理论与方法研究

  • 自行走悬索桥主缆检修车主桁架风振响应特性研究

    衡亚霖;王少华;邓伟;罗亚琴;

    根据Davenpot功率谱、Wiener-Khintchine定理、Shinozuka定理模拟脉动风时程曲线;使用Monte-Carlo法、有限元分析方法、matlab软件提取计算用脉动风并对主缆检修车主桁架进行风振响应特性研究。研究结果表明:基于蒙特卡洛法提取的计算用脉动风正确有效,该提取方法可应用到相关的工程抗风设计中。在自然风载荷的作用下,主桁架危险点的位移主要产生在侧向与竖向,而且主桁架在风载荷静力作用下的响应计算是可靠的。Davenport风速谱的函数规律决定,在140m高空模拟的最大总风速小于设计风速。

    2016年04期 No.302 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K]
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  • 产品族通用性决策、评价及其应用研究

    赖荣燊;侯亮;吴永明;王浩伦;

    作为产品族规划或再设计的关键环节,通用性决策有效缓解产品系列繁殖的负面效应,成为企业资源整合的重要手段。通过研究产品族通用性相关文献,回顾了产品族通用性的基本概念并分析了通用性决策在产品族设计中的关键作用;基于通用性决策过程,着重从零部件层次、正反两个方面论述了通用性对产品族全生命周期各阶段成本的影响,总结了基于产品族体系结构的通用性评价指标和面向参数化产品族的通用性评价指标,分析了通用性与产品性能、通用性与市场绩效之间的权衡模型及其应用;最后讨论了目前研究中的不足之处并指出了产品族通用性的未来研究方向。

    2016年04期 No.302 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 173K]
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  • 弯曲叶片静子对核心机驱动风扇级的影响研究

    赖安卿;付尧明;陈淑仙;

    针对核心机驱动风扇级气动设计问题,采用定常数值模拟方法,对某核心机驱动风扇级进行建模,分别采用直叶片静子和弯曲叶片静子在级环境中进行三维仿真,对比分析了单外涵模式和双外涵模式下分别采用直叶片静子和弯曲叶片静子的气动参数和流场,并揭示了不同模式下静子的气动参数特点,结果表明,正弯曲叶片适用于核心机驱动风扇级,其能够改变静子载荷的径向分布,削弱根部的气流分离,减少了气动损失,提高了效率,且对两种工作模式均有效;单外涵模式静子宜采用偏负攻角设计。

    2016年04期 No.302 9-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K]
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  • 消防水炮流道优化设计及仿真实验分析

    胡国良;刘世鸿;徐明;李刚;

    消防水炮流道结构对射流性能有较大影响,并直接决定现场消防灭火效果。为了提高消防水炮的水力学性能,在传统U型消防水炮炮身结构基础上,采用新的整流段设计方法和弯管中安装隔板的方式对消防水炮炮身流道结构进行了优化设计。建立了2种新的消防水炮流道模型,并利用Fluent软件对所设计的炮身结构进行了流场仿真,通过分析流道壁面的压力分布及出口速度分布情况,表明改进后的消防水炮流道结构可以减少能量损失,对提升消防水炮水射流性能有很好的效果。实验结果证明采用该设计方法达到了优化结构的目的。

    2016年04期 No.302 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K]
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  • 基于支腿形状优化的带悬臂门机轻量化研究

    唐辉;于兰峰;赵登山;严飞;

    悬臂端的静刚度通常对带悬臂的门式起重机轻量化设计起控制作用。这种情形下,使用常规的仅以各结构件截面尺寸为设计变量的优化方法,轻量化的效果通常不理想。以32t-26m带悬臂的L型门式起重机为例,针对悬臂端的静刚度不足问题,在主梁截面尺寸为优化参数的基础上,增加主梁和支腿连接宽度作为优化设计变量,并提出一种非对称的支腿结构形式。分析结果表明:采用改变支腿的连接宽度或支腿形状的方法,门机的质量分别减少10.47%和12.85%,可明显提高轻量化的效果。

    2016年04期 No.302 17-19+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 276K]
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  • 基于小波包分解和矩阵分形的齿轮箱故障诊断研究

    葛航奇;潘宏侠;毕静伟;

    研究了小波包分解和矩阵分形相结合在齿轮箱故障诊断中的应用,讨论了小波包分解的计算方法和分形矩阵的计算方法。首先对采集的齿轮箱各种工况信号运用小波包三重分解的方法对进行分解,通过计算其分解得到的分量信号的广义维数构建分形矩阵,分析发现在不同工况下通过小波包分解得到的分形矩阵明显不同。通过计算样本信号和待检测信号的相关系数,用柱状图做直观比较确定了待检测信号故障类型,验证了该方法能够有效应用于应齿轮箱故障诊断中。

    2016年04期 No.302 20-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 284K]
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  • 汽车排气消声装置的结构与消声性能分析

    陈志林;曾国英;赵登峰;

    为了实现对汽车工业中排气消声装置的消声性能分析,以常用共振式消声器为原型,通过建立声学理论模型进行声学分析,确定出这一类型消声器的声学边界条件,并通过应用大型通用多物理场耦合软件COMSOL进行参数化建模,在排气噪声频率段内进行求解得到消声器的消声性能。通过对圆形截面、矩形截面、带倒角截面共振消声器进行分析,得出圆形截面共振消声器的消声性能明显优于其余两种结构的消声性能,导角半径对消声性能的影响无明显规律性,但总体消声性能优于无倒角截面,最后通过分析共振腔轴向尺寸,得出轴向长度差异对消声量也有影响。

    2016年04期 No.302 24-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K]
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  • 贴片元件的海森范式加权最小二乘矩形拟合算法

    曾友;高健;岑誉;

    随着印制电路板上元器件密度越来越高,对贴片机的贴装精度要求也愈发精密。为提高元件的贴装精度,文章针对无引脚元件提出了加权最小二乘矩形拟合算法。算法首先提出海森范式最小二乘拟合法,可以拟合图像中任意位置像素点组成的直线。针对直线中的离群点,在海森范式最小二乘拟合法基础上加入Tukey权重函数,大大缩小了图像中奇异点的影响,从而提高了元件检测精度。实验结果表明:加权最小二乘矩形拟合算法不仅提高了元件检测精度,且一定程度上对元件偏转角度与元件图像模糊或损坏不敏感,具有较优效果。

    2016年04期 No.302 28-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 189K]
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  • 阶梯形超声变幅杆谐振频率的瑞利修正

    李井;丁艳红;梁欣;

    在设计阶梯形超声变幅杆时,变幅杆的频率仿真值往往小于设计值;变幅杆的截面尺寸越大,这种偏差也越明显。按照瑞利修正理论,理论分析了这种现象产生的原因;在考虑变幅杆纵向振动后,给出谐振频率的瑞利修正值。重点推导了比较常用的粗细等长变幅杆的频率修正公式。借助有限元分析软件workbench对一组阶梯型变幅杆进行模态分析;获取不同半径变幅杆的谐振频率仿真值。分析比较理论值与仿真值;结果表明,按照瑞利修正理论修正后的频率值能更好地与仿真结果相吻合。这对于大截面阶梯形变幅杆的理论设计有一定指导意义。

    2016年04期 No.302 32-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 166K]
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  • 典型空间轨迹的张力优化算法研究

    张卓;梁艳阳;刘宏伟;王效杰;

