理论与方法研究

  • 基于磁力计标定的RoboCup仿人足球机器人方向角测量方法研究

    李昌硕;陈恳;刘莉;

    随着RoboCup仿人足球赛规则的修改,机器人已无法通过视觉信息分辨双方球门,使用磁力计是解决这一问题的方案之一。磁力计受到机器人舵机和电路的极大干扰,必须于使用前进行标定。针对磁力计应用中的误差干扰问题,详尽分析了磁力计误差来源和误差畸变,设计了包含误差拟合与磁力计校正两步骤的误差标定方法,实现了机器人方向角的测量,并进行了实验验证。实验结果表明,基于磁力计标定的RoboCup仿人机器人方向角测量方法精度不超过3.5°。

    2016年09期 No.307 1-3页 [查看摘要][在线阅读][下载 1080K]
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  • 基于正交试验的平面3-RRR机构输出灵敏度分析

    屈淑维;李瑞琴;郝亮亮;李大海;

    轻型、高速、高精度平面柔性并联机构,被广泛应用于精密加工与测量及航天航空领域。通过对平面并联3-RRR机构进行逆运动学建模,以机构的基本构件参数为因素,建立了构件参数与输出参数的灵敏度函数关系模型。应用MATLAB软件对灵敏度函数关系模型进行了正交仿真分析,通过大量实验得到两组模拟结果。分析结果表明,构件参数对输出参数的影响方向及灵敏度方向具有一致性,有效验证了该灵敏度函数模型的正确性,为3-RRR机构的参数设计及误差补偿提供有效的参考依据。

    2016年09期 No.307 4-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 936K]
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  • 身管疲劳损伤与可靠寿命分析

    闫建伟;方峻;

    身管是身管类武器的重要组成部分,在武器循环射击的过程中,身管极易产生疲劳失效,导致武器寿命告终。为预测身管疲劳寿命,提出了一种基于疲劳损伤变化规律的疲劳寿命分析方法:首先通过有限元仿真,研究了温度和膛压载荷综合作用下的身管内壁应力的变化。然后综合考虑各因素的随机性,基于蒙特卡洛原理,应用局部应力应变法,建立了疲劳损伤的评估模型。基于退化数据分析的方法,建立了疲劳损伤随射弹量的变化规律,并通过退化模型预测了身管的可靠寿命。

    2016年09期 No.307 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1404K]
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  • 基于多轴转向的转向轴匹配优化研究

    李彦晨;王云超;庞文杰;杨朝阳;

    多轴转向系统的安全性和可靠性对于多轴车辆来说至关重要,因此,针对各转向轴的转向油缸驱动力矩和轮胎转向阻力矩的匹配优化研究具有非常重要的意义。基于轮胎原地转向阻力矩模型和转向油缸的驱动力矩动态平衡方程,以缸筒、车轴的铰接点B点与缸杆、梯形臂的铰接点D点的相对坐标为设计变量,提出将转向油缸输出功最小作为优化目标的优化方法。以某转向轴为例,并利用Matlab优化工具箱,对转向油缸的铰点安装位置参数进行优化分析。通过拟合分析,获得了转向油缸铰点布置规律,为转向轴的匹配优化设计提供了简洁可行的依据。

    2016年09期 No.307 12-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K]
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  • 汽车吸能盒的结构优化设计

    梁建术;师光耀;骆孟波;

    汽车吸能盒的优化设计是汽车领域内的重要研究内容之一,由于传统优化设计方法存在诸多缺陷,难以完成对吸能盒结构的多目标优化设计。以某车型防撞梁和吸能盒为模型,通过ANSYS完成了该模型的碰撞数值仿真计算。基于计算结果构建了以吸能盒结构参数为变量,以碰撞中能量吸收量、最大加速、防撞梁侵入量和吸能盒质量为目标量的代理模型。应用非支配排序遗传算法,对吸能盒的结构参数进行了多目标优化计算,为吸能盒结构的优化设计提供了合理的理论依据。

    2016年09期 No.307 16-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 882K]
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  • 基于虚拟样机技术的履带起重机腰绳计算分析

    谢正义;屈福政;张春光;潘德国;

    腰绳作为大吨位履带起重机起臂主要构件,其长度、安装位置对履带起重机臂架的挠度有着重要影响。根据臂架柔性系统力学变化特性,提出基于虚拟样机技术的履带起重机腰绳设计方法。建立腰绳和履带起重机臂架系统虚拟样机柔性动力学模型,通过有腰绳状态3种不同方案和无腰绳状态臂架系统分析,获得起臂工况下臂架系统挠度变化情况。实例计算结果表明:基于虚拟样机技术设计的腰绳可有效减小臂架起臂挠度,大幅改善臂架应力情况,有效降低大吨位履带起重机作业风险,具有较好的工程应用价值。

    2016年09期 No.307 19-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2093K]
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  • 考虑变动载荷情形下的柔性铰链微变形田口稳健优化设计

    伍建军;聂鹏飞;黄裕林;

    针对柔性铰链在变动载荷下的微变形稳健性难以控制的问题,将田口方法与有限元仿真技术相结合应用到柔顺机构领域,选取倒圆角直梁型柔性铰链为例,进行田口参数设计,取铰链最小厚度、直梁长度、倒圆角半径及铰链高度作为可控因子,每个因子取三个水平。在变动载荷步长变动情形下,采用有限元技术得到仿真数据,进行方差及贡献度分析,得出四个可控因子对铰链微变形稳健性的影响顺序及最小厚度对铰链微变形稳健性影响最大等结论。进行确认试验将最优参数组合、传统优化设计结果与初始参数组合的微变形及信噪比对比。最后针对变动载荷不同步长的多种情形进行试验、分析及对比,得出不同情形下的最优设计方案,为铰链结构设计提供一定的指导作用。

    2016年09期 No.307 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1211K]
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  • 发动机连接螺栓的裂纹故障测试与仿真分析

    张永杰;张菩仁;韦冰峰;王喆;

    针对某特种车辆发动机连接螺栓出现裂纹的原因分析问题,通过车辆发动机试车获得了工作状态下该连接螺栓的轴向应变和两端振动加速度数据。建立了该连接螺栓的有限元模型并通过模态试验进行了模型修正。将应变和振动加速度转变为力和位移载荷施加到有限元模型中,求解该连接螺栓的瞬态响应并对计算结果进行了分析。最终通过计算的应力和位移结果以及断口形貌观察分析得到了连接螺栓出现裂纹的原因。该思路和方法可以应用到类似的故障分析中。

    2016年09期 No.307 28-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 3339K]
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  • 基于改进的ANFIS的滚削加工齿面粗糙度预测模型研究

    范秋凤;董赞强;邢春芳;石峰;

    齿轮应用广泛,具有重要的作用。在应用中,齿面粗糙度是影响齿轮疲劳强度、接触刚度、配合性能等重要的因素。然而,目前有关齿轮齿面粗糙度的研究还非常匮乏。因此,提出了基于改进的ANFIS的滚削加工齿面粗糙度预测模型,在传统ANFIS预测模型的基础上引入了田口方法,提高了预测精度。同时,对S119-20型号齿轮进行了滚齿加工实验,采用了BP神经网络、传统的ANFIS以及改进的ANFIS预测模型对该齿轮齿面粗糙度进行预测。实验结果发现,改进后的ANFIS预测模型的预测误差主要在(3~5)%左右,远优于其他预测模型的预测精度。因此,所提出的粗糙度预测模型对滚削加工齿面粗糙度预测研究有着重要的参考作用和应用价值。

