理论与方法研究

  • 基于生命周期的机电产品碳足迹评价与实现方法

    王欣;李文强;李彦;

    准确的碳足迹分布评估是实现产品低碳化的前提。针对机电产品全生命周期不同阶段的碳足迹分布特点,构建了一种基于全生命周期的机电产品碳足迹评价流程和评估模型。从产品原材料的选择到最终拆解后的回收处理这一整个生命周期过程出发,对机电产品全生命周期的碳排放进行计算和分析。针对某款榨汁机的碳足迹进行了计算评价,比较分析了该榨汁机的碳排放特性,明确其低碳化方向。最终确定了能显著减少该产品碳排放量的四个关键措施,即降低电网的排放因子、产品功能结构的改变、对产品拆解后的回收处理以及运输方式的改变。从而验证所提出的产品碳足迹评价流程和生命周期模型能够有效地计算产品碳排放并有助于实现产品的低碳化。

    2016年05期 No.303 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 169K]
    [下载次数:261 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:84 ]
  • 虚拟样机环境下机械臂模型验证与控制系统仿真

    袁亮;于春梅;

    传统控制系统方案设计得到控制对象的数学模型都是经过一定程度的简化或等效,不能够真正反映出准确的实物模型,导致设计的控制系统存在一定的误差,而在高精度的设计要求场合这种模型简化带来的误差更是不能忽略的。在虚拟样机环境中建立机械臂模型来替换各种简化得来的数学模型,不仅可以减小简化或等效过程中带来的误差,同时也可以根据实物模型的真实情况来完成控制系统方案的设计和优化。控制系统采用PID加重力补偿的联合控制方案可以完成机械臂模型的轨迹跟踪控制,能够更加直观的体现ADAMS和MATLAB这两种软件的优点,省去了在MATLAB中建立系统模型和在ADAMS中使用控制函数的繁琐步骤,使处理复杂问题简单化。

    2016年05期 No.303 5-8+13页 [查看摘要][在线阅读][下载 408K]
    [下载次数:194 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:113 ]
  • 校车底盘车架结构静动态特性拓扑优化设计研究

    李礼夫;许树龙;

    针对一款城市专用校车底盘车架结构一阶固有频率偏低的问题,研究了其拓扑结构与静动态特性之间的关系,提出了基于静动态特性的校车底盘车架结构多目标拓扑优化设计方法,即以多工况下的底盘车架结构静态刚度和一阶固有频率最大为目标函数,以拓扑区域体积比为约束函数,建立其结构拓扑优化模型,利用Hyper Works的Optistruct软件对底盘车架结构进行多目标拓扑优化设计,结果表明,优化设计的底盘车架结构在静态刚度保持不变的前提下,其动态一阶固有频率提高了34.6%,较好地解决了校车底盘车架动态特性较差的问题。

    2016年05期 No.303 9-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 366K]
    [下载次数:195 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:76 ]
  • 新型混泡管的数值模拟研究

    田壮;陈金祥;葛金翠;

    通过计算流体力学(CFD)软件FLUENT,采用多相流mixture模型对使用不同混泡结构单元的混泡管进行了三维数值模拟,在现有的混泡技术上进行改进和创新,进一步优化泡沫混凝土混泡设备参数。结果表明,两种高粘度的非牛顿流体进行多相流混合时,不同的混合元件的混合效果是不同的。螺旋和扭转类混合元件的混泡效果明显好于扇叶结构,可在较短的混泡管内快速均匀的实现水泥浆体与泡沫流体的混合。但是分段扭转片状的混合元件可以实现更加稳定的混合效果,同时沉降作用最小。确定了该结构参数下的最佳混泡管长度为700mm。数值模拟可详细描述混泡管内的混合过程,并为新型混泡管的研发提供数据参考,为提高泡沫混凝土生产效率和产品质量提供有力的理论支持。

    2016年05期 No.303 14-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 199K]
    [下载次数:52 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:123 ]
  • 一种改进B样条曲线拟合算法研究

    段振云;王宁;杨旭;赵文辉;

    曲线拟合技术广泛应用于图像处理、逆向工程等领域。工程上常用的B样条曲线拟合方法具有局部性、连续性等优点,但拟合所得曲线不通过型值点,拟合精度较低;曲线插值算法所得曲线通过型值点,但缺乏局部性,且需要补充端点条件。为了改进B样条曲线拟合算法不能满足精度要求,曲线插值算法不易于实时局部修改的缺点,提出一种改进B样条曲线拟合算法。该算法结合B样条曲线拟合和曲线插值的优点,通过增加型值点使得曲线通过所有的原始型值点,且保证曲线具有局部性。经实例验证,该算法原理正确,技术可行,且具有较高的拟合精度。

    2016年05期 No.303 17-19+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K]
    [下载次数:580 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:22 ] |[阅读次数:65 ]
  • 射流式采沙系统中液固两相流的数值模拟

    张悦;宋锦春;野琦勉;李庆根;

    疏浚设备泥沙吸取过程属于稠密固液,为了研究两相流动中液固两相的流动特性,对一种射流式泥沙采集器内的两相流流动进行了数值模拟。基于欧拉双流体模型,研究了不同射流速度,不同的吸引流流量对采集器出口的泥沙浓度的影响。结果表明采用欧拉双流体模型的仿真结果可以较好的吻合实验数据,当射流速度增大时,出口处的泥沙浓度也随之增大,当射流速度一定时,出口处的泥沙浓度一开始随着吸引流流量增大而增大,之后随其增大而降低。

    2016年05期 No.303 20-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 363K]
    [下载次数:115 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:57 ]
  • 基于闭环PD型迭代学习控制的注塑机注射速度轨迹跟踪控制

    罗亮;陈茂林;刘知贵;范玉德;

    针对注塑机注射速度的非线性和时变性特点,为提高注射速度对特定曲线的重复跟踪能力,提出了基于闭环PD型迭代学习控制的注塑机注射速度轨迹跟踪控制算法。该算法利用系统实际输出与期望目标之间的偏差修正不理想的控制信号,若干次迭代后,系统能够实现期望轨迹的跟踪。建立了注射速度的动态模型,同时给出系统的控制算法和结构。仿真结果表明:该控制器能有效跟踪期望的注射速度轨迹,响应速度更快,超调量更小,稳定性更好,控制效果优于常规PID控制器。

    2016年05期 No.303 24-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
    [下载次数:135 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:71 ]
  • 机械式挖掘机整机设计参数的确定

    林贵瑜;王万振;安兆强;张永明;

    如何确定机械式挖掘机的总体设计参数往往困惑设计者,针对现行大型机械式挖掘机的样本范围(5~75)m3,利用曲线拟合方法,并经最优拟合方程判定原则,对残余平方和、相关系数、调整自由度后的相关系数以及残余标准差进行判别,然后分别对履带最大牵引力和斗容的关系、提升电机额定功率和斗容积的关系、整机重和斗容积的关系以及推压电机额定功率和斗容积的关系建立了最优拟合方程,为机械式挖掘机的整机设计参数预测提出了一种可行方法,具有应用价值。

    2016年05期 No.303 27-29+34页 [查看摘要][在线阅读][下载 280K]
    [下载次数:132 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:55 ]
  • 拨叉零件的结构设计及改进

    李金龙;吴超;廖敏;

    适用于丘陵山区的收获机田间作业时经常转向和驻车,变速器拨叉具有足够的强度和刚度才能保证收获机的正常使用和安全性。通过分析拨叉在收获机转向和驻车过程的工作原理和要求,进行了拨叉结构的初步设计。根据拨叉工作的边界条件和载荷,利用有限元数值模拟技术,计算了拨叉完全制动过程中的最大应力和总变形,结果发现拨叉的危险截面发生在拨叉轴与拱形结构的连接处,强度和刚度都不能满足要求。提出了改善拨叉拱形结构的尺寸及危险截面处的过渡关系的改进方案,在同样的边界条件和载荷情况下,对最终改进后的拨叉进行有限元数值模拟。分析结果表明,拨叉危险截面的最大应力降低了45%,总变形量减少了39%,满足强度和刚度要求。