    由于柔索驱动并联机构的驱动冗余性,使柔索张力求解的复杂性成为了系统的重要指标。首先建立柔索驱动并联机器人模型,同时对其进行静力学分析.其次,在一般线性规划算法的基础上,研究了两种张力优化算法并完成算法仿真.最后,以4柔索3自由度柔索驱动并联机器人为例,通过MATLAB平台实现该机器人在典型空间轨迹下的动态仿真,对比分析1-范数法和新型算法的仿真结果,观察动态柔索的张力分布变化,验证新型张力优化算法的高效性和正确性。

    2016年04期 No.302 35-38+43页 [查看摘要][在线阅读][下载 374K]
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  • 基于DT-CWT和奇异能量差分谱的滚动轴承故障诊断研究

    任学平;王朝阁;张玉皓;庞震;

    滚动轴承故障信号具有非平稳、能量低等特征,为了能够准确、有效地检测出轴承故障,提出了将双树复小波和奇异值能量差分谱相结合的诊断方法。首先运用双树复小波对采集到的振动信号进行分解,再重构单支信号,由于噪声的干扰,从重构后分量的频谱中很难对故障做出正确的判断。然后对包含故障特征的分量求取奇异值能量差分谱,确定有效阶次进行信号重构降噪。最后对降噪信号求Hibert包络谱,便能准确获得故障特征频率。通过信号仿真和实验数据分析验证了该方法的有效性。

    2016年04期 No.302 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 488K]
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  • 一种附带弹性连接管的立式泵有限元动态特性分析

    王孚懋;关旭东;金宇;范宗亮;

    针对换热站立式管道泵的振动与噪声污染问题,在考虑连接管弹性影响下,应用ANSYS软件分析了泵体的动态特性。首先简化泵体结构外型,运用Solid Works绘制三维结构图,得到有限元实体模型。然后调用ANSYS中的Block Lanczos算法进行动态分析,得到泵体的固有频率和振型,与现场模态测试分析结果进行了对比。结果表明,泵体计算固有频率与转子旋转频率不重叠,不会出现结构共振;附带弹性连接管后,泵体整体刚度明显下降,使得固有频率降低,为结构减振降噪与优化设计提供参考依据。

    2016年04期 No.302 44-46+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K]
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  • 半车油气悬架车身姿态控制研究

    黄刚;管继富;柯欢欢;

    针对半车油气悬架系统,提出了一种由车身姿态控制器和力跟踪控制器组成双闭环控制系统的车身姿态控制策略。外环利用Backstepping控制算法作为姿态控制器实现对期望姿态的精确跟踪,输出一个最优控制力、力矩;分析了内动态对系统的影响,并通过引入地棚阻尼控制进行修正。设计了输出解耦使最优控制力及力矩分配到前后悬架力,作为内环的给定。内环采用滑模控制算法设计了力跟踪控制器。仿真分析表明,对凸起路面、正弦路面及C级路面提出的控制策略能满足半车悬架的控制要求。

    2016年04期 No.302 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 376K]
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  • 引起制动盘几何尺寸变化的影响因素分析

    孙跃东;霍东婷;王芳奎;

    制动盘几何尺寸的变化是导致车辆制动抖动的根本原因,从振源方面降低制动抖动的发生几率,就要重点研究引起制动盘几何尺寸变化的因素。文中重点分析了摩擦副的配合、拖滞力矩、轮毂螺栓打紧顺序等因素对制动盘几何尺寸变化的影响。利用台架试验对各因素进行单一变量分析,确定了各因素的影响程度。试验研究表明,摩擦副的配合、拖滞力矩对制动盘几何尺寸的变化较为明显,而轮毂螺栓打紧顺序会导致轮毂的端面跳动从而引起制动盘厚薄差的变化。

    2016年04期 No.302 52-54+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K]
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  • 磁悬浮直线进给单元系统开关功率放大器的研究

    侯文斌;施佳余;茅靖峰;吴国庆;

    对于磁悬浮直线进给单元系统而言,功率放大器可以说是其很重要的构成部分,它的性能将会给系统造成很大的影响。首先介绍了磁悬浮开关功率放大器的基本参数,然后对磁悬浮开关功率放大器的主电路拓扑结构进行了分类和分析。为验证三电平开关功放相对于两电平开关功放的优点,进行了两电平开关功放和三电平开关功放电流纹波的仿真研究以及三电平开关功放的实验研究。结果表明三电平功放相对于两电平功放可以很好的降低电流纹波,从而减少了电流纹波带来的不利影响,提高了磁悬浮直线进给单元系统的性能。最后简单的对磁悬浮直线进给单元系统的开关功放进行了总结。

    2016年04期 No.302 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K]
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  • 基于单位里程能耗的PEB起步加速曲线优化设计

    李礼夫;魏敦烈;

    针对常用的纯电动公交客车起步加速过程所需转矩大和耗能多的问题,以某款纯电动公交客车为研究对象,分析了其起步加速曲线与能耗和路程之间关系,提出了基于单位里程能耗的PEB起步加速曲线优化设计方法。在此基础上,建立了纯电动公交客车起步加速优化模型和运用Matlab/Simulink对纯电动公交客车起步加速曲线进行了优化设计,得到了优化后的加速系数,获取了给定工况下的纯电动公交客车起步加速优化曲线。为了验证其可行性,对该优化曲线进行了整车起步加速仿真实验,研究结果表明,该优化曲线在满足纯电动公交客车动力性要求的基础上,能有效地降低其单位里程能耗和提高续驶里程,具有较大的实用价值。

    2016年04期 No.302 60-63+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 292K]
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  • 新型四棱柱剪叉式机械臂的设计与分析

    谢占功;华楠;罗良维;陈贤帅;

    针对传统工业机器人手臂粗大、工作半径小、工作效率低等不足,提出一种新型四棱柱剪叉式机械臂,以代替工业机器人的上臂和下臂。新型四棱柱剪叉式机械臂的结构设计主要包含三个部分,即四棱柱剪叉式机构的设计、剪叉杆的设计以及传动机构的设计。对四棱柱剪叉式机构进行运动学理论研究,建立四棱柱剪叉式机构输入与输出之间的运动学模型,并对四棱柱剪叉式机械臂进行运动学仿真分析。仿真结果表明,四棱柱剪叉式机械臂对运动具有成倍放大作用,且可在工作半径大于2.2m,电机输入转速小于3000rpm时高效、平稳地运动。该新型四棱柱剪叉式机械臂的设计与分析为工业机器人的研究提供了一种新思路。

    2016年04期 No.302 64-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 469K]
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先进制造技术

  • 高铁钢轨的三维结构光检测及视角优化研究

    张利斌;王培俊;张骁;李文涛;

    为满足高速铁路对钢轨更为严格的检测要求,同时实现检测过程的高效与数据的智能管理,提出了一种新的钢轨廓形非接触检测系统。针对在双目结构光检测过程中人为选择的检测仪视角对钢轨检测数据的不确定性影响,基于投影仪和系统最佳测量范围两方面影响因素,提出了视角优化方法,确定检测设备位置参数,保证点云数据的完整性和准确性。通过实地检测与实验对比,证明该视角优化方法确定的检测视角可获得较理想的检测结果,较好地解决了人为选择视角得到点云数据的缺失和冗余等缺陷。

    2016年04期 No.302 69-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K]
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  • “卡片”式机械锁创新设计

    陈立蓉;杨随先;陈自强;