    2016年09期 No.307 32-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1528K]
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  • 新型插入式双V型流量计优化设计及数值模拟

    蔡春林;

    基于插入式流量计差压原理与安装方式,设计了一种新型插入式双V型流量计。在不同的流速条件下,对400mm口径管道新型流量计进行数值模拟。引用k-ε湍流模型及SIMPLIC算法进行计算,得到了流量系数随速度的变化规律。以威力巴流量计作为参照对象进行同等条件下的数值模拟,将二者特性进行对比分析。结果表明:新型插入式双V型流量计集合了威力巴流量计与文丘里管的优势,大幅度提升了输出压差,压损比较威力巴降低了7.7%,扩大了低速稳定范围,其性能更优。

    2016年09期 No.307 36-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1700K]
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  • 双缸连通式油气悬架阻尼孔压力特性分析

    严景明;张建程;

    阻尼孔压力分布对连通式油气悬架消除不平路面对车架的过大载荷和实现较好的侧倾特性有重要的意义。根据双缸连通式油气悬架的结构特点和性能特征,搭建其数学模型和物理模型,并基于此双油缸连通式油气悬架的试验平台和AMESim仿真模型。利用仿真模型、建立试验模型,改变其中主要参数如阻尼孔的直径、缸内气体压力、工作频率、相位差、油缸工作受力,会影响阻尼孔油压。结果表明阻尼孔直径和相位差对阻尼孔两端压差具有较大影响,在一定范围内可以增大两端压差;同时通过分析油缸输出力的变化趋势,验证数学模型、物理模型和仿真模型的可靠性,为进一步研究提供参考。

    2016年09期 No.307 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 2587K]
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  • 基于DYC控制全轮驱动铰接车行驶稳定性分析

    卢慧娟;

    全轮驱动铰接车所有驱动轮都可独立进行转矩控制,且电动机转矩的快速、精确响应和易于换向的特点,能够使这种铰接车有利于实现利用驱动力改善行驶稳定性。充分利用这一点,针对铰接车的行驶不稳定的情况,基于直接横摆力矩(DYC)控制方法,运用LQ最优控制理论,以车辆质心侧偏角(β)和横摆角速度(ωr)为控制变量对其行驶稳定性控制进行分析,对铰接车行驶稳定性进行前馈—反馈复合控制,使铰接车的横摆角速度,侧向加速度,质心侧偏角有了一定的改善,取得了良好的控制效果。并对其权值系数进行了调试。通过铰接角转角阶跃输入,结果显示加入控制后,在一定程度上改善了铰接车行驶的不稳定情况。

    2016年09期 No.307 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 4240K]
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  • 纯电动汽车加速转矩控制优化策略

    徐凯;牛志刚;

    针对纯电动汽车的动力性能不足提出了基于模糊控制的纯电动汽车加速转矩控制优化策略。首先基于模糊控制对驾驶员加速意图进行识别,将加速意图分为急加速模式和一般加速模式。然后根据加速意图识别结果,在不同的加速模式下利用模糊控制对基准转矩进行不同程度的转矩补偿,提高电机转矩输出。仿真和实车实验结果表明,相比较于传统控制方法,加速转矩控制优化策略能有效地识别驾驶员的加速意图,并根据识别结果进行相应的转矩补偿以更快的响应加速意图,显著提高了纯电动汽车的动力性能。

    2016年09期 No.307 50-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1599K]
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  • RS485在井下供电监控系统中的应用

    肖盛聪;耿化民;陈莹;

    井下供电设备出现故障时,保护装置启动,隔离故障线路。但随着配电网复杂化,人工巡检已无法快速确定故障点位置,从而造成长时间停电,威胁井下生产安全。基于国内外研究现状,建立了基于RS485的煤矿井下供电监控系统,其由供电监控单元、集控中心和通信网络组成。供电监控系统利用STM32实现运行数据采集,通过RS485将数据传输至集控中心,集控中心下达控制命令,实现煤矿井下供电系统远程监控。监控系统可使工作人员实时掌握井下供电情况并对故障进行处理,提高了煤矿电网的自动化水平。

    2016年09期 No.307 54-56+60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1160K]
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  • 基于威布尔分布的乘用车包修数据分析方法

    王能欢;姚祖兴;胡洪露;杨剑;

    提出了基于两参数威布尔分布和三参数威布尔分布的乘用车包修数据的分析方法;明确了两种威布尔分布中未知参数的求解方法和步骤,提出了两种分析方法需要满足的使用条件以及拟合一致性和拟合质量的对比方法;实例拟合发现两参数威布尔分布和三参数威布尔分布都能满足使用条件,且三参数威布尔分布比两参数威布尔分布具有更好的拟合一致性和拟合精度。两种分析方法不但可以快速的获得产品的可靠性现状,还可以准确的提取产品的可靠性信息,是一种非常实用而又有效的乘用车售后包修数据分析方法。

    2016年09期 No.307 57-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 344K]
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  • 应用差分进化算法评定椭圆轮廓度误差

    易建;

    根据评定误差的最小包容区域准则(Minimum zone criteria,MZC),应用坐标变换法建立评定椭圆轮廓度误差的5变量鞍点规划模型。因MZC误差评定模型的关键是计算每个测点到理想椭圆轮廓的最小距离,为此采用一维搜索算法求解该最小距离。由于差分进化(Differential evolution,DE)算法具有概念简单和收敛速度快的优点,文中利用该算法求解评定椭圆轮廓度误差优化问题。给出2个椭圆轮廓度误差评定实例。结果表明,提出的模型和算法可行有效,其评定结果小于应用最小外接椭圆和最大内接椭圆法求得的误差。在相同计算开销的条件下,DE算法的性能指标优于遗传算法和粒子群算法。

    2016年09期 No.307 61-63+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K]
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  • 基于模糊神经网络的双卷扬同步控制技术研究

    周佩秋;

    利用模糊推理功能和神经网络的自学习功能对PID控制参数进行调节,可以有效解决传统PID控制参数无法在线整定的问题。针对液压同步控制特点,本研究把模糊神经PID控制应用于重型起重机单钩双卷扬系统,利用主从控制方法,完成从动马达对主动马达的跟踪控制,使两个马达的转速趋于一致。仿真与实验结果表明,所用方法可以大幅减小同步误差的幅度,有效解决双卷扬同步系统中存在的误差较大问题,将误差控制在允许范围内,控制精度高,鲁棒性能好,具有一定的实际应用价值。

    2016年09期 No.307 64-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1762K]
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  • 循环喷油量对喷油器各孔喷油特性影响的模拟与试验研究

    周立迎;周群;梁昱;罗福强;

