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基于重定位的叶片机器人磨抛系统手眼标定算法

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中国机械工程 2022年第3期33卷 339-347页

作者：吕睿彭真吕远健田林雳朱大虎武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 武汉华中数控股份有限公司武汉430223

针对叶片机器人磨抛系统中手眼标定存在人工误差、二次误差等因素导致标定精度差等问题,提出了一种基于“重定位”的手眼标定算法。以拍照式三维扫描仪为标定对象,分析机器人手眼标定数学模型,提出利用标准球在机器人末端坐标系中绕工... 详细信息

针对叶片机器人磨抛系统中手眼标定存在人工误差、二次误差等因素导致标定精度差等问题,提出了一种基于“重定位”的手眼标定算法。以拍照式三维扫描仪为标定对象,分析机器人手眼标定数学模型,提出利用标准球在机器人末端坐标系中绕工具中心点做定点变位姿运动的标定方案。通过最小二乘法计算扫描仪坐标系下的“重定位”中心坐标,并根据多空间点四元数耦合方法,同时完成平移和旋转矩阵的标定,进而得到扫描仪坐标系到机器人基坐标系的转换矩阵。手眼标定和叶片磨抛实验结果表明,所提算法的球拟合半径较标准球半径偏差降至0.068 mm,较现有算法标定误差降低至少38%,同时磨抛后的叶片表面粗糙度Ra平均值由磨抛前的2.5μm降至0.273μm,型面误差在±0.08 mm以内,满足叶片制造工艺要求,从而验证了所提标定算法的有效性和准确性。

关键词：手眼标定机器人磨抛复杂叶片重定位四元数法

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基于等效静态载荷法的车身碰撞拓扑优化

同济大学学报（自然科学版） 2017年第3期45卷 391-397页

作者：高云凯田林雳同济大学汽车学院上海201804 武汉理工大学汽车工程学院湖北武汉430070

将约束释放作为边界条件引入基于等效静态载荷法的拓扑优化中,以应变能作为整车刚度的评价指标,引入相对位移作为部件柔度的评价指标.对比研究了整车正碰工况下采用约束释放和单点约束作为碰撞分析模型的拓扑优化的异同以及不同优化目... 详细信息

将约束释放作为边界条件引入基于等效静态载荷法的拓扑优化中,以应变能作为整车刚度的评价指标,引入相对位移作为部件柔度的评价指标.对比研究了整车正碰工况下采用约束释放和单点约束作为碰撞分析模型的拓扑优化的异同以及不同优化目标对优化结果的影响.研究结果表明:采用约束释放作为边界条件的优化结果更集中于碰撞发生位置的结构优化,而采用单点约束作为边界条件的结果更倾向于在约束处分布材料;相对位移最小可以作为优化目标,而最大化相对位移最好转化为约束条件再优化.

关键词：车身结构拓扑优化碰撞分析正碰工况等效静态载荷法

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骨架式车身力流试验分析研究

机械工程学报 2016年第10期52卷 103-112页

作者：田林雳高云凯安秀哲同济大学汽车学院上海201804

以特定工况下某骨架式车身为例,进行结构力流试验分析研究。测量车身骨架关键位置的应力应变,分析车身骨架的力学性能;提出以具有相同量纲的应力成分描述力流分布、以内力矩描述力流传递的力流评价方法;引入并改进承载因子和承载均匀性... 详细信息

以特定工况下某骨架式车身为例,进行结构力流试验分析研究。测量车身骨架关键位置的应力应变,分析车身骨架的力学性能;提出以具有相同量纲的应力成分描述力流分布、以内力矩描述力流传递的力流评价方法;引入并改进承载因子和承载均匀性系数作为车身结构承载能力的评价指标;基于力流分析给出车身骨架结构的优化方案。研究结果表明,弯矩应力成分可以作为力流分布的主要评价依据,翘曲应力成分可以作为观测力流走向的辅助手段;扭转工况下车身骨架纵梁主要起传递力流的作用,横梁和立柱组成抗扭环,主要起分担力流的作用,车身的前部、中部和后部都应存在抗扭环,若缺失必将影响车身结构的承载能力;力流优化使骨架式车身结构的承载能力提升18.71%,载荷分布均匀性提高14.89%。力流分析对车身结构设计及优化有重要参考价值。

