关键词： 机械设计   可变幅值   扑翼翻转   多模式飞行   流场模拟   动力分析  

摘要： 目前微型扑翼飞行器(MAV)在军事以及民用方面都正在普及,发挥着越来越重要的作用。扑翼生物在飞行过程中展现了其气动效率高、动作敏捷、可稳定悬停等优点。本文以扑翼昆虫为研究对象,提出了一种新型的扑翼飞行器,设计了一种可变旋转轨道半径的扑翼机械结构模型和控制系统。进行旋转半径变化时,芯片控制变轨电机转动,进而改变变位滑块距离旋转中心的位置,通过传动机构最终表现为扑翼拍动幅度的改变。针对设计的机械结构,进行坐标系建立和表达式的推导,同时利用XFlow进行流体仿真试验,通过基准试验、双翼变幅值仿真流体试验以及单翼变幅值仿真流体试验,得到相应的结论,验证了可变拍幅扑翼飞行器模型的合理性和可行性,为后续研究及样机制作提供了数据支持。

关键词： 机械设计制造   数字化   智能化   发展  

摘要： 随着我国综合国力持续提升,工业化进程稳步走向现代化,在机械设计制造领域表现较为明显。在科学技术不断发展以及市场需求不断增加的推动作用之下,机械设计制造行业面临着前所未有的机遇与挑战。传统的设计与制造技术工艺已经很难满足当下快速发展的需求,使得数字化与智能化成为行业升级转型的必然方向。基于此,文章针对机械设计制造的数字化与智能化发展展开细致探讨,希望能够为推动行业的创新与进步做出一份贡献。

关键词： 液压机械   控制系统   机械设计制造   PLC   系统设计  

摘要： 该文旨在探讨机械设计制造中液压机械控制系统的设计方法与应用。研究通过理论分析与实验验证相结合的方法,深入剖析液压机械控制系统的组成、工作原理及关键性能指标。在系统设计部分,详细阐述总体设计方案、关键部件设计、控制系统硬件与软件设计的具体步骤与考虑因素。通过构建实验平台,对系统进行全面的性能测试,包括精度、稳定性、响应速度等关键指标的评估。研究结果表明,该文所设计的液压机械控制系统能够满足预定功能需求,性能稳定可靠,具有较高的应用价值。

关键词： 人工智能技术   机械设计   机械制造   应用  

摘要： 随着制造业逐步朝着智能化、信息化以及自动化方面实现转型升级,人工智能技术在机械设计与制造领域当中的应用变得日益普遍起来。围绕着人工智能技术所起到的核心作用、系统的应用形式以及关键的实施策略展开较为系统的分析,去深入探讨它在推动机械行业发生变革并且不断向前发展这一过程中所具有的潜在能力。经过分析可以明确,人工智能在提高机械设计制造的工作效率、降低相关的成本开支以及推动产业结构朝着更加优化的方向发展等方面都具备着十分重要的价值。与此像BP神经网络、模糊推理系统、自动识别技术还有专家系统等一系列的人工智能工具,在实际的应用过程当中都展现出了颇为显著的良好成效,这些成效涉及到了智能感知、自主决策以及过程优化等诸多不同的方面。在此情况之下,从产品设计环节、智能监控方面、故障诊断工作以及资源调度等多个不同的维度出发,提出了一些与制造行业发展状况相契合的应用策略,希望能够为机械制造的智能化升级进程给予相应的理论方面的有力支撑以及实践操作层面的有益参考。

关键词： ANSYS仿真   “机械设计”   教学改革  

摘要： 随着工业4.0时代的到来和数字化技术的快速发展,传统的机械设计教学模式已难以满足现代工程教育的需求。“机械设计”作为机械类专业的核心课程,其教学效果直接关系到学生工程实践能力的培养。然而,在传统教学过程中,学生往往难以建立空间想象与理论计算之间的关联,特别是在复杂机械构件的应力分析、运动特性等方面存在认知障碍。文章将围绕ANSYS仿真技术在“机械设计”课程中的具体应用展开探讨,通过直齿圆柱齿轮传动、十字万向联轴器、蜗轮蜗杆传动和圆柱滚子轴承等典型案例,深入分析这种教学模式的实施效果和推广价值。

关键词： 绿色理念   机械设计   机械制造   应用  

摘要： 随着全球资源环境方面所面临的压力一天比一天大,绿色理念在机械设计制造这个领域当中所呈现出的重要程度也是越来越突出了。较为系统地去探讨了绿色设计理念在机械设计制造里面的运用价值以及其存在的必要性,着重对它给经济发展、社会健康还有生态环保所带来的推动作用展开分析,还深入且细致地阐述了节能环保结构设计、绿色材料的应用以及生命周期设计的具体实施路径,并且针对绿色制造工艺、废弃物循环利用以及和智能制造相结合的实际应用情况展开了相关探讨。研究得出的结果显示,将绿色理念全面且彻底地贯彻下去,一方面能够对提升机械产品对于环境的适应性以及资源利用的效率起到帮助作用,另一方面也能够推动机械制造业朝着可持续发展的方向前进,进而为实现工业绿色转型给予相应的理论层面以及实践方面的有力支撑。