    柴油机的喷油过程对缸内的燃油雾化、油气混合及燃烧有重要影响。运用双流体模型及空穴模型对某两气门柴油机用非均匀布置的5孔无压力室喷油器进行数值模拟,计算分析了循环喷油量对各孔喷油特性的影响;实测了该5孔无压力室喷油器各孔的喷油规律和循环喷油量。各孔喷油规律的模拟值与实测值吻合较好。研究结果表明:循环喷油量增加,各孔喷油速率及流量系数也增加,但各孔平均流量系数的不均匀系数不受影响,说明各孔间流量系数的差异是喷孔布置结构的不同导致的。

    2016年09期 No.307 69-72+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2837K]
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  • 大型门机在自然风场中的脉动特性研究

    吴学阳;程文明;衡亚霖;林阳帆;

    大型门式起重机结构轻柔,其固有频率处于低频段,风的脉动效应不容忽视。利用顺风向的Davenport谱与Shinozuka谐波叠加法来模拟脉动风的随机过程,利用FEA方法来分析门机在自然风场中的脉动特性,将其与静载处理结果对照研究:风的脉动效应对结构的最大应力值影响主要体现在非工作状态下,此时支反力大幅波动,整机稳定性受到威胁,而工作状态下由于主梁承受较大工作载荷,风的脉动效应会对主梁结构有较大的振动激励作用,主梁的位移幅值增大较多。

    2016年09期 No.307 73-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1597K]
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  • 矿用自卸车操纵稳定性多运动场建模分析

    李霞;

    以NTE190矿用自卸车操纵稳定性为研究对象,在Trucksim中建立整车多运动场仿真模型,将方向盘转角及前轮定位参数作为整车模型的输入值,通过对车辆模型的固定转向盘稳态回转试验和紧急双移线试验的仿真,分析整车的操纵稳定性,并与ADAMS单场建模优化分析方法进行对比,验证Trucksim多场建模分析方法的优越性与可靠性。结果表明该种仿真分析方法具有良好的应用优势,为此类矿用自卸车操纵稳定性的研究提供重要的研究方法,可以应用于实际设计生产和相关系统优化设计。

    2016年09期 No.307 77-80+85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1967K]
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  • 结构参数对铰接式自卸车行驶稳定性影响分析

    郭墅;李玲玲;王晓莉;

    铰接式自卸车引入了附加的自由度导致其横向稳定性差,转向时车身容易产生外倾现象。基于铰接式自卸车车身结构特征,搭建基于不同坐标系的车辆转向工况动力学方程,在此基础上参考车辆的侧倾自由度搭建整车模型。根据时不变输入的稳定性要求,对车辆应满足的稳定性条件进行分析。通过计算稳定性因数,研究自卸车空载和满载工况下都具有不足转向特性。通过整车结构参数的变化观察稳定性因数的变化,考察了整车结构参数、当量扭转弹簧刚度、轴距和质心位置变化、轮胎侧偏刚度对整车行驶稳定性的影响。分析结果可知:轮胎刚度、轴距和质心位置变化对铰接车行驶稳定性影响较大;同时可知刚性车的行驶稳定性问题是铰接车行驶稳定性问题的特殊情况;为整车设计提供理论依据。

    2016年09期 No.307 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1607K]
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  • 高压输电线路螺栓紧固机器人结构设计与动力学分析

    严宇;张颉;吴功平;刘夏清;

    以高压输电线路耐张线夹引流板螺栓为作业对象,研究提出了一种可以沿高压输电线路行驶并由双作业臂携带螺栓紧固末端工具进行耐张线夹引流板螺栓紧固的带电作业机器人。研究提出了一种四臂移动作业的螺栓紧固作业机器人构型,即移动机器人的双臂、一个携带螺栓固定末端的机械手、一个携带螺栓拧紧末端的机械手,研究了带电作业机器人的机械结构,分析了作业末端的性能与携带螺栓拧紧末端的机械手动力学模型,研制了机器人样机。通过在实际线路上的带电作业试验,验证了提出的构型方案的正确性和有效性。

    2016年09期 No.307 86-89+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 2047K]
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  • 基于计算表设计模式的选型计算实践方法

    丁文捷;王海燕;

    为了有效减少重复设计并提高设计价值,起重机设计工具软件研发中采用设计模式基本方法。依据规范化的设计流程,总结分析了模式化设计的数据查表、递推公式计算、校核复算等传统方法与经验。通过与现代计算表设计模式相结合,基于XML文件格式建立起重机部件自动查表设计、递推级联计算,实现与XML交互的校核复算工具。研究表明:在计算表模式下,继承传统的设计模式,可以较快地实现设计过程固化应用;分离外置的计算表,便于工具组件独立升级和维护。

    2016年09期 No.307 90-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 960K]
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  • 混合动力汽车牵引电机转矩单独控制策略分析

    谭燕妮;

    针对混合动力汽车以纯电动模式在均一附着系数路面上以任意车速行驶或在附着系数分离路面上以中高车速行驶工况,牵引力控制系统进入电机转矩单独控制的问题。根据电机单独作用的特点,对电机转矩单独控制策略进行分析,利用Simulink搭建整车分析模型,对比分析了不同工况下采取和未采取该策略分析结果;并与传统内燃机汽车牵引力控制时的结果进行对比,结果表明车辆行驶的稳定性得到明显的改善。采取混合动力汽车在环试验验证分析了电机转矩单独控制策略在试验工况下的结果,从得到的曲线看出电机实际输出转矩很好的跟随了期望电机转矩,控制过程中电机转矩变化平稳,表明控制策略很好的解决混合动力汽车电机单独驱动时的牵引力控制问题,为实际生产设计提供参考。

    2016年09期 No.307 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1883K]
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  • 基于EMD-ICA音频特征提取的故障诊断系统设计

    宗银雪;张靓;李铁军;丁元浩;

    机械设备在运行时,其音频信号往往包含了诸多状态特征。然而在工业环境下,设备故障的音频特征易受现场各种噪声信号的干扰,致使音频信号在故障诊断中的应用存在很大的局限性。针对这一问题,设计了一种基于EMD-ICA音频特征提取的故障诊断系统。利用EMD-ICA联合处理技术,对参数未知的源信号进行了有效分解,进而通过峰值分析与峭度值分析对故障音频特征实现了成功提取。经测试表明,在杂波环境下,系统能对设备故障作出正确诊断,与传统的音频故障诊断系统相比,其诊断准确性具有较大优势。

    2016年09期 No.307 98-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1480K]
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  • 多目标动态协调发动机电机液压制动控制策略

    石本改;

    针对混合动力汽车发动机参与工作模式下附着系数分离路面起步或低速行驶,防止产生更大的附加横摆力矩而影响车辆的稳定性,提出基于多目标动态协调的发动机电机液压制动协调控制策略。根据混合动力车辆多动力源的特点,搭建车辆驱动轮在该工况下的受力模型,基于逆模型的液压制动力矩控制算法和发动机目标转矩设计算法,制定所研究控制策略。基于Simulink仿真分析了混合动力汽车控制系统进入发动机电机液压制动协调控制策略时在不同工况下的仿真结果。结果可知采取这种电控策略能够提高车辆的加速性能,更加有效地抑制低附着侧驱动轮打滑。为了验证提出的这种控制策略对实际执行系统的有效性,采取了试验验证的方法搭建了试验平台,通过仿真分析和试验数据的对比,证明了所提出控制策略的合理性和有效性。

