基于接触分形理论的结合面切向接触刚度分形模型

以球体与平面接触时的切向接触刚度以及粗糙平面接触的分形理论为基础 ,基于 3个假设 ,即粗糙表面的微观形貌各向同性 ,粗糙表面上各微凸体之间的相互作用可以忽略不计 ,各微凸体所受的力与其接触面积的大小成正比 ,从理论上提出了具有尺度独立性的结合面切向接触刚度分形模型 ,并进行了定性的实验验证 ,说明了该模型的正确性。     

机械结合面切向接触阻尼的神经网络结构化建模

为了使机械结合面切向接触阻尼实验数据便于在机械结构CAD中应用，本文基于人工神经网络的非线性映射能力，提出了机械结合面切向接触阻尼基础数据的神经网络结构化建模方法，并进行了实例建模。结果表明，该方法实用、有效，建模精度和建模效率较高，而且集传统建模与建库思想于一体，实现了多种结合条件下的机械结合面切向接触阻尼基础数据的统一建模。     

差异演化算法改进与应用

提出了一种改进的差异演化算法MDE(modified differential evolution algorithm),该算法首先对差异演化算法的缩放因子进行混沌计算,减少了用户参与程度,平衡了算法的收敛速度与全局搜索能力;其次引入灾变因子,对群体中的个体进行小概率淘汰,同时又有新的个体加入,从而提高了群体多样性,提高了算法的全局搜索能力.仿真实验与工程实例表明,该算法具有较好的全局搜索能力.     

飞刀切向反向进给加工蜗轮工作后角分析

为了避免飞刀加工蜗轮过程中可能出现的加工抗刀现象并保证蜗轮齿面的加工质量，须控制飞刀左、右侧刃的实际工作后角不致过小。根据理论分析，给出了飞刀切向反向进给加工蜗轮时飞刀左、右侧刃工作后角的计算方法，并用实际算例说明所给方法的正确性。     

固定结合面刚度分形模型

基于粗糙表面统计学参数与表面轮廓分形参数之间的关系,给出了结合面等效粗糙表面轮廓分形参数的计算方法;在此基础上,提出了结合面切向接触刚度的修正分形模型;为验证模型的正确有效性,将固定结合面等效为若干个法向和切向接触弹簧单元,其刚度通过相应的接触刚度模型进行计算,进而对文献[9]的结合面实验装置——哑铃模型进行了有限元建模及模态分析,间接证明了接触刚度的正确有效性,并探讨了等效接触弹簧单元的刚度、数量对有限元建模精度的影响.此外,对文献[8]的实验模型进行了有限元建模及谐响应分析,并对实验模型的实测、柔性连接仿真与刚性连接仿真频响曲线进行了对比,进一步证实了在仿真建模过程中考虑结合面接触刚度的必要性.     

基于分形理论的结合面法向接触阻尼与损耗因子模型

基于结合面法向阻尼耗能机理及MB接触分形修正模型,提出了一种结合面法向接触阻尼模型及结合面间阻尼损耗因子模型.仿真结果表明,分形维数在较小范围内,法向阻尼与法向总载荷呈微凹弧非线性关系,且随着法向总载荷和分形维数的增大而减小,随着分形尺度参数的增大而增大;分形维数在较大范围内,法向阻尼与法向总载荷呈微凸弧非线性关系,且随着法向总载荷和分形维数的增大而增大,随着分形尺度参数的增大而减小.而结合面损耗因子与法向总载荷呈微凹弧非线性关系且随着法向总载荷的增大而减小,随着分形尺度参数的增大而增大,分形维数在较大值范围内,结合面损耗因子随其增大而增大.     

结合面法向接触刚度分形模型建立与仿

基于接触分形理论和微接触大小分布函数,建立了计及微接触大小分布的域扩展因子影响的结合面法向接触刚度的分形模型,并通过对所建模型的数字仿真,直观地揭示了结合面法向接触刚度与结合面诸参数之间的非线性关系,探讨了这些相关参数对法向接触刚度的影响规律.研究仿真结果表明,结合面法向接触刚度随着结合面法向载荷的增大而增大,随结合面分形特征长度尺度参数的增大而减小,但随结合面分形维数的变化规律比较复杂.     

基于分形理论的结合面静摩擦因数改进模型

从理论上提出了一种基于分形理论的结合面静摩擦因数改进模型,表示出结合面静摩擦因数与无量纲法向总载荷之间非线性隐函数关系。仿真结果表明,静摩擦因数f随着法向总载荷P*和材料特性参数φ的增加而增加,随分形特征尺度参数G*的增加而减小,静摩擦因数f与法向总载荷P*呈微凸弧非线性关系;分形维数D在1.1～1.4范围内,静摩擦因数f随着D的增加而增加,在1.5～1.9范围内,静摩擦因数f随着D的增加而减小;研究表明该模型可以用于进行结合面静摩擦因数的预测。     

基于动态聚集距离的多目标粒子群优化算法及其应

为了增加Pareto集的多样性,提高多目标优化的全局寻优能力,提出了一种基于动态聚集距离的多目标粒子群算法(DCD-MOPSO).该算法利用改进的快速排序方法来减少计算量,采用动态变化的惯性权重和加速因子以增强算法的全局寻优能力,并基于动态聚集距离对外部集进行维护以增加Pareto集的多样性.通过典型测试函数的仿真实验和应用实例对DCD-MOPSO算法性能进行了分析,并与多目标优化算法MOPSO和NSGA-Ⅱ进行了比较.结果表明,DCD-MOPSO算法收敛速度较快,且得到的Pareto集分布均匀.     

差异演化算法及其在机械优化设计中的应用

针对约束优化同题,提出了一种适于约束优化的自适应交叉率中心差异演化算法.在约束处理上采用只更新可行域内的点的方法,避免了传统的惩罚函数方法中对惩罚因子的设置,使算法的实现变得简单,同时在差异演化算法中引入群体中心点参与群体最优点的竞争,并且对交叉概率进行动态调整.仿真实验结果和工程计算实例表明,提出的算法具有较快的收敛速度和较好的稳定性、鲁棒性.