理论与方法研究

  • 基于数值模拟的双箱梁起重机风载荷研究

    吴学阳;程文明;王玉璞;菅凌霄;

    用计算流体力学(CFD)方法模拟了双箱梁周围的风场绕流特性,不仅得到流场的压力、速度和涡旋的分布,还计算了箱梁截面的体型系数、挡风折减系数。对不同尺度的箱梁结构进行数值模拟分析,得出体型系数变化规律,并将数值模拟结果与国内外研究结果对比,分离箱梁的气动减阻优势使其与《规范》中单梁相比体型系数较小。由于涡流的影响,使后梁所受载荷转向,挡风折减系数出现一零点值。

    2016年02期 No.300 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 359K]
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  • 基于AutoCAD的柔性机构伪刚体模型建立与性能分析

    闵健;张然;李双亮;褚金奎;

    提出了一种在AutoCAD中建立柔性机构伪刚体模型并对其进行性能分析的方法:将柔性机构分类并单元化;利用AutoCAD提供的API,借助参数化建模技术,创建柔性机构构件库;定义构件单元属性,生成机构单元刚度矩阵,获得单元伪刚体模型;经过坐标变换等,得到机构总刚度矩阵,完成伪刚体模型的建立;通过自定义载荷,对伪刚体模型进行性能分析。基于所开发程序,以一种3-RRR平面微定位平台为研究对象,进行了伪刚体模型的建立和性能分析,并将分析结果与ANSYS仿真结果进行了对比,验证了模型的正确性及应用程序的有效性。

    2016年02期 No.300 5-7+11页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K]
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  • 气缸O型圈动密封及温度场有限元分析

    纪军;阎宏伟;

    利用ANSYS建立FESCO气缸O型密封圈二维轴对称模型,对不同结构参数对密封圈的静态和动态密封特性进行研究,在结构分析的基础上,利用黏弹性力学和摩擦热分析机理,将热源归结为摩擦生热和机械滞后生热,进行了温度场分析。仿真结果表明:随着气体压力和预压缩率增加,接触应力和Von Mises应力增加。当施加往复运动载荷时,由于橡胶非线性将产生最大接触应力的波动,且外行程密封优于内行程。摩擦生热产生在缸筒和O型密封圈滑动区域,机械滞后导致O型圈中心区域节点温度最高。两者共同作用会产生很高的温度场,因此应该限制压缩率和相对滑动速度。

    2016年02期 No.300 8-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 421K]
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  • 水冷型热管散热器水冷板结构的数值模拟及试验研究

    杜雪涛;王玉珏;李勇;曾志新;

    设计三种不同流道结构的水冷型热管散热器的水冷板,利用有限元分析软件Fluent,采用基于压力的分离算法和标准K-ε湍流模型对水冷板的温度分布、流动压力损失等方面进行模拟比较。模拟结果表明:采用串并联的槽道结构比单纯的串联结构槽道,具有更好的传热效果以及阻力特性。最后选用流体的压力损失最小直流道串并联结构作为水冷板结构进行试验研究,在水流量0.75L/min时,满负载运行CPU温度稳定在50℃,进出水温差稳定在4.7℃,试验测试和数值模拟数据基本吻合,验证了数值模拟方法的合理性以及水冷型热管散热器在服务器散热应用的可行性。

    2016年02期 No.300 12-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 601K]
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  • 车辆紧急变道避撞安全距离建模与仿真研究

    刘存星;魏民祥;顾亮;

    针对当前汽车避撞控制方法采用制动操作导致的交通效率低下问题,进行了基于变道策略的紧急避撞研究。首先选取了较优变道轨迹模型,并对变道操作前是否应利用最大强度制动调整速度进行了讨论,在此基础上建立了安全距离模型。之后利用Carsim与Simulink搭建了联合仿真平台,同时应用模糊PID控制器,实现了闭环反馈控制。80km/h、100km/h、120km/h三种速度情况下的联合仿真结果表明,采用变道操作能够缩短安全距离,同时仿真轨迹与理想轨迹基本重合,说明所建立的安全距离模型准确有效。

    2016年02期 No.300 17-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 442K]
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  • 一种基于数据融合的巡检机器人里程计算方法

    周鹏;吴功平;王伟;杨智勇;

    为克服传统巡检机器人里程计算方法易受行走轮打滑而产生误差的难题,提出了一种基于数据融合的里程计算方法,提高了巡检机器人里程记录的准确性。针对双悬臂对称布置的巡检机器人构型,对其驱动轮打滑机理进行了分析,揭示了驱动轮打滑原因及规律;设计了一组里程测量单元,结合行走轮的编码器计数,提出了一种基于信任度的数据融合里程计算方法。通过在模拟线路和实际线路上进行大量实验,里程计算误差保持在0.15m以内,结果表明该方法有效提高了机器人里程计算的准确性,能够满足机器人定位、巡检及自主运行要求。

    2016年02期 No.300 21-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 537K]
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  • 面向创新方法的切削工艺知识库研究

    王志勇;赵武;王晨;

    传统切削数据库通过数据查询,实例推理和规则推理来生成工艺方案,而面对大量的非典型切削工艺问题却无能为力。为了扩展切削数据库的应用范围,辅助工艺人员解决非典型切削工艺问题,基于混合推理和工艺创新设计方法,提出一种面向创新的切削工艺知识库模型。该知识库的关键技术在于:基于切削工艺实例的标准化表示构建实例库;基于切削工艺标准建立推理规则;基于工艺问题分类建立创新方法的策略。最后,基于上述模型,构建了切削知识库的结构、框架和原型系统。

    2016年02期 No.300 26-28+33页 [查看摘要][在线阅读][下载 468K]
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  • 电液比例泵控马达系统动态特性分析

    高翔;朱镇;曹磊磊;朱彧;

    建立了电液比例泵控马达系统数学模型,包括电液比例伺服机构,泵控马达机构和传感器。电液比例伺服机构主要由PWM放大器、电液比例控制阀和阀控液压缸组成,泵控马达机构主要由斜盘式轴向柱塞变量泵和定量马达组成。对该闭式系统运用Matlab/Simulink进行仿真分析,并进行试验验证。仿真分析和试验验证都表明:排量比主要由电压信号控制,马达转速主要由泵转速和电压信号共同控制。正常工作时,外负载对系统几乎没有影响;当系统所受外负载力过大时,导致系统在恶劣工况下运行。

    2016年02期 No.300 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 567K]
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  • 梭式止回阀工作性能的研究与分析

    罗月迎;王雅萍;伍运霖;赵冬梅;

    以安装在输水管路上的梭式止回阀为主要研究对象,运用Fluent软件对梭式止回阀和旋启式止回阀的开启过程进行数值模拟,通过压降得出两种阀的流阻系数,与旋启式止回阀相比,梭式止回阀的流阻系数偏大,能量损失较多,并简要从流场和阀结构方面进行了分析;通过对梭式止回阀的速度矢量图,湍动能云图等的分析,找出其产生喷流噪声、涡流噪声和湍流噪声的原因和位置;并对梭式止回阀进行泄漏量试验,表明梭式止回阀的安全性和密封性均符合工作要求。

    2016年02期 No.300 34-36+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 540K]
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  • 冲裁条带剪切下料问题的一种求解算法

    车念;张军;潘立武;