    2016年09期 No.307 102-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 2488K]
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先进制造技术

  • 旋转超声波钻削用气浮工作台的设计与实验

    刘礼平;林彬;房丰洲;

    旋转超声波加工是一种精密、有效的硬脆材料加工方法,为了获得最佳加工质量,旋转超声波钻削加工中,恒定、灵敏地控制工件与工具之间的静载荷至关重要。设计了一种新型的气浮工作台,用于恒定、灵敏地控制旋转超声波加工中的力。并且对比恒速和恒力两种进给方式下,旋转超声波钻削加工高纯氧化铝的加工孔出入口形貌、刀具形貌以及刀具磨损率。研究表明,采用气浮工作台的恒力进给方式可以延长刀具寿命,减小刀具磨损状况下的工件损伤。

    2016年09期 No.307 108-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1692K]
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  • 汽车覆盖件模具高速切削参数优化研究

    杨勇;郭玉文;王风玉;

    深入研究切削加工有限元模拟技术并将该技术在汽车覆盖件模具高速切削加工过程中进行应用。建立了高速切削加工三维有限元模型,研究了热力耦合有限元控制方程、材料本构模型等关键技术。进一步对汽车覆盖件模具高速切削加工过程进行了模拟和分析。研究结果表明:以不同的生产指标为优化目标,获得的最优高速切削加工参数不同;以加工效率、刀具寿命和加工质量等综合最优为目标,最佳切削加工参数为主轴转速为11000r/min,每齿进给量为0.4mm,铣削深度为0.25mm,铣削宽度为0.4mm。

    2016年09期 No.307 111-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1344K]
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  • 减震器储油管内高压胀形加工方法的研究

    孙洪哲;李卫民;张丽萍;

    一种基于内高压胀形理论加工减震器储油管的新方法。主要分析了管材在胀形过程中轴向应力和环向应力的变化过程,讨论了在胀形过程中产生褶皱、管壁破裂以及壁厚变化不均匀等失效形式与各向应力变化之间的关系。最后通过DYNAFORM软件的仿真分析验证了该方法的成形效果优于机械胎具刚性冲压式胀形方法,对不同压力和推制速度的多次仿真分析,得到了最佳的成形压力、推制速度和推制时间等参数,同时也验证了储油管胀形压力的计算准确性。

    2016年09期 No.307 114-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1081K]
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  • 联合收割机差速器优化设计与仿真分析

    李志星;

    以联合收割机差速器为优化对象,建立了差速器优化设计数学模型,以多目标多学科软件ISIGHT为优化设计平台,以多岛遗传算法为全局寻优算法,并且与传统算法进行对比,优化后的差速器体积减小,重合度增加,验证了优化设计的正确性。在优化设计的基础上,以Pro/E为三维实体设计平台建立了差速器的三维实体模型并且进行了虚拟装配和干涉检查,最后以ABAQUS为仿真平台,对差速器壳进行有限元分析,通过分析可知满足强度和刚度要求,验证了差速器优化设计的合理性。

    2016年09期 No.307 117-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1506K]
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  • 遥操作工程机器人双目视觉定位

    龚朋朋;李笑;

    针对遥操作工程机器人的视觉定位问题,提出一种基于神经网络的双目立体视觉定位方法。利用工程机器人特征点的二维图像坐标和三维世界坐标建立成像系统的神经网络模型,据此在线获取机器人的位置信息。该方法不需要求出摄像机的内外参数,同时无需考虑镜头的畸变和两相机的相对位置关系,而是隐含在神经网络中,这将简化定位计算的复杂性。实验表明,该方法简单有效,定位精度满足工程要求,可为网络环境下遥操作工程机器人的位置反馈控制提供技术参考。

    2016年09期 No.307 120-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 2048K]
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  • 膜反射特性对轴系光学弯扭测量的影响研究

    李志凤;赵登峰;马国鹭;曾国英;

    针对目前弯扭振动一般采用独立检测的方式,基于激光多普勒效应,提出一种同时测量弯曲振动和扭转振动的方法。通过构建测量原理方案,推导出光路部分的数学模型。同时对影响弯扭振动测量的主要因素进行了分析,详细论述了反光膜回归反射特性对轴系振动的影响。分析了玻璃微珠反光膜和微棱镜反光膜定向反射的原理,并对不同反射性能、不同单元结构反光膜对多普勒信号的影响进行了测试与对比,实验结果表明:选择布珠率高、布珠均匀、反射特性显著的玻璃微珠反光膜能够有效改善因转轴表面纹理结构导致的散斑效应对多普勒频移的影响,提高信号的质量。

    2016年09期 No.307 124-126+130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1403K]
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  • 面向绿色制造的少切削液加工工艺参数优化

    江亚;江志刚;张华;周帆;

    切削液用量的合理控制是减少切削液消耗的重要途径。在切削原理没有发生根本性改进的情况下,通过使用适量的切削液和工艺参数协调加工过程,降低切削液用量,是实施绿色加工的重要手段。以加工过程中机床设备的性能约束为前提,以切削三要素和切削液流量为优化变量,建立了以成本、切削液用量为优化目标的面向绿色制造的少切削液加工工艺参数多目标优化模型,提出了将多目标优化问题和约束转换为单目标优化的方法,并利用遗传算法对该单目标优化函数进行了优化求解。案例分析验证了所建模型的有效性。

    2016年09期 No.307 127-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 683K]
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  • 1-3型压电智能建筑材料性能研究

    岳宝强;田富洋;

    以压电陶瓷PZT为功能相,环氧树脂聚合物为基体,采用切割-浇注的方法制备了1-3型压电智能建筑材料。研究了PZT体积分数和环境温度对复合材料介电性能、机电性能及频率特性的影响。试验结果表明,随PZT体积分数的增加,相对介电常数ε33增大,介电温度稳定性变差,厚度谐振模和平面谐振模强度均变大,谐振频率fs增大;随温度的升高,不同PZT体积分数复合材料的相对介电常数ε33逐渐增大,厚度谐振模增强,平面谐振模减弱,谐振频率fs减小。

    2016年09期 No.307 131-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1760K]
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  • 铣削参数对铝合金表面粗糙度影响的实验研究

    唐倩倩;赵先锋;王东东;黄勤;

    211Z铝合金是一种新型的耐热高强韧铝合金材料,其抗拉强度可达500MPa,伸长率最高至10%,硬度可达165HBW。基于正交试验设计方法,进行硬质合金刀具铣削211Z铝合金的切削实验,获得了铣削参数对表面粗糙度的影响程度,结果表明:每齿进给量对表面粗糙度的影响最大,切削宽度其次,然后是主轴转速,对其影响最小的是切削深度。并在此基础上建立了表面粗糙度的预测模型,实现了铣削参数的优选。研究结果为工业生产中合理地选择铣削参数提供了实验依据。

    2016年09期 No.307 134-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K]
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  • TC4钛合金多层激光熔覆工艺研究

    张德强;刘贤德;张文博;李新;

