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基于多模型级联的VSV调节机构装配智能检错方法
1
作者 邹凯 武殿梁 +2 位作者 许汉中 周烁 于海文 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第16期117-129,共13页
在航空发动机可调静子叶片(Variable stator vane,VSV)调节机构的装配过程中,目前仍需要人工检测其连杆防松钢丝的装配正确性,效率低且易出错。为替代人工检错,提出了一种基于多模型级联的智能检错方法。该方法是多个卷积神经网络级联... 在航空发动机可调静子叶片(Variable stator vane,VSV)调节机构的装配过程中,目前仍需要人工检测其连杆防松钢丝的装配正确性,效率低且易出错。为替代人工检错,提出了一种基于多模型级联的智能检错方法。该方法是多个卷积神经网络级联的模型集成,其中包含检测模块、分类模块以及后处理比对检错3个部分。首先在检测模块上提出混合不同尺寸卷积核的深度可分离卷积与轻量化解耦头来对YOLOv5s进行改进,改进的YOLOv5s在测试集上的平均精度达到97.9%,相较于YOLOv5s、YOLOv8s分别提升了3.4%、1.5%。其次在分类模块上使用7×7深度卷积替代全局平均池化以改进ConvNeXt分类头,改进后性能得到提升,在连杆数据集和螺纹数据集上的准确率分别达到97.5%和95.4%。最后在后处理模块对两个分类模型的结果进行匹配,得出装配检测结果。利用现场装配车间采集的图片数据集对该智能检错方法进行验证,结果显示该方法平均精度达到92.7%,进一步验证了智能装配检错方法的可靠性。 展开更多
关键词 多模型级联 YOLOv5 ConvNeXt 装配正确性检测 可调静子叶片(VSV)调节机构
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基于遗传算法和最小二乘法的曲面匹配 被引量：28
2
作者 武殿梁 黄海量 +1 位作者 丁玉成 赵万华 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期285-288,共4页
针对基于最小二乘法的 ICP曲面匹配算法难以处理待比较曲面的局部大变形问题 ,提出一种改进算法。即采用遗传算法确定曲面初始相对位置以保证匹配优化结果为全局最优值 ,利用 ICP算法匹配结果构造偏差阈值 ,以此阈值过滤点群后再以最小... 针对基于最小二乘法的 ICP曲面匹配算法难以处理待比较曲面的局部大变形问题 ,提出一种改进算法。即采用遗传算法确定曲面初始相对位置以保证匹配优化结果为全局最优值 ,利用 ICP算法匹配结果构造偏差阈值 ,以此阈值过滤点群后再以最小二乘法进行匹配处理 ,消除局部大变形影响 ,获得合理的变换矩阵。以此变换矩阵变换初始点群再进行误差计算 ,从而获得理想的匹配结果。试验表明 ,该准则对局部大变形的处理效果优于常规的最小二乘 ICP曲面匹配算法。 展开更多
关键词 曲面匹配 误差评估 遗传算法 最小二乘法
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虚拟装配系统及其关键技术 被引量：24
3
作者 武殿梁 杨润党 +1 位作者 马登哲 范秀敏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1539-1543,共5页
基于约束识别和混合建模思想开发了一个虚拟装配系统(VAE).分析并构建了系统的功能模块和体系结构,研究了特征和网格混合建模、约束识别和求解以及实时碰撞检测等支撑VAE的关键技术,据此开发了基于PowerWall硬件系统的VAE原型系统.该原... 基于约束识别和混合建模思想开发了一个虚拟装配系统(VAE).分析并构建了系统的功能模块和体系结构,研究了特征和网格混合建模、约束识别和求解以及实时碰撞检测等支撑VAE的关键技术,据此开发了基于PowerWall硬件系统的VAE原型系统.该原型系统可以完成产品的装配工艺规划和装配操作培训,并具备简单的参数化几何建模功能. 展开更多
关键词 虚拟现实 虚拟装配 约束识别 碰撞检测
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虚拟装配环境中的装配模型表达技术研究 被引量：26
4
作者 武殿梁 杨润党 +1 位作者 马登哲 范秀敏 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期1364-1369,共6页
