艺参数;最后,采用数据库平台中的案例数据对三种优选模型进行大量仿真。(3)针对上述三种模型的优选结果之间可能存在冲突的问题,建立基于改进D-S证据理论的工艺参数融合决策模型。首先根据优选结果动态构建工艺参数决策辨识框架并确定三种证据的基本概率赋值,然后针对原始D-S证据理论在融合高冲突证据时具有的弊端问题,提出了一种按基本概率赋值的比例分配冲突信息的D-S证据理论合成方法,最后使用改进的D-S证据理论将三种模型的优选结果进行融合,得到融合后的工艺方案。仿真结果表明,该改进的融合决策模型可以更好的解决不同模型优选结果之间存在冲突的问题,且通过融合不同类型的知识,决策结果较三种方法单独使用时具有更高的准确率。(4)在项目组已构建的滚磨光整加工数据库平台的基础之上,采用C#语言设计研发了基于改进D-S证据理论的工艺参数融合决策系统的人机交互界面,为滚磨光整加工过程中工艺人员提供决策指导。
李健[3](2021)在《基于本体的典型加工方法自动生成研究》文中研究说明机械产品零件加工方法的选择一直是机械加工工艺领域的研究热点。产品零件的工艺设计伴随着计算机系统的到来,逐渐趋向智能化、信息化发展。传统的机械产品零件典型加工方法选择主要取决于“人工辨别,手动选择”,经验依赖化程度高,选择效率差,标准化水平低。而且,这些宝贵的工艺经验知识更加无法有效的进行保存、传输、共享。同时,机械产品零件加工方法的选择是一个多因素影响的复杂过程。本文结合计算机领域本体技术概念语义描述、知识转化表达、数据传递共享、知识表示重用的特征优势,主要考虑产品几何特征约束、精度特征约束,将精度特征因子公差等级的智能设计与几何约束要求考虑到产品零件典型加工方法自动生成(AGMM,Automatic Generation of Machining Method)中,基于本体为产品零件典型加工方法的选择提供了一种智能化的方法,辅助人工初步、稳定且准确判断,利于工程语义数据的传输和共享,提高产品加工效率。本文完成的主要工作如下:首先,构建典型加工方法生成层次式本体模型。剖析典型加工方法选择的影响因素,提取精度特征因子公差等级智能设计领域中的工程语义知识,基于模糊理论,利用本体OWL语言表示领域内的概念和关系,构建基于精度特征与几何特征集成的典型加工方法生成层次化表示模型,建立一个由零件结构层、加工表面层、加工特征层、加工方法层组成的典型加工方法生成表示模型,并采用本体OWL DL断言表示模型层次间的结构关系;构建典型加工方法自动生成本体,获取典型加工方法生成的领域知识,归纳提炼其结构化知识,定义相关的类和属性。为构建基于本体的典型加工方法自动生成知识库奠定理论基础。其次,构建典型加工方法生成本体知识库。根据典型加工方法生成层次式本体模型,分别对典型加工方法生成设计的概念类、属性及关系进行计算机OWL语言表述,对产品零件加工方法选择涉及的基本工艺准则、专家知识及工艺设计手册的知识进行归纳总结,并采用本体SWRL规则语言构建典型加工方法生成推理规则。根据典型加工方法设计领域的专家知识,考虑几何特征约束与精度特征约束条件,构建典型加工方法自动生成本体知识库,实现产品零件加工方法自动生成。最后,开发基于本体的典型加工方法生成原型系统。基于本文对产品零件加工方法选择领域的研究内容,结合本体编辑工具Protégé3.5完成典型加工方法自动生成本体中类、属性、关系及规则的构建。然后,结合Jess推理引擎以及本团队开发的基于Jena集成的智能推理插件NARCIS建立了典型加工方法自动生成可视化界面,完成加工方法自动生成原型系统的开发并通过工程实例验证了该系统的有效性和切实性。
黄土地[4](2021)在《考虑认知不确定性的风力发电机可靠性分析与维护决策研究》文中提出作为世界新能源计划中的重要一员,风电清洁又安全,被寄予很高的期望,但在其实际应用中也仍然存在许多问题。在现阶段的风力发电机应用和研究中,可靠性和维护问题备受关注,这是因为:(1)风力发电机的工作环境为户外,而且每台风力发电机的寿命周期很长,设计寿命至少为20年,应考虑如何保障其能够在各种复杂的气候条件下长期稳定而可靠的运行,从而减少因风力发电机失效带来的巨额损失;(2)风力发电机的工作地点对风场的要求很高,因而大多在较为偏远的山区、高原或海边,同时,风力发电机主体在工作时被架于高空,这使得风力发电机的维护工作成本高、难度大。然而,在对兆瓦级风力发电机进行可靠性评估和维护决策优化时,模型中的参数,如状态概率值(State Probability)、状态性能水平(Performance Levels)值等,往往会由于认知的局限而很难精确得知。基于此,本文针对太原重型机械集团有限公司设计研发的2.5MW风力发电机的可靠性和维护问题,并考虑到模型中参数的认知不确定性(Epistemic Uncertainty),开展关于可靠性分析、可靠性评估和维护决策优化的相关工作,目的是通过提高设备的可靠性和制定合理的维护决策来减少设备因失效带来的损失。本文的主要研究内容和成果有:(1)对风力发电机主传动系统进行了FMECA分析。FMECA方法是最常用的可靠性分析方法之一,而主传动系统是整个兆瓦级风力发电机系统中故障最为频发的部分。本文首先分析了兆瓦级风力发电机主传动系统的组成、结构和功能,并绘制了该型号风力发电机主传动系统及各个子系统的可靠性框图。参照国家军用标准GJB/Z1391-2006对主传动系统依次开展了系统定义、层次划分和故障分析等相关定性工作,并在此基础上运用风险优先数方法对其进行了定量的危害性分析。(2)考虑风力发电机参数的认知不确定性和多状态特征,对风力发电机系统整体进行了模糊可靠性建模与评估。根据该型号风力发电机的实际运行情况,将其近似为多状态系统,并基于多状态可靠性理论对其进行可靠性建模,再应用通用生成函数方法对上述模型进行可靠性评估。在应用通用生成函数方法对模型进行可靠性评估时,考虑到模型中的状态概率值、状态性能水平值等参数中存在的认知不确定性问题,将单元状态的性能水平值、概率分布和系统需求用三角模糊数表示。并最终求解系统在模糊系统需求下的模糊可用度。(3)提出基于模糊马尔可夫决策过程的风力发电机维护决策优化方法,旨在制定合理的维护决策,以实现兆瓦级风力发电机系统的收益最大化。该方法主要针对多状态系统维护决策优化问题,在用马尔可夫决策过程建立风力发电机的选择性维护模型时,同时考虑到模型中的状态转移概率(Transition Probability)、设备单位时间收益等参数的认知不确定性,将由于认知局限无法精确获知的参数用三角模糊数表示,并实现最终的优化求解。该方法将马尔可夫决策过程与模糊理论相结合,解决了模型中存在认知不确定性的动态规划决策问题。本文基于该方法,结合该型号风力发电机的实际工程数据,实现了对该型号风力发电机的维护决策优化。