    为探究TC4(Ti-6Al-4V)钛合金多层激光熔覆实验的最佳的工艺参数组合,采用IPG光纤激光器和侧向送粉系统,在TC4板材表面进行激光多层熔覆实验,熔覆粉末选择Ni60A自熔性合金粉末。实验结果显示,熔覆层各层选择的扫描速度偏低时,随着层数的增加,熔覆层表面出现过烧现象;每层之间要不断调整激光功率和扫描速度,才能得到完好的多层堆积层,且熔覆层和基体形成了良好的冶金结合。随着层数的增加,已完成的熔覆层由于受到激光热量的回火处理,表面硬度会有一定程度的降低。越靠近基体的熔覆层硬度越小,最顶部的熔覆层硬度最高。

    2016年09期 No.307 137-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1042K]
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  • 直齿锥齿轮有限元映射网格自动生成与应力分析

    曹雪梅;何昕;刘数;

    直齿锥齿轮齿面的加工误差或者微米级的齿面的设计修形量就能改变了直齿锥齿轮的齿面啮合性能。因此,建立精确的齿轮有限元模型是准确分析齿面啮合性能的关键。进行研究了精确的直齿锥齿轮有限元映射网格的建立方法。通过建立齿面刨齿展成加工法的数学模型,精确计算齿面点坐标构造节点。在旋转投影面划分网格,并将其映射到齿面上构建六面体八节点单元,这种直齿锥齿轮轮齿有限元模型可通用于有限元分析软件。将建立的有限元模型信息导入到ANSYS中进行齿面应力分析,计算得到的齿根弯曲应力与经验公式对比,结果基本一致。

    2016年09期 No.307 140-142+146页 [查看摘要][在线阅读][下载 901K]
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  • 超薄不锈钢基板CMP抛光头的改进

    袁文强;魏昕;谢小柱;胡伟;

    介绍了化学机械抛光过程中传统的工件夹持方式,针对传统夹持方式在夹持超薄不锈钢基板等柔性工件时存在的缺点,设计了一种新的CMP抛光头,该抛光头采用真空吸盘吸附工件。同时设计了相应的真空气路系统,保证抛光头响应速度和对工件夹持的可靠性。通过ABAQUS软件分析了超薄不锈钢基板在抛光过程中的变形及其与抛光垫之间的接触压力,得到真空吸盘的合理结构。最后采用改进后的抛光头进行不锈钢基板抛光实验,并对比基板抛光前后表面质量验证抛光头的有效性。

    2016年09期 No.307 143-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1798K]
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  • 汽车动力总成悬置系统的解耦优化研究及应用

    孙永厚;李峤;刘夫云;伍建伟;

    汽车动力总成悬置系统(Powertrain Mounting System,简称PMS)的设计好坏直接影响整车的NVH(噪声、振动和声振粗糙度)性能。针对某企业新车型研发的实际需求,对悬置系统进行解耦优化设计。首先建立悬置系统模型,得到系统固有特性一般方程式;再以MATLAB为开发平台,运用能量法编写优化程序,对悬置软垫三个主轴方向的刚度、位置和角度(也称悬置倾角)均进行了优化;最后将优化前后结果进行对比分析,并通过ADAMS软件验证。由分析结果可知,经优化过的固有频率分布较为合理,系统在六个激励振动方向的解耦率、固有频率最大最小值、频率差均满足企业的高标准要求,对动力总成悬置系统的设计具有一定的参考价值。

    2016年09期 No.307 147-149+154页 [查看摘要][在线阅读][下载 393K]
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  • 废旧机床精度再制造性分析

    史荣华;周金宇;

    仅通过提高零部件的几何精度来提高机床的整体精度,会增加废旧机床再制造费用。如何经济合理地选择所需修复的零部件成为再制造过程中所面临的一个难题。基于多体系统理论,综合考虑机床各零部件的几何误差,提出了一种分析机床零部件修复优先度的方法。以卧式车床为例,运用多体系统理论方法建立卧式车床的误差模型,采用高阶无穷小为零的方法简化模型,并求出各误差的敏感度系数,最终得到废旧机床零部件修复的优先度。算例分析表明,该方法可以有效地识别出再制造机床修复优先度较高的零部件,可为废旧机床的精度再制造提供理论依据。

    2016年09期 No.307 150-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K]
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数控与自动化

  • 450t/80t吊车舱口板开裂机理研究及对策

    孙涛;罗会信;党章;陈驰中;

    以某炼钢厂连铸车间炉前450t/80t铸造起重机为研究对象,针对吊车主梁舱口板过渡圆角处出现裂纹的问题,运用有限元技术对铸造起重机桥架结构进行仿真分析。首先对起重机桥架整体CAE建模,并与实测结果进行对比,验证有限元模型正确后对舱口板最危险的工况进行静应力分析。计算结果表明,舱口板最大应力处即为裂纹所在位置。结合实际观察情况,以有限元计算结果为依据,认为舱口板过渡圆角处的局部应力较大且截面框架薄弱是造成该处开裂的主要原因。最后提出加固方案,由计算结果可知加固效果明显。

    2016年09期 No.307 155-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1054K]
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  • CK6130型数控车床主轴部件动态特性分析

    吴迪;钱苏翔;

    为了提高车床的工作性能,将CK6130型数控车床的主轴部件作为研究对象,运用ANSYS Workbench对其进行有限元分析,并采用经典的传递矩阵法计算主轴部件固有频率及一阶主振型,证明了有限元分析的结果是合理的;其次通过搭建实验系统,运用COCO80对主轴部件进行动态实验。最后经过对比分析得出:有限元分析与实验所得频率误差被控制在4.25%以内,证明了主轴部件结构设计的合理性,为日后同类主轴部件制造工艺改进提供了现实的理论依据。

    2016年09期 No.307 158-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 2006K]
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  • 汽车涂装输送用新型混联机构的动力学控制

    高国琴;范杜娟;方志明;

    对一种汽车电泳涂装输送用新型混联机构进行动力学控制研究。首先采用拉格朗日法推导出混联机构动力学模型。其次,基于构建的动力学模型设计了一种PD滑模神经网络控制器并进行了稳定性证明。最后,通过MATLAB仿真并与PD滑模控制器的仿真结果进行比较,结果表明:所提出PD滑模神经网络控制器由于具有神经网络的前馈控制有效解决了PD滑模控制器存在的剧烈抖振问题,使得汽车电泳涂装输送控制系统呈现良好的控制性能。

    2016年09期 No.307 162-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1047K]
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  • Delta并联机器人弹性振动控制

    张锋涛;韩亚锋;

    采用有限元理论建立Delta并联机器人弹性动力学模型,将弹性振动引起的位置和方向误差看作是对名义运动的摄动,得出动平台位形误差与结点位移的关系方程,作为评定机构运动精度的依据。在柔性构件上粘附阻尼层,消耗系统振动能量,抑制杆的横向振动,对杆的纵向振动采用压电作动器进行主动控制,兼顾响应与控制能量实现最优控制。实例显示,对机构综合采用以上两种振动抑制措施,可以将机构的振动水平控制在很低的水平。

    2016年09期 No.307 166-168+172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1509K]
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  • 直流驱动矿用自卸车电传动控制系统研究

    翟艳辉;王金磊;