针对虚拟装配领域常用产品模型表达方法的信息完整性与操作效率之间的矛盾,提出面向过程的装配模型复合表达法,并应用于集成虚拟装配系统。该方法的装配模型主要包括层次结构的装配树模型、复合表达的零件模型、面向过程的约束模型和路... 针对虚拟装配领域常用产品模型表达方法的信息完整性与操作效率之间的矛盾,提出面向过程的装配模型复合表达法,并应用于集成虚拟装配系统。该方法的装配模型主要包括层次结构的装配树模型、复合表达的零件模型、面向过程的约束模型和路径模型。零件采用B-rep、面片和凸包等3种模型复合表达。集成虚拟装配系统的测试结果表明,该模型表达方法能够满足虚拟装配过程的信息表达要求,并能较好地支持虚拟装配过程中的实时交互。 展开更多
关键词 虚拟现实 虚拟装配 产品信息表达
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测量点群与标准曲面的匹配算法研究 被引量：9
5
作者 武殿梁 洪军 +1 位作者 丁玉成 赵万华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期500-503,共4页
用最小二乘法的曲面匹配算法来处理待比较曲面的局部大变形问题 ,具有较大误差 ,为此提出了一种新的贴合评判标准 ,以此来构造匹配优化的目标函数并进行匹配 ,不但能达到总体优化 ,还可以减弱局部大变形对匹配结果的影响 .因此 ,使用匹... 用最小二乘法的曲面匹配算法来处理待比较曲面的局部大变形问题 ,具有较大误差 ,为此提出了一种新的贴合评判标准 ,以此来构造匹配优化的目标函数并进行匹配 ,不但能达到总体优化 ,还可以减弱局部大变形对匹配结果的影响 .因此 ,使用匹配准则和最小二乘准则分别对某导轨和汽车靠背椅的标准曲面和测量点群进行了匹配 .研究结果表明 。 展开更多
关键词 测量 点群 标准曲面 匹配算法 匹配准则 误差评估
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光固化快速成型过程中零件变形的数值模拟 被引量：9
6
作者 武殿梁 丁玉成 洪军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期307-311,共5页
在对光固化快速成型过程中零件层间相互作用的力学行为进行分析后 ,提出了以固态降温收缩来模拟液 固收缩的思想 .据此建立的逐层累加的等效力学模型用作有限元分析 ,可借助ANSYS软件进行加工零件的应力、变形分析和预测 .试验结果表... 在对光固化快速成型过程中零件层间相互作用的力学行为进行分析后 ,提出了以固态降温收缩来模拟液 固收缩的思想 .据此建立的逐层累加的等效力学模型用作有限元分析 ,可借助ANSYS软件进行加工零件的应力、变形分析和预测 .试验结果表明 :以该力学模型计算出的结果与试验结果一致 ,可以很好地模拟光固化快速成型零件的翘曲变形 ,并由此改进零件的制作方案 ,如生长方向的选定 ,支撑的添加等 . 展开更多
关键词 光固化 快速成型 数值模拟 零件加工 变形机理 液-固收缩 翘曲变形 有限元分析
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集成虚拟装配环境中的多约束导航技术研究 被引量：12
7
作者 武殿梁 杨润党 +1 位作者 马登哲 范秀敏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期47-52,共6页
提出一种基于增量驱动和归约原理的多约束导航解算方法,该方法采用FOB的相对位姿变化量来驱动虚拟手、基于归约原理求解多约束运动导航,并将此方法应用于集成虚拟装配系统(IVAE)。实例表明,该方法能有效地处理FOB与虚拟手的位姿分离以... 提出一种基于增量驱动和归约原理的多约束导航解算方法,该方法采用FOB的相对位姿变化量来驱动虚拟手、基于归约原理求解多约束运动导航,并将此方法应用于集成虚拟装配系统(IVAE)。实例表明,该方法能有效地处理FOB与虚拟手的位姿分离以及多约束作用下的运动导航问题。 展开更多
关键词 虚拟现实 虚拟装配 约束导航
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VR环境中船舶交互式喷涂仿真技术研究
8
作者 赵悦 武殿梁 +1 位作者 禹文娟 张克非 《计算机仿真》 2024年第10期284-290,共7页
针对船舶喷涂仿真中模型网格大导致的模型上各点涂层计算不精确、涂层显示效果较差的问题,提出了一种虚拟船舶交互式喷涂涂层厚度精确计算与渲染显示方案。方案基于椭圆抛物面的涂层厚度分布模型实时计算厚度增量,将厚度增量累加存储为... 针对船舶喷涂仿真中模型网格大导致的模型上各点涂层计算不精确、涂层显示效果较差的问题,提出了一种虚拟船舶交互式喷涂涂层厚度精确计算与渲染显示方案。方案基于椭圆抛物面的涂层厚度分布模型实时计算厚度增量,将厚度增量累加存储为高分辨率厚度纹理贴图,根据名义干膜厚度将厚度贴图转化为显示颜色贴图后,利用两张显示颜色贴图结合ping-pong机制快速消除涂层裂隙,最后在进行基于变分逼近算法预分割的船舶部件模型上渲染显示喷涂涂层。以某型船舶机舱为对象,使用VR设备进行虚拟喷涂,验证了基于本方案开发的虚拟喷涂系统实时显示涂层、精确计算涂层厚度的功能,结果表明,所提方案计算速度快、厚度计算精度高、涂层显示效果好,上述方案可广泛应用于喷涂工艺仿真验证、交互式喷涂作业训练和机器人喷涂轨迹优化。 展开更多
