国家自然科学基金(51275365) 作品数:33 被引量:141 H指数:6 相关作者: 张华 鄢威 江志刚 张华 马峰 更多>> 相关机构: 武汉科技大学 重庆大学 元智大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 国家科技支撑计划 更多>> 相关领域: 机械工程 金属学及工艺 自动化与计算机技术 环境科学与工程 更多>>
基于神经网络与食物链算法的工艺参数的优化 2015年 为了减少堆焊过程中的能源消耗和提高批量加工的焊件合格率,建立了一种批量加工的堆焊工艺参数优化方法。首先选择焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数作为待优化工艺参数,焊接过程中的能源消耗和焊件合格率作为优化目标,并设置约束条件,在试验中获得优化目标与待优化工艺参数之间的离散关系并建立"黑箱"函数模型,然后用神经网络的隐式来表达输入、输出的函数关系。并利用食物链算法对形式未知的函数求优化解,求得的最优解所对应的工艺参数即为一定工艺条件下的最优工艺参数。在此堆焊工艺参数下进行批量生产可以减少能源消耗并提高产品合格率。 谢玉婷 张华 鄢威 张辉关键词:合格率 能耗 神经网络 食物链 生态文明下绿色制造评价与优化框架体系 被引量:6 2016年 基于生态文明和绿色制造的基本内涵,明确了生态文明下绿色制造评价与优化的研究对象和基本流程,提出了生态文明下绿色制造评价和优化的阶段理论,由此建立了生态文明下绿色制造评价与优化框架体系,为我国当前绿色制造理论和技术的发展提供了参考。 张绪美 张华关键词:生态文明 绿色制造 通用机械加工车间绿色制造系统工程方法 被引量:4 2012年 为了满足制造企业在资源环境方面的技术需求,一种实用的绿色制造系统工程方法(SEGM)被应用于车间制造系统的设计规划与通用机械生产过程的运行调度。论文根据车间制造系统的资源环境影响因素建立车间规划和生产调度的控制变量,基于系统工程学的基本原理建立包括通用机械产品生产过程在内的车间制造系统模型。论文讨论了面向资源环境属性的优化方法并利用人工生命方法的GA-CA算法求解,得到车间制造系统规划和生产调度变量的最优解,从而决定了资源和能量在车间制造系统中的运行方式。为了在实物生产中实现这些优化参数,论文针对通用机械产品的工艺设计、实物制造、生产调度和车间规划开发了实用的应用技术和工艺装备,进行了先进制造技术的集成创新,实现了车间制造系统的节能减排。论文以火电阀门机械加工车间作为系统应用案例进行研究,数据显示绿色制造系统工程方法对通用机械加工车间的资源环境改善有着积极的影响。 赵刚 张华 江志刚 鄢威 肖明 王艳红关键词:人工生命 面向低能耗的型腔加工刀具组合优化模型 被引量:1 2017年 现代数控铣削加工中,型腔加工是广泛面临的一类加工问题。由于型腔结构的复杂性,需多次更换不同的刀具才能完成对零件的加工。针对此情况可能出现能耗过多的问题,研究提出了一种面向低能耗的刀具最优组合方法。首先,在可用刀具的范围内,建立了以刀具序列为优化对象,以能量消耗为优化目标的优化模型;其次,利用了Dijkstra算法,以最短路径类比于最低能耗,对上述模型进行了求解;最后利用案例验证了所提模型及方法的有效性。该模型为今后研究型腔加工的能耗奠定了一定的基础。 曹云祥 张华 鄢威关键词:型腔加工 能量消耗 基于ANSYS的数控铣床立柱性能分析及结构优化 被引量:9 2017年 为改善机床的力学性能,提高整机加工精度,以XK714数控铣床立柱结构为研究对象,采用ANSYS Workbench建立其有限元模型进行优化分析。其静力学分析表明立柱结构整体可靠但设计过于保守,谐响应分析发现立柱前两阶固有频率偏低。运用局部灵敏度分析获取影响立柱性能的关键尺寸,并将其作为设计变量,以立柱的质量,前两阶固有频率和最大形变量作为指标进行结构优化。