    针对电传动矿用车辆尽量缩短启动制动过程时间,电传动系统始终保持电流(动态转矩)允许最大值的特点。通过对直流传动非公路矿用自卸车功率传递特点、发动机、发电机特性以及车辆性能要求等的分析,设计了转速、电流双闭环调速系统。利用Matlab建立双闭环调速系统的动态仿真模型,分析控制系统的电流调速特性,结果表明很好的实现了动力源负荷与轮边驱动电机的输出功率的匹配,实现动力系统在工作过程中保持良好的经济性;驱动系统在整车运行中,当出现行驶阻力变化时,轮边电机也随之做出调整;系统具有良好的起动性能,为直流电传动控制系统的开发提供基础。

    2016年09期 No.307 169-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K]
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  • 箱体类零件工艺相似性的可拓关联检索方法

    徐春光;钱苏翔;黄风立;杨扬;

    针对现有的箱体类零件结构工艺的相似性,提出基于可拓关联的两段式检索方法。首先,对箱体类零件的几何特征进行分类,并提出了一种计算相似度的方法来进行结构方面的检索,从实例库中找到若干结构相似的实例,再结合可拓综合关联方法进行加工特征的匹配。这种相似性检索方法包含了结构和工艺两个方面,全面考虑到了箱体类零件复杂的多重属性,具有适应性强、精确度高的优点。最后,通过简单的实例应用验证了该方法的有效性和可行性。

    2016年09期 No.307 173-175+179页 [查看摘要][在线阅读][下载 417K]
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  • 扩展线位移法快速实现机器人末端线速度规划

    陈琳;倪崇琦;戴骏;潘海鸿;

    将用于数控机床的扩展线位移方法引入到六自由度串联机器人末端运动线速度规划算法中,以提高机器人末端运动线速度控制效率。该算法借鉴数控机床中将刀具实际运动线速度与编程指定速度相互关联的扩展线位移方法思想,将机器人末端运动线速度转换为机器人运动矢量合角速度最终实现机器人末端运动线速度规划。通过搭建的机器人实验平台进行实验,实验结果表明提出的扩展线位移方法在机器人末端沿直线轨迹和圆弧轨迹运动时的实际合角速度与理论推算合角速度基本一致,实际关节角速度与理论关节角速度趋于一致。表明该方法能够有效实现机器人末端线速度轨迹规划。

    2016年09期 No.307 176-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 975K]
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数字化设计与制造

  • 基于CATIA二次开发的风电叶片三维建模

    黄风山;姚晓彤;卞伟;

    风电叶片的模型结构较为复杂,手工进行三维建模工作需花费较多的时间和精力,为实现风电叶片的自动化建模,提出了一种基于CATIA的风电叶片建模方法。首先通过NACA软件得到翼型的原始坐标,然后经过从弦线坐标系到叶片坐标系的坐标转换,得到翼型实际空间坐标,最后在CATIA中建立风电叶片的三维模型。根据上述建模方法,基于Visual Basic平台对CATIA的二次开发功能,通过编制程序生成具有自动建立风电叶片三维模型的软件。应用实例表明:所开发的软件能快速、高效、智能地建立风电叶片三维模型,并具备生成各种不同的风电叶片外形模型的功能。

    2016年09期 No.307 180-182+187页 [查看摘要][在线阅读][下载 942K]
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  • 双立柱巷道堆垛机的动静态性能分析及结构改进

    王凌琳;袁庆霓;吕健;

    双立柱巷道式堆垛机是自动化立体仓库的重要组成部分,堆垛机运行效率的指标要求在不断提高。将堆垛机的运行加速度大幅提高,能有效提升堆垛机的运行效率,制约堆垛机运行效率的最主要因素是运行过程中机械结构的稳定性。本文运用ANSYS Workbench有限元分析软件对双立柱巷道式堆垛机进行仿真分析,得到堆垛机所受应力和结构变形情况,并通过预应力模态分析得到堆垛机的前6阶固有频率和振型,识别了堆垛机结构的薄软环节。在动静态分析的基础上,以堆垛机自重为衡量标准,对堆垛机提出三种结构改进方案,并通过对比分析,得到综合改进方案。满足了堆垛机强度、刚度及振动要求,提高了堆垛机运行过程的平稳性。

    2016年09期 No.307 183-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 1734K]
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  • 一种直插式精量点播器的设计与研究

    李营力;王卫兵;李盛林;张亭;

    针对现有免耕播种机结构复杂、动土量大、所需拖拉机功率大、防堵效果不明显等缺点,设计了直插式精量点播器,依据仿生学原理确定该点播器采用偏置曲柄滑块机构,并基于复数矢量法对其进行了运动学分析,得到该偏置曲柄滑块机构的运动学方程,通过ADAMS软件进行运动学仿真,得出结论:播种深度为85mm,播种角度为93°,纵向土壤扰动量为8%,符合免耕播种技术要求的同时,有效的解决了现有免耕播种机存在的技术难题,最后进行实验,验证了结论的可靠性。

    2016年09期 No.307 188-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 1645K]
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  • 基于知识的智能制造物流系统平台研究

    陈俊梅;石宇强;

    根据某汽轮机叶片分厂次品率高的现状,运用本体方法构建知识库,规范管理制造系统内各类知识;运用工业4.0思想,构建基于包装、物流等知识的智能制造物流系统平台。该平台重点展现了在制品包装管理和生产物流管理两大模块,详细论述了其中的子模块包装需求管理和智能物流调度。通过Flexsim仿真软件对叶片分厂的实例应用进行效果仿真,验证得到高效畅通的物流效果。智能制造物流系统平台通过知识管理与智能化的结合应用,优化了制造系统,降低了次品率,提高叶片分厂智能化水平。

    2016年09期 No.307 192-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 2323K]
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  • 引信MEMS执行器的设计与分析

    邓炬锋;史春景;郝永平;刘双杰;

    基于发射过程引信保险机构的工作原理,设计一种应用于双环境力下的MEMS执行器,建立了该执行器中后坐机构和钟表机构的动力学模型,研究了影响后坐机构和钟表机构工作的因素。应用ADAMS软件下对MEMS执行器进行动力学仿真分析,得到后坐滑块和齿轮的运动曲线。计算结果表明,后坐机构能够在后坐环境下可靠执行动作并运动到位,钟表机构能够在在离心环境下达到设计要求的延时时间并能够可靠运动到位。同时,该执行器在勤务处理时是安全可靠的。

    2016年09期 No.307 197-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 2240K]
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  • 一种三段式悬架变刚度螺旋弹簧设计研究

    冯金芝;李原;郑松林;徐骏;

    根据悬架在不同工况下的载荷特点,设计了一款变刚度螺旋弹簧,可为汽车不同的行驶工况提供最适合的刚度。基于弹簧并圈理论,结合汽车空载、满载、超载三种工况,优化得变刚度螺旋弹簧刚度特性曲线,提出了三段式变刚度螺旋弹簧设计方法,并推导了弹簧中径和簧丝直径两个关键参数的关系式。运用CATIA建立了变刚度弹簧模型,分析了变形量和最大剪切应力,校核了弹簧强度。仿真分析结果表明,设计所得变刚度弹簧的两项平顺性指标优于原弹簧。