关键词 船舶喷涂仿真 纹理贴图 涂层厚度分布 涂层显示
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面向复杂产品交互虚拟装配操作的并行碰撞检测算法 被引量：5
9
作者 武殿梁 朱洪敏 范秀敏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1640-1645,共6页
运动对象间碰撞检测是交互式虚拟装配的一个基本问题,提出一种虚拟环境中运动对象间的并行化碰撞检测方法.该方法使用一种并行的、基于区域分割和快速相交校验排序的分解算法来包围盒层次模型,检测计算时依据用户的操作动态决定碰撞检... 运动对象间碰撞检测是交互式虚拟装配的一个基本问题,提出一种虚拟环境中运动对象间的并行化碰撞检测方法.该方法使用一种并行的、基于区域分割和快速相交校验排序的分解算法来包围盒层次模型,检测计算时依据用户的操作动态决定碰撞检测对以减少检测计算量,同时基于微机和局域网的并行方法来计算模型间碰撞,两个模型间碰撞检测时使用包围盒层次树动态更新方法.随后,以某型汽车底盘虚拟装配时的实时碰撞检测来验证算法性能.结果表明,该方法可以快速建立包围盒层次树模型,并可在交互操作中完成给定精度的实时碰撞检测. 展开更多
关键词 虚拟现实 虚拟装配 碰撞检测 包围盒层次树
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逆向工程中基于能量法的参数二阶连续曲面构造方法研究 被引量：3
10
作者 武殿梁 洪军 丁玉成 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期30-35,共6页
针对反求过程中的单值曲面重构问题,提出一种基于能量法的曲面构造方法,给出了关于能量模型建立和边界条件处理的详细理论推导。提出的截面线构造方法、平面四边形域中间参数线自动生成、跨界导矢插值公式均可用作通用方法。随后以汽车... 针对反求过程中的单值曲面重构问题,提出一种基于能量法的曲面构造方法,给出了关于能量模型建立和边界条件处理的详细理论推导。提出的截面线构造方法、平面四边形域中间参数线自动生成、跨界导矢插值公式均可用作通用方法。随后以汽车前面板曲面构造为例说明了方法有效性和其他特点。 展开更多
关键词 逆向工程 能量法 参数二阶连续 曲面构造
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大型曲面类产品的快速制造技术研究 被引量：1
11
作者 武殿梁 洪军 +1 位作者 丁玉成 卢秉恒 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第14期1235-1237,共3页
为了快速开发出 1∶1人体仿真模型 ,提出基于网络的集成开发模式 ,再应用 3维反求、CAD再设计、快速成形和快速模具制造等先进制造技术完成模型的测量、曲面重构、零部件设计和样件制造 ,最终获得合格的人体仿真模型。应用表明 。
关键词 大型曲面类产品 逆向工程 CAD 快速成形
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逆向工程中的坐标归一化算法研究 被引量：1
12
作者 武殿梁 丁玉成 +1 位作者 洪军 任炜 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第z1期24-27,共5页
在三维物体反求中，以参考物体的棱边作为基准，提出一种新的坐标归一化算法——中间坐标法，分析了该方法的特点及适用范围。试验表明，本算法能很好地解决反求工程中多次装夹测量数据的坐标归一化问题。
关键词 逆向工程 坐标归一化 测量 算法
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增强现实智能装配辅助技术研究 被引量：8
13
作者 武殿梁 周烁 许汉中 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第13期26-32,共7页