    金属板材经常采用剪冲工艺分割出零件毛坯。首先在剪切阶段用剪床将板材剪切成条带,然后在冲压阶段用冲床将条带冲压出所需的毛坯。讨论条带最优剪切下料方案的设计问题。文中首先提出一个生成条带最优三块布局方式的递归算法;然后采用基于列生成的线性规划算法迭代调用上述布局方式生成算法,每次都根据生产成本最小的原则改善目标函数并确定各种毛坯的当前价值,按照当前价值生成一个新的布局方式,最后选择最优的一组布局方式组成下料方案。采用例题将文中下料算法与文献中T型下料算法进行比较,实验计算结果表明,文中下料算法板材利用率高于T型下料算法,并且计算时间合理。

    2016年02期 No.300 37-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 507K]
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  • 改进偏差耦合补偿的反演同步控制算法的研究

    程文雅;罗亮;刘知贵;

    随着现代化生产对高精密加工技术的要求越来越严格,许多自动化装备如数控机床、工业机器人等,在运行过程中必须要保持多轴同步。在研究了现有的耦合补偿同步算法不能很好的解决多轴系统复杂的非线性问题后,文中运用反演控制算法将复杂的非线性系统逐步分解为简单的子系统,并使得各子系统沿着设计的滑模面稳定收敛。此外,选择耦合误差为各轴位置误差的平均值和同步误差之差的定义方式,使得耦合误差线性化,改进了传统耦合误差中的同步误差积分项,简化了误差项的设计。最后,在三台电机构成的多轴系统上进行仿真验证,结果表明该算法同步稳定性能高,收敛速度快。

    2016年02期 No.300 41-44+48页 [查看摘要][在线阅读][下载 627K]
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  • 奥氏体不锈钢焊接残余应力的数值模拟与测定

    钟诚;惠虎;

    奥氏体不锈钢因其低导热性和大膨胀系数,会导致较高的焊接残余应力。由于通常情况下奥氏体不锈钢不作焊后热处理,探究其焊接残余应力对设计制造及后续安全评定有着重要意义。使用有限元数值模拟、X射线衍射法、应力释放法三中方法针对奥氏体不锈钢焊接残余应力分布展开研究,并比较了三中方法的特点和适用情况,分析了实验值和模拟计算结果之间产生差异的原因,并认为304奥氏体不锈钢的最大焊接残余应力接近甚至超过材料的非比例延伸强度。

    2016年02期 No.300 45-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 668K]
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  • 连铸机大包回转支承故障诊断系统研究

    黄争艳;孔建益;祁华;刘钊;

    回转支承是连铸机大包回转台上的重要旋转部件,其安全稳定性对于大包回转台正常运行至关重要,因此需要高效准确的轴承故障诊断方法来诊断回转支承在运行过程中出现的异常现象。传统的轴承故障诊断方法大多依赖于专家经验,不能完全解决这类问题,需要开发一套有效的轴承故障诊断系统。首先分析了回转支承的主要破坏形式,提出基于模糊决策的回转支承故障诊断方法。在此基础上设计了连铸机大包回转台状态监测与故障诊断系统的总体方案,并对监测的物理量、测点布置、数据采集方式、分析方法、软件系统的总体和功能模块设计等问题给出全面解决方案。系统在实际轴承故障诊断应用中运行稳定,实现了预定的设计目标。

    2016年02期 No.300 49-51+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 608K]
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  • 多自由度人体垂向振动模型建立与研究

    屈国庆;陈春俊;林建辉;邓力;

    为准确模拟高速列车运行过程中人体振动情况,针对既有研究对人体各部位进行单独分析时自由度较少的限制,提出了人体坐姿九自由度垂向振动动力学模型,利用样条插值对实验值数据进行扩充并依据最小二乘原理对模型参数进行辨识,同时对模型进行振动响应分析。结果表明:考虑上下肢振动的九自由度人体垂向振动模型具有较高的准确度;人体振动情况与车体有较大差异;在相同的激励作用下,人体不同部位振动响应差异也较大,为高速列车乘坐舒适性的提高提供了相关理论参考。

    2016年02期 No.300 52-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 632K]
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  • 货运索道小车紧固抱索器螺栓的选取

    陈子龙;景文川;余容;何朝明;

    随着我国电力工业的飞速发展,国家对输电线路的施工中的物资运输也越来越重视,索道运输作为在输电线路中一种新的运输方式,凭借了自身成本低、施工方便并且不受气候影响等诸多优点,已经在输电线路施工中广泛应用。国内货运索道大多数采用基于螺栓的固定式抱索器,因此确定螺栓预紧力对保证货运索道成功运行并且降低危险系数是至关重要的。针对现在常用的小车抱索器进行分析计算和现场实验,成功解决了螺栓预紧力的确定以及螺栓的选取问题,对货运索道技术的发展具有实际的推动作用。

    2016年02期 No.300 56-58+63页 [查看摘要][在线阅读][下载 650K]
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  • 基于IPP图像处理的粉末药型罩面密度评价方法

    董众豹;王续跃;李晓杰;王连吉;

    旋压加工药型罩孔隙及成分的分布均匀程度会影响药型罩微元质量分布的均匀性,从而影响射流的射孔效果。通过药型罩微元质量分布对射流影响的分析,提出了面密度的概念,运用IPP图像处理软件计算面密度的均匀性系数,以此来表征药型罩微元质量分布的均匀性,为检测药型罩旋压加工的加工质量提供数据参考。进行SDP44-1药型罩轴向和周向的金相图分析,计算面密度均匀性系数,结果表明除头部外,罩壁其他部位面密度均匀性良好,均匀性系数平均值小于0.3;头部由于压制中承受压制力较大,压实效果较好,故面密度均匀性系数值较其他部位大。

    2016年02期 No.300 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 779K]
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  • 加速工况下高速圆柱滚子轴承打滑分析

    丁洪福;景敏卿;王风涛;刘杨;

    针对高速轻载圆柱滚子轴承打滑问题,在考虑轴承涡动、径向游隙变化和内圈加速工况基础上,建立了高速轻载圆柱滚子轴承运动学和动力学模型,研究了有无涡动、不同径向载荷、内圈加速度和径向游隙等因素对圆柱滚子轴承打滑特性的影响。研究结果表明:在轴承加速过程中,保持架转速、打滑率和油膜厚度均随时间呈上升趋势,但当涡动存在时会使保持架转速、打滑率和油膜厚度在上升过程中出现抖动;增大径向载荷和径向游隙有利于减小保持架的打滑率。

    2016年02期 No.300 64-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 715K]
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  • Bootstrap法的拖拉机故障规律性研究

    敖长林;王艳芳;

    进行拖拉机故障跟踪试验,得到拖拉机运行现场故障数据。基于随机过程理论,用非齐次泊松过程构建故障强度函数的数学模型。应用Bootstrap自助抽样方法,构建故障强度模型的参数估计与非参数估计方法。结合故障跟踪试验数据,得到拖拉机使用初期的故障强度曲线,揭示了使用初期拖拉机的故障规律性。对比参数估计与非参数估计两种方法,计算累积故障强度与实际累积故障次数之间的均方误差,得出非参数估计的故障强度曲线更接近试验的实际过程。研究方法与结果为进一步提高拖拉机可靠性及精益性设计提供了理论指导。

    2016年02期 No.300 68-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 703K]
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  • 表面凹坑对点接触脂润滑油膜特性的影响

    彭朝林;王超;肖梅;