关键词：骨架式车身结构力流分布力流传递承载能力

基于NSGA-Ⅲ的白车身焊装生产平台的离散拓扑优化

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上海交通大学学报 2020年第12期54卷 1324-1334页

作者：高云凯马超刘哲田林雳同济大学汽车学院上海201804 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070

针对第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)求解离散拓扑优化收敛性差的问题,提出一种改进的NSGA-Ⅲ(mNSGA-Ⅲ),用于某白车身焊装生产平台的结构优化.提出新型极值点选择算法,以稳定种群中个体的归一化过程.建立该生产平台的有限元模型,并... 详细信息

针对第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)求解离散拓扑优化收敛性差的问题,提出一种改进的NSGA-Ⅲ(mNSGA-Ⅲ),用于某白车身焊装生产平台的结构优化.提出新型极值点选择算法,以稳定种群中个体的归一化过程.建立该生产平台的有限元模型,并以其总质量、最大应力和多个节点的z向位移最小为目标,进行离散拓扑优化.利用MATLAB集成MSC.Nastran软件,二次开发离散拓扑优化程序.通过优化、筛选,获得合理的杆件布置设计方案,使得结构总质量降低了30.1%,且刚度和强度均符合标准.优化结果表明,mNSGA-Ⅲ在求解高维多目标离散拓扑优化方面,具有计算过程稳定、收敛速度较快等优点,为大型钢结构的优化设计提供了新方法,具备工程实际应用价值.

关键词：离散拓扑优化多目标优化非支配排序遗传算法

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多轴线矿用车转向系统协同优化设计

机械工程学报 2023年第24期59卷 282-289,298页

作者：田林雳陈尧马力胡楷雄刘珣申祖国武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070 武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063

针对多轴线矿用车自重大、工作路况复杂恶劣、轮胎磨损消耗大的特点,提出可切换转向模式的矿用车转向系统,并建立280t矿用车多轴线转向机构的参数化模型。提出基于“当量理论转角”的多轴线矿用车转向系统优化设计方法,分析不同转向模... 详细信息

针对多轴线矿用车自重大、工作路况复杂恶劣、轮胎磨损消耗大的特点,提出可切换转向模式的矿用车转向系统,并建立280t矿用车多轴线转向机构的参数化模型。提出基于“当量理论转角”的多轴线矿用车转向系统优化设计方法,分析不同转向模式转角误差协同优化设计的可行性,协调匹配不同转向模式下的各轮转角误差。研究结果显示,优化后转向机构八字转向总体性能优于常规转向模式,与原始设计相比更加符合车辆运输工况的实际需求,优化目标加权当量转角误差值由优化前的3.021下降为2.550,下降幅值为15.57%,说明整体效果比较明显。研究结果对于设计多轴线车辆转向系统具有重要的指导意义和参考价值。

关键词：多轴转向 280 t矿用车可切换转向模式优化设计

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网格变形技术在车身改型设计中的应用研究

汽车工程 2012年第9期34卷 847-851页

作者：王园方剑光王婧人田林雳重庆长安汽车股份有限公司重庆401120 汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室重庆401120 同济大学汽车学院上海201804

本文中将网格变形技术应用于某基础车型的改型设计中。根据拟定的变形方案,改变白车身有限元模型的几何尺寸,高效地建立新车型的有限元模型,并通过有限元分析对其性能进行预测。结果表明,网格变形技术避免了设计对详细CAD数据的依赖和... 详细信息

