刘华森
- 作品数：9 被引量：44H指数：5
- 供职机构：西南交通大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：四川省应用基础研究计划项目四川省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程交通运输工程自动化与计算机技术建筑科学更多>>
- 考虑二阶效应的空间刚架结构布局优化被引量：1
- 2019年
- 针对三维空间刚架布局优化问题,以七自由度节点梁柱单元二阶弹性理论推导考虑构件几何非线性和截面翘曲变形的非线性刚度矩阵,通过整合梁柱单元非线性刚度矩阵对刚架结构进行整体的二阶弹性分析,建立满足刚架结构强度、刚度和稳定性要求的布局优化数值模型;并针对复杂刚架结构布局优化数值求解问题,改进遗传搜索算法(GA),提出可靠拓扑和引导型遗传算法双向控制方法(KLGA).该方法一方面将拓扑变量从布局设计变量中分离,以构件重要度评定结构可靠拓扑变量组合,再与设计变量整合;另一方面将结构特有的引导信息加入算法中,为GA提供全局最优解的指引路径.通过两种典型的刚架算例表明二阶效应模型和KLGA算法的可行性和有效性,例如算例2中基于二阶效应模型的KLGA得到的最优结构质量比GA减轻了24.5%,波动幅度从9.61%提升到1.39%,算法更加稳定.
- 李银启程文明刘华森
- 关键词：空间刚架结构二阶效应
- 欠驱动的倒三角铁路集装箱门式起重机吊具动力学建模与分析被引量：8
- 2015年
- 针对铁路集装箱门式起重机吊具与起重机小车构成的强耦合、欠驱动系统,为研究集装箱吊具系统的动力学特性和影响因素,根据倒三角集装箱吊具的物理结构特点,建立集装箱吊具交替摆动的二自由度椭圆摆动力学模型;并应用第二类拉格朗日理论得到集装箱吊具摆动动力学方程;再根据集装箱吊具在大车运行方向和小车运行方向的不同运动条件,分别递推出求解吊具残余摆动的微分方程。仿真结果表明：当小车与集装箱吊具耦合摆动时,小车的制动力能够减小集装箱吊具残余摆动的最大摆幅和摆动时间;由于小车的耦合运动也会损耗集装箱吊具摆动的能量,因而当集装箱吊具在小车方向上运动时残余摆动的最大摆幅平均减少约11.7%;合理地控制起重机起升钢丝绳的长度和小车的运行速度,能够有效地将集装箱吊具残余摆动时间控制在5~10s内。
- 刘华森程文明易嘉伟
- 关键词：集装箱门式起重机欠驱动系统
- 基于防摇吊具的集装箱起重机半物理仿真系统
- 2013年
- 针对集装箱起重机学员培训周期长、安全性差等问题,提出一种基于3D图形渲染引擎(OGRE)的虚拟现实技术,实现集装箱起重机半物理仿真操作培训的方法。设计集装箱起重机司机室硬件操作平台,使用OGRE渲染引擎驱动集装箱货场的三维虚拟场景;建立防摇吊具摆动的动力学模型,模拟起重机吊具的残余摆动;并用以太网通讯实现起重机联动台等实物硬件与虚拟现实仿真软件的信息交互。解决仿真操作系统中的虚拟场景的驱动、吊具残余摆动的模拟、实物硬件与虚拟软件的实时通讯等关键问题。实验结果表明,该半物理仿真系统真实感强,对集装箱起重机驾驶训练有重要价值。
- 刘华森程文明任扬志
- 关键词：集装箱起重机虚拟现实软件半物理仿真防摇
- 柔性梁与带摆动荷载小车的耦合动力学分析被引量：7
- 2017年
- 起重机桥架结构的振动以及荷载的摆动会使桥架结构产生疲劳损伤并影响荷载的精确定位.基于荷载、起重小车组成的椭圆摆与移动质量通过桥梁模型,起重机柔性梁与带摆动荷载的移动小车多体刚柔耦合动力学系统,并采用拉格朗日方程推导了耦合系统的运动微分方程组.采用Newmark-β逐步积分方法进行数值求解,分析了起重小车的运动速度、荷载质量等参数对桥架结构振动以及荷载摆动的影响.研究结果表明:起重小车的运行速度会影响桥架结构的振型,桥架结构的最大振动幅度与荷载质量成正比;耦合系统桥架结构中点的挠度比采用ANSYS软件计算的静挠度增大4%;荷载的摆动导致起重小车的驱动力与驱动功率周期性地改变,起重小车驱动力以及驱动功率变化的幅度范围正相关于起重小车的加速度值.