最终,立柱的一二阶固有频率分别提升15.487%和13.643%,最大形变降低2.32%,并且立柱减重达到10.31%。结果表明:该设计方法可以为机床零部件的设计提供借鉴。 董斌 鄢威 张华关键词:谐响应分析 结构优化 机械加工工艺单元多分辨率实体动态能效获取方法 被引量:5 2019年 机械加工工艺单元是机械加工过程的基本构成单元和活动的主体。为适应机械加工过程能量精细化管理的要求,通过分析机械加工工艺单元设备层、制造单元层的能量消耗动态特性,建立面向不同层级的能效指标体系。基于多分辨率实体(Multiple resolution entity,MRE)的思想,采用离散事件系统规范(Discrete event system specification,DEVS)的层次化建模方法,构建机械加工工艺单元MRE动态能效模型,获取工艺单元运行过程中能量利用率、能量消耗与有效产出(加工利润、合格品数量、材料去除量)等动态信息。结合Eclipse平台下的CD++插件对实际案例进行仿真分析,验证该方法的有效性。 朱硕 张华 张华关键词:离散事件系统规范 基于工艺参数响应曲面的干式铣削机床能效分析 被引量:7 2016年 针对干式切削加工能耗相对较高的问题,通过对数控铣床干切削加工过程的实时功率进行数据采集,采用响应曲面方法描述和分析了数控铣削加工各主要工艺参数与单位切削能耗和机床能效之间的定量关系。通过工艺参数对单位切削能耗和单位机床能耗的响应曲面及降维平面进行了分析,结果表明,增大工艺参数和材料去除率对于提升机床能效具有积极作用。此外,降低机床基础能耗占比、提高切削能耗占比,能有效提高干式切削机床能效。 赵刚 王强 阮丹 张学豪关键词:工艺参数 计及尺寸公差和配合的平面连杆机构优化设计 被引量:6 2017年 分析了设计与制造过程的关联性,考虑了杆长公差和孔轴配合对系统运动精度的影响,基于蒙特卡罗算法,提出了计及公差和配合的平面连杆机构优化设计方法,预测了制造后机构运动的误差.优化设计了含间隙连杆角位移机构,与经典的模糊稳健优化设计及稳健优化设计相比,误差的均值和标准差变化一致,说明了所提方法的有效性;将其拓展应用于不同配合的间隙模型优化,实现了设计阶段对机构运动误差范围的预测,为机构优化设计提供了一套可量化的评价体系. 王兴东 杨柏 孔建益 张华关键词:不确定性 平面连杆机构 尺寸公差 优化设计 基于BPMN的数控机床能耗多源动态特性建模及应用 被引量:4 2017年 针对数控机床能量源多、能量消耗动态变化复杂的特点,提出了一种基于业务流程模型和符号(Business process model and notation,BPMN)的数控机床多源动态能耗建模方法。依据数控机床不同子系统的功率特性,将其划分为时变能耗单元和非时变能耗单元,分析了其工作状态及耦合关系对数控机床能耗的影响;基于BPMN2.0规范,构建了能耗单元工作状态BPMN流程模型和BPMN耦合模型,提出了能耗单元工作状态能耗数据及耦合关系时序数据与BPMN模型的数据集成方法,构建了数控机床能耗多源动态特性模型。以某数控铣床加工过程为例验证了所述模型及方法的有效性。 鄢威 张华 江志刚关键词:数控机床 BPMN 基于熵权和TOPSIS法的再制造逆向物流模式决策研究 被引量:3 2016年 为有效进行再制造逆向物流模式选择,根据再制造逆向物流的特点,建立了包括社会性、技术性、环境性、资源性、经济性的再制造逆向物流模式绿色评价体系,并对各指标进行量化分析;提出了一种联合熵权法与TOPSIS法的再制造逆向物流模式决策模型,运用熵权法确定各指标权重,采用TOPSIS法进行再制造逆向物流模式决策。以某机床厂废旧机床主轴为例,验证了再制造逆向物流模式决策模型的有效性。 程宏 江志刚 向鹏 张华关键词:再制造 逆向物流模式 熵权法 TOPSIS