本文中将网格变形技术应用于某基础车型的改型设计中。根据拟定的变形方案,改变白车身有限元模型的几何尺寸,高效地建立新车型的有限元模型,并通过有限元分析对其性能进行预测。结果表明,网格变形技术避免了设计对详细CAD数据的依赖和费时的仿真准备工作,缩短了车型开发周期,降低了开发成本,真正体现了CAE引导设计的理念。

关键词：车身网格变形改型设计

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虚拟仿真技术在汽车构造课程中的应用探索

实验室科学 2023年第2期26卷 92-95,100页

作者：田林雳胡楷雄袁晓红武汉理工大学汽车工程学院湖北武汉430070 武汉理工大学交通与物流工程学院湖北武汉430063

针对现有汽车构造教学环节存在的复杂汽车零部件二维图纸难以帮助学生理解结构原理、实物教学辅助模型功能展示不完全且更新换代慢、理论教学和实践教学环节脱节这三大“痛点”,采用虚拟仿真技术,建立虚拟汽车结构零部件模型库,完善教... 详细信息

针对现有汽车构造教学环节存在的复杂汽车零部件二维图纸难以帮助学生理解结构原理、实物教学辅助模型功能展示不完全且更新换代慢、理论教学和实践教学环节脱节这三大“痛点”,采用虚拟仿真技术,建立虚拟汽车结构零部件模型库,完善教学资源,提出“案例分析+理论教学”的教学改革方法。教学实践结果表明,虚拟仿真技术对提高学生的学习积极性和理解汽车构造课程中汽车零部件的结构及工作原理有很大帮助。

关键词：汽车构造虚拟仿真技术虚拟模型案例分析

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骨架式车身多材料及梁截面形状和尺寸优化

吉林大学学报（工学版） 2021年第5期51卷 1583-1592页

作者：马超高云凯刘哲段月星田林雳同济大学汽车学院上海201804 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070

针对骨架式车身提出一种以材料类型、梁的截面形状和尺寸为离散设计变量的结构优化方法。基于某概念骨架式车身,以其总质量、制造成本、多种载荷工况下指定点的位移和结构中的最大轴向应力均最小,而以第一阶固有频率最大为目标函数,进... 详细信息

针对骨架式车身提出一种以材料类型、梁的截面形状和尺寸为离散设计变量的结构优化方法。基于某概念骨架式车身,以其总质量、制造成本、多种载荷工况下指定点的位移和结构中的最大轴向应力均最小,而以第一阶固有频率最大为目标函数,进行多目标优化。使用改进的第三代非支配排序遗传算法求解该多目标优化问题,并且综合考虑了轻量化设计、制造成本及结构性能因素,最终筛选出合理的设计方案。优化结果表明:相较于单一的离散尺寸优化,本文提出的考虑多种类型设计变量的结构优化方法,使轻量化设计效果更加优异。

关键词：车辆工程多材料截面形状和尺寸离散优化轻量化骨架式车身

货币政策不确定性对企业全要素生产率的影响研究

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财经理论与实践 2024年第1期45卷 19-26页

作者：段进田林湖南大学金融与统计学院湖南长沙410006

依据2005—2021年A股上市企业数据,运用SVAR-SV模型,逐步分离宏观经济冲击和货币政策水平冲击,构建货币政策不确定性指数,考量货币政策不确定性对企业全要素生产率的影响。结果显示:相较于金融摩擦机制,货币政策不确定性主要通过实物期... 详细信息

依据2005—2021年A股上市企业数据,运用SVAR-SV模型,逐步分离宏观经济冲击和货币政策水平冲击,构建货币政策不确定性指数,考量货币政策不确定性对企业全要素生产率的影响。结果显示:相较于金融摩擦机制,货币政策不确定性主要通过实物期权和增长期权机制抑制企业全要素生产率增长;受企业异质性影响,货币政策不确定性对国有控股、中小规模和中西部企业全要素生产率的抑制效果更为显著。

关键词：货币政策不确定性全要素生产率 SVAR-SV模型