李宇龙[5](2020)在《机电产品早期故障主动消除技术研究》文中认为针对国产机电产品早期故障频发、固有可靠性低、使用可靠性差等诸多问题,本文以提高机电产品可靠性为目的,提出了一套基于元动作单元的早期故障主动消除方法。对元动作理论和FMA(Function-Motion-Action)分解法进行了系统化扩展,提出了关键元动作的概念,并给出了具体的提取方法,研究了元动作单元的标准化建模技术;对收集到的元动作故障数据进行分析,使用BBIP(Bounded Bathtub Intensity Process)模型来描述机电产品元动作的早期故障发生机理,求出了机电产品元动作的早期故障期,并探究了元动作单元前、后次故障之间的关系;给出元动作早期故障模式、原因和机理的定义,研究了三者之间的关系,以元动作为基础制定了故障模式的定量判据,对关键元动作单元的故障产生机制进行定量的分析;以元动作而非静态的零部件为基础对机电产品进行可靠性分配,并对分配结果进行合理的优化,进而从本质上提高了出厂产品的固有可靠性;以FRACAS(Failure Report Analysis and Corrective Action System)和元动作单元为基础探究了机电产品的早期故障“归零”消除方法,并制定了相应的故障纠错实施保障体系,降低了其早期故障出现的概率。本文的具体研究内容如下:(1)元动作及元动作单元建模技术研究。给出元动作及元动作单元最新、最规范的定义,根据“整机功能-部件运动-元动作”的思路详细介绍了机电产品由整机功能到元动作的分解方法,制定了详细的FMA分解准则和相应元动作单元的拆分规则;提出关键元动作的概念,并给出了一种基于PDMC(Probability,Detectivity,Maintainability and Maintenance Cost)的关键元动作单元提取方法;给出元动作单元标准化结构建模的定义和分析方法,研究了模型的构建方法。以实例对数控转台进行了FMA分解,得到了实现数控转台运动的所有元动作及其对应的元动作单元,根据提取准则获得了数控转台的关键元动作和关键元动作单元,对关键元动作单元进行分析,得到了其标准化结构模型,为后续基于元动作和元动作单元的早期故障分析打下了基础。(2)机电产品元动作早期故障建模及分析。对机电产品元动作的早期故障进行了定义,给出了元动作故障数据的来源及收集方法,利用TTT(Total Test Time)法对收集到的故障发生时刻而非故障时间间隔进行预处理,利用TTT图对故障数据的趋势进行预判,在对比分析多种备择模型的基础上,选用BBIP法对机电产品元动作的故障发生过程进行描述,探讨了BBIP模型的数学性质,给出了模型参数估计、拟合优度检验和早期故障期拐点的计算方法,给出了元动作早期故障影响分析的瞬时指标和累积指标,并建立了机电产品元动作单元前、后次早期故障之间关联性的分析模型。实例验证了所提方法的适用性和正确性,求得了不同元动作单元各自的早期故障期,分析了早期故障的存在对元动作链整体可靠性产生的影响,探寻了元动作单元前、后次故障间存在的关系。(3)机电产品元动作早期故障机理研究。给出了元动作早期故障模式、早期故障原因和早期故障机理的定义,分析了这三者之间的联系;元动作的故障模式只与动作有关,元动作的故障原因只与元动作单元的结构有关,以元动作和元动作单元为对象的机电产品早期故障机理分析解决了传统故障分析法中故障模式和故障原因定义混乱和分析困难的问题;以动能定理为基础给出了元动作故障模式的定量判断依据,提高了故障模式归类的合理性和准确性;元动作的故障模式种类比传统分析方法的故障模式种类大大减少,减少了故障分析的难度和工作量;利用FEM(Finite Element Method)、运动学和动力学知识提出了一种面向机电产品元动作早期故障的故障机理分析方法;以前文求得的关键元动作单元为对象,在合理简化的基础上建立了其故障机理分析模型,利用Newmark算法对该故障模型进行了求解,定量分析了该元动作单元故障模式的产生机理。(4)面向早期故障主动消除的元动作可靠性分配技术研究。以前文求得的元动作链MAC342为可靠性的分配对象,在大量企业调研和专家评审的基础上,将元动作重要度、危害度、发生度、复杂度、维修度、维修费用和成熟度等作为影响可靠性分配的考虑因素,将产品制造企业所关心的时间、成本和效益作为可靠性分配的优化目标,在考虑可靠性分配影响因子和优化目标因子时引入各自的权重系数,并在建立其各自的模糊判断矩阵和模糊决策矩阵时引入了一种新的专家权重系数计算方法,使得计算结果更加客观。在以上研究的基础上提出了一种新的、基于元动作的机电产品可靠性多目标优化分配方法,对比分析了常用可靠性分配方法与本文所提方法的优劣,结果验证了本文所提方法的合理性和准确性。(5)机电产品元动作单元早期故障主动消除体系研究。根据“闭环回路,故障归零”的FRACAS思想,以元动作单元的早期故障为分析对象,制定出一套涵盖机电产品设计、加工、装配和试验等各个阶段的元动作早期故障主动消除体系。为保障该体系在企业内的实施,建立了一套早期故障主动消除保障机制,并明确了产品生产企业内各个部门的任务和职责,为缩短机电产品的早期故障期和减少早期故障的发生提供了可操作性的方法。将所提方法应用到相关的机床制造企业中,验证了其理论的正确性和可行性。
马旌超[6](2020)在《新型模具钢铣削加工性能多因素综合评价方法研究》文中研究指明热作模具钢和塑胶模具钢在模具行业应用广泛,从而研究新型模具钢具的铣削性能有很重要的意义。随着模糊数学理论的完善以及广泛的应用于机械领域,对于新型模具钢的铣削加工性能多因素综合评价可以很好的通过模糊数学理论来分析研究。通过建立模糊数学模型来分析研究新型模具钢的铣削加工多因素综合评价方法,从而提高铣削加工性能评价方法的准确性、可靠性和精准性。本文首先通过利用单因素控制变量的方法控制新型模具钢铣削参数的各个因素,独立的各个因素将会使其影响表面质量和残余应力等的变化趋势。为新型模具钢铣削加工性能多因素综合评价方法,进一步利用模糊综合评价方法分析提供了一定的理论基础。然后利用多因素模糊综合评价理论方法,分析对新型模具钢的铣削加工性能评价。由于多因素模糊综合评价方法,是一种通过将影响新型模具钢的铣削加工性能中模糊因素概念进行模糊集化处理,并且将这些影响因素概念进行数字化计算分析。在处理影响因素进行模糊集化处理时,同时需要对因素集进行隶属度分析。并且将各个因素集中的量级和和量纲上的区别进行规格化处理,使其满足数学分析的准确性。之后运用模糊数学进行模糊综合评价时,需要分析考虑因素集中的各个因素分配的权重值。通过分析常权重和变权重的计算与理论,来对新型模具钢铣削加工性能多因素模糊综合评价中的因素集赋予各个因素的权重分配,并将评价了常权与变权对于各自引起的长处与短处。模糊综合评价的建立,可以由着这些主要的要素探究获得。随后利用模糊综合评价的理论,分析出新型模具钢具有较好的铣削加工性能。最后通过从新型模具钢的铣削加工性能角度分析,利用模糊预测优属度分析的方法,进行优选铣削参数。当获得合适的铣削参数,从而加工产业过程中对新型模具钢的铣削加工下获得更高要求的产品质量以及不同需求。运用了模糊预测方法和模糊优选理论,分析研究优选铣削加工参数。最后运用合理的实验方案,对于阐明的研究理论进行满足实际需要的校验。进一步得出新型模具钢铣削加工性能多因素综合评价为较好,由此模糊综合评价对策为铣削加工给予了更加优异的参考价值。通过确定新型模具钢铣削加工性能评价的准确性,从而为加工产品提供精准的评价,获得减少生产成本和提高生产率的目的。
高炜[7](2020)在《滚磨光整加工数据库平台研发及工艺方案决策方法研究》文中认为滚磨光整加工技术是一种普适性很强的旨在提高零件表面质量、改善零件表面完整性的基础制造工艺技术,已在传统制造及高端装备制造领域广泛使用。国际权威专家Cariapa指出,机械零件中约有50%可以采用滚磨光整加工提高零件表面质量。滚磨光整加工工艺系统的专业性与复杂性,使得全产业链内企业之间存在工艺供需信息盲区,严重制约滚磨光整加工技术在制造领域的优势发挥。以长期工艺研发实践积累的大量工艺实例和开放式汇集的典型实例为基础,研发滚磨光整加工数据库平台并探索工艺方案决策的智能化方法,助推有效加工信息资源的合理共享,是全产业链企业转型升级、提质增效重要而现实的课题,对进一步拓宽滚磨光整加工技术的应用有着十分重要的意义。本课题的主要研究目的:一是研究滚磨光整加工数据库的构建模式,满足现阶段全产业链企业对滚磨光整加工要素信息直接获取的实际要求。二是研究工艺方案决策智能化方法及应用策略,使不同用户可根据自身需求通过数据库获得所期望的解决方案,包括使用的设备、磨块、磨剂及加工参数等方面的信息。首先,通过对滚磨光整加工流程分析,构建了加工过程信息资源及集成模型;数据库系统开发的建模表示方法采用集成化计算机辅助制造定义(IDEF)和统一建模语言(UML)结合的图形化描述方法;由功能模型、组织模型、信息模型、知识模型和过程模型组成数据库建模方法体系,建立了以过程模型为核心的滚磨光整加工数据库集成关系;建立了滚磨光整加工数据库的视图层、方法层和应用层三层体系结构,能实现全产业链中企业加工环境和基础结构的集成,为数据库平台构建奠定了模型和体系基础。