    2016年05期 No.303 30-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K]
    [下载次数:353 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:75 ]
  • 基于熵权理论和满意度函数法的柔顺机构多响应稳健优化设计

    伍建军;黄裕林;吴小明;谢周伟;

    以细胞注射3自由度柔顺并联微动平台为研究对象,针对微纳机构多响应稳健优化设计中确定各响应权重缺乏理论依据,难以对各设计方案进行全面客观评判差异性的问题,通过建立微动平台多方向的铰链柔度运动模型,引入熵权理论和满意度函数方法来破解微纳柔顺机构多响应设计稳健性的难题,最终得到满足多响应柔度约束条件下的优化设计方案。实例表明该方法可以为满足微纳柔顺机构高、精、尖的可靠性与精度优化设计的严苛要求提供一种新的解决途径。

    2016年05期 No.303 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K]
    [下载次数:106 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:52 ]
  • 基于视觉暂留原理的夜间会车防眩目系统

    郭健忠;刘懂;汪清淼;张光德;

    针对汽车夜间会车时,由于不规范使用远光灯而引起对向驾驶员眩目导致交通事故的问题,设计了一种基于人眼视觉暂留原理的夜间会车防眩目系统。该系统基于所有车辆的前挡风玻璃和前照灯灯罩玻璃均采用调光玻璃,夜间会车时,系统的电控模块根据车载传感装置接收的相关信息,控制调光玻璃交替透明,并使同一辆车的前挡风玻璃和前照灯灯罩玻璃透明状态相同,而与对向来车相应玻璃透明状态刚好相反且周期性变化,避免了车辆前照灯灯光射入驾驶员眼睛。又由于人眼的视觉暂留原理,玻璃交替透明的频率只要大于24Hz,人眼就察觉不到这一交替过程,从而保证驾驶员视觉的连续性。这样该系统既巧妙地解决了夜间会车眩目问题,又保证了行车安全。

    2016年05期 No.303 40-43+47页 [查看摘要][在线阅读][下载 292K]
    [下载次数:267 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:66 ]
  • 大型风力机三维建模及流固耦合分析

    贺林莉;侯力;张海燕;牟如强;

    以2MW风力发电机为研究对象,通过翼型设计软件Profili及Matlab推导出叶片翼型三维坐标。利用UG将此三维坐标拟合成叶片截面样条曲线,扫掠曲线得到叶片三维模型,然后在UG中建立塔架和机舱模型并完成风力机模型的整体装配。应用ANSYS对风力机进行流固耦合分析,得到了风力机在空气流场作用下的压力分布情况,将此压力加载到风力机上进行静力学分析,得出风力机在空气流场下的应力、应变分布情况并结合实际应用对仿真结果进行了详细的分析。研究成果对大型风力机的结构优化设计有重要的参考意义。

    2016年05期 No.303 44-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 261K]
    [下载次数:250 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:98 ]
  • 大型民机起落架收放系统建模与仿真

    田佳杰;贾玉红;

    飞机起落架收放系统包含了多体系统动力学、控制、液压等内容,采用空间收放机构的大型民机起落架具有运动规律复杂、驱动单元多的特点,且收放过程中机构之间需要协调工作才能保证可靠收放。针对起落架收放系统以上特点,以某大型民机主起落架收放系统为对象,详细分析了收放系统中各部分的动力学行为,基于Virtual Lab.Motion和AMESim分别建立了起落架上位锁、起落架收放机构以及收放液压系统的动力学仿真模型,通过联合仿真求解得到起落架收放过程中的动力学特性。仿真计算结果与实际情况吻合,可为大型民机起落架收放系统设计提供参考,也为起落架收放系统进一步的研究奠定基础。

    2016年05期 No.303 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 418K]
    [下载次数:373 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:12 ] |[阅读次数:94 ]
  • 风力机塔架结构仿生设计及力学性能分析

    赵荣珍;王群旺;刘宏;豆鹏刚;

    针对柔性化发展以及随之而来的高耸结构稳定性问题,对结构仿生理论在风力机塔架设计中的应用进行了研究。选取竹子为生物原型,基于层次分析法计算出竹子与塔架具有较高的相似度,验证生物选型的合理性。在此基础上,提取竹子的节状特征应用于风力机塔架的结构,设计具有加强节特征的仿生塔架,并采用有限元方法对仿生设计前后的塔架结构力学性能进行对比分析。结果表明:具有5个加强节的仿生塔架较原型塔架在刚度和极限承载能力等方面均得到提高,应力分布特点更加合理。验证了仿生理论在塔架设计中的有效性,为风力机塔架的结构设计提供了新方法。

    2016年05期 No.303 53-55+60页 [查看摘要][在线阅读][下载 221K]
    [下载次数:223 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:97 ]
  • 液压系统健康状态的综合评估方法

    齐继阳;王凌云;李金燕;孟洋;

    针对机床液压系统健康状态难以准确评估的问题,提出一种综合评估机床液压系统健康状态的新方法。该方法首先构建了三层评价指标体系,然后用灰色聚类法对液压系统的关键组成部分进行第一级健康状态评估,得到各个关键组成部分的健康状态,再以此为基础,利用模糊综合评判法对液压系统进行第二级健康状态评估,最终得到液压系统的健康状态综合评估结果。在上述两级健康评估过程中,分别用熵权法和可拓层次分析法求出各关键组成部分和相关指标的权重,然后用组合赋权法将二者进行综合,得到具有主观意义和客观意义的综合权重。通过实例表明该方法可以大幅提高机床液压系统健康状态评估结果的准确性,具有很大的工程实用价值。

    2016年05期 No.303 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K]
    [下载次数:196 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:12 ] |[阅读次数:66 ]
  • 磁悬浮式高压线巡检机器人避障机构设计

    徐显金;冯玉立;方磊;杨先乐;

    针对磁悬浮式高压线巡检机器人的运行方式和总体结构设计了避障机构,该机构由平面连杆机构和丝杠螺母机构组成,具有两个自由度,通过对两个原动件控制,使机器人具有开合壳体,翻转避障的功能。机构简单,运动灵活,结构紧凑,占用空间小,能够有效避开防震锤、线夹、直线塔等多种障碍,并解决了机器人内部空间狭小与避障要求空间大的矛盾。对避障机构进行静力学分析,求得两原动件联动关系,最后通过Pro/E软件对越障过程进行运动学仿真,验证了该机构越障方案的可行性。

    2016年05期 No.303 61-63+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 297K]
    [下载次数:212 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:79 ]
  • 基于Isight的电动助力转向系统集成优化

    曹艳玲;李鹏帅;

    为了兼顾整车的操纵稳定性和电动助力转向系统(EPS)参数优化的便利性,采用Isight优化软件和Simulink仿真平台对EPS进行了优化研究。建立了EPS和七自由度整车的集成动力学模型,引用总方差评价方法建立了EPS的多目标优化模型,并基于Isight和Simulink软件完成了EPS和整车模型的集成优化。结果表明,集成七自由度整车模型的EPS系统优化,使得驾驶员转向更加轻便、整车的操纵稳定性得到进一步提升,同时,基于Isight和Simulink平台的集成优化过程省去了目标函数的繁琐推导过程,也使得EPS系统参数的优化更加方便。

    2016年05期 No.303 64-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K]
    [下载次数:149 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:65 ]
  • 一种新型的六维力传感器静态标定系统设计研究