    通过数值计算方法,研究了点接触脂润滑摩擦副表面存在凹坑时油膜厚度和油膜压力的分布规律,并与光滑表面条件下的油膜特性进行了对比。研究结果表明:点接触脂润滑摩擦副表面存在凹坑时,在凹坑边缘位置会出现油膜压力峰,而在凹坑中心周围油膜压力值较低;靠近入口处一侧凹坑边缘位置油膜厚度出现"凹陷"现象,润滑脂流经凹坑时油膜厚度则会"跃升";凹坑引起油膜压力和油膜厚度分布的变化会随着凹坑位置的变化而相应的变化;表面凹坑不利于点接触脂润滑摩擦副的润滑。

    2016年02期 No.300 73-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 650K]
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  • 轴承滚道局部故障与其振动特性的影响研究

    韦尧兵;闫淑萍;王风涛;

    考虑到滚动轴承结构的复杂性,为了便于分析,现有故障分析模型引入了过多假设,并无法真实滚子与滚道故障区域之间的作用机理以及滚子的运动状态。为了弥补这一不足,针对圆柱滚子轴承支撑旋转机械系统,以Gupta模型为基础建立高效实用的故障轴承系统动力学模型。在该模型中,放弃以往模型中滚子匀速公转假设,考虑滚子与滚道之间的滑动作用,以及各部件的重力和离心力等因素的影响,并引入半正弦函数描述轴承内滚道和外滚道局部故障,最后采用变步长龙格-库塔方法进行求解,分析了滚道故障对轴承振动特性和滚子运动特性的影响规律,为圆柱滚子轴承故障诊断提供了理论依据。

    2016年02期 No.300 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 789K]
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先进制造技术

  • 磁性珩磨钢座CBN珩磨条研发

    庞鸿飞;李斌;李雪红;姚新改;

    磁性珩磨是利用磁力驱动原理对非导磁材料管件内表面进行磨削加工的一项新技术,目前已经获得良好进展,但珩磨条磨损量过大直接影响了磁性珩磨系统的稳定性,进而影响管件内表面的加工质量;对珩磨条进行磨损机理分析和结构优化设计,提出并设计了钢座CBN珩磨条,可使磁引力提高约51.64%,磨削效率显著提高;通过磨削加工实验,结果表明:钢座CBN珩磨条能够使不锈钢管内表面粗糙度降低至0.4um以下,且磨损量仅为微晶刚玉珩磨条的1/40,使系统稳定性大大提高。

    2016年02期 No.300 81-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K]
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  • 铜阳极板自动提取机的改进设计及运动仿真

    郭年琴;戚振昆;乔保蒙;

    铜阳极板自动提取机是铜圆盘浇铸系统中提取浇铸铜板的重要工作装置,介绍了铜阳极板自动提取机的机构组成及工作原理。针对原自动提取机工作过程中存在的晃动过大、发生滑板、掉板、部分零部件磨损严重等问题,对其进行了机构改进设计,利用三维软件SolidWorks对改进前后的自动提取机进行运动轨迹,速度,加速度仿真分析。结果表明,改进后采用四杆平行四边形平动机构,提取机运行平稳,工作更可靠,有效的解决了晃动过大、发生滑板、掉板、零部件磨损严重的问题。

    2016年02期 No.300 84-86+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K]
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  • TC4钛合金单道激光熔覆的工艺研究

    张德强;刘贤德;李金华;

    为了得到TC4(Ti-6Al-4V)钛合金单道激光熔覆的最佳工艺参数组合,在TC4钛合金表面熔覆Ni60A粉末。采用IPG光纤激光器和同轴送粉系统进行激光熔覆实验,找出激光功率、送粉电压和扫描速度对熔覆层外观几何尺寸的影响规律以及对表面硬度、显微硬度和微观组织质量的影响,通过相互分析对比,找到一组最佳的工艺参数组合。当激光功率500W、送粉电压12V、扫描速度2mm/s时,得到的单道熔覆层外观形貌平整,表面硬度和显微硬度最高,并实现了良好的冶金结合。

    2016年02期 No.300 87-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K]
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  • 工程车辆转向系统动态特性研究

    方桂花;常福;司润霞;

    新型线控液压转向系统与原转向系统相比,具有很多突出的优点,其在工程车辆上的应用目前处于初级阶段,且其控制方式常采用传统的PID控制,但是转向系统具有低阻尼、非线性等性质,所以传统的PID控制不能达到良好的控制效果,从而常出现转向滞后不稳等问题。因此,设计了适合该系统的模糊自适应PID控制算法,目的是解决转向滞后和转向不稳等问题,其进一步提高该系统的动态特性。该设计通过Simulink与AMESim联合仿真,对比相同输入信号下的两种控制对该系统动态特性影响。结果表明:本设计算法的响应速度比原来算法的响应速度大约提高了0.5s,且基本无超调,动态特性较好。

    2016年02期 No.300 91-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 462K]
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  • 串联稳压气源的复合模糊PID控制策略

    胡佳成;程阳;李加福;李东升;

    针对气源压力波动引起气体静压节流器气膜振动的问题,设计了一种高准确度稳压气源。在结构上,该气源采用两个大容量储气罐串联的设计方案。在控制方法上,提出了复合模糊PID控制策略,并其与传统的模糊PID控制进行了对比。实验结果表明,两个储气罐串联时气压的波动要比单个储气罐低0.6%左右;采用复合模糊PID控制策略,充气时间可减少73.3%左右,同时避免了超调的产生;流量在(5~15)L/min范围之内,该系统可获得一个较为理想的稳定状态,相对误差小于2%,不仅满足了节流器的要求,而且为稳定高压气体的获得和控制提供了一种新的思路。

    2016年02期 No.300 94-97+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 613K]
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  • EMD方法的改进研究及其在机械信号中的应用

    张袁元;辛江慧;周祥;王刚;

    机械振动或声学信号的处理是状态监测及故障诊断的基础。探讨了经验模式的分解特性,将相干分析应用于判定分解中虚假分量,以避免虚假分量和微弱信号的误判;其次研究了信号各频率能量比例对EMD分解时虚假分量的影响,提出了增加大幅值的高频分量可以减小虚假分量比例的方法;然后基于白噪声的EMD分解特性,提出了以叠加多次有色噪声改善EMD模式混叠的方法,同时仿真分析了其优越性,最后将改进的EMD系统方法应用于旋转机械噪声和排气系统振动信号的特征提取,验证了新方法的可行性。

    2016年02期 No.300 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 643K]
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  • 8kA稀土电解槽阴极对电场影响的数值模拟

    逄启寿;王飞;郜飘飘;徐金;

    针对电解过程中稀土电解槽的电能消耗大以及电极腐蚀严重等问题,利用商业软件ANSYS对8kA稀土电解槽不同阴极直径和和不同插入坩埚内的深度的电场进行数值模拟,发现当阴极直径增大时电解槽内收集器附近电压随之降低而阴极表面的电流密度随之增大,随着阴极插入坩埚深度的增加阴极表面的电流密度分布更加均匀,结合实际生产经验,阴极直径控制在70mm左右阴极插入深度控制在410mm左右对降低电能消耗提高生产效率最为有利。根据研究结论能够帮助确定8kA稀土电解槽合理的阴极直径尺寸和位置,为该型电解槽结构优化提供参考依据。

    2016年02期 No.300 103-105+109页 [查看摘要][在线阅读][下载 501K]
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  • 3-RRC型并联机器人动力学分析向量键合图法

    王中双;邹鹤;陶洋洋;杨洪澜;