剖析加工实例,以加工对象和加工要求为主要特征对应加工工艺方案的思想构成案例并集合成案例库,实现了加工实例的案例化表征;提出采用减法聚类的模糊C均值聚类改进算法(S-FCM)寻找特殊案例并加以保存,以提高其聚类质量;将其余案例通过两两相似度对比,删除冗余案例,从而合理有效地优化案例库。采用自主研发的滚磨光整加工数据库平台已有的合格案例进行了大量的仿真研究,结果表明,所提出的方法能合理筛选并删除案例库中的冗余案例,除节省案例存储空间外,使案例检索效率明显提高,可以满足对生产现场的实时调控。该方法原理简单、步骤清晰,可用于智能化滚磨光整加工工艺制订和生产过程中工艺参数后续优选的数据库平台。为了智能化优选工艺方案,提出一种分级递进的融合决策理论。依据加工工艺数据库构建的工艺案例库,首先采用加权案例推理技术(WCBR),寻找与新问题匹配的原有案例,以便快速找到问题的解;如果没有找到匹配案例,则借助模糊专家系统(FES),充分挖掘已有案例中的知识,通过区间值模糊推理,寻找新问题的相似案例。其中,具体提出了一种变权重案例推理方法,基于层次分析法确定案例特征权重,明确了案例分级检索步骤和案例特征相似度计算办法,仿真研究了案例库中已有案例、相似案例及差异较大案例等情况,讨论了特征判断矩阵对优选结果的影响程度,仿真结果表明:采用WCBR可以快速、准确地找到案例库中与新问题匹配的案例。另外,针对不能检索到匹配案例的情况,提出了滚磨光整加工工艺优选的模糊专家推理模型,以滚抛磨块优选为例详细阐述了区间值模糊规则的构建,根据实际加工的成功案例确定各特征值等级范围及隶属区间,并与滚抛磨块参数建立联系,利用产生式规则表示法建立区间值模糊规则;通过层次分析法确定模糊规则中各特征属性的权重,并采用区间值模糊推理算法进行滚抛磨块参数优选推理机的设计;采用大量的测试案例进行了实验仿真,结果表明:模糊专家推理优选模型能够在案例推理的基础上提升新问题与旧案例之间的相似度,在满足加工要求的同时,能够快速、准确、合理地优选出待加工零件所需的滚磨光整加工工艺。构建了包括物理资源层、虚拟资源层、数据管理服务层、应用接口层和用户层核心平台的滚磨光整加工数据库开发总体框架和功能结构。基于Oracle数据库管理系统、C#和Python开发语言、Microsoft Visual Studio 2017集成开发环境和B/S网络结构模式,完成了数据库平台程序开发,多维度展示了平台的实用情况。从某大型航空发动机生产企业应用光整加工数据库的实际需求出发,实现了企业特殊的工序模板生成功能扩展,建立了与企业PDM系统的数据接口。生产应用表明,工序模板功能有助于工艺规范,整体数据库平台应用使企业专项工艺信息资源整合、积累并共享,对提质增效和信息化管理发挥了积极作用。本文研发的滚磨光整加工数据库平台及工艺方案决策方法,可以直接应用于全产业链企业的专项工艺决策及管理升级,为滚磨光整加工行业产业持续提质增效提供了理论支撑和实践探索。也为其他制造技术乃至工业领域构建数据库平台并进行智能化应用提供了有益的参考。
段保亮[8](2020)在《盾构机再制造中的状态检测与评估技术研究》文中研究表明盾构机作为隧道开挖专业设备,造价昂贵,施工成本高。施工完毕后的盾构机往往闲置或者直接进行报废处理,从而造成巨大的资源浪费。如果能够对剩余价值较高的盾构机实施再制造,那么可以大幅度降低生产成本。当前我国盾构机再制造行业刚刚起步,其再制造中的状态检测与评估方面的理论研究有待完善。针对上述问题,本文研究了盾构机部分关键设备再制造中的状态检测方法、再制造可行性评估、再制造方案优选方法、再制造后性能评估等内容,并根据实际需要进行了相关软件系统的开发,有助于盾构机再制造行业的发展。本文的研究内容和成果如下:(1)制定科学有效的检测方法是再制造生产的前提和质量保证。以盾构机关键设备主轴承和刀盘总成为研究对象,研究了其再制造中的状态检测方法、采用的仪器、标准等。(2)由于机械设备自身特点不同,因此其再制造可行性评估方法存在差异。以盾构机关键设备主轴承为主要研究对象,采用综合指数法完成了主轴承再制造可行性评估,确定了理想状态下主轴承可再制造的综合指数范围以及四种不同的再制造方案分别对应的可再制造性指数,并论证了其合理性。另外,采用物元评价模型对刮刀的再制造可行性评估进行了简述。(3)根据盾构机主轴承和刀具不同的失效形式,研究了主轴承和刀具的再制造方案。以主轴承再制造方案为例,采用基于实例推理的方法实现了其再制造方案的优选,提高了优选决策的科学性。(4)通过科学而合理地建立再制造主轴承的评估指标体系,采用模糊层次分析法和模糊TOPSIS决策相结合的方法完成了再制造主轴承的性能评估。(5)开发了盾构机主轴承检测工艺辅助生成系统、再制造可行性分析系统、再制造修复方案优选系统、再制造主轴承性能评估系统,在一定程度上减轻了从事再制造生产人员的劳动强度,使得再制造中的可再制造性评估、再制造修复方案优选、再制造后性能评估变得更加科学合理。
张海强[9](2020)在《面向特定任务需求的过约束并联机构构型设计与研究》文中进行了进一步梳理本文面向航空航天领域高端智能装备发展重大战略需求,针对航空航天大型工件隔热层复杂曲面加工问题,开展基于大工作空间串并混联加工装备的构型设计与性能研究。根据复杂曲面加工的功能自由度要求,采用具有两转动自由度的1T2R、2T2R和3T2R三类少自由度并联机构作为主执行机构,侧重研究1T2R、2T2R和3T2R三类并联机构的构型综合,提出了一种新型的1T2R过约束并联机构,设计了串接直线导轨、环形导轨或工业机器人的混联构型设计加工方案,以应用于复杂曲面加工的2RPU-2SPR过约束并联机构为研究对象,对其进行自由度分析、运动学和动力学建模、性能分析与评价、多目标协同优化,并在最优结构参数基础上进行轨迹追踪控制研究,完成了虚拟样机数字化仿真分析,基于物理试验样机开展试验性能测试,以验证控制器的轨迹追踪性能,研究结果能够为并联机构在复杂曲面加工应用中提供理论指导。其主要研究内容如下:(1)以复杂曲面加工任务需求为导向的混联机构构型设计研究。根据航空航天大型工件隔热层复杂曲面加工的任务要求,确定混联加工装备中所需的并联机构功能自由度数目,基于螺旋理论的约束螺旋综合法提出了少自由度过约束并联机构的构型综合设计流程,对面向复杂曲面加工的少自由度并联机构进行系统地研究,利用运动螺旋与力螺旋、运动与约束的对偶关系,确定机构中运动副的类型和配置方式以及支链内关节轴线的约束几何关系,构型综合出受约束力/力偶的典型运动支链,利用Grassmann线几何性质判断约束力/力偶相关性,进而构型出具有两个转动自由度的1T2R、2T2R和3T2R三类满足功能自由度要求和运动特性的少自由度过约束并联机构。(2)根据结构相似性和功能相关性类比设计选型原则,提出了一种应用于复杂曲面加工的新型冗余驱动2RPU-2SPR过约束并联机构,对其进行运动学和动力学数学建模。首先,基于螺旋理论,对该机构进行自由度和运动特性分析,并利用修正的Grübler Kutzbach(G-K)公式进行自由度计算,确定该机构为1T2R三自由度冗余驱动过约束并联机构。其次,基于封闭矢量法,建立该机构的运动学方程,对其进行速度和加速度分析,建立表征驱动关节与动平台广义参数之间速度和加速度映射关系的雅可比矩阵和海赛矩阵。最后,基于虚功原理,建立该机构的动力学方程,并通过Recur Dyn和Simulink进行力/位混合驱动联合仿真验证了机构运动学和动力学理论推导的正确性。(3)以集成化性能评价体系为一体的多目标协同优化配置算法研究。