    李军;聂红;熊琪;王耀弘;

    针对现有六维力传感器静态标定系统集成度不足、操作界面比较复杂、测量误差大、实验效率低等不足,研制了一种基于虚拟仪器的六维力传感器静态标定系统。该系统以Lab VIEW软件为设计操作平台,基于线性模型的六维力传感器静态解耦方法,充分分析了影响实验结果的误差因素,开发设计了标定试验台、信号采集系统以及数据分析软件。在静态环境下多次实验,实验结果表明与传统静态标定系统相比,该系统界面易用性好,标定效率高,具有较好的准确度。

    2016年05期 No.303 68-70+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 239K]
    [下载次数:199 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:67 ]
  • 改进阈值函数的转子系统振动信号降噪研究

    加力康;王勤贤;杨兆建;任芳;

    针对传统阈值处理函数在小波降噪中的不足,在硬阈值、软阈值处理函数的基础上,构造了一种改进的阈值处理函数,并介绍了该函数的降噪原理。基于MATLAB平台,用改进阈值处理函数分别对三种不同类型的仿真信号进行了降噪处理,通过信噪比、均方误差2个衡量指标,研究不同动态参数对三种类型信号降噪效果的影响;并根据实测转子系统振动信号的特点,选择适当的动态参数,将该函数应用到振动信号的降噪中。结果表明:改进阈值函数能够根据信号的不同类型,调节动态参数,优化阈值的处理,能很好地实现转子系统振动信号的降噪。

    2016年05期 No.303 71-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 413K]
    [下载次数:54 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:67 ]
  • 某商用车仪表板横梁模态和静刚度分析

    袁余星;郑松林;李应军;刘向东;

    对某商用车仪表板横梁(cross car beam,CCB)有限元分析过程进行研究,提出了仪表板横梁模态有限元分析的简化方法,并根据仪表板横梁设计规范,对仪表板横梁进行模态分析和静刚度分析,同时对未满足仪表板横梁设计规范要求的结构进行优化和加强,使之满足设计规范要求后,在试验条件不足的情况下,通过简易的仪表板横梁模态试验和静刚度试验,来验证仪表板横梁有限元模型和带上各个内饰件后仪表板横梁的一阶整体模态仿真结果的准确性,为整车强度、刚度和碰撞等仿真分析提供准确的仪表板横梁有限元模型。

    2016年05期 No.303 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K]
    [下载次数:224 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:60 ]

先进制造技术

  • 小型半喂入水稻联合收割机电驱式扶禾系统的设计研究

    潘远香;尹健;肖龙祥;孔朵朵;

    倒伏度和落粒难易程度不同的水稻所需的扶禾速度不同,针对现有半喂入水稻联合收割机扶禾速度不可调的问题,提出了一种适合于小型半喂入联合收割机的新型电驱式扶禾系统。对扶禾系统的运动进行了分析,并探讨了扶禾速度与顺割,逆割之间的关系,然后分析了调速系统的设计,根据速度调节需要设计一种小型半喂入水稻联合收割机电驱式扶禾系统。理论研究表明半喂入水稻联合收割机电驱式扶禾系统对不同生长状态的水稻收割可提高收获率。

    2016年05期 No.303 79-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 232K]
    [下载次数:96 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:52 ]
  • 圆管变截面结构局部压降计算方法研究

    刘巨保;姚利明;张宇;陈健;

    在农业机械、石油管道输送和井下作业工具中,存在大量圆管连续变截面结构,其压降计算还没有可靠的理论计算公式。为此,通过缩径、扩径流体数值模拟,给出了圆管缩径、扩径结构产生压降的流道长度分别为0.25D和2.0D、0.0D和3.5D。经不同缩扩、扩缩变截面结构的流场数值模拟,提出了缩扩结构在小于临界长度2.0D、扩缩结构小于临界长度3.75D的压降计算公式,在此基础上给出了圆管连续变截面结构压降计算公式,为连续缩扩结构与扩缩结构不同时小于临界长度的圆管变截面结构压降计算提供了可靠的、统一计算公式。

    2016年05期 No.303 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 370K]
    [下载次数:174 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:72 ]
  • MFC压电悬臂梁发电性能研究

    李宝;应琴;袁卫锋;

    压电悬臂梁的机电耦合系数正比于压电片起点和终点处的振型斜率差,基于此理论,提出了一种简单而有效的改善MFC压电悬臂梁发电能力的方法。该方法在不改变压电悬臂梁整体质量的前提下,通过改变悬臂梁非发电部位结构以提高其局部刚度,从而增大了压电片起点与终点处的振型斜率差,最终使得悬臂梁的机电耦合系数得到放大。文中分析了改进结构的振型,将之与传统结构进行了对比,并通过实验测试了两种结构的发电能力。实验结果验证了上述理论的正确性,表明改进后的结构可以大幅度提高振动能量收集器的发电能力。

    2016年05期 No.303 88-90+94页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K]
    [下载次数:120 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:49 ]
  • 不同走刀方式高速铣球墨铸铁的刀具磨损研究

    吴世雄;莫宁含;马伟;张国洋;

    新型铸铁在汽车、机电、航空等行业的零部件制造中有较多应用,研究其高速切削时的刀具磨损问题具有实际的意义。研究单向行切、双向行切、环切这三种走刀方式及不同轴向切深对新型球墨铸铁进行高速切削时的刀具磨损影响。设计双因素重复实验方案并进行高速铣削实验,建立后刀面磨损情况的切削长度曲线;通过方差及贡献率方法,分析不同走刀方式及轴向切情况对有效切削时间、材料去除量及刀具磨损的影响程度。结果表明:走刀方式对刀具磨损、材料切除量等影响非常显著,实际加工中应该优选双向行切走刀方式,并适当增大轴向切深及降低切削速度以获得较优材料切除率并提高刀具耐用度。

    2016年05期 No.303 91-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K]
    [下载次数:100 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:51 ]
  • 梳齿式蓖麻采摘系统的设计与运动轨迹模拟

    李长河;刘承诚;庄文华;朱战伟;

    针对蓖麻生长特性和采摘机理,设计了一种梳齿式蓖麻采摘系统。对梳齿式蓖麻采摘系统进行结构设计和运动过程模拟,结果表明:在蓖麻收获机前进速度为,窝眼滚筒转速为时,可以有效完成蓖麻果实采摘的窝眼滚筒轴离地高度是;通过相关公式推导,得出主要影响采摘率的参数是窝眼滚筒速比,确定速比的取值范围是。利用模拟出V型梳齿运动轨迹,得出窝眼滚筒速比在规定的范围内,值越大,V型梳齿位移轨迹的环扣越大,轨迹曲线越低,采摘区域面积越大,采摘率越高。

    2016年05期 No.303 95-98+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
    [下载次数:137 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:47 ]
  • 工程车辆油气悬架工作过程热力学分析

    郑帅;李菲;

    油液和气体是油气悬架重要的工作介质,也是重要的弹性元件,在反复压缩和伸张过程中产生较多的热量。油液流经阻尼孔和单向阀产生阻尼,并且气体、油液、缸体之间直接接触,在三者之间以及与空气之间存在热量交换过程,使得油气悬架的热力学过程比较复杂。针对油气悬架工作过程中的热力学状态进行深入分析,类比基尔霍夫定律,建立油气悬架工作过程中各介质热量产生、传递过程的数学模型,并通过特定的试验装置对油气悬架工作过程中油液和气体的热量产生及传递进行研究,对比分析验证热力学数学模型的准确性。结果表明所建立的数学模型较好的描述了油气悬架内部油液和气体的热力学状态和传热过程,为此类设计研究提供参考。

    2016年05期 No.303 99-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K]
    [下载次数:85 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:60 ]
  • 双立柱巷道堆垛机速度控制方法研究