    针对目前弹子锁的设计缺陷带来的容易破解问题,设计开锁机关难以破解的机械锁。研究弹子锁的常见的破解方法和原理,分析和锁芯设计缺陷并提出改进思路,提出了"卡片"式锁芯结构,卡片锁每一个薄片状的弹性锁片便是一个工作单元,厚度为弹簧弹珠的几分之一,且锁片之间几乎无间隙,锁芯可容纳更多的锁定单元,增加了锁结构的强度。卡片锁奇特的设计增加了锁定单元的数量,从而提高了开锁机关的精密度;同时,弹子锁的破解方法均不能适用,大大增加了其防盗性能;钥匙孔的位置处于锁芯周边,增加了防撬性能。与机械弹子锁相比,卡片锁芯结构零部件结构简单,装配容易,容易实现量产并且具有通用性。

    2016年04期 No.302 73-75+79页 [查看摘要][在线阅读][下载 212K]
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  • 装配体三维公差建模及分析研究

    程彬彬;王志越;黄美发;孙永厚;

    传统的公差分析以平面尺寸链为基础,只能进行尺寸公差的分析,无法考虑形位公差的影响,在零件的制造过程中,受各种加工条件及外界因素的影响,不可避免的存在形位误差,这些形位误差对装配体的功能要求起着重要作用。为了解决此问题,利用雅可比旋量理论建立了装配功能要求与零件公差之间的三维公差数学模型,将该模型融入蒙特卡洛算法中,实现了装配体三维公差统计分析。最后以机床尾座为例,对比了极值法与统计法的分析结果,验证了所述方法的实用性。

    2016年04期 No.302 76-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 222K]
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  • Q235D多层激光熔覆实验研究

    张德强;牛兴林;李金华;陈雪叶;

    在Q235D钢表面进行多层激光熔覆Fe基合金粉末,实验结果显示基体与熔覆层之间以及熔覆层与熔覆层之间的冶金结合性较好,没有出现裂纹,并且基本无气孔,熔覆层的显微组织、表面硬度和显微硬度均显著优于基体。实验发现,多层熔覆时在不连续加工情况下,随着制备熔覆层数目的增多,在加工新的熔覆层时,之前已经制备完成的各熔覆层的硬度均会有不同程度的降低,并且距离基体越近的熔覆层其硬度降低越多,第一熔覆层显微硬度最低,往上层方向显微硬度逐渐增加,最后一层硬度最高,并且制备的层数越多这种硬度降低程度也会越显著。

    2016年04期 No.302 80-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
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  • 混合式永磁联轴器传动转矩计算及传动特性研究

    田杰;徐杰;

    基于目前常用的两种永磁联轴器:鼠笼式联轴器和盘式联轴器,提出了混合式永磁联轴器,这种新型联轴器具有轴向、径向力处于相对平衡的特点,能够解决传统鼠笼式磁力联轴器的径向不稳定和盘式磁力联轴器的轴向不稳定性,降低材料的刚度和强度要求以及安装成本。基于磁荷库伦定律,建立数学模型,对其传动转矩进行数值求解,并通过仿真实验方法对该转矩计算公式进行验证,探索该联轴器的传动特性。利用MATLAB对实验数据进行处理,对公式进行改进,使转矩计算公式包含永磁体所有的结构参数,得到能够应用于工程设计的转矩计算公式。

    2016年04期 No.302 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 351K]
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  • 基于STAR-CCM+的发动机曲轴箱通风系统CFD分析

    李军;向璐;王翀;

    为详细了解发动机曲轴箱通风系统内部的气体流动规律,采用STAR-CCM+模拟具有通风功能和无通风功能的两种曲轴箱通风系统它们各自内部的气体流动过程。计算结果表明,稳态情况下,曲轴箱通风系统内部除油气分离器外其它部分气体流速均较低;活塞漏气主要通过曲轴箱、前罩盖进入凸轮轴室,只有小部分气体通过回油道进入凸轮轴室;新鲜空气从通风管进入凸轮轴室后,大部分在凸轮轴室内流动,小部分通过回油道进入曲轴箱内,并与活塞漏气一起流向油气分离器;引入新鲜空气进入曲轴箱通风系统后,提高了曲轴箱通风系统整体的气体流动速度。

    2016年04期 No.302 88-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 232K]
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  • 节能汽车制动能量回收与再利用

    李欣;王佳;

    汽车在行驶过程中需要不断消耗能量,当今汽车在社会保有量不断增加,不可再生能源有限,开发和使用新型节能汽车具有深远的战略意义。随着城市交通拥堵情况加重,汽车行驶制动频繁。在现有车辆的基础上增加辅助动力装置,制动时把原本制动损失的能量回收储存,加速时储存的能量释放,提高车辆的动力性能。制动能量回收储存与在利用能有效降低汽车行驶油耗,达到节能的目的。介绍了汽车制动能量回收与再利用的多种方案,经相关论证与计算,重点阐述了飞轮储能的可行性与实用性。现有汽车加装能量回收与在利用系统预计可节省燃油(30~40)%以上。

    2016年04期 No.302 91-93+97页 [查看摘要][在线阅读][下载 212K]
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  • 钢板热处理前标识设备支撑横梁的强度分析及优化设计

    傅旻;林立峰;

    支撑横梁作为钢板热处理前标识设备的主要支撑部件,其强度、刚度和稳定性直接影响着标示效果。运用Pro/ENGINEER软件设计并建立了横梁结构的三维模型,根据支撑横梁的实际受力情况,设置相应的载荷和边界条件,建立起横梁基于ANSYS Workbench的有限元模型,对横梁进行了两种极限工况下的静强度分析和模态分析,计算出其最大变形、最大应力和前8阶模态频率,经校核横梁可以较好地满足强度要求。为了使横梁达到轻量化的目标,应用多目标优化及响应曲面相结合的方法,以质量轻和1阶固频高为优化目标,以强度、刚度要求为约束条件,完成了横梁结构的优化设计,结果表明:优化后的横梁结构依旧满足强度、刚度及稳定性要求,总质量降低了36.97%。

    2016年04期 No.302 94-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 261K]
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  • 不同叶数MVR蒸汽罗茨风机的设计与分析

    张琳;杨罡;范学成;

    为了探究不同叶数罗茨风机在MVR系统中的运行性能,对蒸发负荷为200kg/h的二叶、三叶、四叶渐开线型MVR蒸汽罗茨风机进行了热力学设计及叶轮型线设计。采用CFD数值模拟的方法,结合动网格技术,分别对这三个模型的内部流场进行了非定常可压缩数值模拟,得到了多变压缩功率、绝热效率及EER性能曲线并与理论值进行了对比;同时探讨了其出口脉动情况。结果表明:模拟值与理论值变化趋势一致,表明模型设计合理;升压的选择对风机以及整个MVR系统的性能有着重要的影响;通过对比分析最终选择三叶罗茨风机作为MVR系统的蒸汽压缩设备。

    2016年04期 No.302 98-101+106页 [查看摘要][在线阅读][下载 382K]
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  • 电动汽车永磁同步电机直接转矩控制策略研究

    戴彦;

    针对轮毂式电动汽车用永磁同步电机(PMSM)的研究,为解决传统直接转矩控制(DTC)中存在的转矩脉动较大,快速性和稳态性能之间的矛盾等问题,提出了基于零电压矢量和自抗扰控制(ADRC)的控制策略。为减小不合理转矩脉动,该系统在传统直接转矩控制的开关表部分基础上加入了两个零电压矢量形成了新的开关表。同时,自抗扰控制技术被应用于速度控制器的设计中,用以实时补偿系统的扰动。通过对汽车加减速和进入隧道两个实际问题进行模拟仿真,仿真结果验证了基于零矢量和自抗扰控制的永磁同步电机直接转矩控制策略有效地提高系统响应速度,平衡快速性和稳定性的关系,同时,能明显减小转矩脉动,改善轮毂式电动车运行性能。