根据复杂曲面加工任务特性需求,建立了2RPU-2SPR过约束并联机构集工作空间、运动/力传递特性、刚度、运动学/动力学灵巧性、能量传递效率和惯量耦合特性等性能评价指标为一体的多目标优化设计模型,提出了改进的基于正交试验设计的多目标粒子群优化算法,引入响应面模型对2RPU-2SPR过约束并联机构进行多目标协同优化设计,兼顾机构工作空间、运动学和动力学特性以及刚度特性,绘制设计变量与目标函数的主效应图、负效应图、交互效应图以及相关性图谱,揭示了设计变量与目标函数之间的内在联系,性能评价指标的Pareto前沿表明多目标协同优化中目标函数呈非线性分布,而且指标多是相互冲突甚至相互矛盾的。(4)以提高复杂曲面加工轨迹追踪精度为目标的控制方法研究。为解决关节空间到工作空间参数映射存在的问题,提出了一种基于双目视觉传感技术的简单高效快速计算并获取工作空间动平台位姿参数的方法。在此基础上,为提高2RPU-2SPR过约束并联机构工作空间的轨迹追踪精度,提出了两种基于工作空间的自适应智能控制算法。考虑到工程实际应用中会存在一些不确定性参数、未建模误差、突变负载和外界扰动等不确定性因素,而滑模控制能够有效抵抗外界扰动和参数摄动,针对此问题提出了一种自适应模糊滑模控制算法。为进一步提高动平台同步轨迹追踪精度,引入同步耦合误差,提出了一种自适应高频同步鲁棒控制算法。通过自适应律的在线实时调整,实现了并联机构未知参数(包括质量和转动惯量)在线辨识。(5)实验验证本文提出的新构型、新方法和新技术的正确性。以2RPU-2SPR过约束并联机构物理样机为实验对象,对提出的新机构进行力/位混合控制算法进行试验研究。基于双目视觉传感技术,能够在线实时计算2RPU-2SPR过约束并联机构动平台当前的位姿,并与预期轨迹对比形成追踪误差,通过自适应控制参数的调整,能够保证机构平稳运动,且具有较高的追踪精度。试验结果能为航空航天大型工件隔热层复杂曲面加工提供一定的理论指导和技术支撑。
郭维诚[10](2020)在《影响表面质量的磨削特征辨识、工艺优化与监控方法研究》文中提出航空航天高端装备的快速发展,对高性能零件的要求越来越高。磨削作为一种重要的精密和超精密加工方法,在零件制造中发挥着关键作用,其加工质量及稳定性决定着零件的服役性能与产品的可靠性。磨削加工是一个复杂动态和多变量耦合的过程,加工时会受磨削参数、砂轮特性、工件材料和工艺系统动态稳定性等多种因素影响,导致加工质量出现较大的不确定性。如何准确有效地实现磨削加工过程监控及其工艺参数优化一直是改善磨削质量和效率的重要问题。本课题以高性能惯性导航关键件-整体式双平衡环挠性接头(恒弹性合金钢3J33)的磨削加工过程质量监控及工艺优化为对象,开展了磨削监控基础理论、信号特征提取与辨识、多目标工艺优化、加工过程与表面质量监控等方面研究,主要工作及创新成果如下:(1)构建了基于信息物理系统及加工状态数据驱动(CPS-SDD)的磨削加工过程监控实验平台。根据磨削表面质量目标确定了评价指标与测试方法,掌握了磨削过程中力、温度、振动和声发射等物理信号产生机制,研究了适合磨削表面质量监控的机器学习方法,建立了磨削工艺信息—过程状态—加工质量的映射关系。(2)提出了基于磨削过程中物理信号与表面质量高关联度的磨削特征辨识方法(PSRSQ-FI)。采用小波包分解和集合经验模态分解方法对原始信号进行预处理,提取不同频带中的均值、标准差和峭度,以及基于功率谱密度估计的有效值、偏度和波峰因数等信号特征;根据不同磨削表面质量评价指标,确定时频特征与表面质量指标之间的关联性,将关联度高的特征作为磨削质量的表征。(3)揭示了磨削加工工艺参数和力热载荷对于磨削表面质量的影响规律。以表面粗糙度、表面残余应力和材料去除率为目标,以砂轮速度、工件速度和磨削深度等工艺参数为决策变量,基于非支配排序多目标遗传算法获得了磨削加工的优化工艺参数组合,在确保表面质量前提下,提高加工效率。为表面质量优化提供了新方法,同时奠定了智能化磨削监控的工艺基础。(4)提出了基于高关联度磨削特征融合的表面质量监控方法(HRFF-MSQ)。基于砂轮磨损、表面粗糙度、残余应力和磨削烧伤等监控目标,实现了质量监测的高关联度磨削特征融合,给出了对应的监测方法和控制决策;在CPS-SDD磨削加工过程监控平台支持下,实现高性能整体式双平衡环挠性接头加工的表面质量控制。以上研究成果已在整体式双平衡环挠性接头制造中得到实际应用,为完成国家重大科技工程、提高我国航空航天高端装备的国际竞争力发挥了重要作用。
二、基于模糊优化理论的机械零件材料的优选(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于模糊优化理论的机械零件材料的优选(论文提纲范文)
(1)可重构印刷制造单元的情景识别及重构方案优选研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 论文组织结构 |
2 相关理论基础 |
2.1 可重构制造技术及其关键特征 |
2.1.1 可重构制造系统的可重构性 |
2.1.2 可重构制造系统的分类和结构 |
2.1.3 可重构制造系统的关键特征 |
2.2 贝叶斯网络 |
2.2.1 贝叶斯定理与贝叶斯网络 |
2.2.2 贝叶斯网络的学习 |
2.2.3 贝叶斯网络的推理 |
2.3 本章小结 |
3 可重构印刷制造单元的情景识别建模 |
3.1 印刷制造过程分析 |
3.2 印刷制造情景的影响因素分析 |
3.3 基于贝叶斯网络的印刷制造情景识别模型 |
3.3.1 印刷制造情景的识别模型 |
3.3.2 PMSRM的节点类型 |
3.3.3 PMSRM中节点的参数学习 |
3.3.4 印刷制造情景的识别 |
3.4 本章小结 |
4 基于PMSRM模型的情景识别 |
4.1 印刷制造情景识别模型的构建 |
4.2 印刷制造单元的情景识别 |
4.2.1 贝叶斯网络结构的建立与可视化 |
4.2.2 节点条件概率表的生成 |
4.2.3 情景的识别 |
4.3 本章小结 |
5 印刷制造单元重构方案的优选 |
5.1 可重构印刷制造系统综合评价指标体系的构建 |
5.2 层次分析法 |
5.3 区间模糊数方法 |
5.4 三角模糊数方法 |
5.4.1 三角模糊数及其运算 |
5.4.2 构造模糊判断矩阵 |
5.4.3 计算指标的综合权重 |
5.4.4 确定不同层次指标权重 |
5.4.5 基于三角模糊数方法的权重确定实验验证 |
5.4.6 方案的综合评价 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
(2)滚磨光整加工工艺参数的融合优选模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究来源及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 滚磨光整及工艺数据库的研究现状 |
1.2.2 有关优选模型的研究现状 |
1.2.3 有关融合决策的研究现状 |
1.3 论文主要研究内容及章节安排 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 章节安排 |
1.4 本章小结 |
第2章 滚磨光整加工工艺参数决策的案例构建 |
2.1 滚磨光整加工概述 |
2.2 滚磨光整加工工艺参数的研究 |
2.2.1 光整设备 |
2.2.2 滚抛磨块 |
2.2.3 磨液 |
2.3 滚磨光整加工的零件及工艺参数案例构建 |
2.3.1 滚磨光整加工工艺参数决策的特征构建 |
2.3.2 滚磨光整加工工艺参数决策的实体-联系图设计 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于三种优选模型的滚磨光整加工工艺参数优选 |
3.1 基于案例推理的滚磨光整加工工艺参数优选 |
3.1.1 工艺参数优选案例相似度计算 |
3.1.2 工艺参数优选案例特征相似度计算 |
