理论与方法研究

  • 计及轴线角度偏差斜齿轮啮合轨迹及传动分析

    朱冬文;杜群贵;翟晓晨;

    基于坐标变换建立了含轴线偏差的渐开线斜齿轮的啮合接触模型,通过分析斜齿轮在轴线偏差下可能出现的各种接触情况,给出了接触轨迹的求解算法,并考虑了多齿接触对齿轮啮合过程的影响;通过该啮合数学模型研究了不同轴线角度偏差(包括不同轴线角度偏差耦合作用时)对齿轮接触轨迹及传动比的影响。研究结果表明:轴线角度偏差会产生边缘接触,使齿轮的接触区域集中在齿面的边缘,同时使齿轮传动比发生周期性突变;不同的轴线角度偏差对齿轮传动比的影响程度有区别且具有一定规律的耦合作用。

    2016年10期 No.308 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
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  • 基于网络分析的制造车间瓶颈识别方法研究

    冯欢欢;袁逸萍;李晓娟;

    车间制造系统中的瓶颈问题对其系统的产出价值有着重要的影响。针对复杂制造环境下瓶颈辨识困难这一问题,从复杂网络视角出发,提出一种基于网络分析的制造车间瓶颈识别方法。根据设备、部门、车间、人员、工段、工艺路线及物流路径等多层次生产数据建立复杂制造车间网络模型。基于网络模型,提取与瓶颈度相关的网络特征参数,用网络拓扑来描述制造车间的内部关联结构;提出衡量车间网络瓶颈的瓶颈贡献程度概念,将网络瓶颈度大小作为车间瓶颈识别的一个指标,并给出瓶颈度的计算算法。最后,以某车间的具体生产过程为例,通过对比分析验证了该方法的可行性和有效性。

    2016年10期 No.308 5-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 145K]
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  • 基于JFO理论滑动轴承性能研究

    吴风流;赵三星;

    利用Vijayaraghavan-Keith算法对径向滑动轴承的承载能力和稳定性进行定量分析。根据Vijayaraghavan-Keith算法推导径向滑动轴承的无量纲控制方程和数值离散结果。分别利用Vijayaraghavan-Keith算法和Elrod模型对一个轴承实例的性能参数进行对比,发现两种模型下承载力、偏位角和气穴区比率都比较接近。最后,分别讨论轴承长径比、偏心率、气穴压力对径向滑动轴承的承载能力和稳定性的影响。结果表明:适当增大偏心率,可以提高轴承承载能力和稳定性;相同工况下,气穴压力越低,承载能力越大,偏位角越大。

    2016年10期 No.308 8-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 247K]
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  • 重型汽车行驶平顺性的建模与仿真分析

    秦玉英;涂俊波;赵庆宇;陈湦林;

    以三轴重型汽车十三自由度振动力学模型为研究对象,建立了重型汽车振动结构微分方程。分解六轮激励的路面功率谱矩阵,用特征值和对应特征向量表示。应用虚拟激励法理论构造了虚拟的六轮路面激励。在虚拟激励作用下,联合复模态分析方法给出了振动结构的虚拟的振动响应量。依据虚拟激励理论求取统计特性的方法,给出了真实振动响应量的功率谱和均方根值。对某三轴重型汽车进行了行驶平顺性仿真分析,结果表明,该方法较简单,为重型汽车的行驶平顺性分析提供了可行的方法。

    2016年10期 No.308 12-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
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  • 某楔式制动器作用缸断裂失效与改进研究

    张磊;张斌;李洪彪;冯浩;

    在某底盘研制强化道路跑车试验过程中,出现了制动作用缸断裂失效的故障,研究针对该问题开展了断口宏观和微观形态分析,对制动作用缸的振动环境,结构应力和疲劳寿命进行了校核。分析发现由于制动气室的悬臂较长,在通过强化路面时会产生较大的振动加速度,导致制动器损坏、制动系统无法正常工作。为避免制动作用缸损坏造成车辆底盘安全性事故,对制动器作用缸进行了改进,增加了楔式制动器作用缸连接装置,并对改进后的制动系统进行了疲劳复核和跑车试验验证。

    2016年10期 No.308 15-17+21页 [查看摘要][在线阅读][下载 227K]
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  • 铲运机全液压转向系统机液联合仿真及优化设计

    李琳娜;刘英林;