    2016年04期 No.302 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 394K]
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  • 大直径金刚石圆锯片横向振动特性研究

    赵民;武晓龙;郭家伟;李旭;

    首先通过模态试验分析和动力学分析对直径为Φ3600mm的圆锯片进行了动态特性研究.验证动力学方程对大直径圆锯片的实用性,为圆锯片横向振动检测系统的设计找到理论依据.然后以Lab VIEW为开发平台,设计了大直径圆锯片横向振动检测系统,通过该检测系统分析大直径圆锯片在不同转速下的振幅,给出推荐的最佳工作转速及推荐转速内振动量,指导了圆锯片的生产。使大直径圆锯片性能指标的量化检测得以实现,提高了生产率,同时也提高了大直径圆锯片的加工质量。

    2016年04期 No.302 107-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 247K]
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  • 基于刚柔耦合模型探究横向稳定杆对整车性能影响

    段敏;石晶;

    以某微型电动汽车实车参数为依据,基于动力学软件ADAMS,结合应用Hypermesh、Nastran模态分析软件,建立该微型电动汽车的刚柔耦合虚拟样机模型,并通过将仿真试验与实车试验数据结果对比分析,检验虚拟样机模型是否正确。以正确的虚拟样机模型为研究基础,分别改变该微型电动汽车前悬架横向稳定杆的长度、宽度、直径及与悬架的安装位置,探究横向稳定杆对整车性能影响。结果证明,增加横向稳定杆的直径即适当加重横向稳定杆,可有效改善汽车的侧倾特性跟纵倾特性。

    2016年04期 No.302 110-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K]
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  • 柔顺机构PRR伪刚体模型的研究

    路建鹏;薄瑞峰;孙楷;李瑞琴;

    在已有伪刚体模型的基础上,将柔顺机构里大变形柔顺杆的轴向变形和横向变形的影响都考虑进去,增加伪刚体模型的自由度,提出一种具有两个转动副和一个移动副的多自由度伪刚体模型。该模型将4个不同长度的刚性杆件用一个拉压弹簧和两个不同刚度系数的扭转弹簧依次连接,进而建立柔顺机构中大变形柔顺杆的PRR伪刚体模型。模型的参数运用二维搜索和线性回归法求得。通过数值分析计算,将该伪刚体模型与1R、和PR伪刚体模型以及柔顺杆的末端轨迹进行分析对比,验证了PRR伪刚体模型能够更加精确地反映柔顺杆末端轨迹的变形特征。

    2016年04期 No.302 114-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 277K]
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  • 负压孔型对真空输纸性能的影响研究

    郑俊强;何林;唐正强;

    为提高真空输纸性能,对输纸带的负压孔型与侧规拉力的匹配关系进行了研究。由于柔性薄片纸张受力屈曲具有几何非线性的特点,提出了真空输纸技术中纸张力学行为的显式动力学数值分析方法,研究了三角形、正方形、圆形三种不同形状的输纸带孔对侧规拉力承载性能的影响,并进行了实验验证。分析得出了孔面积78.5mm2负压10000Pa时,三种不同孔型吸附下纸张被拉动的临界侧规拉力分别为0.1008N、0.1024N、0.0912N。结果表明:采用显式动力学方法进行真空输纸技术中纸张的力学行为分析具有较高的可靠性,正方形孔比三角形孔和圆形孔具有更好的侧规拉力承载性能,三种孔型中临界拉力均随负压的增大而增大。

    2016年04期 No.302 118-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 265K]
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  • 基于实际载荷谱的汽车半轴疲劳寿命预测

    邹喜红;李静;彭吉刚;苟迅;

    汽车半轴是汽车传动系统的重要零部件之一。准确预测汽车半轴疲劳寿命是汽车半轴疲劳分析的重要环节。利用垫江汽车试验场采集的实测载荷谱,提取汽车左半轴强化耐久工况、动力工况和高速工况的一个循环作为样本载荷。经过预处理后,利用四点雨流计数法得到载荷雨流循环矩阵,并将样本载荷外推到整个试验场疲劳耐久试验所要求的全寿命载荷。利用疲劳应力集中系数、疲劳尺寸系数以及表面敏感系数对材料S-N曲线进行修正得到可用于寿命预测的构件S-N曲线;最后,以Miner线性损伤累积理论为基础,结合疲劳分析软件预测了汽车半轴疲劳寿命。

    2016年04期 No.302 122-125+129页 [查看摘要][在线阅读][下载 356K]
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  • 运行参数对电动公交车能耗的影响分析

    姬鹏;赵一凡;

    分析纯电动公交车能耗经济性是一项复杂的工程,并且纯电动公交车在实际运行过程中实际运行参数具有随机性和不确定性。因此除了驱动电机的类型、电池的参数、传动系统匹配程度等传统因素对纯电动车耗能经济性影响之外,利用区间数学的分析方法对车速、载质量、道路坡度和滚阻系数等运行参数的单一因素的波动对纯电动公交车能耗的影响程度进行分析,证实了纯电动公交车能耗随运行参数波动产生变化的影响,进而采用极差分析法从宏观对相应实际运行参数进行敏感性分析,其结果表明:道路阻力系数的波动对纯电动公交车的能耗影响最大,能耗随着承载质量的增加而增大,而速度的波动对公交车的能耗影响较小。

    2016年04期 No.302 126-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K]
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  • 大型客车车身骨架静态模态分析及优化

    伍玉霞;韩剑;刘俊杰;

    在CAD数据模型的基础上,采用有限元分析软件ANSYS建立了某大型客车车身骨架的有限元模型,对其施加合理的载荷与约束条件分析了在四种典型工况下车身骨架的静态特性;并采用兰索斯法对骨架进行了自由模态分析,得到了骨架的前20阶的振型和固有频率。根据分析结果采用零阶优化方法对骨架进行了优化设计,研究结果表明,本次优化实现了骨架的轻量化,在骨架应力增加不大的情况下变形和车身安全系数得到降低,同时骨架的固有频率范围变宽。

    2016年04期 No.302 130-132+136页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K]
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  • 汽车巡航智能控制策略及仿真

    陈学文;刘伟川;祝东鑫;朱甲林;

    为提高汽车行驶的主动安全性及减轻驾驶员的疲劳强度,提出了汽车巡航智能控制策略。基于模糊控制理论,给出了两种模式下的智能巡航控制理念并设计了汽车巡航模糊控制器,实现了巡航车节气门开度或制动踏板行程的自动触发与调节。以1.6L带有液力变矩器的自动档轿车实车试验数据为基础,结合多种城市道路运行工况,采用MATLAB/Simulink进行了巡航系统闭环反馈控制的仿真验证。结果表明:该策略能够有效地实现汽车主动跟随及走-停集成控制功能,说明该策略具有较好控制效果,为建立巡航系统d SPACE原型及产品的研发提供了理论参考。

    2016年04期 No.302 133-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 261K]
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数控与自动化

  • 离合器膜片弹簧热-结构耦合疲劳寿命分析

    张志刚;申陶;李尚;叶斌;