3.2 基于专家推理的滚磨光整加工工艺参数优选 |
3.2.1 滚磨光整加工工艺参数优选规则的建立 |
3.2.2 滚磨光整加工工艺参数优选推理机的建立 |
3.3 基于迁移学习的滚磨光整加工工艺参数优选 |
3.4 基于三种优选方法的工艺参数优选仿真研究 |
3.4.1 实验数据来源 |
3.4.2 基于三种方法的的工艺参数优选仿真 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于改进D-S证据理论的滚磨光整加工工艺参数融合决策模型 |
4.1 滚磨光整加工工艺参数融合决策总体方案设计 |
4.2 基于改进D-S证据理论的融合决策模型建立 |
4.2.1 工艺参数决策辨识框架的构建及基本概率赋值的确定 |
4.2.2 D-S证据理论合成公式改进研究 |
4.2.3 D-S证据理论合成公式的改进及融合决策步骤 |
4.3 实验仿真与结果分析 |
4.3.1 融合决策过程参数确定 |
4.3.2 融合决策实际案例仿真 |
4.4 本章小结 |
第5章 滚磨光整加工工艺参数融合决策界面设计 |
5.1 滚磨光整加工工艺参数融合决策界面系统介绍 |
5.1.1 滚磨光整加工工艺参数融合决策界面系统总体设计 |
5.1.2 滚磨光整加工工艺智能数据库平台方案及功能模块设计 |
5.2 滚磨光整加工工艺智能数据库平台界面介绍 |
5.2.1 登录界面 |
5.2.2 系统主界面 |
5.2.3 系统管理界面 |
5.2.4 基础信息维护界面 |
5.2.5 工艺参数融合决策界面 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)基于本体的典型加工方法自动生成研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
§1.1 课题研究背景和意义 |
§1.2 国内外研究现状 |
§1.2.1 加工方法智能选择研究 |
§1.2.2 加工特征研究 |
§1.2.3 本体技术 |
§1.3 论文研究内容 |
§1.4 论文框架结构 |
§1.5 本章小结 |
第二章 典型加工方法及其影响因素 |
§2.1 引言 |
§2.2 典型加工方法 |
§2.2.1 加工方法选择 |
§2.2.2 加工规划路线 |
§2.3 精度特征影响 |
§2.3.1 公差等级设计因素 |
§2.3.2 公差等级约束因素 |
§2.3.3 公差等级模糊划分 |
§2.3.4 公差等级模糊选择 |
§2.4 几何特征影响 |
§2.5 本章小结 |
第三章 典型加工方法的本体构建 |
§3.1 引言 |
§3.2 本体理论 |
§3.3 加工方法的表示模型 |
§3.3.1 零件结构层 |
§3.3.2 加工表面层 |
§3.3.3 加工特征层 |
§3.3.4 加工方法层 |
§3.4 加工方法的本体模型 |
§3.4.1 获取领域知识 |
§3.4.2 定义类和属性 |
§3.4.3 元本体模型 |
§3.5 本章小结 |
第四章 典型加工方法的推理规则构建 |
§4.1 引言 |
§4.2 加工方法专业术语本体化 |
§4.3 加工方法生成设计规则 |
§4.3.1 公差等级设计规则 |
§4.3.2 加工方法选择规则 |
§4.3.3 加工规划评估规则 |
§4.4 实例应用验证 |
§4.5 本章小结 |
第五章 典型加工方法知识库原型系统设计 |
§5.1 引言 |
§5.2 相关工具 |
§5.2.1 Protégé |
§5.5.2 Jess推理引擎 |
§5.2.3 Jena机制 |
§5.3 知识库系统 |
§5.4 原型系统 |
§5.4.1 Protégé界面构建 |
§5.4.2 NARCIS界面构建 |
§5.4.3 工程语义信息输入模块 |
§5.4.4 本体转换推理模块 |
§5.5.5 结果输出模块 |
§5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
§6.1 课题总结 |
§6.2 课题展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 作者在攻读硕士期间主要研究成果 |
(4)考虑认知不确定性的风力发电机可靠性分析与维护决策研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 风力发电技术 |
1.2.2 多状态可靠性理论 |
1.2.3 视情维护策略 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 本文主要结构 |
第二章 风力发电机可靠性分析与维护决策基础理论 |
2.1 故障模式、影响及危害性分析 |
2.1.1 FMECA方法概述 |
2.1.2 FMECA方法分析步骤 |
2.1.3 FMECA方法的技术要点 |
2.2 通用生成函数方法 |
2.2.1 多状态可靠性理论基础 |
2.2.2 通用生成函数 |
2.3 模糊理论 |
2.3.1 模糊集的基本概念 |
2.3.2 隶属度函数的确定 |
2.3.3 三角模糊数 |
2.3.4 扩展原理 |
2.4 马尔可夫决策过程概述 |
2.4.1 马尔可夫过程 |
2.4.2 马尔可夫决策过程 |
2.4.3 Bellman方程 |
2.5 本章小结 |
第三章 风力发电机主传动系统FMECA |
3.1 兆瓦级风力发电机功能结构 |
3.2 主传动系统功能结构分析 |
3.2.1 主轴系统结构功能分析 |
3.2.2 齿轮箱系统结构功能分析 |
3.2.3 联轴器系统结构功能分析 |
3.3 主传动系统FMECA分析的相关定义 |
3.3.1 主传动系统约定层次与可靠性框图 |
3.3.2 主传动系统假设条件、故障判据和系统编码 |
3.4 主轴系统FMECA |
3.4.1 主轴系统FMECA分析的相关定义 |
3.4.2 主轴系统失效分析 |
3.5 齿轮箱系统FMECA |
3.5.1 齿轮箱系统FMECA的相关定义 |
3.5.2 齿轮箱系统失效分析 |
3.6 联轴器系统FMECA |
3.6.1 联轴器系统FMECA的相关定义 |
3.6.2 联轴器系统失效分析 |
3.7 主传动系统薄弱环节 |
3.8 本章小结 |
第四章 基于模糊通用生成函数的风力发电机可靠性评估 |
4.1 模糊通用生成函数 |
4.1.1 模糊通用生成函数定义 |
4.1.2 基于模糊通用生成函数的系统可靠性评估 |
4.2 兆瓦级风力发电机系统各单元的状态定义 |
4.3 兆瓦级风力发电机系统结构函数 |
4.4 兆瓦级风力发电机系统可靠性评估实例 |
4.4.1 参数设置 |
4.4.2 计算结果 |
4.5 本章小结 |
第五章 考虑认知不确定性的风力发电机维护决策优化 |
5.1 基于马尔可夫决策过程的维护决策优化 |
5.1.1 多状态系统退化过程建模 |
5.1.2 多状态系统维护决策建模 |
5.2 模糊马尔可夫决策过程 |
5.2.1 模糊马尔可夫决策过程定义 |
5.2.2 模糊马尔可夫决策过程求解 |
5.3 基于模糊马尔可夫决策过程的风力发电机维护决策优化 |
5.3.1 模型建立 |
5.3.2 模型求解 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间参加的科研项目与取得的成果 |
(5)机电产品早期故障主动消除技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 课题研究背景 |
1.1.2 课题研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 机电产品分解技术研究进展 |
1.2.2 机电产品故障建模方法研究进展 |