    介绍了铲运机负荷传感型全液压转向系统的工作原理,运用ADAMS软件建立铲运机的多体动力学模型,AMEsim软件建立铲运机液压转向系统仿真模型,并以AMEsim为主体仿真软件,对转向过程中不同转向条件下转向油缸压力进行联合仿真,并分析仿真结果。仿真结果表明:加快转速时油缸压力脉动增加,增加负载时压力平均值增加。针对转向过程中转向油缸液压油的脉动问题,利用遗传算法对油缸铰接点位置进行优化设计。优化结果表明:优化后的系统油缸压力脉动大大减小,优化有效。

    2016年10期 No.308 18-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 265K]
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  • ET0影响因素及ANFIS预测模型研究

    李志磊;魏正英;周建平;许燕;

    作物参考蒸腾量(ET0)是作物生长过程中一个非常重要的数据,ET0反应的是大气蒸发能力与作物需水信息的关系。采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)研究易于获得的日最低气温、日最高气温、日平均气温、日平均相对湿度、实际日照时长及风速六项气象数据对作物参考蒸腾量(ET0)的相关程度,通过比较均方根误差找到相关程度最大的组合且结构简单的ANFIS模型来预测ET0值,并通过比较均方根误差来验证所建立的ANFIS模型预测的准确性。结果表明,综合考虑模型的预测精度及结构的复杂程度,日最高气温、日平均相对湿度和风速的三输入组合为最佳的,其平均绝对误差小且ANFIS结构简单。利用该输入组合训练的ANFIS模型预测ET0,其训练的均方根误差相比于用神经网络训练的预测模型小,通过比较可知ANFIS比BP神经网络训练的模型精度提高。

    2016年10期 No.308 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 223K]
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  • 双转子电机在并联混合动力构型中的应用研究

    杨坤;高松;王杰;马超;

    随着人们对新能源汽车节能要求的提高,双转子电机因其功率/转矩密度高而逐步引起了人们在混合动力汽车开发方面的关注。以一种基于双转子电机和行星齿轮机构的并联混合动力系统为研究对象,结合双转子电机的工作原理及行星齿轮机构的工作特性,运用等效杠杆法对其功能原理进行了系统分析,结果表明,通过双转子电机和行星齿轮机构可以实现包括驻车启动发动机、驻车发电、纯电驱动行驶、纯电驱动启动发动机、发动机单独驱动、发动机驱动发电、联合驱动和制动能量回收在内的8种功能,研究成果可为双转子电机在混合动力汽车中的应用提供理论参考。

    2016年10期 No.308 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K]
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  • 高参数条件下Ω形密封环的结构优化

    穆大春;贺小华;

    Ω形密封环广泛应用于高温、高压及强腐蚀性等高参数环境。采用有限元法,对某氨合成塔Ω形密封环结构进行热应力分析,进一步采用全析因法,探讨Ω形密封环主要结构参数环壳内径R和厚度T对分析结构应力的影响,获得结构的较优解。分析结果表明,考虑温差条件的Ω环应力与结构参数R和T的变化规律与纯内压条件下Ω环应力变化规律存在显著差异,较大的环壳内径和较薄的环壳厚度下Ω形密封环热应力水平较低。研究结果为高参数条件下Ω形密封环设计提供参考。

    2016年10期 No.308 32-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 267K]
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  • 3D打印技术在足部骨折辅助手术中的应用研究

    韩曼曼;乌日开西·艾依提;滕勇;张文举;

    采用逆向工程与3D打印技术实现了一例Pilon骨折病例的术前模拟。首先利用患者脚踝部的CT扫描数据在MIMICS软件中对患处进行了三维重建,并对骨折形成的碎骨进行了分离。然后利用Geomagic软件根据3D打印的工艺特点对碎骨模型进行了进一步处理,并对处理后的碎块进行复位以检查碎块提取是否完整。之后导出STL格式文件,利用FDM工艺制作碎骨的等比例实体模型,利用碎骨等比例实体模型进行模拟手术。3D打印技术应用到术前模拟中,可有效的降低手术风险,提高手术质量。

    2016年10期 No.308 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K]
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  • H13钢表面激光熔覆铁基合金粉末的工艺研究

    张德强;考锡俊;李金华;