    袁庆霓;王凌琳;刘叶艳;

    为了提高堆垛机运行过程的平稳性,掌握堆垛机无级调速中加速度及加加速度的控制规律。运用Matlab中的fuzzy control工具箱建立了堆垛机运行速度的fuzzy control model,并选用Matlab中的Simulink搭建了堆垛机立柱的摆动仿真系统。根据理论分析与模糊控制的效果,提出两种曲线控制方案,并依据方案分别进行堆垛机运行过程中立柱的摆动仿真。通过对比两种控制方案下堆垛机立柱的摆动情况,得到加速度及加加速度都会影响到堆垛机立柱的摆幅,采用波动较小的加速度进行加速运行,避免加速度的变化,或使加速度变化较为平缓,更有利于堆垛机运行过程的平稳性。

    2016年05期 No.303 103-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 370K]
    [下载次数:168 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:66 ]
  • 螺栓联接界面表面分形及接触研究

    刘绍鹏;王涛;李友荣;李川;

    针对由螺栓联接的两个粗糙表面微观特征和实际接触情况进行了研究。采用分形函数模拟生成了粗糙面轮廓曲线,发现分形参数对传统粗糙度参数有影响;探讨了分形维数D与机械加工面传统粗糙度参数Ra的关系;利用表面分形模拟数据和实验测量数据建立了有限元接触模型。运用Abaqus软件对模型计算表明:随着接触载荷(螺栓预紧力)的增加,接触面积也相应增加;在相同接触载荷(螺栓预紧力)下,表面越光滑,接触面积越大;当接触面积增加到某一值后,改变不明显,且接触面积小于名义接触面积。这一结论可以很好的解释超声波能量在螺栓联接界面的传递机理,即预紧力-真实接触面积-能量三者的关系,为超声波能量法在螺栓松动监测中的应用提供理论基础。

    2016年05期 No.303 107-110+114页 [查看摘要][在线阅读][下载 527K]
    [下载次数:183 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:49 ]
  • 磁性珩磨系统启动过程研究

    李斌;杨平;张国钧;姚新改;

    磁性珩磨是利用磁力驱动原理来进行加工的一种新技术,在该系统的加工过程中,磁场和温度场的分布是影响加工效果以及可持续加工时间的关键因素。前期研究的结果显示:对该系统的温度场分布,其理论研究分析与实验结果存在较大偏差。考虑到前期研究只进行了稳态分析,而实际启动时,由于磁性珩磨系统所受负载较大,达到稳态所需时间较长,故启动过程对磁场和温度场的影响不可忽略。针对磁性珩磨系统的启动过程进行研究,并根据实际情况考虑转动惯量和阻尼对系统的影响,得出了该系统的磁感应强度分布和电磁转矩曲线,并对稳态分析中的转子初始角进行了修正,为后续分析该系统的温度场提供可靠的依据。

    2016年05期 No.303 111-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K]
    [下载次数:71 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:50 ]
  • 6061铝合金微细刨削的表面粗糙度试验研究

    陈子乾;杨光;

    试验研究了6061铝合金的微细刨削性能。在定制的精密雕铣床上,使用金刚石刀具在不同的切削条件下,对6061铝合金进行切削深度(0.005~0.1)mm的微细刨削,观察切削参数对工件表面粗糙度的影响。使用激光共聚焦显微镜对金刚石刀具以及各种切削条件下的加工表面进行分析。试验结果表明:切削速度和切削深度对铝合金工件刨削表面粗糙度影响很小,进给量是影响微细刨削铝合金表面粗糙度的主要原因。一般情况下,越小的进给量获得表面粗糙度值越小,但是进给量小到一定程度时,表面粗糙度趋于稳定。此时,工件表面的微裂痕,坑洞、划痕和材料本身的杂质是影响其表面粗糙度的主要因素。另外,单晶金刚石刀具的刃磨质量要优于聚晶金刚石刀具,因此可以获得更小的表面粗糙度值。结论表明,使用单晶金刚石刀具对6061铝合金进行切削速度v=2000mm/min、切削深度ap=10μm、进给量f=10μm的微细刨削可以获得Ra37.3nm的表面。

    2016年05期 No.303 115-117+121页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K]
    [下载次数:103 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:72 ]
  • 基于伺服响应差异的龙门双轴同步误差产生研究

    陈琳;程正波;钟文;潘海鸿;

    为实现龙门双轴运动的同步,提出采用时域响应分析方法,从同步运动系统的各轴伺服响应差异入手分析同步误差的产生原因,分别推导出位置斜坡和位置正弦参考命令下龙门双轴同步误差的理论计算公式,得到两轴伺服增益系数、积分时间常数及参考命令参数与同步误差的定量关系。由MATLAB/Simulink建模仿真分析可知:在各参考输入下推导的同步误差理论计算公式正确;获得两轴伺服增益系数对同步误差的影响关系,即减小两轴伺服增益不匹配程度、增大两轴伺服增益系数能抑制同步误差。

    2016年05期 No.303 118-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 316K]
    [下载次数:88 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:58 ]
  • 激光重熔对镍基碳化钨涂层性能的影响

    张德强;张吉庆;李金华;郭忠娟;

    为了进一步提高自熔性镍基碳化钨涂层综合性能,利用IPG光纤激光器YLR-3000激光加工系统进行重熔实验,激光重熔工艺参数为:离焦量3mm、扫描速度2mm/s、送粉电压8V和激光功率1200W,使用洛氏硬度计、蔡司高级金相显微镜和显微硬度计分析激光重熔后熔覆层硬度及组织的影响。结果表明:通过激光重熔后,熔覆层组织致密均匀,熔覆层中上部分组织晶粒细小,晶粒得到了细化,沿熔覆层与基体交界处晶粒向外延生且呈现柱状晶及等轴晶,组织性能良好,基体与熔覆层间冶金结合比较牢固;熔覆层硬度得到提高,显微硬度分布均匀并且与基体相比提高约3倍。激光重熔可以改善镍基碳化钨涂层的微观形貌,提高其机械性能。优化工艺参数:激光功率1300W、重熔功率1200W、扫描速度2mm/s、送粉电压8V。

    2016年05期 No.303 122-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]
    [下载次数:131 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:57 ]
  • 一种逐层切削法的残余应力动态测量实验研究

    万晓航;董兆伟;刘胜永;

    在航空整体结构件加工中,残余应力影响着零件尺寸的稳定性。为提高航空整体结构件加工质量,减少残余应力对加工变形的影响,需要准确分析板材内残余应力的分布规律。提出一种采用逐层切削法去除毛坯材料,利用动态应变测量技术测量残余应力释放引起的应变,从而获得材料内部残余应力大小和分布规律的方法。设计了测量实验方案,完成了数据采集和数据分析,得到残余应力的三维分布规律,同时获得残余应力释放的速度变化规律。

    2016年05期 No.303 125-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]
    [下载次数:101 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:61 ]
  • 全轮驱动铰接车电子差速控制策略对比分析

    谢生伟;

    全轮驱动铰接车转向差速过程中,不同的电子差速控制策略造成各轮的滑移率变化不同,造成的轮胎磨损也有较大差异。通过分析整车动力学模型,联合ADAMS建立整车多体动力学虚拟样机模型和Simulink建立的整车电子差速控制策略模型,并在各轮加入滑移率计算控制模块,分别采用等功率分配、等扭矩分配和滑移率控制等控制策略,进行转向工况仿真,以转向过程中各轮滑移率变化作为对比分析指标。结果表明,滑移率控制能够很好地保证转向过程中各轮滑移率一致,更好地利用地面附着力,达到能量的合理分配,减小轮胎磨损,使整车获得良好差速性能,为此类电子差速控制策略研究提供参考。