    分析了汽车离合器膜片弹簧疲劳破坏的原因,依据机械零件疲劳强度理论,综合考虑了零件尺寸、应力集中、表面加工等影响因素,修正了膜片弹簧的S-N曲线。利用有限元方法分别对膜片弹簧进行静结构和热-结构耦合变形应力分析,找到了疲劳破坏参考点的位置,并结合相应的S-N曲线,得到了参考点的疲劳寿命。仿真结果表明:膜片弹簧内径下表面与分离指过度圆弧切点处是疲劳破坏的根源;工作温度对膜片弹簧的变形应力具有重要影响,并且降低膜片弹簧的使用寿命。

    2016年04期 No.302 137-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K]
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  • 基于AMESim的ECAS车高调节模糊自适应控制研究

    肖飞;陈龙;汪少华;孙晓强;

    针对电控空气悬架在车身高度调节过程中存在的过充、过放以及目标值附近的震荡等不良现象,基于AMESim建模与仿真平台建立了单轮ECAS车高调节系统物理模型,准确获取了ECAS在车高调节过程中存在的复杂动态特征,利用Matlab设计了ECAS车高调节模糊自适应控制器,对车高调节过程中进入或流出空气弹簧内的气体质量流量进行准确控制,并进一步采用PWM技术将连续的气体质量流量控制信号转化为离散的高速开关电磁阀直接控制信号,从而实现对ECAS车高调节系统的实时控制。基于AMESim和Matlab进行ECAS车高调节模糊自适应控制器实际控制性能的联合仿真研究,仿真结果表明,所设计的控制器能够实现车身高度的有效调节。

    2016年04期 No.302 141-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 263K]
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  • 速腾轿车后悬架纵臂有限元分析

    李霞;张迪迪;

    2012款速腾轿车在行驶过程中频繁发生后悬架纵臂断裂事故,针对此问题,利用仿真软件从理论上探讨其断裂原因。首先,利用UG软件建立速腾轿车后悬架的简化三维模型,然后将三维模型导入ANSYS Workbench软件,建立其有限元模型。最后,在此模型基础上,进行后悬架的静力学分析和疲劳分析,得出后悬架在发生纵向跳动和横向摆动时纵臂的应力云图和在一定条件下的疲劳寿命分布云图。结果显示,在纵臂蜂腰处,纵臂易发生疲劳断裂,与实际情况相符,并针对此分析结果提出速腾后悬架改进措施。

    2016年04期 No.302 145-148+152页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K]
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  • 深井钻机K型井架的动力模型设计

    华剑;胡磊;周思柱;

    动力模型试验是研究深井钻机井架的动力特性的有效方法。为制作井架的动力模型,基于相似理论分析了K型井架动力模型与原型之间的相似准则,采用量纲分析以及方程式分析法推导了井架各相似判据的相似比,并以此为依据设计出井架模型。为满足加工工艺的要求,对部分杆件的长度和截面做了适当调整,在此基础上采用有限元软件分别对井架模型和原型进行模态分析,通过对比验证,发现前6阶模态频率的最大相对误差仅为7.70%,说明井架模型能准确反映原型的动力特性,该模型的设计合理。本设计结果为深井钻机井架的模型试验打下了基础。

    2016年04期 No.302 149-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 202K]
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  • 基于混合摩擦模型的轧机垂扭耦合特性分析

    何兆奇;王志刚;

    为了研究轧机系统的垂扭耦合振动特性,建立了基于混合摩擦模型的轧机垂扭耦合振动模型,给出了耦合振动微分方程,探讨了轧制过程中相关参数的相互影响关系,建立了轧机垂扭两系统相互耦合的关系框图,并对其结果进行仿真分析。通过改变混合摩擦系数的相关项来探讨其对轧机垂扭耦合系统的影响,得到了混合摩擦系数的一个失稳临界值。讨论了轧机主传动扭转振动系统对垂直振动系统的耦合影响,并对其原因进行了分析。对进一步研究轧机系统垂扭耦合振动问题具有一定的参考价值。

    2016年04期 No.302 153-156+160页 [查看摘要][在线阅读][下载 408K]
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  • 重力势能驱动方向控制无碳小车的设计

    艾孝杰;汪朝晖;苏磊;赵丽敏;

    基于曲柄滑块转向机构原理,设计了一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的无碳小车。建立了重力势能驱动的无碳小车的数学模型,以最大程度增大无碳小车轨迹重合度为目标,运用Simulink通过仿真分析得到最佳无碳小车绕障碍物的行驶参数。针对无碳小车结构尺寸的多样化,提出了一种能计算出最佳小车绕行的障碍物间距和初始摆放角度的后续处理方法。探讨了提高小车运行平稳的方法与措施,提高了小车的运行精度。确定了小车的结构参数及总体方案。实验表明:采用优化后的无碳小车结构和绕行参数,能够最大程度地增加轨迹绕行重复度。该小车为无碳小车的设计提供了指导意义,为相关机构的应用研究提供参考价值。

    2016年04期 No.302 157-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 279K]
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  • 压力管道对接焊缝表面裂纹电磁检测的可靠性研究

    王海波;宋树波;侯哲生;

    压力管道是化工设备中的一个重要结构,对接焊接方式在管道的施工中占有很大比例,对接焊缝在管道运行中不可避免会产生一定的表面裂纹。目前表面裂纹检测方法中,电磁检测方法具有非常大的比较优势。研究了表面裂纹分析的可靠性数学模型,采用电磁检测设备和试件对压力管道对接焊缝表面裂纹检测的可靠性进行了实验,通过对实验结果分析可知,对接焊缝裂纹检出可靠性不但与裂纹深度有关,还与对接焊缝表面粗糙度与裂纹深度的比值有关,并且在相同条件下,裂纹检出可靠性还与探头检测时的速度有一定关系。

    2016年04期 No.302 161-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 209K]
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  • 支撑条件下核主泵分离式飞轮理论分析与试验研究

    王珍;张成建;赵洪健;

    针对核主泵脱落式飞轮脱落冲击造成的二次事故问题,设计了有支撑的分离式飞轮原理样机,飞轮盘在有支撑的条件下进行转动,完全依靠自身的离心力作用实现分离,消除了脱落时飞轮盘的冲击力。为对支撑条件下分离式飞轮的脱离性能进行研究,对分离式飞轮进行了受力分析并建立了力学模型,搭建了飞轮试验平台,完成了支撑条件下的分离试验。多次试验证明:分离式飞轮工作过程中,飞轮盘与轴套间的过盈量、飞轮盘的重力以及支撑位置和摩擦力、飞轮盘装配误差等因素不同程度的影响了飞轮盘的分离。从而为工程样机的试制提供了理论与试验依据。

    2016年04期 No.302 164-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 178K]
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  • 麦弗逊前悬架优化设计

    黄文涛;高群;

    运用ADAMS/Car建立了某轻量化电动汽车的麦弗逊前悬架运动学模型,进行了平行轮跳仿真试验,分析了其定位参数外倾角、前束角、主销内倾角、主销后倾角以及轮距的变化范围。对于仿真结果中出现的前束角以及外倾角变化范围过大的问题,采用ADAMS/Insight分析摆臂的前点、后点、外点以及减振器上顶点四个硬点坐标对外倾角和前束角的影响,根据设计需求来修改硬点坐标,并通过取折中值得到最优解。优化后,由车轮跳动所引起的前束角和外倾角的变化范围得到减小,且其他悬架参数变化均在允许范围内,所做的优化设计正确、有效,悬架的运动学性能得到明显改善和提升。

    2016年04期 No.302 167-170+174页 [查看摘要][在线阅读][下载 522K]
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  • 增程式城市客车动力系统参数匹配与仿真分析