    为探究H13钢表面激光熔覆铁基合金粉末试验中工艺参数对熔覆层表面硬度和几何尺寸的影响规律并得出最佳工艺参数,试验对不同数值的激光功率、扫描速度和送粉电压所得单道熔覆层进行了表面硬度测量、显微组织观察和显微硬度测量等分析。结果表明,当扫描速度和送粉电压一定时,激光功率增加会使得熔池深度和熔覆层厚度增加,表面硬度则会先增加后降低;当扫描速度和激光功率一定时,送粉电压增加会使得熔池深度和熔覆层高度变化,表面硬度则先增加后降低。通过对峰值对应的熔覆层进行金相组织观察发现,熔覆层晶粒细小且排列紧密,并与基体形成了良好的冶金结合。熔覆层截面显微硬度分布表明,其熔覆层的平均显微硬度明显高于基体。

    2016年10期 No.308 41-43+48页 [查看摘要][在线阅读][下载 231K]
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  • 射流式EGR装置关键参数对最大可实现EGR率的影响研究

    潘锁柱;杨皓然;田维;彭忆强;

    为解决柴油机小负荷工况下废气再循环(EGR)实现困难等问题,对增压柴油机上基于文丘里原理的射流式低压EGR装置进行了数值计算,分析了装置结构参数以及边界条件对装置最大可实现EGR率(EGRmax)的影响。计算结果表明:装置的EGRmax对收缩段宽度与空气进口直径更为敏感;废气入口处与出口处压力差越小,装置实现EGR则越困难。最终得到EGR装置结构设计原则:适当减小收缩段宽度与空气进口直径,增大废气入口与出口压力差值,同时避免较小的收缩段宽度与较大的空气进口直径增加装置的总压损失。

    2016年10期 No.308 44-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 307K]
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  • 湿式DCT带排转矩的建模仿真分析与试验研究

    陈炎云;张志刚;石晓辉;

    湿式离合器摩擦副间存在ATF润滑油,当摩擦片与钢片存在转速差时,由于润滑油膜被剪切而产生带排转矩,导致湿式离合器产生带排损失。对带排损失的研究,国内外学者已经对其产生的机理进行研究。研究是在前人的基础上,首先运用MATLAB数值模拟得出等效半径随转速差增大先不变后减小,然后用fluent流体软件,采用UDF动网格技术仿真,提取出每转速差下的带排转矩,后处理分析摩擦片表面的压力和油膜分布云图为锯齿状,由此可以说明等效半径减小,最后把油膜分布云图与前人根据等效半径假设提出的油膜示意图比较,对带排转矩的特性分析。

    2016年10期 No.308 49-52+56页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K]
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  • 钢丝拉拔成形过程力学特性分析

    杨理诚;梁勇;

    基于钢丝拉拔成形过程进行数值计算分析,获得了各场量(等效应力—应变、温度等)的分布规律和变化特征。在刚塑性模型中,考虑了钢丝与模具之间的热传导,模具与环境的热交换等因素。计算并探讨了金属的塑性流动规律、等效应力—应变、温度的分布以及摩擦力特点,进一步分析了产生中心裂纹、表面横裂等实际问题的机理及其影响因素,提出了相应的解决方案,为优化模具结构、提高钢丝疲劳强度以及进行钢丝拉拔工艺设计提供可靠性依据。

    2016年10期 No.308 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]
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  • 矿井提升钢丝绳的磨损行为研究

    黄镇;邵良锋;张超;赵亮吉;

    用淬火45号钢与钢丝组成摩擦对偶,研究了在不同载荷、滑动速率下钢丝的摩擦系数与磨损率的变化规律,用扫描电镜(SEM)对摩擦试样的表面形貌进行观察分析。研究结果表明:两种钢丝的摩擦系数都随载荷的增加而增大,磨损率均随滑动速率的增加而减小;钢丝的摩擦系数随滑动速率的增加呈现不同的变化趋势,磨损率随载荷的增加也表现出不同的特征。同种钢丝在不同条件下呈现不同的磨斑形貌,不同钢丝在相同条件下的磨斑形貌也不相同。在使用过程中,根据钢丝绳的特征,选择合适的运行条件可以减轻钢丝绳的磨损。

    2016年10期 No.308 57-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 183K]
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  • 基于特征偏差分布的装配精度快速预测模型

    胡小秋;秦立雨;赵磊;杨凯;

    针对传统尺寸链公差分析方法忽略了几何公差对装配精度影响的问题,提出一种基于多自由度偏差的几何公差分析方法。分析了几何公差与多自由度偏差之间的关系,建立几何公差分布统一模型;并在此基础上解析了平面、直线在公差域约束下的多自由度偏差分布;通过装配偏差累计,得到装配精度的解析模型,该模型建立了各自由度方向上偏差分布与装配精度之间的函数关系,实现了几何公差的快速分析。结合某部件装配为例,验证了模型的有效性。