将增强现实(AR)与3D数字化工艺及人工智能(AI)结合,实现装配现场的操作引导、信息感知和操作防错。首先依据人工装配的特点提出AR智能装配辅助系统的组成架构和应用模式,随后据此研究3D数字化装配工艺建模、现场AR注册/跟踪/融合显示、... 将增强现实(AR)与3D数字化工艺及人工智能(AI)结合,实现装配现场的操作引导、信息感知和操作防错。首先依据人工装配的特点提出AR智能装配辅助系统的组成架构和应用模式,随后据此研究3D数字化装配工艺建模、现场AR注册/跟踪/融合显示、利用AR实时图像通过AI图像处理算法提取装配特征信息等关键技术,基于系统组成框架和关键技术开发了AR辅助装配原型系统,并以航空发动机装配为对象进行应用验证。结果表明,AR辅助装配能够解决复杂产品人工装配中的操作提示、目标识别、操作引导与防错等问题。 展开更多
关键词 装配 增强现实 混合现实 人工智能 操作辅助
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基于FEM分析的板料冲压毛坯形状反算研究
14
作者 武殿梁 黄海量 +2 位作者 胡晓冬 洪军 丁玉成 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期79-83,共5页
利用覆盖拉延件成形过程的FEM分析结果,提出一种基于坐标变换和局部坐标不变性的毛坯反推算法,推导了反算公式,并给出可快速确定点所属单元的新算法。当使FEM输出中间网格数据后,该算法可用于h法和p法自适应网格划分。最后使用LS-DYNA95... 利用覆盖拉延件成形过程的FEM分析结果,提出一种基于坐标变换和局部坐标不变性的毛坯反推算法,推导了反算公式,并给出可快速确定点所属单元的新算法。当使FEM输出中间网格数据后,该算法可用于h法和p法自适应网格划分。最后使用LS-DYNA950对方盒深冲作h法自适应分析为例验证本算法,结果表明该方法可以较精确地预测出板料毛坯形状。 展开更多
关键词 板料冲压 反算 计算方法 毛坯形状 FEM分析
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基于分形几何的高度非线性过程虚拟仿真技术研究
15
作者 武殿梁 王玮 +1 位作者 胡勇 范秀敏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期194-196,200,共4页
针对一类高度非线性过程的虚拟仿真问题,提出一种虚拟环境下仿真新方案,即“物理行为模型+现象发生系统”,该方案由虚拟现实系统、基于分形几何建模、物理行为模型三部分组成,关键技术包括:物理行为模型与现象发生系统之间映射关系建立... 针对一类高度非线性过程的虚拟仿真问题,提出一种虚拟环境下仿真新方案,即“物理行为模型+现象发生系统”,该方案由虚拟现实系统、基于分形几何建模、物理行为模型三部分组成,关键技术包括:物理行为模型与现象发生系统之间映射关系建立方法;基于分形几何的复杂拓扑结构几何模型快速构造算法;虚拟环境下基于结点的大量复杂几何对象近似纹理快速处理算法;大量复杂几何对象的实时渲染问题。随后以散体岩石在圆锥破碎机破碎腔中的破碎过程虚拟仿真为例,说明方案的应用过程。 展开更多
关键词 虚拟现实 分形几何 非线性 仿真
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基于约束的虚拟装配技术研究 被引量：33
16
作者 杨润党 武殿梁 +1 位作者 范秀敏 严隽琪 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期413-419,共7页
为了实现基于约束的虚拟装配操作,给出了虚拟环境中装配约束的统一表达方法,以及约束与自由度的等价关系和运动自由度的归约等,提出了一套虚拟装配中的约束处理算法。首先,利用装配关系自动识别算法,判断两个零件几何约束元素之间的位... 为了实现基于约束的虚拟装配操作,给出了虚拟环境中装配约束的统一表达方法,以及约束与自由度的等价关系和运动自由度的归约等,提出了一套虚拟装配中的约束处理算法。首先,利用装配关系自动识别算法,判断两个零件几何约束元素之间的位姿关系是否在给定的误差范围内;其次,使用定位求解算法,使主动体零件在满足已经确认约束的基础上,以最小的位姿调整量满足新约束;最后,提出了基于广义坐标系的运动导航算法,根据装配零件满足的约束对其运动进行引导。这些算法已经应用于集成虚拟装配环境的系统中,实践证明它们能很好地支持集成虚拟装配环境的约束处理,实现了虚拟装配过程与实际装配过程的高度统一。 展开更多
关键词 虚拟装配 自由度归约 约束识别 定位求解 运动导航
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虚拟环境下产品装配技术的研究与实现 被引量：24
17
作者 杨润党 武殿梁 +2 位作者 邓华林 范秀敏 严隽琪 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期1220-1224,1232,共6页