    为提高空间并联机器人系统动力学分析的效率及可靠性,提出了相应的向量键合图法。根据3-RRC型并联机器人构件间的邻接关系,将空间运动刚体、空间旋转角及圆柱铰的向量键合图模型组合起来,建立了3RRC型并联机器人向量键合图模型。针对微分因果关系及非线性结型结构给空间并联机器人机构自动建模与动力学分析所带来的代数困难,提出了有效的增广方法。应用相应的算法,实现了3-RRC型并联机器人系统计算机自动建模与动力学分析。通过实际算例说明了所述方法的可靠性及有效性。

    2016年02期 No.300 106-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 596K]
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  • 光传输管道清洗机器人控制系统设计与研究

    刘雷;赵吉宾;陈月玲;刘殿海;

    在对光传输管道的结构特点进行调研分析基础上,对用于清洗此类管道的机器人控制系统进行了研究。设计了包括视觉系统和机器人行走控制两部分的运动控制系统。视觉系统负责采集数据并对数据进行处理后计算机器人的偏移量和偏移角度;机器人行走控制主要由纠偏控制与舵角控制两部分构成,形成一个以舵角为被控对象的闭环控制系统,基于视觉系统实时获取的偏差信息,通过控制算法进行在线实时纠偏,不断消除位姿偏差达到机器人跟随管道中心线的目的。该机器人运动过程匀速、平稳,结构简单,控制灵活,系统工作稳定,在直线行走过程中,行走10m后机器人距离中心偏差≤1cm,其为进一步对光传输管道的污染控制进行研究提供了平台。

    2016年02期 No.300 110-112+116页 [查看摘要][在线阅读][下载 553K]
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  • 高斯滤波技术提取表面粗糙度信息

    王晓强;梅倩倩;崔凤奎;李艳娜;

    在传统高斯滤波理论的基础上,提出稳健高斯滤波算法,引入M估计中的权函数对高斯滤波进行稳健处理,并结合高斯滤波逼近理论,在高斯滤波稳健算法基础上,构建高斯滤波的算法模型和零件表面形貌特征模型。利用MALTAB软件编程和仿真模拟系统,模拟出零件表面原始轮廓信号,并采用simulink系统仿真设计出FIR型数字高斯滤波器。将原始轮廓信号通过高斯滤波器,通过一次有效滤波分离提取出零件表面的粗糙度信号和滤波中线,实现高斯滤波的过程,提取粗糙度信息来评定零件表面质量。

    2016年02期 No.300 113-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 619K]
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  • 变导程螺杆加工的通用宏程序设计

    谢晓红;

    变导程螺杆螺纹形状比较特殊,螺纹牙型深度和宽度比普通螺纹大很多,牙型螺距在发生变化,生产中常用的螺纹编程功能和CAD/CAM编程软件不能实现加工。针对该类螺纹加工复杂且困难的特点,提出了在数控车削中使用宏程序的加工方法。通过分析变导程螺杆的结构特点,以及螺纹牙型分析,基于FANUC-OTB数控系统,采用增量逼近包络线成形的工艺方法,设计了加工变导程传动螺纹加工的通用宏程序,同时分析了螺纹加工时的加工精度和工艺问题。通过使用宏程序模板和改变螺纹参数的变量值,用户采用普通车刀,可以加工不同直径和螺距的传动螺纹外螺纹。

    2016年02期 No.300 117-119+123页 [查看摘要][在线阅读][下载 543K]
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  • 车门尺寸偏差对车内风噪声影响的试验研究

    刘祚时;赖颖;韦春州;

    针对某商用微型车车门制造偏差导致车内风噪声偏大问题,首先对高速行驶中车门偏差的风噪声形成机理进行了分析,然后采用高速行驶关闭发动机滑行方法进行了道路风噪声试验,对时域数据进行快速傅里叶变换,采用A计权总声级及A计权1/3倍频程频谱对车内噪声信号分析。得到了高速行驶车门不同尺寸偏差与车内风噪声的关系。结果表明,道路风噪声试验对于评价风噪声的可行性;通过对车门尺寸偏差的控制能有效地降低车内风噪声,研究结果对车门尺寸公差与密封性设计及制造装配等工程实践有重要意义。

    2016年02期 No.300 120-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 629K]
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  • 金刚石圆锯片的振动可靠性分析

    张云凤;崔明明;肖强;

    金刚石圆锯片加工硬脆性材料是一种高速切削加工的过程。在锯切过程中,金刚石圆锯片普遍存在严重的振动问题,共振一旦发生,通常导致锯齿断落,引起严重的事故。为提高金刚石圆锯片的使用寿命和锯切性能,防止共振,通过模态试验法测出金刚石圆锯片的固有频率,对不同转速和不同阀值下的金刚石圆锯片进行可靠性研究,得到了防止共振的最佳锯切转速,对于优化金刚石圆锯片的结构有着重要意义。同时在追求环保降噪的今天,具有很高的理论研究价值和实际应用意义。

    2016年02期 No.300 124-126+130页 [查看摘要][在线阅读][下载 594K]
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  • 基于应力分析的新型运动自行车车架的人机设计

    冯子轩;吴晓莉;王佳佳;

    涉及一种结合户外运动自行车与户外野营用帐篷功能的功能集约式运动自行车车架尺寸的设计,利用人机工程学及材料力学相关原理对这种新型可用于野营的功能集约型运动自行车的车架尺寸进行分析与设计,其中主要对车架中材料、支架截断点、支架管壁厚、可分离的十字形四向支架的倾斜角度等方面进行分析设计,确定这种新型车体再生产过程中需要满足的基本车架尺寸,使这种新型运动自行车在实现功能转化的同时满足力学要求,并且更加符合人机工程学原理,使骑行更加舒适。

    2016年02期 No.300 127-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 595K]
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  • 线束绑扎装置的机构设计与分析

    李春泉;赵帅峰;尚玉玲;刘丹;

    线束是机电设备生产加工的重要环节,线束绑扎是线束加工的关键技术之一。针对线束绑扎要求,利用Solidworks软件对绑扎装置机构进行三维建模、进行动力学仿真,并以控制上、下牙机构典型运动轨迹,进行动态仿真分析,在不做任何简化施加实际约束情况下,分析机构主要零部件的受力情况,得到铰接点受力变化规律以及销钉应变量等关键参数。综合仿真分析和理论数值分析验证了绑扎系统的正确性和可行性,并且仿真结果为该装置物理样机的实现提供了技术依据。

    2016年02期 No.300 131-133+137页 [查看摘要][在线阅读][下载 583K]
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  • 基于BBO的模具设计任务调度方法研究

    李映;胡常伟;陈新度;

    模具设计具有多项目任务并行、对设计人员知识和经验依赖性强、设计任务变更频繁等特点。在充分考虑模具并行设计的特点以及人力资源这一特殊资源的基础上,建立目标为设计任务总延期时间最少,满足任务紧前关系约束、设计人员能力异质性等约束条件下的模具设计任务调度模型,并利用生物地理学算法(BBO)来进行求解。仿真实验表明生物地理学算法在模具设计任务调度的应用是有效的,与遗传算法(GA)相比,该算法具有良好的收敛性和稳定性。

    2016年02期 No.300 134-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K]
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  • 同步器性能参数对同步时间的影响分析研究

    池会强;禇超美;缪国;顾放;

    同步器是汽车机械变速器提高换挡性能的主要部件,直接影响着汽车的操作舒适性,同时也影响着汽车的加速性和经济性。为了进一步提高同步器的换挡同步时间性能,通过对同步器的换挡传动系统研究,运用UG和ADAMS建立同步器动态仿真虚拟样机,研究了换挡力、转动惯量、摩擦锥面动摩擦系数、锥面半锥角和锁止角等主要参数对同步器换挡同步时间影响,得出这些参数的影响规律和对换挡同步时间的影响主次关系,为研究变速器的换挡性能参数提供参考。