    2016年10期 No.308 60-62+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 205K]
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  • 间隙密封旋转接头流场特性仿真分析

    周栋栋;陈奎生;湛从昌;余广;

    间隙密封旋转接头在高速旋转过程中,密封间隙大小容易受到外界干扰而变化,从而引起接头体和芯轴的磨损以及泄漏量加剧。通过采用CFD技术对内部环形间隙进行仿真,分析了均压槽分布在芯轴表面和接头体内壁面两种不同形式以及芯轴转速对泄漏量的影响,得出了间隙流场内流体压力、速度分布和泄油口的流量。结果显示:间隙流场的压力呈线性分布;均压槽两种不同分布形式对旋转接头的泄漏量无影响,均压槽分布在芯轴表面具有更好的抗磨损作用;旋转接头的泄漏量随着转速的提高而减小。

    2016年10期 No.308 63-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 209K]
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  • 大型抽油机全尺寸变形快速检测新方法

    张浩;孙文磊;郭政;

    针对油田大型抽油机全尺寸和变形应变检测复杂和困难这一问题,采用了源于摄影测量技术的新方法。摄影测量原理为此方法的核心理论,先将各个标定点固定于抽油机的关键部位,其次使用高像素相机拍摄抽油机的各个方位,再运用摄影测量系统对相机拍摄的照片进行信息的处理。在系统中对照片中的标定点进行定位与识别,将多张照片信息进行重组,生成抽油机的三维点云模型,根据两点之间的距离即可对抽油机的尺寸进行实时测量。利用摄影测量系统对抽油机进行实地测量,并将抽油机模型进行建模,对抽油机处于不同状态进行有限元分析,进行尺寸精度与变形应变精度的实验验证。为油田抽油机在恶劣环境下增加使用寿命提供有效检测方法。

    2016年10期 No.308 66-68+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K]
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  • 基于DEFORM-3D单颗磨粒切削仿真与研究

    刘晓初;陈凡;赵传;何铨鹏;

    建立了单颗磨粒几何模型,运用DEFORM-3D有限元软件模拟Al2O3磨粒与45钢不同相对位置(旋转角度)时磨削力、等效应力、等效应变与磨削温度的变化规律,仿真结果表明:随着磨粒旋转角度的增大,法向磨削力和切向磨削力都增大,其比值约为(1~1.3),磨削温度先增大后减小,磨粒旋转角度越小,越易形成切屑,等效应力最大位置是磨粒耕犁作用产生的堆积材料挤压周围材料的那部分区域,而等效应变的最大位置是磨粒前刀面与工件接触的区域。单颗磨粒切削仿真为磨削加工之前磨削力与磨削温度的预测提供理论依据,也为砂轮的制备提供了参考。

    2016年10期 No.308 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
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  • 自适应整周期采样和相关滤波在转子动平衡中的应用

    李斌;罗敏;王俊英;郭俊华;

    针对模拟带通跟踪滤波和零相移数字滤波等不平衡信号提取方法对转子动平衡高精度测试要求不满足的问题,提出了一种自适应整周期采样和相关滤波结合的转子不平衡信号提取方法。首先使用自适应整周期采样算法对振动信号进行补偿,使其逼近理想抽样序列,然后利用相关滤波法提取出不平衡信号,最后用快速傅立叶变换法准确提取出不平衡信号的幅值和相位。仿真和实验表明该方法能够满足高精度动平衡测试要求,在转子动平衡中具有较好应用价值。

    2016年10期 No.308 74-77+82页 [查看摘要][在线阅读][下载 272K]
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  • 基于响应曲面法与离散元法的破碎过程能耗仿真分析

    黄鹏鹏;李成;胡明亮;

    以降低破碎机的破碎能耗为目标,建立以PE250*400颚式破碎机为原型的的几何模型及颗粒物料模型,以梯形齿上底边长、动颚板与定颚板的啮角、动颚板的水平行程和动颚板的运动速度等4个因素作为优化变量,根据响应曲面法(RSM)设计原理对其进行分组试验,结合EDEM软件对物料破碎过程中能量的消耗以及断裂键数进行数值模拟。研究结果表明:破碎机破碎过程中单位能耗的破碎效果受梯形齿上底边长、啮角、动颚板的水平行程影响显著,而运动速度则次之,影响程度从大到小排列为动颚板的水平行程、上底边长、啮角、运动速度。另外,破碎过程中最优参数为梯形齿上底边长5mm、动颚板与定颚板的啮角17°、动颚板的水平行程40mm和动颚板的运动速度1m/s。