关键词： 机械设计   可变功能   可供性   功能-结构-可供性耦合图模型   超边   改进多目标二进制布谷鸟搜索算法  

摘要： 针对可变功能机械产品功能转换设计过程中功构关系耦合复杂、功能结构不确定等问题，提出了考虑可供性的可变功能机械产品功能转换设计方法。首先，构建了功能-结构-可供性耦合图模型(MFSA)，以超边表达功构映射关系，有向边表达可供性关系，量化分析了产品因功能转换过程产生的功构耦合关系变化。接着，设计了功能转换结构选择策略，建立了以最小可供性理想度、最大结构间亲和度为目标的结构选择模型；然后，给出了引入动态步长因子、动态发现概率算子的改进多目标二进制布谷鸟搜索算法（IMOBCS），并完成了功能转换结构选择方案Pareto解集的排序择优。最后，以消防接口的功能转换设计为实例，更改了最优结构选择方案中的所有结构，解决了存在的设计冲突，完成了功能转换设计，对多个设计方案进行了对比。研究结果表明：该方法实现了消防接口的功能转换设计，能表达更复杂的功构耦合关系；仅通过改进筛选结果所含结构，解决了所有设计冲突；IMOBCS算法生成了包括22个方案的结构选择方案集合（Pareto前沿），其收敛所需迭代次数最少，形成Pareto前沿的效果最好；通过方案之间的对比，发现了所获取的消防接口功能转换设计方案具有更好的应急效能、安全性、设计质量。

关键词： 机械设计   拓扑优化   双向渐近结构优化方法   灵敏度过滤   收敛准则   非线性   微结构  

摘要： 针对双向渐近结构拓扑优化方法（BESO）中灵敏度过滤引发的原始信息偏差及算法收敛性不足的问题，提出了一种最低灵敏度区域更新法。首先，找出了灵敏度值在过滤前的最低一批单元在有限元划分后的网格中的位置信息（简称为最低灵敏度区域），在灵敏度过滤后，仅在最低灵敏度区域中进行了设计变量的更新，即可在不丢失网格无关滤波器的作用下，在一定程度上保障灵敏度过滤方法对灵敏度信息的偏差影响，确保算法仅在真正小的一批单元中更新设计变量，在一定程度上能够确保演化的正确方向；然后，判断了目标函数的稳定性，通过逐步缩小最低灵敏度区域，缩减了设计变量的更新范围，迫使结构的拓扑形状趋于稳定；最后，针对静载荷作用下的线弹性材料刚度最大化设计、几何非线性结构的刚度最大化设计以及微结构的剪切模量最大化设计，分别进行了对比验证。研究结果表明：最低灵敏度区域更新法比原BESO方法的总迭代次数降低了约16%，平均柔度降低了1.6%，平均迭代时长降低了约20%。该结果证明，最低灵敏度区域更新法可获得更优的解，并具有较好的收敛性，且提高了算法的收敛速度。

关键词： 柔性作业车间   工时不确定   DQN   工件动态到达  

摘要： 针对动态柔性作业车间中工件动态到达、工序工时不确定、机器与AGV（自动导引车）联合调度及AGV无冲突路径规划等问题，以减小化最大完工时间和总拖期及均衡机器利用率为目标，建立考虑工时不确定、工件到达时间、AGV资源和车间布局的联合调度模型。提出基于DQN（深度Q网络）的联合调度方法，通过在规则中嵌套基于时间窗的A-Star（A*）算法实现AGV无冲突路径规划。提出包含受影响工序及搬运任务右移重调度和完全重调度的组合重调度策略的动态调度方法，该方法引入完工时间偏差和总拖期偏差作为评价指标，以选择较优的重调度策略。最后通过在不同规模的案例上与其他算法对比，验证了所提联合调度算法的有效性，通过动态试验验证了动态调度方法的有效性与可行性。

关键词： 部分柔性车间调度   五金加工厂   AGV   遗传算法   贪婪方法  

摘要： 针对现有调度方法在部分柔性作业车间调度问题下适应性差，并缺乏对多AGV物流调度考虑的问题，提出了一种基于贪婪方法的改进遗传算法;考虑了多AGV环境下的部分柔性作业车间调度问题，建立以加工机器资源有限约束、多AGV物流规则约束、最小化最大完工时间为目标的数学模型;提出一种改进遗传算法，通过三段式染色体编码策略来同时解决工序加工顺序、工序所选择的加工机器、工序所选择的物流运输设备三个子问题，并引入随机数优化变异和双保留策略产生并保留优秀个体编码，提高了算法的搜索精度和收敛速度。在解码中加入贪婪方法，从而进一步减少完工时间;以某五金加工企业的层篮板和上U管加工车间为例，采用改进算法进行车间调度优化，结果表明该方法可以在搜索空间中精准获取有效的调度方案，从而验证了方法的可行性和优越性。