    2016年05期 No.303 128-130+135页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K]
    [下载次数:87 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:64 ]
  • 红花采收机胶辊的装配过盈量设计研究

    谷家伟;葛云;张立新;黄庆林;

    对辊式红花采收机关键部件胶辊,与传动轴过盈装配时,工作面受到的装配预应力直接关系到胶辊的反弹位移大小,从而影响花丝的采摘质量。通过分析对辊工作过程中胶辊受力情况,结合弹塑性力学理论建立胶辊工作时的力学模型,分析工作面受到的装配预应力与装配过盈量之间的关系,根据胶辊在传动时保证不打滑的最小接触载荷,通过ABAQUS对装配过盈量的静力学仿真分析,最终通过确定装配时最小过盈量0.5mm;依据所施加工作载荷工作面所产生的回弹位移量为0,确定最大过盈量1.5mm。从而保证胶辊工作面装配预应力在合适的范围内,为红花收获机胶辊采摘装置的设计与制造提供理论参考依据。

    2016年05期 No.303 131-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 329K]
    [下载次数:107 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:55 ]

数控与自动化

  • 水泥装车机器人结构设计与分析

    黄金凤;武金艺;肖景金;田雪珂;

    针对袋装水泥在人工装载过程中,装车效率低、劳动强度大、环境恶劣等问题,研发一种高效、环保的水泥装车机器人,并设计结构紧凑的机械臂。首先对机器人各部分的功能、结构和具体的几何尺寸进行详细的分析说明,其次在机械结构设计的基础上,利用D-H参数法对机械臂建立运动学模型,得到其运动学正逆解形式并初步验证。最后,利用Solidworks软件建立机械臂三维实体模型并导入ADAMS环境下进行运动仿真,验证结构设计的合理性和可行性,为样机的制造提供依据。

    2016年05期 No.303 136-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 370K]
    [下载次数:228 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:126 ]
  • 一个新三阶混沌系统及其镇定

    金晓宏;杨科;刘文浩;肖鹏飞;

    通过对三通阀控液压缸数学模型进行分析探讨,得到了一个非线性三阶系统,将该系统去掉一非线性项,发现了一个新的三阶混沌系统。分析给定参数值时系统相图和Lyapunov指数谱图,证实了该系统取特定值时为混沌状态;系统分岔图展示了该系统随所定参数变化走向混沌的道路。由于混沌现象对实际控制系统多是有害的,故需要寻求合适的控制策略来控制系统,以保证系统达到稳定状态,根据李雅普诺夫指数分配的方法,能够推导出能使该混沌系统镇定的控制器,且该控制器能使混沌系统镇定到期望状态。

    2016年05期 No.303 141-143+148页 [查看摘要][在线阅读][下载 409K]
    [下载次数:77 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:61 ]
  • 新型3T2R冗余驱动混联机构动力学分析

    王书森;梅瑛;

    以一种新型3T2R冗余驱动混联机构为研究对象,采用Lagrange方程法建立了基于工作空间的动力学模型。首先,基于影响系数法建立机构动平台输出速度与各构件运动速度的映射矩阵;然后,基于各构件的速度和位置确定系统的Lagrange方程,完成动力学建模;随后,借助最小2范数法实现机构工作空间的非约束等效广义力到轴向驱动力的优化;最后,基于动力学模型分析机构驱动冗余与非冗余对机构性能的影响。得出冗余驱动时驱动力峰值可降低约44%,且驱动性能显著改善。

    2016年05期 No.303 144-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K]
    [下载次数:130 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:68 ]
  • 矿用自卸车轮边减速系统可靠性建模分析

    何春霞;孙晓红;

    矿用自卸车轮边减速系统具有较大的传动比,受制于空间限制,而减小行星齿轮太阳轮齿数,因此会降低齿轮的可靠性。针对于此以某矿用自卸车轮边三级行星减速器为研究对象,根据系统结构和工作原理,基于Romax搭建轮边三级行星减速器虚拟样机有限元模型,对不同工况下各级齿轮的强度和疲劳寿命进行校核,解决传统计算对减速器所受径向载荷、自重及变形等因素考虑不足的问题,分析结果更加精确。结果表明轮边减速系统的齿轮接触疲劳强度、弯曲疲劳安全系数高,使用寿命达到设计标准要求,为同类矿用自卸车轮边减速系统设计研究提供理论依据和分析参考。

    2016年05期 No.303 149-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K]
    [下载次数:107 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:53 ]
  • 数控磨床头架系统可靠性建模与评估

    范晋伟;伊晓龙;陈东菊;刘超;

    头架系统是数控磨床的关键功能部件,其可靠性高低对磨床的加工质量和效率有重要的影响。根据采集到的故障数据和常用的故障分布类型,应用回归分析法和最大似然估计法对MKS系列数控磨床建立指数分布模型和威布尔分布模型,以获取分布函数及相关参数,用相关系数法和最小距离之和法检验建立模型合理性。根据建立的数学模型计算可靠性指标MTBF,与观测值进行比较,验证所建模型的正确性,为数控磨床可靠性提升提供理论依据。这里所建模型及评估方法已应用于某机床厂的可靠性提升工程中。

    2016年05期 No.303 154-157+163页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K]
    [下载次数:108 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:58 ]
  • 基于理想时变截面的剪升机构支臂优化设计方法

    张威;颜超;

    对剪刀架举升机构支臂的设计,未在机构运动变化的背景下加以考察过。为此,提出一种基于理想时变截面的支臂优化设计方法。此方法通过一个支臂截面参数模型的建立及其变化过程的图像化,来实现支臂的优化设计。给出一种臂间构型剪升机构支臂的优化设计全过程:依据带有理想时变截面特性的支臂动态优化模型,进一步提出一系列的工程简化方案。针对得到的系列方案,在安全性、可加工性和结构质量等方面进行了对比分析,同时讨论了这些方案已有应用的实例及尚未应用实例的适用场合。基于理想时变截面的优化满足了基于力学优化的精确性,其后的工程简化则满足了可用性。论文提出的优化思想具有普遍性,可推广到其它机构的优化设计中。

    2016年05期 No.303 158-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 424K]
    [下载次数:37 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:102 ]
  • 下肢康复机器人逆运动学数值解法

    熊涛;韦建军;洪晓莉;

    针对机器人逆运动学数值解法中可能出现的雅可比矩阵奇异性问题,提出改进的求解方法,采用关节微变量近似值避免雅可比矩阵的求逆计算,其值由雅可比矩阵和误差矢量决定。以6自由度下肢康复机器人为例,建立8种不同基础坐标系和末端坐标系组合的运动学模型,运用MATLAB软件对算法进行编程,对末端任一位姿进行逆运动学求解,将每次迭代的位姿误差绘制成曲线,对误差曲线进行对比分析,确定运动学模型对数值解法的影响,在此基础上对算法进行改进,可以证明运用改进后的算法可以求得较高位姿误差精度的运动学逆解。

    2016年05期 No.303 164-166+170页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K]
    [下载次数:189 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:81 ]
  • NURBS曲线插补在数控加工中的应用研究

    赵平;胡韶华;汪女辉;

    进给速度的变化是机床产生振动和影响加工质量的重要原因之一。为了有效降低进给速率的变化率,从而达到抑制机床振动,提高加工效率和质量的目的。提出基于NURBS曲线插补方法对数控程序进行后处理,通过合理选择基函数、控制点、权因子等参数来实现拟合精度及进给速度的优化。以花瓣曲面零件作为数控加工对象,开展了NURBS曲线插补与直线圆弧插补方式的数控加工仿真与切削加工对比试验分析。结果表明,NURBS曲线插补加工方式具有减少数控加工时间,提高数控加工精度与表面质量,提升机床动态性能的优势。