    2016年10期 No.308 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K]
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  • 基于模糊优化轮边减速系统可靠性优化分析

    余斌;潘江如;

    针对矿用汽车轮边减速系统中,第一级行星齿轮传动系统可靠性很高,而第二级轮边减速齿轮传动系统的可靠度较低的问题。运用模糊优化设计理论,结合可靠性优化设计,将体积最小和可靠性最高作为优化目标,对两级轮边减速器进行优化。同时根据遗传算法特点,利用遗传算法进行优化运算,对于权重系数的选择和搜索空间都有明显的改善。与传统优化结果相比,模糊优化的结果对轮边减速系统的可靠性有进一步的提高。第一级传动系统体积减小了9.36%,第二级传动系统可靠度提高了约为2.3%,整个传动系统的可靠度提高了约2%。

    2016年10期 No.308 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
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  • 平面任意位置双曲线轮廓度的误差评定

    雷贤卿;漫睿东;

    提出了一种基于最小二乘原理的平面任意位置双曲线轮廓误差评定方法。根据双曲线的几何特性和形状误差的定义,利用双曲线标准方程与平面二次曲线方程关系,得到平面任意位置双曲线的拟合方程,并通过双曲线方程及双曲线法线方程的特点,计算出各测量点到拟合出的最小二乘双曲线的法向距离从而对平面任意位置上的双曲线轮廓度进行误差评定。实例证明:该算法可以实现平面任意位置上的双曲线轮廓度误差评定,具有一定的评定精度,可适用于一些误差精度要求不高的零件或设备的轮廓度误差评定,并且不需进行坐标转换。

    2016年10期 No.308 87-89+93页 [查看摘要][在线阅读][下载 168K]
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  • 考虑风轮和塔架动力耦合的大型风力机流固耦合动态响应分析

    史亚兴;杨宁;颜康植;

    通过风剪切和脉动风谱程序建立了模拟工况的风场,以某大型风力机实体模型作为研究对象,运用有限元软件ANSYS数值模拟了流固耦合作用下风力机结构动态响应。结果表明:与脉动风相比,风剪切对叶片的最大位移和应力影响更显著;叶轮与塔架耦合作用会显著增大叶片最大位移和应力响应值;考虑耦合作用后叶片最大应力由相对翼展0.5处移动到0.7处。该研究结果可为风力机的优化设计提供技术参考。

    2016年10期 No.308 90-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 242K]
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  • 履带式沙滩清洁车变量泵动态特性分析

    欧阳联格;牛金龙;刘显贵;黄建祥;

    变量泵伺服系统是实现发动机与变量泵功率匹配的关键部件。基于AMESim软件对该履带式沙滩清洁车H1T变量泵伺服系统进行建模,通过参数匹配调试,使模型的仿真结果与伺服变量系统的工作特性相符合。通过模拟沙滩清洁车实际工况对该变量泵的动态特性进行分析,对比不同工况的分析结果,给出伺服电流的调整方案。结果表明,减小变量泵死区电流的变化范围不仅降低了压力波动幅度,而且减少了系统冲击,同时也减少了发动机空转的时间,提高了燃油经济性及作业效率。

    2016年10期 No.308 94-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K]
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  • 电动汽车轮毂电机—双横臂悬架系统设计与优化

    王冬良;陈南;刘远伟;季丰;

    针对电动汽车采用轮毂电机驱动后悬架结构需重新设计,设计过程优化求解困难且耗时过长等问题,提出了应用ADAMS/View构建一种新型的轮毂电机-双横臂悬架模型。通过悬架运动特性分析,以轮胎磨损量最小为优化目标,得出优化变量,采用响应面法拟合悬架定位参数的响应面函数,建立目标函数及约束函数,完成悬架系统的结构优化。模型仿真及虚拟样机试验结果表明,该悬架系统的设计与优化方案取得了较为理想的效果,能为其他类型的轮毂电机-悬架系统设计及优化提供借鉴意义。

    2016年10期 No.308 99-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K]
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  • 一种检测金属表面划痕的多尺度多方向形态学方法

    师平;

    在精密仪器制造中,金属表面的细浅划痕是最难检测的,却又是不可忽视的,采用机器视觉技术对其进行自动检测对于提高产品质量和生产效率有重要意义。在分析细浅划痕形状特征的基础上,设计一组多尺度多方向的形态学结构元素,并通过多尺度多方向的Top-hat变化构建形态学划痕指数,以突显划痕,且抑制背景,进而实现细浅划痕的检测。实验结果表明,这里方法能够有效地检测出各种形状的划痕,能够很好地克服光照条件和噪声的影响,具有较强的鲁棒性。