1.2.3 机电产品故障机理研究进展 |
1.2.4 面向机电产品早期故障消除的可靠性分配技术研究进展 |
1.2.5 机电产品可靠性及故障消除技术研究进展 |
1.2.6 存在的不足及本文的研究思路 |
1.3 课题来源及主要研究内容 |
1.3.1 课题来源 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.4 论文框架 |
2 元动作及元动作单元建模技术研究 |
2.1 引言 |
2.2 元动作及其结构化分解技术 |
2.2.1 元动作及元动作单元的概念 |
2.2.2 元动作分解技术 |
2.3 关键元动作及其提取技术 |
2.3.1 关键元动作 |
2.3.2 关键元动作提取 |
2.4 元动作单元的标准化结构建模 |
2.5 应用 |
2.5.1 元动作结构化分解实例 |
2.5.2 关键元动作提取实例 |
2.5.3 元动作单元标准化结构建模实例 |
2.6 本章小结 |
3 机电产品元动作早期故障建模及分析 |
3.1 引言 |
3.2 早期故障建模 |
3.2.1 元动作早期故障定义 |
3.2.2 元动作早期故障模型建立 |
3.2.3 整机早期故障建模 |
3.3 早期故障分析 |
3.3.1 早期故障影响分析 |
3.3.2 早期故障相关性分析 |
3.4 应用 |
3.4.1 早期故障建模实例 |
3.4.2 早期故障影响分析实例 |
3.4.3 早期故障关联性分析实例 |
3.5 本章小结 |
4 机电产品元动作早期故障机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 机电产品元动作早期故障机理的分析流程 |
4.3 元动作早期故障机理分析 |
4.3.1 元动作早期故障模式 |
4.3.2 元动作早期故障原因 |
4.3.3 元动作早期故障机理 |
4.3.4 元动作早期故障机理建模 |
4.4 应用 |
4.4.1 元动作单元理想建模实例 |
4.4.2 元动作单元故障建模实例 |
4.4.3 模型求解 |
4.4.4 仿真及分析 |
4.5 本章小结 |
5 面向早期故障主动消除的元动作可靠性分配技术研究 |
5.1 引言 |
5.2 元动作可靠性分配技术 |
5.2.1 分配原则 |
5.2.2 可靠性分配影响因子及优化目标因子 |
5.2.3 影响因子和目标因子权重 |
5.2.4 多目标优化分配模型 |
5.2.5 可靠度分配规则 |
5.3 应用 |
5.3.1 元动作可靠性分配 |
5.3.2 结果及分析 |
5.4 本章小结 |
6 机电产品元动作单元早期故障主动消除体系研究 |
6.1 引言 |
6.2 早期故障主动消除体系 |
6.2.1 FRACAS简介 |
6.2.2 基于元动作的早期故障主动消除体系的建立 |
6.3 早期故障主动消除保障机制 |
6.4 应用 |
6.4.1 历史故障数据分析 |
6.4.2 早期故障消除及保障 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
B.作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
C.学位论文数据集 |
致谢 |
(6)新型模具钢铣削加工性能多因素综合评价方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题研究的背景与意义 |
1.3 国内外发展现状 |
1.3.1 国内发展现状 |
1.3.2 国外发展现状 |
1.4 本文的研究内容和研究目标 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 论文研究目标 |
第2章 新型模具钢铣削性能分析 |
2.1 铣削加工的性能分析 |
2.1.1 研究思路 |
2.1.2 研究方法 |
2.1.3 研究内容 |
2.2 新型模具钢的材料去除率 |
2.3 新型模具钢的铣削力实例分析 |
2.3.1 每齿进给量对铣削力的影响 |
2.3.2 铣削深度对铣削力的影响 |
2.3.3 铣削速度对铣削力的影响 |
2.4 新型模具钢的残余应力实例分析 |
2.4.1 铣削速度对残余应力的影响 |
2.4.2 每齿进给量对残余应力的影响 |
2.4.3 铣削深度对残余应力的影响 |
2.5 新型模具钢的表面质量实例分析 |
2.5.1 铣削速度对表明质量的影响 |
2.5.2 每齿进给量对表明质量的影响 |
2.5.3 铣削深度对表明质量的影响 |
2.6 本章小结 |
第3章 新型模具钢模糊综合评价分析 |
3.1 铣削加工性能的多因素模糊综合评价方法可行性分析 |
3.2 铣削加工性能模糊综合评价中的隶属度分析 |
3.3 铣削加工性能模糊综合评价中的权重分析 |
3.3.1 常权权重分析 |
3.3.2 变权权重分析 |
3.4 模糊综合评价模型建立 |
3.5 本章小结 |
第4章 新型模具钢铣削参数分析 |
4.1 模糊预测优选铣削参数分析 |
4.1.1 模糊预测模型中样本集与因素集分析 |
4.1.2 模糊预测模型建模分析 |
4.2 新型模具钢的铣削参数优选 |
4.2.1 建立新型模具钢铣削性能的因素集与样本集 |
4.2.2 新型模具钢铣削因素中权重的分配 |
4.2.3 建立新型模具钢铣削模糊预测方程 |
4.3 本章小结 |
第5章 实验及分析 |
5.1 单因素控制变量法铣削性能实验 |
5.1.1 每齿进给量作变量的铣削加工实验 |
5.1.2 铣削深度作变量的铣削加工实验 |
5.1.3 铣削速度作变量的铣削加工实验 |
5.2 新型模具钢模糊理论的实验 |
5.2.1 铣削加工实验及对新型模具钢模糊综合评价的分析 |
5.2.2 新型模具钢铣削实验及模糊预测优选铣削参数分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读期科研项目及成果 |
(7)滚磨光整加工数据库平台研发及工艺方案决策方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 论文研究的意义和目的 |
1.2 课题背景及国内外现状 |
1.2.1 滚磨光整加工技术现状 |
1.2.2 工业数据库技术概要 |
1.2.3 数据库智能化应用原理与方法 |
1.3 课题来源及主要研究内容 |
1.3.1 课题来源 |
1.3.2 论文研究的主要内容 |
第2章 滚磨光整加工数据库的建模方法和体系结构 |
2.1 滚磨光整加工工艺流程分析 |
2.1.1 滚磨光整加工工艺过程信息资源 |
2.1.2 滚磨光整加工工艺过程信息集成 |
2.2 面向数据库系统开发的建模表示方法 |
2.2.1 集成化计算机辅助制造的定义方法IDEF |
2.2.2 统一建模语言UML |
2.2.3 滚磨光整加工数据库建模方法需求 |
2.3 滚磨光整加工数据库的建模方法 |
2.3.1 滚磨光整加工数据库的功能模型 |
2.3.2 滚磨光整加工数据库的组织模型 |
2.3.3 滚磨光整加工数据库的信息模型 |
2.3.4 滚磨光整加工数据库的知识模型 |
2.3.5 滚磨光整加工数据库的过程模型 |
2.4 滚磨光整加工数据库的体系结构 |
2.4.1 滚磨光整加工数据库的视图层 |
2.4.2 滚磨光整加工数据库的方法层 |
2.4.3 滚磨光整加工数据库的应用层 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于滚磨光整加工数据库的工艺参数优选案例库构建 |
3.1 滚磨光整加工工艺实例的数据分析 |
3.2 基于滚磨光整加工数据库的工艺案例表征 |
3.3 基于模糊C均值聚类算法的工艺案例库优化 |
3.3.1 基于减法聚类的模糊C-均值聚类算法改进 |