    2016年05期 No.303 167-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K]
    [下载次数:170 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:95 ]
  • 重载机械臂对未知载荷参数的补偿控制

    罗天洪;张剑;陈才;马翔宇;

    为了研究机械臂在载荷参数未知,尤其在所持载荷较大的情况下,对机械臂的位姿精确控制问题。利用牛顿—欧拉方程建立重载机械臂系统的动力学方程,以此为基础,设计一种基于标称计算力矩控制器加滑模神经网络补偿器的复合控制方案,用来控制机械臂末端执行器夹持载荷参数未知且载荷大的情况,即通过滑模神经网络来补偿由于系统未知参数对标称计算力矩的误差影响,以确保存在未知参数和较大惯性的情况下整个控制系统的渐进稳定性。该方法能够有效地控制重载机械臂系统的位姿。于此同时,此方法具有系统动力学方程不要求系统惯性系数呈线性函数关系的显著优点。通过仿真研究表明该方法的有效性。

    2016年05期 No.303 171-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 244K]
    [下载次数:128 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:74 ]
  • 基于跨道时间的车道偏离报警方法

    戎辉;张明路;张小俊;

    针对车道偏离报警系统的精确度和鲁棒性不足造成车辆事故频发的问题,提出一种基于跨道时间的车道偏离报警方法,以提升车道偏离报警系统的整体性能。建立稳定可靠的车辆运动模型,根据运动模型预测车辆的行驶轨迹,计算出车轮接触到车道边缘所需要的时间;当此时间小于某一特定阈值时,车辆迅速进行车道偏离报警。仿真与实车实验均证明:基于跨道时间的车道偏离报警方法的平均报警正确率能够达到91.8%,确保车道偏离报警系统准确有效的提示驾驶者,对于减少车辆行驶过程中安全事故的发生具有重要作用。

    2016年05期 No.303 175-177+181页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K]
    [下载次数:144 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:52 ]
  • 顶磨式轧辊磨床顶尖接触分析及优化

    杨旭东;黄平;李星渊;曹菡婷;

    针对顶磨式轧辊磨床中顶尖受力变形最大、易破坏磨损等问题,以险峰机床厂正研发的顶磨式重型轧辊磨床顶尖为研究对象,采用仿真接触分析方法,研究顶尖重载下的受力变形规律,结果表明顶尖承受交变应力,接触应力呈扇形分布,得出了应力集中位置和刚度不足之处。根据结果通过反复分析、逐渐逼近对顶尖的薄弱环节进行了形状优化,其应力分布得到了改善,最大变形量降低了48.54%,满足了性能要求。这为研究顶尖的破坏、磨损和结构设计设计提供了理论参考依据。

    2016年05期 No.303 178-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 316K]
    [下载次数:68 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:54 ]

数字化设计与制造

  • 人体上肢运物操作特征的分析

    张广斌;王吉亮;常宗瑜;

    人体上肢的各种操作动作自然而有效。研究了上肢运物操作动作过程,对其运动特征进行了分析。首先通过视频方法记录和分析上肢运物操作的轨迹曲线及运动状况,结合人体上肢两自由度动力学模型,得到人体上肢运物操作动作的特性:上肢运动的速度和加速度曲线变化平缓且连续,运动规律与高速凸轮机构常用的修正正弦运动规律相似,具有较好的动态性能;其曲线具有明显的非对称特点,这与凸轮机构非对称运动规律的设计思想相同;运物操作过程中会出现超过预定目标的过冲现象,这是快速操作中的惯性所引起的。分析人体上肢运物动作的这些特征对于了解仿生运动的特点,指导机器人运动规划、凸轮轮廓曲线设计有一定意义。

    2016年05期 No.303 182-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 358K]
    [下载次数:94 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:60 ]
  • 多孔泡沫金属磁流变液阻尼器设计及力学性能研究

    姚行艳;刘传文;喻其炳;李川;

    磁流变液阻尼器的力学性能直接决定了其应用范围。目前的磁流变液阻尼器主要集中于大阻尼力的减振,而对于阻尼力范围较小的应用较少。对此,根据多孔泡沫金属材料的特性,论文设计了一种多孔泡沫金属磁流变液阻尼器,分析了其工作原理,并利用搭建的性能测试系统对其力学性能影响因素进行了研究。结果表明:该多孔泡沫金属阻尼器可用于小阻尼力方面的减振,而且其他条件相同时,采用泡沫金属铜产生的阻尼力比采用泡沫金属镍的阻尼力大,为磁流变技术的推广应用提供了新思路。

    2016年05期 No.303 186-188+192页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K]
    [下载次数:168 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:69 ]
  • 内孔珩磨在线气动测量系统量程影响的仿真研究

    宁会峰;姜懿伦;

    气动测量具有精度高、测量力小、能够自洁、可以在比较恶劣的加工环境中使用的特点,因而被广泛应用于珩磨加工中。珩磨加工中的在线测量通常采用气动在线测量方法,但是,气动式测量的量程较小,制约着其在加工尺寸变化范围大的场合的使用。针对此种不足,基于FLUENT以气体介质参数为研究对象,并以差压型气动测量公式为基础,推导了气体粘度对测量量程的影响规律,进行了仿真研究。结果表明,气体介质的粘性影响了气动测量的范围和分辨率,正确选择不同种类的气体介质可以满足不同的在线测量要求。

    2016年05期 No.303 189-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 247K]
    [下载次数:46 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:38 ]
  • 液压挖掘机工作装置机液仿真研究

    胡超群;谷立臣;

    以某型号液压挖掘机的工作装置为研究对象,在AMESim环境下,根据实际液压元件的特性和工作装置的尺寸参数,对挖掘机工作装置的液压系统和机械系统进行了建模,实现了其液压系统动态仿真和机械系统的动力学仿真,这种建模方法提高了系统仿真的效率。对典型工况下,工作装置机械系统的运动特性和液压系统的工作特性仿真结果进行了分析,仿真结果与实际相符,该模型可实现机液耦合系统的综合仿真,这种建模研究方法为挖掘机机械系统结构设计和液压系统的优化设计提供了一种有效的手段。

    2016年05期 No.303 193-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
    [下载次数:153 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:64 ]
  • 两种几何尺寸对落锤冲击装置加速度激励的影响

    汪覃;卢玉斌;孙远程;高进忠;

    微机电系统的不断发展使得加速度传感器被广泛地应用于机械、航空、航天等各领域。加速度传感器的精确校准是其设计制造中的重要一环。落锤冲击装置是常见的加速度计校准系统中的信号输入装置,落锤几何尺寸的改变直接影响着加速度传感器的校准精度。文章基于有限元分析软件ABAQUS对落锤厚度与落锤碰撞面半径的尺寸大小对冲击加速度脉冲的影响进行了数值模拟研究。通过对数值模拟结果的分析得出了以上两种因素对加速度峰值和脉冲宽度的影响规律。不仅为落锤式冲击激励装置的优化提供了参考,也为优化加速度计校准方式提供了新的思路。

    2016年05期 No.303 197-199+203页 [查看摘要][在线阅读][下载 275K]
    [下载次数:88 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:87 ]
  • 某机载功放电子设备安装架结构优化设计

    朱维兵;蒋龙;王健;巫发茂;

    性能优良的安装架可以减少机载设备在工作中承受的机械振动,是机载设备正常工作的保障。针对安装架上减振器安装孔位置附近发生疲劳破坏的问题,通过采用尺寸优化、改变结构材料及更改安装沉孔结构的方式,对安装架提出4种优化设计方案。利用ANSYS软件对4种设计方案进行疲劳强度仿真分析,比较各方案等效应力和疲劳安全系数的大小,选取最优方案。分析表明,采用结构优化方案3时,减振器安装位置底部圆角上的疲劳安全系数最大,与相同材料的尺寸优化设计方案相比其最大等效应力也小很多。故采用结构优化方案3较为理想,设计也较为合理。为安装架的优化设计提供理论依据。