    2016年10期 No.308 104-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 162K]
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先进制造技术

  • 仿昆微扑翼飞行器三维整体设计及制造

    胡楠;张卫平;吴凡;楼星梁;

    MEMS技术在毫米尺度制造中站主导地位,然而在厘米尺度甚至更大尺度下的机构仍是使用许多传统方法制造的,在毫米至厘米尺度范围内存在的介观尺度的器件仍难以制造。针对在这种尺度内的仿生微扑翼飞行器和其复杂微小结构极难手工装配的制造工艺问题,提出了一种三维整体结构的多功能制造方法,即由包含刚性层和柔性层的多片图案化碳纤维层在多个选定的位置处进行叠置和粘结,形成具有多个层间粘结的层压结构,并且在这种层压结构中刚性层之间的柔性层可以挠曲伸展成三维结构。使用这项工艺方法,制造出了一架重约100mg的可从平面结构伸展成三维结构的精密型微扑翼飞行器,研究结果验证了该种设计方法及工艺流程的可行性和有效性,为微扑翼飞行器在工业上规模化制造商提供了崭新的途径和指导意义。

    2016年10期 No.308 107-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 202K]
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  • 基于油缸铰接点位置铰接车转向机构优化设计

    范珍珍;

    铰接转向机构是铰接车重要组成部分之一,既对整车的动力性、转向稳定性产生重要影响,也是整车安全运行的重要影响因素。以油缸铰接点位置为变量,建立铰接转向机构优化设计数学模型,分析变量对转向过程系统消耗的平均功率、最大转向角和最大行程差等几项动态性能指标的影响。分析数据表明,铰接点位置对平均功率和最大行程差影响较大。在此基础上以转向过程的最大行程差和平均功率为目标函数,在一定的约束条件下,包括边界条件约束、油缸结构尺寸约束、伸缩比和传力角度约束等,对转向机构进行了优化,优化后改变了油缸铰接点位置,并使最大行程差减少39.55%,消耗的平均功率减少4.99%。

    2016年10期 No.308 110-113+117页 [查看摘要][在线阅读][下载 316K]
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  • CoDeSys环境下6R工业机器人运动控制研究

    李朝阳;平雪良;齐飞;蒋毅;

    为了满足工业机器人在实际工作中对系统的开放性、可扩展性、可移植性及运动的平稳性要求,在分析CoDeSys软件架构及功能的基础上,利用EtherCAT总线技术,采用线性串行拓扑网络结构和一主多从的控制模式,设计了基于CoDeSys的六自由度工业机器人运动控制系统,实现了控制系统硬件的搭建及软件的开发,重点研究了系统加减速及空间连续运动规划算法,通过MATLAB仿真验证了算法的正确性,最终通过工业机器人运动控制实验验证了系统的可行性。

    2016年10期 No.308 114-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
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  • 残极自磨清理机的开发与研究

    陈富;

    目前我国常用的残极清理设备主要依靠国外进口的抛丸机进行氧化面处理。进口的抛丸机成本高,且远远达不到理想的清理效果,给国内电解铝行业带来了诸多不利因素。打破国外的行业技术垄断从而降低设备采买的成本投入、提升残极清理设备的工作效果,是电解铝生产行业迫切的愿望,同时也是一个发展机械制造企业的契机。此次研究的对象为国内首台电解铝残极自磨机,具有绿色环保、低噪、回收效果好等显著特点,设计中考虑到粉尘的回收,极大的降低了大气污染,从而保证了铝业生产单位工人的职业健康安全;研磨过程中充分利用重力等因素,通过正反转的交替的方式达到充分研磨和物料排放、回收。

    2016年10期 No.308 118-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 152K]
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  • 基于钢铁生产知识网系统模型库及知识表达研究

    刘清雄;蒋国璋;周梦杰;

    针对钢铁生产流程计划与调度问题,结合一体化生产管理理念,构建了一种基于B/S模式的钢铁生产流程知识网系统的框架结构。深入研究了模型管理方式,结合知识工程的理论,建立了以模型知识化表示、模型选择与组合为核心的模型库子系统,实现了模型库的智能化管理;针对生产计划编制子系统,采用实际问题与模型特征转换为元数据的方法,以及基于元学习思想,提出了智能算法匹配机制对模型进行求解。最后,采用C#ASP.NET编程实现了钢铁生产混合流程知识网系统的开发,并通过实例验证了系统的有效性。

