基于ESO的罗茨泵叶轮拓扑优化设计

针对大流量和高转速罗茨泵的运行特点,应用进化结构优化算法(ESO)对双叶罗茨泵叶轮进行结构拓扑优化.对优化过程中出现的结构突变现象,提出基于奇异单元联结特征的筛选和删除算法,在此基础上对ESO算法进行改进,确保了优化过程的连续性与稳定性.采用Ansys参数化设计语言APDL,编程以实现改进后的ESO算法.通过区间逼近并结合优化程序可视化进程确定初始删除率允许区间,在该区间内,分别以5种不同初始删除率对受到1 500 r/min惯性载荷的罗茨泵叶轮进行优化,对不同的优化结果进行性能参数指标分析、筛选,获得了合理的叶轮拓扑结构.有限元对比分析表明:新结构在受惯性力作用时其应力分布更为均匀,材料利用率显著提高,优化后新结构的最大应力、应变、位移分别较原叶轮结构减小17.7%,17.5%,18.7%;质量较原叶轮结构减小55%,大大提高了罗茨泵在高转速、大流量运行工况下的安全性和稳定性.     

基于蚁群算法的六自由度采摘机器人轨迹规划研究

在现代农业生产中,果蔬采摘作业复杂而繁重,采摘机器人在作业过程中常常需要经历成千上万个果蔬采摘点,面对这样巨大的工作量,采摘机器人移动路径规划显得非常重要。为此,以采摘机器人运动轨迹为研究对象,以其运动轨迹总长最短为研究目标,针对机器人各关节机构运动速度变化情况及机器人运动特性,利用基本蚁群原理对六自由度采摘机器人的路径进行规划。实验结果表明:所设计的采摘机器人轨迹优化技术不但路径优化能力强、运动轨迹平滑,还具有可靠性强及稳定性好的优点。     

基于平顺性的钢板弹簧后悬架优化设计

为评价某观光车的平顺性,利用MATLAB的遗传算法优化工具箱,对后悬架的某两片式等截面钢板弹簧进行优化设计.以多体动力学理论作为基础,应用ADAMS/Car建立包括前悬架系统、后悬架系统、转向系统、轮胎系统和车身系统的整车动力学模型.对观光车整车模型进行脉冲路面的平顺性仿真,得到质心位置的垂直方向上的最大加速度曲线对比.通过分析仿真结果,装用优化后的变截面钢板弹簧的整车平顺性有较大提高.     

基于CAXA与MatLab的捡拾臂优化设计与分析求解

捡拾臂是圆草捆捡拾车的核心部件之一,其结构设计的合理性与作业过程的实用性是影响圆草捆捡拾车研发与生产的重要因素。针对圆草捆所处野外环境的多变性、圆草捆本身姿态的多样性,结合满足成功捡拾与提高捡拾效率的预定要求,对提升臂进行了结构预设计,并在此基础上进行优化分析与求解。结果显示;圆草捆捡拾车提升臂的结构设计中,提升臂的离地高度、两臂之间距离、单臂前端斜梁弯折角度及提升臂与车架距离等是影响圆草捆捡拾成功率与捡拾效率的重要参数。为了进一步确定合理的结构参数,对圆草捆捡拾臂进行了结构的理想化建模,并列出了相应优化问题的数学模型,并运用Mat Lab绘出相关图形,结合图解法得出的相关数据,为提升臂结构的设计提供了理论指导。     

基于振动机理的马铃薯挖掘机的试验研究

为解决西南地区、部分北方及中原地区马铃薯机械化收获问题,结合国内马铃薯的种植模式和农艺要求,对单行振动式马铃薯挖掘机进行了试验研究。以马铃薯挖掘机的前进速度、挖掘深度、振动频率为试验因素,以机具的牵引阻力为试验指标,进行正交试验。结果表明:牵引阻力最小时的参数组合为挖掘深度139~1 5 5 mm,振动频率1 3~1 4 Hz,前进速度2.5~3 km/h;在此条件下进行验证试验,此时平均牵引阻力为9 5 6.6 N,该机具在有振动条件下的牵引阻力较无振动时降低36.2%;田间收获试验的明薯率和伤薯率分别为97.20%和3.5 2%,符合相关标准要求。该研究为小地块和复杂耕地条件的马铃薯机械化收获问题提供了解决方案,为小型马铃薯挖掘机的深入研究提供了参考。     

旋耕式大蒜播种机关键部件优化及性能试验

为了提高旋耕式大蒜播种机对新疆大蒜种植模式的适应性,依据新疆蒜种外形尺寸优化蒜种勺参数,提高取种单粒率,降低空穴率及重播率。选择机具性能的主要因素(机具作业速度、大蒜种子外形尺寸、鳞芽长度),采用单因素试验分析进行田间试验,分析不同参数对大蒜播种机正芽率、空穴率、重播率的影响,得出各因素影响程度,为后期机具优化提供理论依据。     

配气定时对柴油机性能优化的仿真分析

利用美国GAMMA公司开发的发动机仿真软件GT-POWER,建立16V280型柴油机的仿真模型,研究配气定时对该机型油耗和排放的影响.在标定转速下,对100％,75％,50％,25％负荷工况进行部分配气定时的优化,仿真分析出综合情况最优方案,为该机型的后续改进和优化提供参考.     

基于SOA的水轮机调速系统PID参数优化

针对现有优化方法复杂、易陷入局部最优等问题,为水轮机调速系统提出了一种基于人群搜索算法的比例-积分-微分控制参数优化方法.为验证该算法的可行性,建立了水轮机调速系统非线性模型,选取水轮发电机组转速偏差的积分时间绝对误差指标作为目标函数进行优化.为验证优化结果的有效性,将人群搜索算法的控制效果与参考文献中粒子群算法的控制...     

Application of Evolutionary Programming in Optimal Reactive Power Dispatch

This paper describes an application of evolutionary programming(EP) to reactive power optimization and voltage control of power systems.Some technical problems which conclude mutation sacle,fitness value and population size have been solved to make EP practical for solving the optimal power flow problems.The computational results with EP have been compared with those obtained from a conventional gradient based optimization method.The comparision shows that EP are better than conventional methods in dealing with the optimization of noncontinuous and nonsmooth funcnons.The EP show the ability to search for the global optimum in reactive optimization that has multiple optima.     

混料设计法优化萝卜糕配方的研究

萝卜糕是闽南地区一种传统小吃,其质地柔软,味道鲜美,营养丰富,是一种适宜大众的美食。本文以黏米粉、玉米粉、马铃薯粉为粉料,采用混料设计试验方法优化萝卜糕的原料配比,研究了不同种类及不同配比的淀粉形成的面团的质构特性,比较不同配比的原料对萝卜糕感官品质的影响,确定各原料的最佳添加量。通过质构分析和感官评分法对萝卜糕的配方进行比较。结果表明:当黏米粉、玉米粉和马铃薯粉的混合比例为0.65∶0.10∶0.25时,面团TPA质构特性为硬度较低,黏着性、弹性和内聚性均达到最高值,分别为1 220.834 Pa·s、0.97和0.534,且黏米粉、玉米粉和马铃薯粉比例为0.598、0.176、0.226时,制备的萝卜糕风味最佳,感官品质得分最高。