    2016年05期 No.303 200-203页 [查看摘要][在线阅读][下载 311K]
    [下载次数:75 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:65 ]
  • 基于混合知识表示模型的采煤机规则库构建与应用

    丁华;常琦;杨兆建;

    采煤机设计领域规则知识种类繁多,规则知识的合理表示是实现采煤机智能设计的关键技术之一。为实现采煤机设计领域经验知识的共享与重用,采用面向对象为主、产生式规则和过程表示为辅的混合知识表示模型,将对象信息、设计过程和经验规则集中表达于模型中,实现了设计对象及其设计知识的集成。在知识表示的基础上,研究了规则库的分类与存储结构,建立了采煤机设计规则库,分析了规则推理方法,并应用于采煤机智能设计系统中。通过采煤机截割部传动系统设计实例,验证了该方法有效可靠。

    2016年05期 No.303 204-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 168K]
    [下载次数:178 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:60 ]
  • 履带喷雾车软路面越障性能分析

    沈仙法;王海巧;

    针对履带喷雾车软路面上越障能力差的特点,理论分析了喷雾车在平地和坡道上的跨越壕沟和攀越垂直壁的性能,并采用多体动力学软件Recur Dyn在粘土软地面条件下对履带喷雾车的越障性能进行了仿真验证,从而证明了理论分析结果的合理性,同时分析了重心位置和行驶速度对车辆攀越垂直壁能力的影响,结果认为喷雾车的重心位置沿纵向前后偏移0.1m对其攀越垂直壁能力的影响最小,喷雾车以车速1.0km/h攀越垂直壁时,行驶稳定性最好。研究结果为进一步改善履带喷雾车的越障性能提供了设计依据。

    2016年05期 No.303 208-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 340K]
    [下载次数:99 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:48 ]
  • 基于轧件动态变形过程的轧机辊系耦合振动特性研究

    彭荣荣;

    以Orowan单位压力微分方程为基础,考虑轧制过程轧辊纵向和横向振动的影响,建立了轧件的动态轧制力模型。在此基础上,考虑轧机结构的影响,建立了轧机辊系的耦合振动动力学模型。运用多尺度法求解了该系统在主共振和内共振情形下的解析近似解,得到了幅频特性曲线方程,同时采用奇异性理论分析了系统的分岔行为,得到了系统的转迁集及在不同区域中分岔曲线的拓扑结构。最后以轧机实际参数为例,分析了不同参数对系统振动特性的影响,发现主共振与内共振都存在着跳跃现象,且耦合项参数对内共振影响颇大,适当选取系统参数可有效减小这种振动行为,这为抑制轧机辊系振动提供了理论参考。

    2016年05期 No.303 212-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K]
    [下载次数:80 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:53 ]
  • 基于数值计算方法的蜗线齿轮副设计

    余俊;刘永平;章慧成;张庆飞;

    针对蜗线齿轮副中共轭齿轮节曲线向径与其转角间无明确函数表达式的问题,采用数值计算方法得到了主从动轮转角间的函数关系,从而确定了从动轮节曲线方程,利用绘图软件对蜗线齿轮副进行了建模仿真。通过对比从动轮理论与实际转角之间的误差,检验了齿轮副设计精度并验证了该方法的可行性。该方法计算简便高效,齿轮设计精度满足该类齿轮的实际加工需求,为蜗线齿轮副的设计与建模提供了新方法,为蜗线齿轮传动系统的运动学以及动力学特性分析奠定了基础。

    2016年05期 No.303 217-219+223页 [查看摘要][在线阅读][下载 246K]
    [下载次数:49 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:54 ]
  • 基于有限元的焊机冲模结构分析

    郭利华;

    针对某厂激光焊机凸模寿命远远低于设计寿命的现象,提出了提高凸模寿命的方法:将凸模刀刃由平刃口改为V形刃口并适当增大凸模与凹模之间间隙。利用有限元分析软件DEFORM-2D对改进前后两种凸模冲裁不锈钢板(AISI304)过程进行了模拟,对比了冲孔过程中钢板产生弹性变形、塑性变形、裂纹生成扩展、材料分离的过程及凸模所受冲裁力的变化。采用Die Stress Analysis模块对凸模的应力场进行分析,对比了两种凸模在冲孔过程中的应力变化。理论分析和现场实践结果一致:改造后的凸模寿命大大提高。

    2016年05期 No.303 220-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K]
    [下载次数:36 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:63 ]
  • 麻花钻锥面后刀面线切割成形方法的仿真研究

    白海清;荆浩旗;杨柳;

    针对麻花钻锥面后刀面砂轮刃磨所存在的问题,提出了用线切割成形代替砂轮刃磨的方法,并建立了锥面后刀面线切割成形方法的数学模型,确定了成形参数。为验证成形方法的可行性,在建立麻花钻的三维实体模型的基础上,采用UG/CAM模块线切割工序进行刀路轨迹仿真,并后处理生成后刀面数控加工所需的数控程序,实现了自动编程。最后利用数控仿真软件VERICUT构建线切割机床模型和控制系统,模拟真实加工环境进行加工仿真,并对加工结果进行分析,验证了线切割方法的可行性。

    2016年05期 No.303 224-227+231页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K]
    [下载次数:117 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:53 ]
  • 进动分解在复合故障转子动平衡中的应用

    胡鑫;雷文平;韩捷;张钱龙;

    实际现场机组振动大时,往往不是由单一故障引起的。在复合故障存在情况下,确定不平衡故障及其严重程度是一个难点,在对转子进行动平衡过程中,由于受到如松动、碰摩等非平衡故障因素的影响,往往需要多次重复平衡,以达到减振的目的。通过对正、反进动分解的分析,以及复合故障情况下不同故障对正、反进动的影响研究,得出正进动分量的大小是衡量不平衡的重要指标。提出一种在复合故障存在情况下的动平衡改进方法:将正进动分量作为动平衡的平衡目标,用进动比的变化作为衡量现场动平衡的终止条件。实验证明:改进方法可以有效识别非平衡故障,平衡终止条件可用。

    2016年05期 No.303 228-231页 [查看摘要][在线阅读][下载 267K]
    [下载次数:82 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:57 ]
  • 负压空气隔振器非线性弹性特性研究

    李吉;盛国才;王建维;

    在对国内外低频隔振器分析研究的基础上,设计了基于负压空气和橡胶囊的全新低频隔振器,并对负压隔振原理做了定性分析。采用Mooney-Rivlin橡胶本构模型,建立了橡胶、帘线及负压空气流体腔的耦合有限元分析模型。进行了静态力学特性实验与仿真实验分析,得到了仿真计算与实测结果吻合较好的特性曲线,验证了有限元模型的正确性,同时研究了不同负压腔室压强大小下的特性曲线,最后给出了负压空气隔振器的动力学分析。结果表明,负压空气隔振器具有良好的低频隔振特性,该研究为低频隔振器的发展提供了新的思路。

    2016年05期 No.303 232-235+239页 [查看摘要][在线阅读][下载 370K]
    [下载次数:73 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:90 ]
  • 泡沫沥青制备器造型设计

    程海鹰;陈文岩;贾磊;

    泡沫沥青制备器是生产泡沫沥青的专用设备。在分析泡沫沥青制备器功能的基础上,从人机工程学角度出发,对泡沫沥青制备器进行了整机造型。根据人体关键尺寸,结合泡沫沥青制备器操作过程,设计了泡沫沥青制备器控制柜及设备台。在对泡沫沥青制备器操作界面进行划分后,确定了操作界面上显示器及操纵器的类型及位置,进而完成了对泡沫沥青制备器的操作界面设计。最后对造型后的泡沫沥青制备器进行了实体建模,为后期的泡沫沥青制备器的实物组装提供依据。