    冯理;何锋;王建美;张永德;

    某款纯电动城市客车在山区城市运行中存在动力性不足、行驶里程短等问题。为了能增强其动力、增加其续驶里程,对其动力系统进行了结构分析和参数匹配,提出一种增强其动力供给的增程式匹配方案,将原纯电动城市客车改造为增程式城市客车。利用Cruise软件建立增程式城市客车整车仿真模型,采用恒温控制策略,对所匹配的动力系统参数分别在三种不同的工况下进行纯电动模式和增程模式的仿真分析。结果表明,改造后的增程式城市客车的动力系统参数匹配较合理,其动力性和行驶里程均明显提升。

    2016年04期 No.302 171-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K]
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  • 基于滑模变结构的张力控制系统设计

    李琳;林炯辉;邹焱飚;

    张力控制是很多控制设备的基础技术之一,它的性能直接影响产品的质量和生产的效率。针对张力控制系统存在的非线性、时变等问题,研究了张力控制系统的动态特性,建立了张力控制系统的数学模型。选择滑模变结构控制策略,结合变速趋近律的方法设计控制律。在MATLAB/SIMULINK建立张力控制系统的数学仿真模型,分析了该系统的响应特性和跟踪性能。为验证所设计的滑模控制系统的可实现性,搭建了基于EtherCAT总线的张力控制实验平台。实验结果表明所设计的滑模控制系统的有效性。

    2016年04期 No.302 175-177+181页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
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  • 机器人路径规划的栅格模型构建与蚁群算法求解

    柴寅;唐秋华;邓明星;胡进;

    针对二维平面上机器人路径规划问题,利用具有二元信息的栅格描述机器人移动环境,再以最短路径为目标,考虑移位约束、避碰约束、运动约束等约束条件,构建机器人路径规划的栅格模型。为降低模型计算复杂度,将其转化为混合整数线性规划模型,并用GAMS/Cplex找到小规模问题的全局最优解,验证模型有效性。为快速求解大规模问题的近优解,利用蚁群算法的进化机制,融合多路径选择和概率选择策略,寻找最短行走路径。实验结果表明,所提出的模型及算法能有效求解机器人路径规划问题。

    2016年04期 No.302 178-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 246K]
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  • 基于横摆力矩控制的电动汽车横向稳定性研究

    欧健;胡经庆;杨鄂川;张勇;

    为了解决轮毂电机电动汽车在低附路面上的横向操纵稳定性问题,并充分利用电机具有独立可控的优势,采用了上下双层控制器来控制车辆的横摆稳定性。上层控制器中,采用模糊控制理论得到准稳态车辆所需横摆力矩和纵向力,在下层控制器中,基于整车轮胎纵向力利用率最小为目标函数,采用加权最小二乘算法(WLS)将其得到的横摆力矩和纵向力进行轮间的优化分配。最后以70km/h车速,地面附着系数为0.3的工况下,在matlab/simulink中进行离线仿真分析。并与目前采用的平均分配方法进行了同工况下的比较。最后得出,采取轮间优化分配的方法,提高了轮毂电机电动汽车在低附路面上的横摆稳定性。

    2016年04期 No.302 182-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 262K]
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  • 可变结构小型多旋翼无人飞行器的设计

    汪亚真;刘明;王成军;王冲;

    针对现有的四旋翼直升机存在飞行速度低、航程短等问题,综合考虑了四旋翼可以垂直起降和固定翼能够长距离航行的特点,提出一种在四旋翼的基础上添加一对固定翼和涡扇推力电机的变结构无人飞行器,并给出三维建模;在水平飞行时机身两侧的双涵道涡扇和机翼共同向前倾斜以产生向后的推力和向上的升力。开发出该变结构无人飞行器样机,对飞行器固定翼进行流固耦合力学仿真分析,最后对变结构飞行器动力学建模。固定翼的单向流固耦合计算结果显示,设计的机翼升力满足设计要求。从截面翼型位置上分析有一定意义,证明最大应力并非在翼型的前缘或后缘,而是在上表面,同时也验证了CLARK Y翼面形状产生的升力在飞行过程中起主要作用。

    2016年04期 No.302 186-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
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  • ABB1410工业机器人的旋量运动学逆解方法

    洪磊;嵇保健;蔡刚洪;沈健;

    为了高效可靠实现工业机器人逆运动学求解,针对常见6自由度工业机器人"后3关节轴线相交,关节2、3轴线平行且与关节1轴线异面垂直"的结构特点,以ABB1410机器人为对象,建立旋量运动学模型,将几何关系法与PadenKahan子问题相结合,提出了一种运动学逆解方法。该方法首先利用机器人腕部点和前3关节轴线之间的几何关系求解关节角1,再将后5个关节角的求解转化为3个Panden-Kahan子问题1和1个子问题2,完整地给出了逆运动学封闭解。通过实验验证了该逆解算法的准确性和实用性。

    2016年04期 No.302 190-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 268K]
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数字化设计与制造

  • 热和离心位移对球轴承刚度影响的数值分析

    丁洪福;景敏卿;王风涛;刘杨;

    针对高速角接触球轴承刚度影响因素多、精确预测困难的特点,基于拟静力学模型考虑了离心力、陀螺力矩、轴承套圈热变形和内套圈离心膨胀等多种因素影响,计算了轴承动态刚度,分析了工况和结构参数对轴承动态刚度的影响。分析结果表明:热和离心效应使轴承轴向刚减小,径向刚度增加,对轴承动刚度影响不容忽视;轴向和径向刚度随轴向载荷增加而增大,随径向载荷增加而减小;不考虑热和离心效应时轴向刚度随内沟曲率系数增加而明显减小,考虑热和离心效应时轴向刚度略有增加;轴向和径向刚度随外沟曲率系数增加而减小;转速和球径对轴承刚度影响较复杂,是转速和球径综合作用结果。

    2016年04期 No.302 194-197+202页 [查看摘要][在线阅读][下载 321K]
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  • 支承轴承作用下齿轮系统动力学分析

    佘凯;程广贵;丁建宁;凌智勇;

    基于牛顿动力学原理,建立了非线性直齿齿轮副系统数学模型,在Matlab软件环境中采用四阶Runge-Kutta方法求解数值解,分析了齿轮系统启动时支承轴承的支承刚度,支承阻尼对直齿齿轮系统中齿轮位移振动,齿轮相对位置变化以及齿轮动态传递误差的动力学影响。结果表明,主动轮与从动轮的相对位移在中、高频区的位移振动随齿轮轴承支承刚度增加而增强,且振动频率从低频向中高频偏移。增大支承阻尼能减缓齿轮啮合时沿啮合线方向的相对位移振动,改善低频区的传动效果。轴承支承刚度的增加使齿轮动态传递误差振动加剧,影响齿轮转动精度;支承阻尼变化不影响齿轮动态传递误差的振动频率,只改变振动幅值。

    2016年04期 No.302 198-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K]
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  • 甘蔗剥叶元件的运动参数试验分析

    王伟;林茂;

    针对甘蔗剥叶机结构及运动参数对剥叶效果的影响问题,通过对甘蔗剥叶元件有效长度及运动进行分析,得出剥叶原件有效长度及剥叶滚筒转速和喂入辊转速比值分别与结构参数的不等式关系,并以剥叶滚筒间距、剥叶滚筒转速和喂入辊转速为因素,以含杂率和折断率为剥叶效果指标设计正交试验,通过单因素分析各因素对剥叶效果的影响,得出剥叶滚筒转速和喂入辊转速对剥叶效果影响显著,且二者的优化区间分别为(600~900)r/min和(150~250)r/min,进而计算得到最佳剥叶效果时剥叶滚筒转速与喂入辊转速比值在(2.4~6.0)之间,该研究结论为逆向设计排刷式甘蔗剥叶机结构尺寸提供参考。