    2016年02期 No.300 138-140+144页 [查看摘要][在线阅读][下载 687K]
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  • 燃烧室形状对醇醚燃料发动机燃烧和排放影响的数值模拟

    张莉娟;张翠平;张鹏超;范博;

    为了研究燃烧室形状对醇醚燃料发动机燃烧和排放特性的影响,在压缩比不变的条件下,设计了5种不同形状的燃烧室,运用AVL_Fire软件对具有不同形状燃烧室发动机的燃烧过程进行了模拟计算。结果表明,缩口燃烧室E内气流运动最强烈,缸内平均压力较高,NO和soot排放很低;直口燃烧室A的缸内压力最低,噪声小,NO和soot排放较低;敞口燃烧室B的NO排放最高,soot排放较低。尖底凸台对气流的导流效果比圆底、平底凸台要好,更利于挤流的形成和发展。缩口燃烧室内的挤流强度比直口、敞口燃烧室强烈。

    2016年02期 No.300 141-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 692K]
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  • 转向轮外倾角运动规律的研究

    张君;廖林清;王伟;苏道齐;

    深入1认识转向过程中外倾角的变化规律,对提高轮胎耐磨性能有重要作用。对某车型前轮转向过程中外倾角的变化规律进行研究,建立外倾角的几何模型,并推导外倾角运动方程式,利用ADAMS/Car建立前独立悬架和转向系统的仿真模型并对转向过程中外倾角进行运动分析,通过试验台实测、ADAMS/Car仿真、几何模型计算三种不同方式得到的转向轮外倾角随方向盘转动过程中的变化曲线进行对比分析,验证运动方程的正确性,最后通过求解的运动方程式对外倾角最小值进行分析。

    2016年02期 No.300 145-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 727K]
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数控与自动化

  • 新型铁路接触网检修车梯的控制系统设计

    王开元;吴焱明;兰毅;王克站;

    目前国内对铁路接触网进行检修的平台大部分还是结构简单的人力车梯。用这种车梯进行检修作业时,要求有4~5个操作人员在车梯底部扶稳车梯,浪费了大量的人力。车梯行进时,这些操作人员又必须推动车梯行走,劳动强度大。同时,现有的燃油检修作业车存在使用成本高,维修成本高,制造成本高等缺点。为此,研究与设计了一种新型铁路接触网检修车梯控制系统,该控制系统以PLC为主控制器,无线遥控器为操作终端。利用直流电机驱动检修作业车梯自动行走,利用步进电机实现抓轨器抓住铁轨,保障作业时的安全。现场测试证明,该系统操作方便、性能稳定,运行可靠。

    2016年02期 No.300 150-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 281K]
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  • 滚磨光整加工的离散元模拟速度优化分析

    张荔;李文辉;杨胜强;李秀红;

    滚磨光整加工作为提高和改善零件表面质量的重要途径之一,以其高效,低成本的特点在机械加工领域占据重要地位。在使用离散元法进行滚磨光整加工过程的模拟计算时,由于现有计算机运算能力的限制,常常因为模拟所需时间过长,导致无法高效、完整的完成整个模拟。有许多方法能够减少离散元模拟的计算量,缩短模拟时间,其中一种方法是通过适当增加离散元计算时迭代的时间步长来减少迭代次数,从而缩短模拟时间,但这种方法存在一定的条件限制,且可能会造成对磨块行为的描述不准确,甚至造成模拟结果的发散。基于对BJL-LL05型离心式滚磨光整加工过程的模拟,提出一种得到滚磨光整加工所能够适应最大时间步长的方法,以期达到显著减少模拟计算时间,缩短计算成本的目的。模拟速度最终可达到最高10倍的计算加速比,并进一步验证了调整滚磨光整加工时间步长的正确性。

    2016年02期 No.300 153-156+160页 [查看摘要][在线阅读][下载 476K]
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  • 高速履带车辆斜坡转向动力学过程仿真

    苏勇;薛乃雄;张荟荟;库光全;

    在考虑高速履带车辆转向离心力和履带滑移的条件下,为了准确分析高速履带车辆在斜坡转向过程中履带径向摩擦力与动态张紧力的变化规律及影响因数,建立了多体系统动力学仿真模型。通过对仿真结果分析得到,分别在不同行驶速度、转向半径、斜坡角度条件下,径向摩擦力大小与运动方位角的变化规律;并得到履带动态张紧力随车辆方位角的变化关系曲线,以及车辆行驶速度与斜坡坡度对履带张紧力的影响规律。通过仿真值与理论值的拟合,文中所建立的多体系统动力学模型具有较好的准确性,对今后研究履带车辆转向过程控制提供理论支持。

    2016年02期 No.300 157-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 534K]
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  • 基于阶次跟踪最大相关峭度反褶积的滚动轴承早期故障诊断

    任学平;张玉皓;辛向志;庞震;

    针对滚动轴承早期故障冲击信号受到现场噪声的干扰,难以提取周期冲击成分的问题,以及非平稳转速下对故障信号直接进行傅里叶分析会出现频率混叠,无法确定故障特征频率的问题。提出基于角域最大相关峭度反褶积的滚动轴承故障诊断方法。首先对时域非平稳故障信号进行计算阶次跟踪转换为角域内的平稳信号;然后用最大相关峭度反褶积对故障信号进行处理,提取信号中的周期冲击成分。通过对仿真和实验数据的分析,验证了角域最大相关峭度反褶积方法的有效性。

    2016年02期 No.300 161-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 546K]
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  • 过渡流状态下圆柱列流动与传热特性的数值模拟

    尤伟;王丽娟;袁银男;喜冠南;

    紧凑型换热器的管径变细,管径细化后,换热器内的管外流动由湍流向过渡流转变,而对过渡流的研究较少。为了研究过渡流状态下管束的传热强化机理,采用基于复合网格系统的计算方法对两列顺排圆柱列与三列叉排圆柱列进行数值模拟,并对比研究流体与温度对流动传热特性的影响。数值模拟结果表明:当中间圆柱列不加热时,整流作用与尾流不稳定性作用的共同影响能够保证流动传热强化效果;当中间圆柱列加热时,温度场发生的变化会弱化传热。

    2016年02期 No.300 165-168+172页 [查看摘要][在线阅读][下载 629K]
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  • 气囊误作用路障试验在实验室内实施方案研究

    张向磊;吕恒绪;杨佳璘;

    安全气囊是车辆被动安全系统重要部件,可靠性是气囊最重要的品质指标之一,安全气囊漏点爆、迟点爆、误点爆都会给车内驾乘人员造成极大的伤害。2014年,国家标准GBXXXX-XXXX《汽车安全气囊系统误作用试验的方法和要求征求意见稿》正式发布,而各厂商对其中路障试验测试方法的可重复性异议较大。经过大量研究,提出了路障试验在实验室内实施的试验方法,能够有效保证试验的精度与可重复性,较好的保证了试验条件的一致性,并用实验验证了试验方法的可行性与有效性。

    2016年02期 No.300 169-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 510K]
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  • 电动车驱动防滑控制策略研究

    段敏;郭文涛;李刚;于倩;