    2016年10期 No.308 121-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 248K]
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  • 纳米银均匀喷射过程的数值计算与仿真

    张磊;朱云龙;程晓鼎;王驰远;

    微滴喷射均匀液滴喷射过程受到多种因素的制约,包括压力波幅值、液滴物性(黏度、表面张力等)、喷嘴尺寸等。为深入理解微滴喷射过程机理,基于流体体积法建立了均匀液滴喷射数值模型,研究了压电驱动电压幅值对低粘度纳米银墨水稳定喷射行为的影响。通过数值仿真,给出了驱动电压幅值与液滴断裂长度、液滴飞行速度的数值关系,以及液滴飞行速度与卫星液滴的变化关系。采用27μm喷嘴直径的工业喷头构建微滴喷射系统,低粘度纳米银墨水为喷射材料,通过观测喷印到光面相纸的液滴尺寸及卫星液滴数量对数值模型进行实验验证。结果表明,液滴飞行速度取决于驱动电压幅值,液滴尺寸分布及卫星液滴数量取决于液滴飞行速度,与数值模型相吻合。通过数值模型仿真,针对纳米银墨水物性指标匹配合适的驱动电压幅值,生成均匀液滴流,对微液滴成型的工业化应用具有重要的理论指导意义。

    2016年10期 No.308 125-127+131页 [查看摘要][在线阅读][下载 252K]
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  • RV减速器曲柄轴承的工况分析及改善方法

    王文涛;徐宏海;

    通过对RV减速器曲柄轴承的转速、受力和偏斜角进行分析,找到了改善曲柄轴承工况的方法。速度方面,减小第二级的减速比可以降低曲柄轴承的转速;受力方面,增加曲柄轴数可以有效降低曲柄轴承的受力,良好的摆线轮压力角使轴承受力相对平稳,增大曲柄轴分布圆半径能减小轴承每个时刻的受力;偏斜角方面,增大支撑轴承刚度和减小加工误差是减小偏转角的主要方法,改善受力和合理调整结构也有一定帮助。这些分析对现有产品的改进和新产品的自主研发提供思路。

    2016年10期 No.308 128-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 257K]
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  • 矿用汽车前悬架瞬态和稳态侧倾特性分析

    毕翠英;

    侧倾特性是影响车辆平稳运行和安全行驶的重要因素,采用理论分析、仿真模拟和试验验证相结合的方法研究某款矿用自卸车前悬架的瞬态和稳态侧倾特性。结合油气悬架理论模型和台架试验分析结果,获得单气室油气悬架的非线性刚度和阻尼特性,分析悬挂缸的主要结构参数和工作参数变化对其输出特性所产生的影响;采用图解法确定独立前悬架侧倾中心的位置。建立矿用汽车独立式前悬架的数学模型和侧倾运动动态仿真模型,对前悬架的侧倾运动特性进行分析。通过仿真模型讨论油气悬架系统的阻尼孔面积、单向阀过流面积、初始充气量对质心侧倾性能的影响。采用正交试验的方法研究前悬架的稳态侧倾特性,最后通过灵敏度获得对悬架侧倾特性最敏感的变量。结果表明:油气悬架在抗侧倾能力上明显要优于其他类型的悬架

    2016年10期 No.308 132-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 306K]
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  • 基于SYSWELD的船体结构焊接工艺仿真及优化

    李磊;戴凯云;任帅;王鹏宇;

    焊接是船舶建造的核心环节,对焊接工艺的有效分析和优化研究对提高船舶建造质量和效率至关重要。在对船舶结构焊接工艺分析的基础上,基于热弹塑性有限元法对典型船舶构件焊接过程的温度场分布、焊后变形和残余应力等基本特性进行仿真分析,得到了焊接速度、焊接电流和焊接顺序等焊接工艺对焊接变形、温度场分布和残余应力等结果的影响关系,为实现典型船体结构的焊接工艺优化,进而建立工艺参数数据库奠定了基础。

    2016年10期 No.308 137-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K]
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数控与自动化

  • 地震救援双臂机器人结构设计与运动学分析

    寇彦芸;万熠;赵修林;魏盼盼;