    2016年05期 No.303 236-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 204K]
    [下载次数:72 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:55 ]
  • 煤矿机械装备数字模型资源集成创新平台

    渠雁晓;王学文;李娟莉;杨兆建;

    通过建立基于Web的煤矿机械装备数字模型资源集成创新平台,充分展示煤矿机械装备的结构、设计、装配过程与运行场景,为煤矿机械装备企业,特别是中小企业提供资源共享和技术支持,以缩短设计周期,提高研发效率。详细阐述了平台的体系结构、功能特征以及关键技术:通过UG、Pro/E、3ds Max建立数字模型,以Dreamweawer CS5、ASP.NET建立基本的网络站点,以SQL server2008为基础建立后台数据库,利用Web GL技术在网页中实现无插件3D模型展示,开发具有实用价值的煤矿机械装备数字模型资源集成创新平台。

    2016年05期 No.303 240-243页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K]
    [下载次数:92 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:79 ]
  • 某SUV车型上车身气动力性能优化分析

    孙连伟;

    随着我国汽车工业和高速公路的快速发展,不断提高了汽车的实际车速,人们对汽车的安全性和舒适性等提出了越来越高的要求,而汽车高速行驶的性能又很大程度上取决于汽车的空气动力特性,所以汽车气动性能的优化分析对于提高汽车整车性能有着重要意义,加上石油危机等因素,使得降低能源消耗成为汽车设计技术的重要课题,而通过汽车空气动力学研究来减小气动阻力是十分有效的手段,这些因素都促使人们必须对汽车空气动力学开展深入细致的研究。利用Star CCM+软件对某SUV车型CAS面进行空气动力学数值模拟,评价了高速下SUV车型的气动力性能。同时利用网格变形软件,对上车身进行风阻优化,考察关键区域变化量对风阻系数的贡献值,从而在造型前期把控风阻目标,通过对气动力系数,车身表面压力分布,车身流线,车身等面值的详细分析,针对研究对象的风阻系数进行了优化分析,研究确定了车身腰线、顶盖后端高度、发动机罩倾角、前轮(前保侧面)、后轮(底部装饰板)、离去角、接近角的优化结论,为汽车造型设计及空气动力学性能提升提供参考。

    2016年05期 No.303 244-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K]
    [下载次数:214 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:70 ]

管理

  • 介质差异对靶场燃料加注泵工作特性的影响

    高阳;冯辅周;张丽霞;张红星;

    采用CFD方法研究了靶场燃料加注泵在输送推进剂(N2O4)和清水时的工作特性差异,并从加注泵内部流场分布及介质物理性质的角度分析了造成工作特性差异的原因。研究结果表明:(1)输送推进剂与清水时泵的扬程和效率曲线变化不大,但对于精确加注,该变化应引起适当注意;(2)输送推进剂时泵的功率曲线高于输送清水时,且其差距随着流量的增加而增加;(3)输送推进剂时泵的温升曲线高于输送清水时,且前者随着流量增加的增速大于后者,但两者的最高温升均小于1℃。本研究对与加注泵相关的计算选型工作具有重要的指导意义。

    2016年05期 No.303 249-252页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
    [下载次数:27 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:40 ]
  • 有限变形下一种橡胶多轴疲劳损伤参量的计算

    王小莉;上官文斌;

    橡胶材料因其良好的弹性、可塑性等特点广泛应用于汽车工业中,橡胶部件的疲劳破坏是常见的重要问题之一。橡胶部件实际服役工况多为多轴疲劳载荷,研究橡胶材料多轴疲劳寿命的预测方法很有必要。开裂能密度(Cracking energy density,CED)参量不仅能表征疲劳损伤,还具有预测破坏方位面的特点。基于CED的定义式推导该参量适用于有限变形的一般表达式,并得出了当采用Ogden和Mooney-Rivlin超弹性本构模型时计算该损伤参量的有效方法。为了验证该计算方法的正确性,基于单轴和多轴疲劳试验数据,对比了CED和其他损伤参量与橡胶疲劳寿命的相关性。结果表明:相比应变能密度(Strain energy density,SED)和最大主伸长率,CED能更好地将单轴疲劳寿命和多轴疲劳寿命统一起来。

    2016年05期 No.303 253-256+260页 [查看摘要][在线阅读][下载 332K]
    [下载次数:122 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:87 ]
  • 民机隐性功能系统预防性维修策略优化研究

    贾宝惠;杨杭;

    针对民机隐性功能系统预防性维修策略优化的问题,假设隐性故障的检查和修理效果是"最小维修"、翻修效果是"完美维修"的基础上,运用威布尔分布建立民机隐性功能系统"翻修期"区间内的可靠度函数约束模型下的成本率函数(CRF)优化模型,并基于"数值模拟法"对比分析出可靠度函数和成本率函数随维修间隔的变化趋势,分析结果表明,民机隐性功能系统预防性维修策略优化模型能够较好地实现维修间隔最优化的目标,可为航空公司制定维修决策和优化维修方案提供参考。

    2016年05期 No.303 257-260页 [查看摘要][在线阅读][下载 315K]
    [下载次数:108 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:59 ]

综述

  • 行人交通事故中碰撞车速和行人身高对行人损伤风险的研究

    惠有利;

    通过统计分析中国交通事故并深入研究数据库中参与方为小型车辆与行人的事故,获得了行人交通事故中涉及到的行人损伤随着车辆碰撞速度的增高而逐步严重的特征。建立车辆与行人碰撞的多刚体动力学模型,采用模拟分析的方法研究小型车辆与行人碰撞的动力学响应,根据行人交通特征选择六种车辆碰撞速度,并分析MADYMO软件自带三种男性和女性数字假人在上述车辆碰撞速度下的运动姿态和损伤风险,得出车辆碰撞速度对不同身高行人伤害的原因和规律,为行人保护技术开发提供依据。

    2016年05期 No.303 261-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K]
    [下载次数:190 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:52 ]
  • 应用最优经典设计法设计曲轴扭转减振器

    邓璘;

    发动机曲轴系统的扭转振动是引发发动机振动造成断裂的重要因素,以某30T工程车辆直列四缸发动机曲轴轴系作为研究对象,建立曲轴轴系的ANSYS有限单元模型,基于模型分析轴系的扭转振动的固有振动和强迫振动特性,获得常用转速范围内的主谐次与次主谐次及对应发动机转速,结合最优经典设计方法对曲轴扭转减振器的参数进行设计,基于有限单元模型验证不同工况下减振器的减振效果;结果表明所设计减振器减振效果良好,为同类车辆发动机曲轴系统的扭转振动分析、扭转减振器的设计及分析提供参考。

    2016年05期 No.303 265-268页 [查看摘要][在线阅读][下载 366K]
    [下载次数:98 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:65 ]
  • 基于轻量化的角接触球轴承套圈挡边尺寸设计

    叶振环;李伟;曲祥君;

    基于滚动轴承的轻量化设计原则,根据角接触球轴承套圈滚道和滚动体之间的接触几何关系,建立了套圈挡边高度的计算模型,并结合赫兹点接触理论和轴承内部位移-变形协调条件给出了求解方法。以某高速角接触球轴承为例进行了计算并分析了工况参数对套圈挡边尺寸设计的影响规律,结果表明工作在重载荷工况下的轴承必须将挡边高度增大,而工作在高转速工况下的轴承其外圈挡边高度可以适当减小。分析结果可为轴承优化设计和失效分析提供参考依据。

    2016年05期 No.303 269-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K]
    [下载次数:60 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:53 ]
  • 下载本期数据