    针对驱动轮在附着条件恶劣的路面行驶时滑转问题,对后轮独立驱动电动汽车进行驱动防滑控制研究。提出了基于自适应模糊神经网络控制的驱动防滑控制策略,提高汽车在极限工况下车辆的稳定性。根据车辆运动状态,路面识别算法对当前路面和最优滑转率进行辨识。采用自适应模糊神经控制器将驱动轮滑转率实时控制在最优滑转率附近。仿真结果表明:模糊路面识别算法能够较好识别路面附着系数和其最优滑转率;基于自适应模糊神经控制的驱动防滑具有良好的控制效果,提高了恶劣路面行驶时车辆的稳定性与动力性。

    2016年02期 No.300 173-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 575K]
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  • 某汽车旋锻轴加工硬化特性实验研究

    龚政;卢曦;

    以某汽车旋锻轴为例,对其不同变形截面硬度测量,通过硬度强度转换,求出不同变形截面径向变形量与应变。由径向变形量与硬度强度关系:由于旋锻轴旋锻加工方式对应无芯棒旋锻与含芯棒旋锻,不同加工形式对应的加工硬化差异较大。由应变与硬度强度关系:随着应变的增大,硬度强度对应增大,将不同变形截面应变与强度关系拟合成幂函数加工硬化曲线,并与由材料拉伸试验拟合硬化曲线对比,在工程上通过径向变形量的变化来描述加工硬化。

    2016年02期 No.300 177-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 599K]
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  • 履带推土机推土转向工况负重轮仿真研究

    张耀娟;成凯;左鹏;

    为了提高履带推土机负重轮的使用寿命,采用多体动力学仿真软件RecurDyn,针对履带推土机推土转向作业工况进行运动学与动力学仿真分析,研究履带推土机行走系统在推土转向作业工况负重轮的受力状况,得出制动侧与驱动侧行走系统中各负重轮所受载荷分布规律,转向中心的位置以及在此工况下容易发生啃轨、漏油的负重轮位置,主要采用对调负重轮位置的方法解决。所采用的虚拟样机技术,可作为履带式工程机械仿真研究的方法,仿真结果可作为履带推土机设计与优化的参考依据。

    2016年02期 No.300 181-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 608K]
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  • 改进型快走丝线切割机床导电装置设计

    熊平原;王毅;温志鹏;

    DK7732型线切割机为广泛使用的快走丝电火花线切割机床,在实际加工过程中存在断丝、导电块出现割痕、张紧效果差、放电不均等不良现象,严重影响着线切割加工效率和零件表面质量。首先分析了该类机床在工作过程中出现的主要问题及原因;然后改变原有钼丝与导电块的接触方式,采用钼丝与导电轮滚动接触方式进电,并构造三角形导轮穿丝系统,设计张紧调节机构,提高了导电装置使用寿命和系统稳定性;最后通过实验验证了改进装置的正确性和可靠性。

    2016年02期 No.300 185-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 485K]
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  • UHV大功率晶闸管管壳制造工艺的可拓优化

    马纲;胡云;

    可拓设计理论是一种不断创新的智能设计体系,尤其针对系统中主客观矛盾和主观矛盾问题形式化的表示、建模与评价方面有鲜明特色。目前,可拓设计理论的应用仍处于不断充实的阶段。特高压(UHV)大功率晶闸管作为电力电子行业核心元器件主要应用于国家特高压直流输电重点工程,尤其是其6英寸晶闸管的制造代表着目前世界最高水平。项目国产化除了需要技术创新以外,其复杂的、冗长的制造流程也使企业视为畏途。作者作为UHV大功率晶闸管管壳项目开发的主持人,在关键技术试验成功的基础上,运用可拓设计理论,将6英寸晶闸管管壳生产工艺进行优化,实现产品国产化。为可拓设计在工艺优化领域的应用开辟了新的空间。

    2016年02期 No.300 188-190+194页 [查看摘要][在线阅读][下载 561K]
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  • 热声制冷机谐振管形状对管内声场分布的影响

    汪建新;尹潇靓;唐岳;刘曜宁;

    热声制冷机中谐振管截面的几何尺寸是比较重要的参数,因此通过建立各截面形状谐振管内三维声场模型,分析不同形状谐振管内声场的声压分布,对于提高热声制冷机的性能具有重要意义。利用声学有限元分析软件ACTRAN(学生版)与Ansys Workbench,分别对长度相同的圆柱形、圆锥形、渐缩变截面管、凹曲线回转体以及凸曲线回转体内声场进行分析。比较当入口口径与出口口径比例相同情况下,截面曲线变化对谐振管的活塞振动模态频率、声压幅值产生的影响,以达到实现提高活塞振动频率和声压幅值最大化的目的。结果表明:对于热声制冷机结构微型化的需求,在相同激励条件下采用圆锥形谐振管,活塞振动模态幅值最大,同时能产生较高声强。

    2016年02期 No.300 191-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 607K]
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  • 往复泵柱塞定期维修周期及失效模式研究

    裴峻峰;邓守层;姜海一;郑庆元;

    应用RCM技术对往复式柱塞泵中柱塞的寿命分布类型及可靠性规律进行研究。整理某炼化企业往复泵的维修记录,统计出柱塞的有效运行时间作为柱塞寿命,通过K-S检验方法进行拟合优度检验,确定柱塞的寿命服从威布尔分布,并且利用两参数威布尔分布得出柱塞寿命概率密度函数、可靠性趋势及失效率函数。结果表明:柱塞的平均寿命为5733h,柱塞的更换时间大多集中于3700h;在可靠度为95%时,柱塞的定期维修周期为1069h;引起柱塞失效的主要原因是磨损和拉毛。

    2016年02期 No.300 195-198+202页 [查看摘要][在线阅读][下载 716K]
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  • 彩色三维打印中VRML模型的可视化研究

    夏磊磊;张鸿海;刘胜;罗浩;

    三维打印(3DP)是快速成型技术的一种,基于微滴喷射原理通过喷头喷射粘接剂逐层粘接粉体材料成型。彩色三维打印能根据模型几何和颜色信息制作出彩色成型件,具有广泛的应用前景。由于VRML(Virtual Reality Modeling Language)文件具有数据冗余小、能保存模型颜色信息、适于网络传输等特点,文章采用VRML文件格式作为CAD和彩色三维打印设备间的数据接口。彩色三维打印中模型的读取和显示是切片、路径规划等后续开发的基础,在分析VRML文件格式的基础上,基于VC++和OpenGL平台实现了VRML模型的读取和可视化,建立了适于后续切片处理的数据拓扑结构并实现了模型分层方向的手动选择。在实验室开发的彩色三维打印系统中成功打印出了彩色模型。

    2016年02期 No.300 199-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 632K]
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  • 基于Kriging模型的并联机器人机构的多目标优化设计

    吴任和;贺爱东;

    为了提高并联机器人机构的性能特性,对机构参数进行优化设计分析,以达到性能指标最优的目的。先对应用于盾构拼装机的并联机构进行了运动学分析,利用封闭矢量法建立了逆解方程,并在此基础上求解了表征驱动关节输入和动平台输出映射关系的雅可比矩阵。引入衡量并联机构性能的全域运动灵巧度和全域承载能力指标,并以结构参数为设计变量,性能指标为优化目标,基于Krigring近似模型,利用多岛遗传算法对并联机构进行多目标优化,最终得到Pareto解集,并选取了机构参数的最优解。结果表明,基于Kriging模型的多目标优化对机构性能有明显的改善。

    2016年02期 No.300 203-205+209页 [查看摘要][在线阅读][下载 637K]
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  • 多子系统双层隔振实验台设计

    吴强;华春蓉;闫兵;董大伟;