3.3.2 基于减法聚类的FCM的工艺案例库优化 |
3.3.3 仿真研究 |
3.4 本章小结 |
第4章 滚磨光整加工工艺参数优选融合推理模型研究 |
4.1 工艺优选的融合推理模型总体设计 |
4.2 加工工艺优选的加权案例推理模型研究 |
4.2.1 基于层次分析法的案例特征权重确定 |
4.2.2 案例的匹配 |
4.2.3 案例处理 |
4.2.4 加权案例推理的仿真研究 |
4.3 滚磨光整加工工艺优选的模糊专家推理模型研究 |
4.3.1 专家系统的基本组成 |
4.3.2 滚磨光整加工工艺优选的专家推理模型研究 |
4.3.3 仿真研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 滚磨光整加工数据库的开发与应用 |
5.1 滚磨光整加工数据库的开发 |
5.1.1 数据库的总体框架 |
5.1.2 数据库的系统功能结构 |
5.1.3 数据库的开发环境 |
5.1.4 面向全产业链应用的用户权限模型设计 |
5.1.5 工艺优选融合推理模型的程序实现 |
5.2 面向全产业链应用的数据库平台界面 |
5.2.1 物料信息维护界面示例 |
5.2.2 工艺实例维护界面示例 |
5.2.3 案例智能优选界面示例 |
5.3 滚磨光整加工数据库在典型企业的定制化应用 |
5.3.1 企业定制化服务需求分析 |
5.3.2 基于定制化服务的数据库功能设计 |
5.3.3 实际生产应用 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(8)盾构机再制造中的状态检测与评估技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 再制造研究及发展现状 |
1.2.1 国外再制造研究及发展现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 论文研究内容 |
1.4 论文组织结构 |
第二章 盾构机关键设备再制造中的状态检测 |
2.1 盾构机主轴承简介 |
2.2 主轴承再制造前后性能的状态检测 |
2.2.1 主轴承齿轮油的检测 |
2.2.2 主轴承外观的状态检测 |
2.2.3 主轴承精度的检测 |
2.2.4 主轴承运行中轮齿的检测 |
2.3 主轴承拆解后的检测 |
2.3.1 主轴承拆解后外观检测 |
2.3.2 主轴承套圈的检测 |
2.3.3 滚动体检测 |
2.4 盾构机刀盘总成的状态检测 |
2.4.1 盾构机刀盘主体的检测 |
2.4.2 盾构机刀具的检测 |
2.5 本章小结 |
第三章 盾构机关键设备再制造可行性评估 |
3.1 盾构机主轴承再制造可行性评估架构 |
3.1.1 主轴承再制造可行性评估的综合指标体系 |
3.1.2 确定再制造可行性评估指标权重 |
3.2 盾构机主轴承的再制造可行性评估计算模型 |
3.2.1 盾构机主轴承再制造基本特性指标计算 |
3.2.2 主轴承再制造工艺性指标计算 |
3.2.3 环境指标 |
3.2.4 社会效益指标 |
3.2.5 基于综合指数法的再制造可行性评估步骤 |
3.3 再制造主轴承成本和售价预估算 |
3.3.1 再制造主轴承成本和售价计算依据和必要性 |
3.3.2 国产新制主轴承销售价格计算 |
3.3.3 再制造主轴承预估方案及售价计算 |
3.4 盾构机主轴承再制造可行性评估实例 |
3.4.1 确定主轴承再制造可行性评估初始数据 |
3.4.2 再制造可行性评估指标权重确定 |
3.4.3 四种再制造方案的可行性综合指数计算 |
3.4.4 四个再制造可行性综合指数合理性论证 |
3.5 盾构机刮刀再制造可行性评估方法简介 |
3.6 本章小结 |
第四章 盾构机关键设备再制造方案及优选研究 |
4.1 盾构机主轴承失效形式 |
4.2 盾构机主轴承再制造方案 |
4.3 盾构机主轴承再制造方案优选 |
4.3.1 基于实例推理的主轴承再制造工艺决策系统 |
4.3.2 主轴承内圈再制造方案优选应用 |
4.4 盾构机刀具再制造修复方案 |
4.4.1 刮刀类刀具修复方案 |
4.4.2 滚刀类刀具修复方案 |
4.5 本章小结 |
第五章 盾构机关键设备再制造后性能评估方法研究 |
5.1 盾构机再制造主轴承性能评估指标体系 |
5.2 再制造主轴承模糊综合评估与决策 |
5.2.1 再制造主轴承二级指标模糊综合评估步骤 |
5.2.2 再制造主轴承一级指标模糊TOPSIS决策步骤 |
5.3 再制造主轴承指标权重的确定 |
5.4 再制造主轴承性能评估 |
5.4.1 盾构机再制造主轴承的选取 |
5.4.2 再制造主轴承定量指标数值的确定与计算 |
5.4.3 再制造主轴承性能评估步骤 |
5.5 本章小结 |
第六章 盾构机再制造分析与评估系统的开发 |
6.1 系统开发目标及原则 |
6.1.1 系统需求分析 |
6.1.2 系统开发目标 |
6.1.3 系统开发原则 |
6.2 系统功能规划分析 |
6.2.1 系统框架设计 |
6.2.2 主轴承可再制造性分析模块 |
6.2.3 主轴承修复方案优选模块 |
6.2.4 再制造主轴承性能评估模块 |
6.2.5 再制造主轴承检测工艺生成模块 |
6.3 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(9)面向特定任务需求的过约束并联机构构型设计与研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 课题的研究背景 |
1.2 复杂曲面加工装备的研究现状 |
1.3 少自由度并联机构的研究现状 |
1.3.1 并联机构构型综合设计研究 |
1.3.2 并联机构性能评价研究 |
1.3.3 并联机构多目标优化研究 |
1.3.4 并联机构轨迹追踪控制研究 |
1.4 课题的研究意义 |
1.5 主要研究内容及技术路线 |
2 少自由度过约束并联机构的构型综合 |
2.1 功能自由度分析 |
2.2 螺旋理论基础知识 |
2.3 约束力/力偶支链的综合 |
2.4 具有两转动自由度的过约束并联机构构型综合 |
2.4.1 3T2R并联机构的构型综合 |
2.4.2 2T2R并联机构的构型综合 |
2.4.3 1T2R并联机构的构型综合 |
2.5 机构选型与工程应用设计方案 |
2.6 本章小结 |
3 2RPU-2SPR过约束并联机构运动学和动力学分析 |
3.1 2RPU-2SPR过约束并联机构自由度分析 |
3.2 2RPU-2SPR过约束并联机构运动学分析 |
3.2.1 机构位姿逆解分析 |
3.2.2 机构速度分析 |
3.2.3 机构加速度分析 |
3.3 2RPU-2SPR过约束并联机构动力学建模 |
3.4 2RPU-2SPR过约束并联机构联合仿真验证 |
3.5 本章小结 |
4 2RPU-2SPR过约束并联机构性能评价研究 |
4.1 过约束并联机构集成化性能评价体系 |
4.2 工作空间 |
4.2.1 工作空间约束条件 |
4.2.2 工作空间求解流程 |
4.3 刚度特性 |
4.3.1 运动支链刚度建模 |
4.3.2 并联机构刚度建模 |
4.3.3 刚度评价指标 |
4.4 运动/力传递特性 |
4.4.1 螺旋分析 |
4.4.2 运动/力传递性能指标 |
4.5 灵巧度特性 |
4.6 能量传递效率 |
4.7 惯量耦合特性 |
4.8 仿真算例分析 |
4.8.1 工作空间分析 |
4.8.2 刚度算例分析 |
4.8.3 运动/力传递性能分析 |
4.8.4 灵巧度分析 |
4.8.5 能量传递效率分析 |
4.8.6 惯量耦合指标分析 |
4.9 本章小结 |
5 2RPU-2SPR过约束并联机构多目标优化研究 |