为实现装配过程在虚拟环境中的映射 ,开发了一套虚拟装配系统 ,提出了虚拟装配系统的体系结构 ,对虚拟装配关键技术———虚拟手的建模、手势的定义和切换、虚拟手和零件的运动控制、实时碰撞检测算法、精确定位算法、图形用户界面以及... 为实现装配过程在虚拟环境中的映射 ,开发了一套虚拟装配系统 ,提出了虚拟装配系统的体系结构 ,对虚拟装配关键技术———虚拟手的建模、手势的定义和切换、虚拟手和零件的运动控制、实时碰撞检测算法、精确定位算法、图形用户界面以及虚拟装配过程的记录、编辑与反演等进行了研究 ,并给出了解决方案。在包围盒和凸包分解相结合碰撞检测算法的基础上 ,提出了基于“近似约束”和“碰撞定位”相结合的零件精确定位算法 ,大大减少了运算时间 ,提高了算法的效率。 展开更多
关键词 虚拟现实 虚拟装配 手势导航 碰撞检测
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逆向工程中的测量数据精简技术研究 被引量：61
18
作者 洪军 丁玉成 +1 位作者 曹亮 武殿梁 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期661-664,共4页
在分析角度-弦高联合准则法和包围盒法的工程适用特点的基础上,提出了同时基于角度-弦高简化法和包围盒法的改进型数据的直接精简方法,即利用包围盒法构造分割面,利用分割面将数据点云处理成按扫描线存储的"结构化"测量数据,... 在分析角度-弦高联合准则法和包围盒法的工程适用特点的基础上,提出了同时基于角度-弦高简化法和包围盒法的改进型数据的直接精简方法,即利用包围盒法构造分割面,利用分割面将数据点云处理成按扫描线存储的"结构化"测量数据,再利用角度-弦高联合准则法逐线精简.随后以铸造模板、汽车发动机罩及人头像为典型实例,分别对具有不同表面特征的测量数据点云进行了数据精简验证.结果表明,提出的方法同时具备2种数据精简方法的优点,且克服了该2种方法无法处理曲率变化大、附加特征多的表面测量数据的局限性,能够对测量数据进行直接而有效地简化,因此可以用于处理具有复杂附加特征的散乱测量数据. 展开更多
关键词 逆向工程 非接触测量法 数据精简
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挤压类破碎机破碎产品粒度分析 被引量：22
19
作者 黄冬明 范秀敏 +1 位作者 武殿梁 姚福生 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期201-207,共7页
为研制开发新型、高效、节能和环保的现代高能挤压类破碎机,基于破碎粉磨过程矩阵模型和挤压类破碎机破碎腔分层划分研究,建立挤压类破碎机层压破碎过程操作模型,为有效控制破碎产品质量提供了一种方法。利用RMT-150B岩石力学试验系统... 为研制开发新型、高效、节能和环保的现代高能挤压类破碎机,基于破碎粉磨过程矩阵模型和挤压类破碎机破碎腔分层划分研究,建立挤压类破碎机层压破碎过程操作模型,为有效控制破碎产品质量提供了一种方法。利用RMT-150B岩石力学试验系统对挤压类破碎机层压破碎过程进行模拟试验,对层压破碎过程进行深入研究,建立相应选择函数模型和破碎函数模型,为仿真优化破碎产品粒度奠定了基础。建立挤压类破碎机层压破碎粒度优化模型,并以国产PYB900圆锥破碎机为算例,经破碎机生产厂家物理样机验证了模型的可行性和可靠性。 展开更多
关键词 破碎机 层压破碎试验 总体平衡模型 粒度分布 散体物料 优化设计
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圆锥破碎机的多目标规划设计 被引量：21
20
作者 黄冬明 武殿梁 +1 位作者 范秀敏 姚福生 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期204-211,共8页
为研制符合新型层压破碎工作原理的圆锥破碎机,基于总体平衡模型和散体物料运动学特性,提出圆锥破碎机破碎腔型分层研究模型和腔型优化设计新方法。提出破碎机生产率计算新方法和圆锥破碎机操作模型,建立破碎机腔型优化、生产率优化和... 为研制符合新型层压破碎工作原理的圆锥破碎机,基于总体平衡模型和散体物料运动学特性,提出圆锥破碎机破碎腔型分层研究模型和腔型优化设计新方法。提出破碎机生产率计算新方法和圆锥破碎机操作模型,建立破碎机腔型优化、生产率优化和破碎产品粒度分布优化的计算模型。研究分析基于层压破碎原理的破碎腔型、生产率和破碎产品粒度之间的相互耦合关系模型,建立圆锥破碎机的多目标规划模型,能够为自主研制开发新型、高效、节能的现代高能圆锥破碎机奠定理论基础。 展开更多
关键词 圆锥破碎机 层压破碎 散体物料 总体平衡模型 优化设计
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