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3-UPU柔顺并联机构构型拓扑优化设计与实验测试

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包装工程 2019年第5期40卷 187-195页

作者：焦凡苇梁海龙中北大学朔州校区能源与机械工程管理部朔州036000

目的为了设计出具有x,y和z方向纯平动的微纳级精密定位装置。方法首先,运用旋量与逆螺旋理验证所设计的传统3-UPU并联机构运动特性;采用封闭矢量映射原理构建3-UPU并联机构的微分Jacobian,实现各关节与动平台的空间映射关系。然后,定义... 详细信息

目的为了设计出具有x,y和z方向纯平动的微纳级精密定位装置。方法首先,运用旋量与逆螺旋理验证所设计的传统3-UPU并联机构运动特性;采用封闭矢量映射原理构建3-UPU并联机构的微分Jacobian,实现各关节与动平台的空间映射关系。然后,定义优化问题的目标函数为结构刚度,约束函数为体积比,运动特性条件为微分Jacobian构造3-UPU柔顺并联机构的SIMP模型,并运用优化算法计算。最后,基于Ossmooth对优化构型进行CAD模型的提取,完成运动特性的力学仿真分析,此外,通过3D打印制造处理后的CAD模型,并完成运动特性的实验测试。结果仿真可得,优化后的构型柔度值从58.324 mm/N下降到25.993 mm/N;一阶固有频率从964.64 Hz提高到1362.26 Hz;沿x,y和z方向的微运动特性分别达到2.488,6.512,9.185μm;3-UPU柔顺并联机构优化构型的微运动特性与理论解处于同一微米级,并运用实验测试进行了验证。结论拓扑优化设计的构型具有微米级运动特性和微米定位精度,实验测试结果验证了该优化技术的可行性。

关键词：旋量与逆螺旋理论微分Jacobian矩阵拓扑优化技术实验测试

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半自动不能正常复原故障分析处理

铁路通信信号工程技术 2024年第6期21卷 30-36页

作者：王昱翔窦丽明王淑琴郄佃举尤玉淇王继柱中北大学太原030051 国家能源投资集团有限责任公司神朔铁路分公司朔西站区山西朔州038500 中国铁路太原局集团有限公司大同电务段山西大同037000

通过逻辑分析半自动接车站、发车站到达复原故障现象,确认故障情况下两站控制台显示器表示灯点灯情况,观察故障情况下两站复原电路继电器动作情况,测试故障情况下两站信号机械室分线盘接收、发送电压数值、幅度,观察脉冲信号时间长度,... 详细信息

通过逻辑分析半自动接车站、发车站到达复原故障现象,确认故障情况下两站控制台显示器表示灯点灯情况,观察故障情况下两站复原电路继电器动作情况,测试故障情况下两站信号机械室分线盘接收、发送电压数值、幅度,观察脉冲信号时间长度,进而充分运用信号集中监测回放故障现象,浏览比对故障情况下两站发送、接收负脉冲电压曲线状态、数据、幅度以及脉冲时间曲线状态、长度,达到精准判定故障范围,确认故障点,快速处理故障之目的。

关键词：逻辑分析半自动复原脉冲长度

基于改进遗传算法的悬臂起重机悬臂梁优化设计

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机械设计与研究 2014年第4期30卷 156-159页

作者：吴淑芳苏铁熊中北大学机械与动力工程学院太原030051 中北大学朔州校区山西朔州036000

针对悬臂起重机材料冗余量大、生产成本高的问题,在深入研究优化设计算法的基础上,通过分析悬臂起重机悬臂梁的受力情况,结合悬臂梁多采用工字钢的特点,将离散变量结构优化技术与遗传算法相结合,提出了基于改进遗传算法的悬臂起重机悬... 详细信息

针对悬臂起重机材料冗余量大、生产成本高的问题,在深入研究优化设计算法的基础上,通过分析悬臂起重机悬臂梁的受力情况,结合悬臂梁多采用工字钢的特点,将离散变量结构优化技术与遗传算法相结合,提出了基于改进遗传算法的悬臂起重机悬臂梁优化设计方法,构建了离散变量结构优化的数学模型和适应度函数,实现了悬臂梁结构的优化设计,验证了该优化设计方法的有效性,降低了生产用钢量,对工程应用具有一定的指导意义。

关键词：优化设计改进遗传算法离散变量适应度函数悬臂起重机

改进小波神经网络用于火电厂污染物排放量的预测

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计算机科学 2016年第S1期43卷 508-511页

作者：苏银皎苏铁熊王大振马理强中北大学机械与动力工程学院太原030051 中北大学朔州校区朔州036000 山西大学自动化系太原030013

小波神经网络是神经网络学习的一种,其网络结构与典型的BP神经网络类似,隐含层所用函数为小波基函数,改进的小波神经网络相比于之前在数据预测方面有了明显的提高。火电厂的污染问题是关系到整个国计民生的大问题,如果能将小波神经网络... 详细信息