    2016年04期 No.302 203-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K]
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  • 含缺陷起重机箱形梁结构断裂分析与有限元仿真

    熊刚;吴晓;罗友红;温明亮;

    针对起重机箱形梁结构的高发性疲劳裂纹,以线弹性断裂力学理论为基础,结合集装箱门式起重机实际裂纹扩展机理和整机的有限元结果,推算出典型工况下应力强度因子的理论值;利用ANSYS的Shell-Solid子模型技术和参数化设计语言(APDL),建立参数化的裂纹子模型。通过有限元分析,研究箱形梁下盖板从中心裂纹扩展至边裂纹情况下的应力分布情况。再利用KCALC后处理命令得到应力强度因子的有限元值,与理论值比较分析。并深入地研究了裂纹参数、主腹板厚度和下盖板厚度等对应力强度因子的影响。为起重机箱形梁结构设计和安全评定提供依据,具有重要的工程实用价值和理论意义。

    2016年04期 No.302 207-210+215页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K]
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  • 供排水抢险车抽水液压系统设计与研究

    欧阳联格;王杭燕;周水庭;张功元;

    根据现有的固定泵站缺陷,首先对某型供排水抢险车抽水液压系统进行原理分析与选型设计,初步设计出合理、可行的供排水抢险车移动液压系统;然后利用AMESim对设计出的液压系统进行功能数值仿真,最后进行样机试验。此液压系统采用单泵单马达闭式系统,设计目标为一定的水泵输出流量及扬程。结果表明:经过对某型抢险车液压系统回路的合理匹配设计,仿真结果、试验结果分别与设计目标基本相符,通过仿真和试验验证了其能够很好地满足作业要求。

    2016年04期 No.302 211-215页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K]
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  • 大模数直齿轮数控精铣削方法的研究

    张伟;李航;王斌;张波;

    针对大模数齿轮加工采用盘形、指状铣刀存在着加工效率低,专用刀具造价昂贵的问题,提出了用普通铣刀数控加工大模数齿轮的方法,涉及走刀方式、走刀步长的确定、切削关键点的处理。依据提出的方法建立了齿轮毛坯与刀具运动关系的数学模型,推导了渐开线上点以及刀位点在该模型中的轨迹方程以及刀具与工件之间运动关系方程。该数学模型在齿轮参数已知的情况下能够计算出刀位点以及刀心按照齿轮渐开线齿廓运动的一系列轨迹,利用MATLAB的数据可视化功能,通过刀位点的轨迹方程计算出刀位点,依据齿轮参数绘制出齿轮基圆以及渐开线齿廓,选择合适的刀具半径绘制刀具轮廓,令刀具轮廓跟随刀位点产生一系列刀具轮廓,从而形象直观的对该数学模型进行验证,在理论上分析了该方法的可行性。

    2016年04期 No.302 216-218+223页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K]
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  • 分层梯变负泊松比蜂窝结构的面内冲击动力学分析

    邓小林;

    研究了一种分层梯变负泊松比蜂窝结构,对提出的分层梯变蜂窝结构的相对密度进行了推导,对能量吸收的相关概念进行了阐述。采用ABAQUS建立了有限元模型,并对蜂窝结构面内冲击动力学进行了数值模拟。对分层梯变蜂窝结构在不同冲击速度下的变形模式进行了研究,研究了蜂窝结构在不同冲击速度下的动力学响应情况,最后对蜂窝结构的能量吸收情况进行了分析。研究结果表明,所提出的分层梯变蜂窝结构相对于传统的负泊松比蜂窝结构,具有更低的初始峰值应力。改变分层梯变蜂窝结构的冲击端,其变形模式具有明显的不同,能量吸收能力也发生了较为明显的变化,研究结果可为后续的分层密度梯变负泊松比蜂窝结构的性能设计提供参考。

    2016年04期 No.302 219-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 401K]
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  • TRIZ理论在自走式肉羊饲喂机零部件便捷拆卸设计中的应用

    郭庆贺;坎杂;李景彬;

    自走式肉羊饲喂机的关键工作部件—螺旋叶片与料箱半圆底板分别与空心轴体和料箱侧壁采用焊接方式连接,焊接方式保证了零部件连接的可靠性,但为后期零部件的拆卸与更换带来了困难,该文采用TRIZ理论研究了螺旋叶片与轴体以及料箱半圆底板与料箱侧壁连接方式的"物-场"模型,完成了其结构的创新设计。利用"技术冲突解决原理"分析并解决了实现螺旋叶片便捷拆卸所带来的空心轴体材料浪费问题,确定了螺旋叶片便捷拆卸最终设计方案。利用改进前后两种方案对螺旋叶片和半圆底板进行拆卸与更换,对比产生的费用和耗费时间发现,改进后新方案较原方案节省了拆卸与更换时间和费用,提高了维修效率,为自走式肉羊饲喂机的推广与使用奠定了良好的基础。

    2016年04期 No.302 224-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K]
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  • 基于弯扭组合模型的压缩机曲轴扭振分析

    郑建荣;张政;

    曲轴作为压缩机的关键部件,其扭转振动是引起压缩机共振故障的重要因素。针对大型往复式压缩机曲轴复杂的结构特点和曲轴扭转振动的实际情况,提出具有连续分布质量的等截面轴和弯曲梁相组合的曲轴扭振模型,以曲柄臂和等截面轴的扭转振动微分方程为基础,推导给出了计算曲轴扭振固有频率的状态方程。大型曲轴实例分析结果表明,此方法的计算精度优于传统的集中质量模型、阶梯轴模型,非常接近有限元结果,适合大型往复式压缩机轴系的快速设计计算。

    2016年04期 No.302 228-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 162K]
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  • 液压卷板机智能同步控制系统研究

    李东和;

    基于对某造船厂所使用的多辊卷板机进行改造,并以改造后设备控制系统作为研究对象,通过对卷板机液压同步系统进行控制,设计了一套完整的液压比例闭环控制系统,由于卷板机机械设备老化造成的系统误差,两侧压机不能保证同步进行,压板南北两侧曲率半径存在差异,在此基础上设计了液压卷板机智能同步控制系统,通过对比例同步控制系统进行数学建模和仿真分析,验证了系统设计的可行性,改善了同步系统性能,提高了产品质量。

    2016年04期 No.302 231-233+237页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K]
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  • 直斜组合桨叶片不同位置顺序的流场数值分析

    逄启寿;罗松;徐金;

    利用计算流体动力学(CFD)的方法分析了由直叶桨与四斜叶开启涡轮式搅拌桨组成的组合桨,将叶片安放于不同位置顺序时,对搅拌槽内物质扩散以及各监测点混合时间的影响。计算结果表明:不同监测点的混合时间受桨叶安放位置的影响程度各不相同,但在不同转速下各监测点受影响的规律具有一致性。在转速相同的情况下将斜叶搅拌桨安放于直叶桨上方时,搅拌槽内示踪剂扩散效果要优于桨叶反序安放状态。对于其它类型轴流与径流组合式搅拌桨的桨叶位置安放可提供参考。

    2016年04期 No.302 234-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K]
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  • 概率神经网络在往复压缩机多故障诊断技术研究中的应用