- 刘华森程文明尹皓
- 关键词：柔性梁
- 抑制桥式起重机变频率摆动的优化复合输入整形器被引量：5
- 2015年
- 针对桥式起重机欠驱动吊车在惯性力等作用下会产生残余摆动的问题,提出基于起重机变频率摆动抑制的优化复合输入整形器主动控制方法。建立桥式起重机摆动的动力学模型,并研究桥式起重机摆动频率的概率分布;为增强桥式吊车残余摆动的抑制效果以及控制的鲁棒性,根据桥式起重机的摆动概率分布有针对性地设计优化的多模态复合输入整形器作为前馈控制输入。将前馈控制与桥式吊车自身的摆动频率特性相结合,从而提高桥式吊车控制系统的频率鲁棒性。经过优化的复合多模态复合输入整形器的控制,桥式起重机的摆动幅度下降。
- 刘华森程文明
- 关键词：欠驱动系统
- 基于中心引力算法的箱型梁面几何尺寸参数优化被引量：9
- 2015年
- 针对起重机箱型截面梁截面尺寸多变量有约束的优化设计问题,提出采用中心引力现代优化设计算法来优化设计主梁截面。首先根据起重机主梁的箱型截面几何参数以及主梁受力特点,以应力、扰度和工艺等约束条件建立主梁质量最轻的目标优化函数。采用罚函数法将有约束优化转化为无约束优化,并依据类天体运动的中心引力算法对箱型梁截面进行优化。仿真结果表明,该算法能够在整个可行解空间进行寻优,有效避免陷入局部最优解。优化后的主梁质量比传统设计方法减轻14.5%左右。
- 杨丁刘华森
- 关键词：全局优化
- 抑制吊重残余摆动的起重小车运动轨迹规划被引量：1
- 2018年
- 针对桥式起重机欠驱动吊重在惯性力等作用下会产生残余摆动的问题,对起重机吊重的摆动进行相平面分析,提出抑制吊重残余摆动的起重小车运动轨迹规划.首先建立有阻尼摆动的起重机系统动力学模型,采用相平面分析法研究3种起重小车加速度曲线对吊重残余摆动的影响.构建李雅普诺夫函数从而得到基于吊重等效能量控制的起重小车动态加速度运动轨迹曲线.仿真结果表明:基于吊重等效能量控制的起重小车轨迹规划能有效减小吊重的摆动幅度,起重小车的运行加速度曲线更为平滑.当起重小车加速度与吊重摆动的方向相同时,起重小车的加速度越大,吊重等效能量减少的速度越快.当吊重初始摆角为0. 087 rad时,基于吊重等效能量运动轨迹规划的起重小车在7. 9 s后使吊重摆动达到允许摆角范围内.
- 刘华森刘华森程文明
- 关键词：欠驱动系统相平面分析桥式起重机
- 基于改进遗传算法的旅客列车席位分配组合优化被引量：8
- 2016年
- 为了合理分配各车站的车票票额、提高铁路客运收入,根据旅客列车停靠多站的实际情况,建立列车席位与车票关系数学模型;根据数学模型和铁路客流的特点对遗传算法进行改进,定义与席位状态相对应的车票编码方法,通过在车票编码中增加判别符号,以区分乘车区间车票需求的组合情况;由于列车席位分配具有多背包问题的特点,其本质是列车席位组合优化问题,因此,通过定义乘车区间车票需求的组合交叉规则和在优化运算过程中始终保持原始乘车区间车票需求不变的前提下,以车票收入和列车客座利用率最大为优化目标,采用改进的遗传算法选择优秀的子代进行迭代,逆向求解各车站的票额分配数额,并同时完成旅客列车席位的分配与组合优化。通过算例验证了模型和算法的有效性。
- 刘华森程文明张铭奎
- 关键词：铁路客票票额分配席位分配
- 机器视觉用于集装箱吊具定位系统设计被引量：6
- 2019年
- 针对国内集装箱起重机操作人员凭经验完成吊具与集装箱、集装箱与卡车的对位作业,其工作强度高、装卸效率低、自动化水平不足、易产生安全事故的问题,对双目机器视觉用于集装箱吊具定位系统的工作原理与图像处理等方面进行了理论分析和实验研究,完成了系统整体构建,达到了预期系统设计目标。在实时图像处理、恶劣天气条件下预处理图像方法、集装箱颜色自动识别等方面提出了解决方案,为双目视觉实时处理技术提供了软件系统平台。
- 漆静程文明刘华森
- 关键词：集装箱机器视觉图像