小波神经网络是神经网络学习的一种,其网络结构与典型的BP神经网络类似,隐含层所用函数为小波基函数,改进的小波神经网络相比于之前在数据预测方面有了明显的提高。火电厂的污染问题是关系到整个国计民生的大问题,如果能将小波神经网络的预测能力应用于实际生产过程,将十分有助于促进国家经济发展,提高人民生活质量。

关键词：小波神经网络附加动量项 Morlet函数污染物预测

基于OptiStruct的开卷机主轴疲劳特性优化设计

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锻压技术 2018年第1期43卷 140-145,153页

作者：李传江尹松海宋马军中北大学朔州校区能源与机械工程管理部绍兴职业技术学院机电工程学院

为改善6 t级开卷机主轴在交变应力作用下引起的应力疲劳现象,运用OptiStruct对开卷机主轴的实际工况进行静力学分析,基于HyperMesh对其进行有限元前处理,运用Gerber法进行疲劳分析,并基于OptiStruct的应力雨流计数法和Miner理论求得开... 详细信息

为改善6 t级开卷机主轴在交变应力作用下引起的应力疲劳现象,运用OptiStruct对开卷机主轴的实际工况进行静力学分析,基于HyperMesh对其进行有限元前处理,运用Gerber法进行疲劳分析,并基于OptiStruct的应力雨流计数法和Miner理论求得开卷机主轴的疲劳损伤量和疲劳寿命.以主轴柔度最小化为目标函数,以疲劳寿命为约束条件,构建开卷机主轴的优化模型,并通过OptiStruct进行优化求解得到开卷机主轴的最佳形状.通过优化前后的力学和疲劳特性对比可得：优化后的开卷机主轴危险部位,应力集中现象降低的同时,疲劳寿命也显著提升.基于形状优化设计对开卷机主轴进行尺寸改进,有利于其力学、疲劳性能的改善,为改进开卷机主轴结构设计提供了理论依据.

关键词：开卷机主轴疲劳寿命疲劳损伤量静力学分析形状优化

循环流化床锅炉中回转式空气预热器腐蚀、漏风分析计算

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科学技术与工程 2015年第5期35卷 108-112页

作者：武世福苏铁熊张培华王曙光中北大学机械与动力工程学院太原030051 中北大学朔州校区朔州036000 山西平朔煤矸石发电有限责任公司朔州036003

烟气酸露点与空预器漏风率的准确计算对于电站锅炉的设计及尾部受热面的布置都非常重要;现有文献对两者的理论计算与实测值偏差较大,造成排烟温度偏高。为了进一步提高锅炉能源利用率,要求对酸露点与空预器漏风率的确定更加精确。结合... 详细信息

烟气酸露点与空预器漏风率的准确计算对于电站锅炉的设计及尾部受热面的布置都非常重要;现有文献对两者的理论计算与实测值偏差较大,造成排烟温度偏高。为了进一步提高锅炉能源利用率,要求对酸露点与空预器漏风率的确定更加精确。结合四分仓空预器在机组检修过程中存在的腐蚀、漏风问题,找出主要影响因素,对山西某电厂循环流化床(CFB)锅炉的烟气酸露点和空预器漏风率进行了计算,计算结果在锅炉实际运行中也得到了应用,并且可来指导空预器在锅炉实际运行过程中应该控制的运行参数,保证机组安全、经济运行。

关键词：四分仓空预器 CFB锅炉腐蚀漏风运行参数

CFB锅炉掺烧煤泥型煤深度脱硫及运行特性研究

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煤炭技术 2015年第1期34卷 327-330页

作者：李丽锋张翼张培华苏铁熊马理强杨玉环中北大学机械与动力工程学院太原030051 山西平朔煤矸石发电有限责任公司山西朔州036800 中北大学朔州校区山西朔州036000

煤炭洗选加工过程中排放出大量的煤泥,工业利用率低,针对循环流化床电厂干法脱硫剂过细石灰石粉扬析问题严重,设计一套掺烧煤泥型煤系统,将过细石灰石粉与煤泥压制型煤。通过分析掺烧煤泥型煤后床温、底渣和飞灰含碳量的运行特性,得出... 详细信息

煤炭洗选加工过程中排放出大量的煤泥,工业利用率低,针对循环流化床电厂干法脱硫剂过细石灰石粉扬析问题严重,设计一套掺烧煤泥型煤系统,将过细石灰石粉与煤泥压制型煤。通过分析掺烧煤泥型煤后床温、底渣和飞灰含碳量的运行特性,得出最佳掺烧比例;通过实验得出掺烧煤泥型煤脱硫效果好于原石灰石粉脱硫,实现煤泥资源的有效利用和循环流化床锅炉深度脱硫。

关键词：循环流化床锅炉煤泥型煤运行特性深度脱硫