    彭琦;马波;

    往复压缩机结构复杂,故障种类较多,导致诊断难度较大。针对往复压缩机多故障诊断难的问题,提出了一种基于概率神经网络的往复压缩机多故障诊断分类诊断方法,该方法提出5种无量纲因子作为往复压缩机多种故障特征数值,将其融合形成特征矩阵,输入概率神经网络进行往复压缩机多故障诊断分类。通过工程案例分析,该方法在往复压缩机多故障诊断分类方面的准确性有了显著提高并大大缩短了诊断分类时间,为往复压缩机多故障诊断分类提供了一种快捷有效的手段。

    2016年04期 No.302 238-241页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K]
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  • DP590钢的力学性能及在车身结构件的应用

    徐杰;李彩霞;

    为了研究高强度钢DP590的性能及在车身设计中的应用,基于微机控制电子万能试验机,对DP590的材料进行拉伸测试,结果显示材料的屈服强度达到486MPa,抗拉强度达到702MPa。通过建立侧面移动障碍壁碰撞模型,对汽车B柱进行侧面整车碰撞数值模拟,并分析了该成形件在碰撞中的抗撞击性能。重点研究了汽车B柱在碰撞模拟中的动态性能,并对碰撞过程中B柱的应力、塑性应变、速度及弯曲变形进行了详细分析,提出了对车身结构设计时,应整体分析其骨架布局,并对局部零部件的关键部位提出了布置吸能材料,以降低碰撞时产生的峰值应力。

    2016年04期 No.302 242-244+248页 [查看摘要][在线阅读][下载 262K]
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  • 基于改进加权和算法的模块化产品配置设计

    黄柏雄;周德俭;袁海英;

    针对模块化产品配置优化问题,在建立客户需求与可配置产品模块实例之间的映射关系的基础上考虑厂家利润与可配置产品模块实例之间的关系,建立相应的多目标优化数学模型。利用添加宽容值的方法引入新的约束来改进线性加权和算法,采用改进后的线性加权和算法得到客户需求和利润之间的平衡点—最优的产品配置方案。最后以油罐车加油系统配置设计为验证实例,仿真结果表明了所提出方法的合理性和有效性。

    2016年04期 No.302 245-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 161K]
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  • 基于椭圆双β模型的球面喷涂轨迹优化

    冯浩;吴秋;王小平;

    针对全球面的喷涂问题,以椭圆双β分布模型为基础,研究了将平面椭圆双β分布模型映射到球面的方法,并得到了球面的喷涂模型。设计了一种基于球面纬线的喷涂轨迹,以确保喷枪在同一纬度进行喷涂时的喷涂参数保持不变。建立以喷涂时间最短为优化目标,涂层厚度为约束条件的优化函数,采用遗传算法优化了喷枪速度、喷涂高度和相邻轨迹间距等喷涂参数。并对相应的球面喷涂进行了仿真,结果表明采用此方法优化后,球面涂层厚度可以得到有效控制。

    2016年04期 No.302 249-252+257页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K]
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  • 基于双谱分析在回转支承故障诊断中的应用与研究

    赵阳;陈捷;洪荣晶;封杨;

    回转支承在风电、工程机械等领域广泛应用,是一种能够同时承受大量轴向、径向载荷与倾覆力矩的重要工业生产部件。提出了一种基于双谱分析的故障诊断方法。在实际工况下,由于回转支承工作环境恶劣,其故障发生时所产生的信号一般含有大量的背景噪声,并且其信号会呈现出非线性与非高斯性。直接使用常见的频谱分析方法难以得到可靠的结论。而所采用的基于高阶统计量的双谱分析故障诊断方法是解决非线性相位耦合和非高斯性的有效工具,采用双谱分析可以有效抑制高斯背景噪声的影响,提去除隐藏在信号中的非高斯特征。

    2016年04期 No.302 253-257页 [查看摘要][在线阅读][下载 480K]
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  • 飞机蒙皮拉形加载轨迹研究

    韩志仁;孔庆猛;孟祥韬;刘宝明;

    蒙皮拉形工艺的先进程度是衡量一个国家飞机制造能力和水平的重要标志之一,然而加载轨迹决定着飞机蒙皮拉形成形质量的优劣。基于ANSYS/LS-DYNA有限元仿真软件对某单凸双曲率蒙皮拉形进行拉形仿真,对模具的最大截面采用应变控制的方法,结合实际生产过程中拉形机的运动状态,对飞机蒙皮拉形数值模拟中夹钳区域的加载轨迹进行了初步研究。此外,考虑到蒙皮拉形常见的缺陷及影响因素,分析了最优化理论结合仿真模拟优化工艺参数的重要性。对蒙皮拉形过程模拟仿真,实现"虚拟试拉",以便对其加载轨迹进行优化设计,避免盲目的试拉工作,节约材料,降低研发成本,缩短研发周期,提高飞机蒙皮拉形质量和生产效率。

    2016年04期 No.302 258-261页 [查看摘要][在线阅读][下载 366K]
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综述

  • 微波杀青设备温度控制方法与策略综述

    贾德硕;何林;闫建伟;冯治国;

    微波杀青技术以其独特的优势越来越受到重视,随之开发出了能够满足不同需要的微波杀青设备,现有设备对杀青过程中温度的控制不够精准,导致杀青难以达到预期效果,阻碍了微波杀青设备推广使用。对微波环境下测温元件选用作了介绍,对比了几种常用测温元件优缺点并分析其应用场合;对微波设备中功率控制的两种策略进行分析,对其原理、调节精度做了对比和描述;最后展望了微波杀青设备发展方向,为开发出参数控制精准的微波杀青设备提供指导和参考。

    2016年04期 No.302 262-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 135K]
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  • 锅炉过热蒸汽温度控制系统的设计与仿真

    刘丽桑;张锦枫;

    过热蒸汽温度的高低直接影响着火电机组的安全性和经济性。由于过热蒸汽温度对象具有非线性、时变等复杂特性,设计了一种采用模糊PID控制策略的串级控制方案,分析了锅炉过热蒸汽温度在不同扰动作用下的动态特性,设计了FUZZY-PID控制器,对PID控制器参数进行了整定,并对FUZZY-PID控制器和常规控制器的控制效果进行了仿真比较,最后利用组态王Kingview开发了相应的过热蒸汽温度监控系统。结果表明,FUZZY-PID自适应能力强,提高了系统对非线性、时变性和不确定性等的处理能力,改善了控制效果,具有更好的动态特性。

    2016年04期 No.302 265-267+272页 [查看摘要][在线阅读][下载 226K]
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  • 基于支持向量机的机电产品再制造成本预测方法

    向红;夏绪辉;王蕾;江志刚;

    退役机电产品再制造成本是其再制造决策的主要依据之一。针对再制造成本的随机性、不确定性以及可用数据样本有限的问题,提出基于支持向量机的再制造成本预测方法。分析了再制造成本的构成要素、影响因素及其特点,将废旧产品经拆卸、检测后零部件分为可直接再利用、可再制造加工及替换处理等三类,结合其可再制造性,以零部件再制造加工比率、零部件替换比率及技术性指数为输入,再制造成本为输出,构建基于支持向量机的再制造成本预测模型,对机械式变速箱的再制造成本进行了预测,并与BP神经网络预测结果进行对比分析。结果表明,支持向量机预测模型能很好地预测再制造成本,并且预测精度比BP神经网络更好,可为再制造成本的准确预测提供参考。

    2016年04期 No.302 268-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]
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