5.1 并联机构多目标优化问题 |
5.2 并联机构的多目标优化设计方法 |
5.2.1 多目标粒子群优化算法 |
5.2.2 正交试验设计方法 |
5.2.3 基于正交试验设计的多目标粒子群协同优化配置算法 |
5.3 多目标优化仿真分析 |
5.4 本章小结 |
6 2RPU-2SPR过约束并联机构控制与实验研究 |
6.1 双目视觉传感技术 |
6.2 基于工作空间的自适应模糊滑模控制 |
6.2.1 滑模控制 |
6.2.2 模糊滑模控制 |
6.2.3 自适应模糊滑模控制 |
6.2.4 仿真分析算例 |
6.3 基于工作空间的自适应同步鲁棒控制 |
6.3.1 鲁棒控制器设计 |
6.3.2 仿真分析算例 |
6.4 2RPU-2SPR过约束并联机构样机试验 |
6.4.1 机构控制硬件搭建 |
6.4.2 机构样机试验测试 |
6.5 本章小结 |
7 结论 |
7.1 全文总结 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 A 惯性矩阵和科氏矩阵的性质 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(10)影响表面质量的磨削特征辨识、工艺优化与监控方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景和研究意义 |
1.2 国内外相关研究综述 |
1.2.1 磨削表面质量相关研究现状 |
1.2.2 磨削工艺优化方法研究及其发展现状 |
1.2.3 表面质量监控方法研究及其发展现状 |
1.2.4 机器学习理论及其应用研究现状 |
1.2.5 相关研究存在的问题及分析 |
1.3 课题研究目标和研究内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 论文的主要章节安排 |
1.5 本章小结 |
第二章 磨削质量监控基础理论与CPS-SDD实验平台构建 |
2.1 磨削质量的评价指标与测试方法 |
2.1.1 实验试件材料性能与砂轮参数 |
2.1.2 表面质量的评价指标与测试方法 |
2.1.3 砂轮磨损的评价指标与测试方法 |
2.2 磨削信号的产生机制与测量方法 |
2.2.1 磨削力信号 |
2.2.2 磨削温度信号 |
2.2.3 磨削振动信号 |
2.2.4 声发射信号 |
2.3 机器学习基础理论研究 |
2.3.1 长短期记忆网络(LSTM) |
2.3.2 基于改进粒子群优化的支持向量回归(IPSO-SVR) |
2.3.3 堆栈稀疏自编码器(SSAE) |
2.4 基于CPS-SDD的磨削加工过程监控实验平台构建 |
2.4.1 CPS-SDD在磨削加工中的应用 |
2.4.2 磨削加工过程监控实验平台构建 |
2.5 本章小结 |
第三章 磨削信号特征提取与辨识方法研究 |
3.1 磨削信号处理技术 |
3.1.1 磨削信号的预处理降噪 |
3.1.2 基于小波包分解的磨削信号处理方法 |
3.1.3 基于集合经验模态分解的磨削信号处理方法 |
3.2 基于时频域分析的磨削信号特征提取方法研究 |
3.2.1 信号时域分析及其特征参数的表征 |
3.2.2 信号频域分析及其特征参数的表征 |
3.2.3 磨削时域与频域信号的特征提取 |
3.3 基于物理信号与表面质量高关联度的磨削特征辨识方法研究 |
3.3.1 mRMR特征选择方法 |
3.3.2 ReliefF特征选择方法 |
3.3.3 磨削信号特征辨识结果案例分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 多目标磨削表面质量工艺优化方法研究 |
4.1 磨削过程力学行为特性研究 |
4.1.1 基于成屑厚度的磨削运动学分析 |
4.1.2 考虑磨削三阶段的磨削力解析模型构建 |
4.1.3 磨削力随工艺参数的变化规律研究 |
4.2 磨削工艺参数与力热载荷对表面质量的影响规律分析 |
4.2.1 工艺参数与力载荷对表面粗糙度的影响 |
4.2.2 工艺参数与力热载荷对残余应力的影响 |
4.2.3 工艺参数与力热载荷对磨削烧伤的影响 |
4.3 基于NSGA-II的磨削表面质量优化方法研究 |
4.3.1 面向多质量目标的磨削工艺优化方法研究 |
4.3.2 基于NSGA-II的磨削工艺参数优化模型构建 |
4.3.3 磨削表面质量优化结果与分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 砂轮磨损与磨削表面质量监控方法研究 |
5.1 基于LSTM的砂轮磨损监控方法研究 |
5.1.1 砂轮磨损时表面形貌的演变过程 |
5.1.2 砂轮磨损的高关联度特征辨识结果分析 |
5.1.3 砂轮磨损预测结果与控制决策分析 |
5.2 基于LSTM的表面粗糙度监控方法研究 |
5.2.1 磨削过程中工件表面粗糙度的变化过程 |
5.2.2 表面粗糙度的高关联度特征辨识结果分析 |
5.2.3 表面粗糙度预测结果与控制决策分析 |
5.3 基于IPSO-SVR的残余应力监控方法研究 |
5.3.1 残余应力随工艺参数的变化规律 |
5.3.2 残余应力的高关联度特征辨识结果分析 |
5.3.3 残余应力预测结果与控制决策分析 |
5.4 基于SSAE的磨削烧伤监控方法研究 |
5.4.1 磨削烧伤的变化规律及其判别 |
5.4.2 磨削烧伤的高关联度特征辨识结果分析 |
5.4.3 磨削烧伤分类预测结果与控制决策分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 挠性接头工程验证及其效果分析 |
6.1 挠性接头磨削工程验证方案设计 |
6.1.1 工程验证技术基础 |
6.1.2 挠性接头加工技术要求与难点 |
6.1.3 挠性接头磨削加工实验与监控方案 |
6.2 挠性接头磨削工程验证结果与分析 |
6.2.1 工艺参数对挠性接头表面残余应力的影响 |
6.2.2 挠性接头表面残余应力的高关联度特征辨识 |
6.2.3 表面残余应力的监控结果与分析 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 研究创新点 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
攻读博士期间参与的科研项目及发表的学术论文 |
致谢 |
四、基于模糊优化理论的机械零件材料的优选(论文参考文献)
- [1]可重构印刷制造单元的情景识别及重构方案优选研究[D]. 蒋龙飞. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]滚磨光整加工工艺参数的融合优选模型研究[D]. 范晓建. 太原理工大学, 2021
- [3]基于本体的典型加工方法自动生成研究[D]. 李健. 桂林电子科技大学, 2021(02)
- [4]考虑认知不确定性的风力发电机可靠性分析与维护决策研究[D]. 黄土地. 电子科技大学, 2021
- [5]机电产品早期故障主动消除技术研究[D]. 李宇龙. 重庆大学, 2020
- [6]新型模具钢铣削加工性能多因素综合评价方法研究[D]. 马旌超. 上海应用技术大学, 2020(02)
- [7]滚磨光整加工数据库平台研发及工艺方案决策方法研究[D]. 高炜. 太原理工大学, 2020
- [8]盾构机再制造中的状态检测与评估技术研究[D]. 段保亮. 石家庄铁道大学, 2020(04)
- [9]面向特定任务需求的过约束并联机构构型设计与研究[D]. 张海强. 北京交通大学, 2020(03)
- [10]影响表面质量的磨削特征辨识、工艺优化与监控方法研究[D]. 郭维诚. 东华大学, 2020(01)