    动力包双层隔振系统除机组外还有静压泵和空空冷却装置的隔振,从而构成了典型的多子系统双层隔振系统,其隔振设计将直接影响动力包结构部件的工作寿命和动车的乘坐舒适性。为研究多子系统双层隔振系统的隔振设计方法,以内燃动车动力包隔振系统设计为对象,设计了一种多子系统双层隔振实验台,重点对公共构架、安装支架等进行了结构设计;并利用ANSYS软件对安装支架进行了动态性能分析;通过虚拟装配设计保证了结构部件之间不存在装配干涉;最后对加工完成的实验台进行了测试,结果表明实验台隔振效果明显。可对多子系统双层隔振系统的隔振设计进行实验研究。

    2016年02期 No.300 206-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K]
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数字化设计与制造

  • 脉动风的概率统计及最大统计风速研究

    衡亚霖;王少华;江周;吴学阳;

    脉动风周期与结构的自振周期较接近,是引起结构振动的主要因素。根据Davenpot风速谱、Wiener-Khintchine、Shinozuka定理模拟脉动风时程曲线;使用Monte-Carlo法、MATLAB软件大量重复地进行脉动风时程模拟。主要研究了脉动风的概率分布及最大统计风速。研究结果表明:20*104次脉动风的模拟结果能够代表其整体概率分布;脉动风以平均风为基准波动,与自然风理论吻合。脉动风速服从正态分布,记做。风速在[-2.5,2.5]m/s、风压在[-40,40]Pa发生的概率为99.9%,且绝对值越小,发生的概率越大。随着模拟次数的增加最大统计风速的值越大,增幅越小。

    2016年02期 No.300 210-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K]
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  • 循环升降电梯的创新设计和调度方法研究

    王超宇;赵武;陈华为;

    当前,城市高层建筑配备了大量的电梯群。传统升降电梯不仅占用了宝贵的空间资源,而且在面对人流量突然上升等特殊情况时不能高效地运输人群。为了节约建筑物空间资源,提高升降电梯的运行效率,在循环升降电梯的概念设计基础上,提出了一种新的循环式的电梯运行方案。对该方案的总体系统设计进行了研究之后,提出了详细的结构设计以及与之配合的调度方法。该方案具有节约建筑物空间,节约时间以及节约能源的优点,是未来城市建筑物电梯的一种新的发展趋势。

    2016年02期 No.300 214-216+220页 [查看摘要][在线阅读][下载 353K]
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  • 基于ANSYS Workbench的双立柱堆垛机结构分析及优化

    王凌琳;袁庆霓;刘叶艳;

    由于巷道式堆垛机在启动、加速运行、停止时,各质量构件在加速度的作用下产生惯性力,立柱在受力作用下发生挠曲变形,并产生局部应力集中现象,造成巷道式堆垛机在效率和可靠性提升方面的主要障碍。主要运用ANSYS Workbench有限元分析软件,在对堆垛机进行了动载荷作用下的受力分析基础上,通过参数化建模思想,以立柱结构为优化对象,立柱顶端挠度和立柱根部所受应力为优化目标,提出三种结构优化方案,结合堆垛机整体的质量指标,选择最优方案。满足了堆垛机强度、刚度的要求,提高了堆垛机的工作性能和使用寿命。

    2016年02期 No.300 217-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
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  • 面向航空发动机管路智能布局的空间信息提取方法研究

    张禹;白晓兰;

    布局空间信息的提取是实现航空发动机管路智能布局的基础与关键。考虑到航空发动机管路布局空间具有高度复杂性的特点,一种填充-包围式航空发动机布局空间信息提取方法被首次提出。该方法通过引入填充思想,并在布局空间离散化和网格化的基础上,进行布局空间由外向内包围式扫描和状态识别,从而实现布局空间信息的提取。在测试模型上的验证结果表明了该方法的可行性和有效性。

    2016年02期 No.300 221-222+227页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
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  • 汽车外流场数值模拟及优化设计

    张峰;王剑;黄霞;丁军;

    利用三维建模软件UG建立阶背式轿车几何模型,并采取CFD技术进行汽车动力学分析。得到轿车气动力分析结果以及轿车压力分布和尾部速度分布结果。分析结果显示气流在尾部发生了分离,产生了涡流区,增加了汽车前后部的压差,使汽车阻力和升力增加。为了提升轿车的流场性能,采取了安装扰流板和导流板对汽车流场进行优化设计,并再次对其进行有限元分析。通过对比优化前后的有限元仿真分析结果,结果表明安装扰流板和导流板的汽车模型的尾部上方阻力明显增大,升力同时也减小了,大大增加了汽车行驶时的安全性以及汽车的易操控性。

    2016年02期 No.300 223-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K]
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  • 基于CFX的空心冷却螺母热特性仿真分析

    韩军;张玲聪;

    针对机床高速化发展过程中螺母发热无法控制的问题,提出了空心冷却螺母的设计,即将螺母加工成空心并通入冷却介质的方式对螺母进行冷却以达到抑制螺母温升的设计方法。利用CFX软件,将理论计算得到的摩擦热加载到螺母滚道内,对不同冷却介质、不同载荷、不同转速下螺母的冷却效果进行分析,并对同一冷却介质不同流速下的流场和温度场进行分析。结果表明:综合分析认为运用专用冷却油的冷却效果最好;载荷及转速对空心螺母温升影响较小;揭示了空心螺母随着速度变化的流场变化规律以及温度场分布情况。

    2016年02期 No.300 228-231页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K]
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  • 四足机器人柔性腿的步态运动图元分析

    蔡楷旋;蔡勇;杨益;

    研究了具有柔性腿部的四足机器人机构运动作用原理,并对其行走与小跑两种步态模式进行了功能仿真分析。该机构主要通过模块化和前馈运动控制器来实现这两种步态模式。运用ADAMS虚拟样机技术仿真机器人在空中踏步和地面运动的腿运动学,能够得到占腿部运动数据95%左右的运动图元数量和形状。这表示在地面运动得到的运动模式(4个图元)比在空中踏步(2-3个图元)前馈控制得到的运动模式要更加的复杂。这都是因为通过地面接触和机器的拖拽,地面运动模式的复杂性会增加。地面运动经过模拟得到的数据复杂性与水平面上有腿动物的运动数据报告是一致的。结果表明:具有较低复杂性的模块和前馈电机控制是能足够的满足被动顺从的腿硬件系统的地面运动。

    2016年02期 No.300 232-235+240页 [查看摘要][在线阅读][下载 676K]
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  • 基于拓扑优化的厢体骨架结构优化设计

    杜子学;罗辉;

    厢体骨架作为翼开式厢车的重要受力部件,其结构形式的好坏对整车的安全与节能有重大影响。因此有必要对厢体骨架进行结构强度分析与轻量化设计。建立厢体骨架的有限元模型,对其进行静力学分析。根据分析结果采用拓扑优化的方法对结构进行优化设计,得到了新厢体骨架结构的设计方案。有限元分析结果表明:优化后的厢体骨架模型最大变形和最大应力都减小了47.8%,质量减轻了18.1%,较好地达到了优化目标。该方法为厢体骨架的结构设计以及轻量化设计提供了良好的思路和借鉴。

    2016年02期 No.300 236-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 569K]
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  • 冷镦机床身再设计孔洞的形状优化

    何彬;