    2016年09期 No.307 201-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 1444K]
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  • 基于ease-off的通用加工参数的弧齿锥齿轮高阶反调修正研究

    占睿;阿达依·谢尔亚孜旦;丁撼;

    利用高阶运动系数表示的通用加工参数用来进行弧齿锥齿轮的精确ease-off齿面反调修正。首先基于通用展成加工模型(UGM)采用高阶多项式函数表达的通用加工参数来定义真实高阶ease-off齿面。然后考虑到方程求解的强烈非线性引入敏感系数矩阵和改进的带置信域策略的Levenberg-Marquardat(L-M)算法来获得精确稳定的通用加工参数反调量。最后基于通用加工参数的高阶反调方法被提出来主要包括:i)最优加工参数调整;ii)高阶ease-off齿面修正。给出的算例证明高阶反调修正后的齿面ease-off能够达到1mm甚至更小提出的方法具有良好的实用性

    2016年09期 No.307 205-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K]
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  • 基于正交实验的铝瓶盖冲压成型参数优化

    王瑞;石明全;肖建军;

    以某型号药用铝3003瓶盖为研究对象,针对瓶盖顶部凸环内壁处拉深变薄率较高,生产中拉裂安全裕度不够的问题,通过将正交试验设计与冲压数值模拟相结合应用的方法,以ABAQUS有限元软件为仿真优化平台,综合评估了冲压过程中的压边力、坯料直径、凹模圆角和模具间隙等参数对冲压件冲压成形质量的影响;通过对仿真数据的极差分析和工艺分析,确定了优选的工艺参数组合。实验表明,基于正交试验对瓶盖成形工艺参数和结构参数优化的方法可行,所得结论对拉深工艺的设计具有指导意义。

    2016年09期 No.307 210-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 2012K]
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  • 直升机主减速器润滑喷嘴的射流实验台研制

    周芳;刘少军;张瑞强;林灵;

    为研究直升机主减速器润滑喷嘴射流的扩散规律及喷嘴结构与射流流量、供油压力的关系,研制一套射流实验台。实验台由油路系统、打靶系统和数据采集系统等软硬件组成。射流实验台旨在将润滑点(如齿轮啮合点、轴承)拟化成靶台,根据润滑点的大小设置相应靶孔孔径大小。通过测量喷嘴在不同供油压力、距离、角度情况下的过靶率,确定最佳的供油压力、流速和位置。同时可测量不同结构喷嘴的散射角和过靶率,以优化喷嘴结构。3个喷嘴的打靶实验证明,该装置运行稳定,系统可靠。实验同时说明供油压力和喷孔的角度对射流的扩散有一定影响。

    2016年09期 No.307 214-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 2410K]
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  • 基于田口方法车辆轮边减速器稳健性分析

    黎良田;

    由于车辆轮边减速器实际设计中存在较多的不确定性因素,而其最终将会影响系统的质量,采用田口方法和模糊综合评判法相结合对不确定因素进行稳健性分析。根据轮边二级轮边减速器的结构特点,搭建其数学模型。建立轮边减速系统稳健型设计的目标函数,确定试验因素以及每个因素的水平数,建立合适的正交表安排试验方案,采用模糊综合评判方法对影响因素跨水平问题进行分析,获得最佳模糊评判参数,并将基于田口方法的稳健性设计和可靠性性设计水平指标、分析结果进行对比。分析结果表明,系统的体积减小,同时可靠性有一定的提高,同时与可靠性的优化设计对比,田口方法简捷方便更具有优越性。

    2016年09期 No.307 219-222页 [查看摘要][在线阅读][下载 845K]
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  • 凸轮机构教具设计及运动特征研究

    吴小明;

    针对凸轮机构位移特征曲线在绘制过程中所出现的离散性、精度差等问题,设计了一种新型凸轮机构教具,该教具传动系统一方面利用同步带、齿轮齿条将凸轮旋转运动转化为横向直线运动,另一方面通过滚子传动将凸轮周向运动转化为从动件的纵向运动,进而建立起凸轮旋转角度与从动件输出位移间一一对应的连续性映射关系。文末分别对两类凸轮(偏心轮、标准凸轮)的运动特征曲线进行了分析研究,结果揭示:对心、偏置凸轮机构特征位移曲线间存在某种特定的等价关系,样机的演示结果验证了等价关系的存在性以及机械传动方案设计的合理性。

    2016年09期 No.307 223-226页 [查看摘要][在线阅读][下载 1833K]
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  • 离心式真空除气器的设计优化和数值模拟

    侯勇俊;吴继尧;

    在钻探过程中,如何去除气侵钻井液中气泡是保证石油钻探安全进行的重要问题。对现有的离心式真空除气器为模型进行改进,在保留原机离心和抽真空工艺的同时,通过加装锥形板的方式增大气泡在除气器内的流动时间。使用CFD流体分析软件对设备内的流场进行仿真,分析除气器内部两相流流场的分布和影响除气效率的因素,并对除气器结构进行优化。根据仿真结果,该新型除气器具有良好的除气性能,能够满足现场对于钻井液除气的要求。

    2016年09期 No.307 227-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 1168K]
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  • 影响悬架性能的参数对车辆平顺性的仿真分析

    张丽萍;

    车辆悬架系统是车辆的重要组成部分,不但能保证车辆具有良好的乘坐舒适性,而且能够保证车辆载荷变化、车辆加速和制动时的合理的车身姿态。因此,在设计车辆时,如何合理的选取影响车辆悬架性能参数尤为重要。本文在建立四分之一车辆三自由度模型的基础上,应用MATLAB软件,分别讨论了在随机路面激励下车辆悬架刚度、车辆悬架阻尼和轮胎刚度变化对车辆平顺性的影响,得出如何最优的选取影响车辆悬架性能的参数的设计原则,为车辆悬架设计提供了理论上的指导。

    2016年09期 No.307 231-233+239页 [查看摘要][在线阅读][下载 1317K]
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  • 基于不确定性定位参数与转向机构稳健设计

    戴良鸿;

    车辆定位参数与转向机构在设计过程中,存在诸多不确定性因素,这些将影响机构性能的稳健性。基于ADAMS与i SIGHT搭建基于随机不确定性的定位参数与转向机构的稳健设计模型,采用正交试验方法得到各优化目标的主要因素及各因素之间的交叉影响关系,依据试验数据建立优化目标与设计变量之间的二阶响应面近似模型。综合考虑定位参数、转向梯形机构的尺寸误差、安装误差等随机不确定性因素,应用田口方法建立了定位参数和转向梯形机构的稳健设计模型,并通过与传统设计方法的对比验证了田口方法的稳健性。应用蒙特卡洛法保证了转向过程中转向轮转角的精度,应用可靠性优化方法保证了转向机构传动角约束的可靠性。

    2016年09期 No.307 234-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 3240K]
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  • 空间相机电箱结构设计

    张新洁;董得义;

    为了保障空间相机电子器件在轨工作正常,介绍了空间相机电箱应具备的主要功能,并针对这些功能详细介绍了电箱结构设计中应采取的方法和措施;以某空间相机电源箱为例,对其进行结构设计、三维建模和力学仿真;模态仿真分析结果表明该电箱三阶模态均大于130Hz,应力响应分析结果证明电箱在正弦振动以及随机振动条件下,各主要材料在三个方向上均具有较高的安全裕度,发生变形破坏的概率极低;在经历了力学振动环境试验和冲击试验后,电箱的电子学性能检测正常,电子器件、螺钉等零件无脱落,损坏等现象;仿真分析和试验结果证明该电箱的结构设计合理,具有足够的刚度和强度,满足使用要求。

    2016年09期 No.307 240-243+246页 [查看摘要][在线阅读][下载 2496K]
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  • 螺旋输砂器精确称量试验台架设计

    贾宏禹;孔建益;周思柱;曾运运;

    针对在实际应用中螺旋输砂器输砂量理论计算结果与试验结果相差较大的问题,提出了一种新的试验台架设计方案,可实现精确称量螺旋输砂器输砂量,介绍了试验台架分流装置、变倾角装置和称量装置的结构设计,设计了试验台架的二级控制系统。目前,该试验台架已投入使用,各系统均能正常工作,为进一步研究螺旋输砂器输送特性与结构参数之间关系奠定了试验基础。

    2016年09期 No.307 244-246页 [查看摘要][在线阅读][下载 826K]
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  • 螺栓预紧力下柴油机主轴承孔及主轴瓦的变形研究

    束永平;周博;覃韬;

    基于Abaqus的二次开发语言Python编写了一套等效柴油机主轴承孔镗孔工艺的迭代程序,运用有限元技术对螺栓预紧工况下的某型柴油机主轴承孔和轴瓦的变形进行了研究,并采用圆跳动和径向全跳动对主轴承孔的变形量进行评判。研究结果表明:此迭代算法对柴油机主轴承孔的镗孔工艺等效效果较好;螺栓预紧力对主轴承孔的轴向变形影响较小,在仿真分析时可认为其在轴向是均匀变形的;在相同的过盈量和螺栓预紧力下,主轴瓦的圆跳动比不考虑镗孔工艺时降低了90%以上。

    2016年09期 No.307 247-249+254页 [查看摘要][在线阅读][下载 1286K]
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  • 基于粒子群算法的滚齿切削参数优化研究

    郑龙燕;

    为了在滚齿加工过程中,能够实现滚齿切削参数优化,提高生产效率,本研究提出了一种基于粒子群算法的滚齿切削参数优化研究方法。该研究综合考虑了生产效率、加工成本等重要因素,引入了生产效率和加工成本等目标函数,建立了滚齿切削参数的多目标优化模型,并引入了协调系数,使其多目标优化模型转化为单目标优化模型。通过案例分析,优化得到的加工工艺参数与经验加工参数相比,其生产效率提高了2.44倍,工艺加工成本降低了56.7%。而在较大程度上为车间或企业的滚齿加工提高了生产效率,降低了成本。因此,该研究对于车间或企业的滚齿加工参数的确定与选择起着重要的参考作用。

    2016年09期 No.307 250-254页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K]
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  • 基于双向进化遗传算法的汽车真空泵支架结构拓扑优化设计

    薛慧鹏;田海洋;戴明;郑伟刚;

    基于渐进结构优化算法(ESO)、双向渐进结构优化算法(BESO)及遗传算法(GA),提出了一种新的、用于结构拓扑优化设计的算法:双向进化遗传算法(BGESO)。此算法从待优化的初始结构出发,以结构单元的应变能灵敏度分析为依据,用GA算法来实现新算法的双向进化。同时,使用ANSYS中的APDL参数化编程语言实现了双向进化遗传算法的编程,并将新算法的程序模块化。针对企业现生产的汽车真空泵支架需轻量化的技术要求,对支架进行了拓扑优化设计,依据优化结果,结合支架的加工工艺提出了结构的改进方案,使其质量减少了9.5%,并对新支架结构进行了有限元分析验证,验证结果显示,优化设计后的支架在应力、变形量及模态方面都满足其使用要求。。

    2016年09期 No.307 255-258页 [查看摘要][在线阅读][下载 920K]
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  • 比例溢流阀闭环模拟加载仿真与实验研究

    刘永;谷立臣;杨彬;王生怀;

    液压实验台中常用比例溢流阀作为模拟加载元件,背压模拟负载工况。针对开环加载存在稳态误差,易受流量干扰输入影响的特点,设计了压力闭环PID控制加载系统。通过将压力传感器测量的压力值与设定的目标压力值作比较,将两者差值输入PID控制器,使PID控制器输出适时改变,从而调整加载电压,改变励磁电流大小,调节比例溢流阀开口面积大小,使系统实际压力达到目标设定值。AMESim软件仿真与实验结果表明:压力闭环控制抗干扰能力强,可以消除稳态误差。

    2016年09期 No.307 259-261页 [查看摘要][在线阅读][下载 887K]
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管理

  • 刮板输送机三维参数化设计系统研究与实现

    程相文;张罗平;

    目前刮板输送机设计主要采用传统的设计方法,设计效率低,设计质量难以保障。利用Creo 2.0的TOOLKIT开发工具包,使用VC++2010编程环境开发刮板输送机三维参数化设计系统,菜单设计技术和对话框设计技术完成用户交互界面的二次开发,并结合参数化建模技术和自动装配技术,实现刮板输送机从选型设计计算到非标零部件及整机设计。设计者只需在交互式的用户界面输入设计参数就可以完成刮板输送机产品的整机设计,极大的提高刮板输送机设计的效率及质量。

    2016年09期 No.307 262-265页 [查看摘要][在线阅读][下载 2125K]
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  • 云模式下仿真设计资源的虚拟化与服务化

    何丽;孙文磊;王晓斌;

    仿真设计资源的云服务模式及平台应用是快速提升中小企业复杂产品仿真设计能力、有效降低新产品研制成本和风险的有效方式之一。结合复杂产品仿真设计这一应用领域自身特点,在云制造系统通用体系架构基础上构建了仿真设计云服务平台架构;阐述了平台开发中仿真设计资源的虚拟化与服务化方法,给出了仿真设计资源通用虚拟化描述模型及虚拟资源的Web服务封装及应用实例;最后通过开发中小企业云服务平台原型系统验证该方法可行性,也为中小企业提供一个仿真设计资源综合服务平台。

    2016年09期 No.307 266-268+272页 [查看摘要][在线阅读][下载 1544K]
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  • 基于质心化的Voronoi划分图像分割算法在交通视频中的车辆检测研究

    陈桂珍;季鹏磊;龚声蓉;

    近年来,经济社会的发展和生活水平的提高,使得汽车普及率越来越高,随之而来的是交通拥堵、事故频发、管理落后等诸多问题。为了及时准确地获知城市交通监控系统中道路交通流的运行状况,更好地为交通管理者提供帮助,针对交通视频中的车辆检测问题,选取三种检测方法进行对比分析,实验结果表明,采用基于质心化的Voronoi划分图像分割算法可以较好地克服背景差分方法、基于Haar特征和Ada Boost方法的不足,对监控视域下的车辆检测具有较高的准确性和鲁棒性,是一种有效适用的算法。

    2016年09期 No.307 269-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 1962K]
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