    针对冷镦机床身的拓扑优化在剔除材料的同时削弱了床身的整体力学性能,提出在冷镦机床身结构拓扑优化后的再设计孔洞区域进行形状优化,即以床身多约束拓扑优化后的再设计孔洞,作为形状优化的设计变量,建立多边界的形状优化模型;描述了形状优化中的Laplacian光顺算法,构建了冷镦机床身再设计孔洞的形状优化过程,并在Abaqus中分别实现了某型号冷镦机床身再设计后单一孔洞和多孔洞的形状优化,分析了不同优化结果对床身整体性能的影响,验证了所提出方法的有效性。

    2016年02期 No.300 241-243+247页 [查看摘要][在线阅读][下载 535K]
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  • 基于ANSYS的板栅连铸机动模主轴可靠性分析

    于百业;王志亮;冯勇;柯广云;

    为研究蓄电池板栅连铸机动模主轴的可靠性,运用有限元分析软件ANSYS的PDS模块对动模主轴进行可靠性分析。基于动模主轴受力分析,利用ANSYS对动模主轴建立有限元模型,以动模主轴多种设计参数作为随机输入变量,选用蒙特卡洛模拟技术,得到各随机输出参数灵敏度图及相应数据,分析了各参数对动模主轴强度与变形的影响。为动模主轴可靠性分析提供一种有效方法,为进一步板栅连铸机优化设计提供理论依据,有助于先进设备的国产化。

    2016年02期 No.300 244-247页 [查看摘要][在线阅读][下载 570K]
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  • 电火花线切割加工Cr12MoV的参数优化

    殷静凯;李文斌;

    利用电火花线切割加工Cr12MoV钢这种重要的模具材料时,其材料去除率和表面粗糙度是衡量加工质量的重要性能指标。故通过正交实验,利用极差分析和方差分析探索电火花线切割电参数(脉宽时间、脉间时间、峰值电流和间隙电压)对其性能指标的影响,并应用灰关联分析法,合理选择参数,解决参数组合的优化问题。结果表明,利用经优化后的参数组合加工实验试件,达到了预期的加工效果,这一方法可为实际生产中利用电火花线切割加工Cr12MoV钢提供理论指导。

    2016年02期 No.300 248-250+254页 [查看摘要][在线阅读][下载 481K]
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  • 滚筒式自动车牌压字机的设计与分析

    朱家诚;卜石;

    以某车牌生产厂家使用的车牌冲压设备为研究对象,针对传统半自动化车牌冲压设备劳动强度大、效率低下、存在人为差错等缺点,提出了一种滚筒式自动车牌压字机。该压字机由四柱式液压机构、滚筒转动机构、铝板输送落料机构组成,实现了铝板的送料、冲压和落料的自动化加工过程。对压字机的工作流程进行了描述,并详细介绍了各个组成机构的设计思路和机械结构。对铝板字所需的冲压力进行了分析和计算,并利用ANSYS进行了滚筒的形变和强度校核,验证了压字机的可靠性。

    2016年02期 No.300 251-254页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K]
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  • 基于AMESim和LabVIEW的注塑机控制系统半实物仿真技术研究

    李江源;刘知贵;罗亮;陶西孟;

    注塑机是加工塑料制品的重要机械设备,随着塑料行业的发展,对生产的塑料制品的各方面质量要求越来越高,注塑机的生产能力也亟需加强。为了对注塑机的控制算法和控制性能进行研究,搭建了基于AMESim和Lab VIEW以及RT芯片加上FPGA作为控制器原型的注塑机半实物仿真系统,旨在缩短控制器开发的周期,减少硬件开发当中的损耗,并且更好的验证控制算法。通过实验验证了平台的运行效果,证明了该方案的可行性,为注塑机的控制系统开发提供了新的思路。

    2016年02期 No.300 255-257+262页 [查看摘要][在线阅读][下载 560K]
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  • 汽车转向系统回正力矩模型的比较及仿真研究

    杨翔宇;吕世明;李楠;徐腾飞;

    在汽车转向系统中电动助力转向系统已经成为研究的重点,其中,回正力矩模型的建立则是一个核心问题。根据回正力矩产生的原理,选择了Mitschke模型、回正力矩半经验模型、Reimpell模型三种典型的回正力矩模型,通过改变模型中轮胎的侧偏角和垂直载荷,对回正力矩大小进行对比。对比结果表明,在相同情况下三种模型回正力矩逐渐增大,且回正力矩随着侧偏角和垂直载荷的变化而改变。通过仿真对比分析确定了适合不同轴距和整备质量的汽车电动助力转向系统回正力矩基础模型。

    2016年02期 No.300 258-262页 [查看摘要][在线阅读][下载 699K]
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模具

  • 模具抛光机器人柔性终端执行器设计与分析

    唐杰;王涛;常青;张海涛;

    抛光是提升汽车模具表面质量的一道重要工序,目前主要采用传统的方法手工完成,生产效力低,且容易出现人为误差。因此基于机器人的自动化抛光技术备受广泛关注,而柔性终端执行器是抛光机器人系统的关键部件,直接影响抛光效果。根据汽车模具的抛光特征,设计了基于弹簧的柔性终端执行器,建立了机器人柔性抛光系统的虚拟样机,并利用adams对其进行了仿真分析。结果表明:该机器人柔性抛光系统满足汽车模具表面抛光要求,能自适应跟踪打磨轨迹,有效补偿油石的损耗量,避免了"过抛光"和"少抛光"的问题。

    2016年02期 No.300 263-266页 [查看摘要][在线阅读][下载 615K]
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综述

  • 循环湍动流化床的研究进展

    曾涛;谢君科;刘少北;刘鹏;

    循环湍动流化床是将循环流化床和湍动流化床的优点综合为一体的新型流化床反应器,使床层在操作过程中不仅能在较高的颗粒循环速率下操作,处理能力大,且床层混合充分,气固之间传质传热性能好。对循环流化床、湍动流化床和循环湍动流化床三种装置图进行了简单的对比,并介绍了近年来一些学者在该领域的研究现状和进展,探讨了操作条件对循环湍动流化床反应器内流动特性的影响规律,并指出了今后循环湍动流化床研究的方向,为加快循环湍动流化床的工业应用提供参考。

    2016年02期 No.300 267-269+272页 [查看摘要][在线阅读][下载 651K]
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  • 增材制造制备骨组织工程支架研究进展

    陈从平;王小云;黄杰光;

    增材制造是通过逐层叠加材料的方式构造实体的先进制造技术,它能够快速、精确地制备具有特定形态和结构的骨组织工程支架以满足不同患者的需求,在生命科学领域受到了极大的关注。然而,不同的增材制造技术具备各自的优缺点,在临床应用上存在局限性。主要介绍了近年来基于增材制造制备组织工程骨架的研究进展,就几种主要的增材制造技术,具体讨论了当前骨组织工程支架的制备水平,并对该领域的未来发展趋势和面临的挑战进行了展望。

    2016年02期 No.300 270-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 487K]
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  • 辽宁省机械研究院有限公司

    <正>辽宁省机械研究院在2011年改制后成为辽宁东工装备制造有限公司的全资子公司,现已更名为辽宁省机械研究院有限公司。研究院经过近40年的发展,在黑色及有色金属加工、空调装备制造领域的成套装备设计与制造方面具有较大的市场占有率,目前已在新产品研发、工程设计、工程咨询、建筑设计、机械装备研制、工程总承包、工业消防、工艺润滑、环境污染防治等方面有着丰富的技术管理、设备制造及方案解决经验。研究院现有员工458人,下设8个事业部,3个设计所,6个分公司,拥

    2016年02期 No.300 8页 [查看摘要][在线阅读][下载 923K]
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