    针对地震救援的复杂性、不确定性的问题,提出一种高负载自重比、功能集成的地震救援双臂机器人构型,对具有主从关系的冗余七自由度双臂建立运动学模型,建立驱动空间、关节空间、笛卡尔空间的映射关系,结合虚拟仿真技术分析了其运动学特性。采用概率学中的蒙特卡洛原理,运用MATLAB编程生成地震救援双臂机器人的工作空间云图及其协作空间,结果表明该机器人工作空间和协作空间足够大,可以满足工作要求,具备灵活作业的条件,继而为后续机器人的轨迹规划和实时控制的实现奠定了基础。

    2016年10期 No.308 142-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K]
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  • 四旋翼偏航系统的优化神经网络滑模控制

    姚灵灵;贺乃宝;高倩;宋伟;

    针对四旋翼偏航控制系统,提出了一种运用遗传算法优化的神经网络滑模等效控制方法。此方法采用遗传算法对神经网络的权值和阈值进行优化,提高了四旋翼偏航系统的动态控制品质;利用BP神经网络输出代替传统离散滑模控制趋近律中的到达速度常数和趋近速度指数,有效地克服了传统离散滑模控制的趋近律中参数选取不合适会导致系统状态发散或产生剧烈抖振问题。Matlab仿真分析表明,这种控制方法拥有较好的控制跟踪性能,不但使控制系统对外部扰动具有很强的鲁棒性,而且保证了良好的动态品质并消除了系统的高频抖振。

    2016年10期 No.308 147-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 247K]
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  • 关节间隙对机器人动态特性影响分析

    王黎光;徐海波;荣必贤;赵孝永;

    为了分析关节间隙对机器人动态特性的影响,采用L-N非线性弹簧阻尼模型对关节间隙接触碰撞力进行建模,D-H方法建立装配机器人的运动学方程,Lagrange方法建立装配机器人动力学微分方程,推导出关节位移、速度、角加速度、力矩以及接触力的方程;提出采用IMPACT函数对碰撞进行描述,运用ADAMS软件建立含关节间隙机器人虚拟样机,分析不同驱动方式下关节间隙对机器人动态特性的影响;以自行设计的四自由度装配机器人为研究对象搭建实验平台对理论分析与仿真结果进行验证,实验验证了理论分析与仿真分析的合理性,得到了关节间隙对机器人动态特性影响曲线并提出了相应的改善措施。

    2016年10期 No.308 151-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]
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  • 垂直轴永磁直驱风力发电系统MPPT仿真研究

    顾梁;茅靖峰;吴爱华;吴国庆;

    选取分布式中小功率垂直轴风力发电机为应用对象,详细阐述了风力机模型、永磁同步发电机(PMSG)模型、空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术以及基于最佳叶尖速比(TSR)的最大功率跟踪控制(MPPT)原理,给出了基于Matlab/Simulink仿真的垂直轴永磁直驱风力发电系统模型。通过对在稳定风速和动态风速下的仿真结果分析,验证了搭建的风力发电系统能很好的完成最佳转速的调节,实现最大风能捕获,为垂直轴风力发电系统MPPT控制算法的进一步研究构建基础性的平台。

    2016年10期 No.308 155-158+162页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K]
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  • VB中实现最小二乘法数据处理

    岳雪娇;刘瑛;

    以个人便携式数控机床(PPCNC)为运动平台建立的三坐标测量系统中需要对测量后的坐标点进行数据处理,求出被测物体的几何尺寸。以球为例,介绍最小二乘法这一种数据处理方法,即利用最小二乘法对测量后数据进行数据处理,拟合曲线,计算代表所测几何元素的特征参数;同时在Visual Basic环境下进行窗口设计、编写相应的VB代码,实现基于最小二乘法的数据处理,并生成一个便捷的数据处理exe文件,便于直观地得到特征参数。从而相应地应用到其它被测元素的数据处理上。

    2016年10期 No.308 159-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 166K]
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  • 数控磨床维修时间分布及维修性评估研究

    范晋伟;刘超;刘益嘉;伊晓龙;

    数控磨床作为现代制造装备中不可缺少的精加工装备之一,其可靠性、维修性等方面的研究就显的十分有必要。根据某型号数控磨床在使用厂家具体的使用情况,利用现场得到的维修数据进行分析,绘制出了其维修时间的分布函数以及分布概率密度函数的散点图,并使用极大似然法进行参数估计,采用相关系数法对曲线拟合优度进行求解,进而确定维修数据的分布类型属于对数正态分布;得到维修时间的维修度函数、概率密度函数以及维修率函数的表达公式;由此对数控磨床的维修性方面的指标进行计算,获得平均维修时间,最大维修时间以及维修时间中值。为后续进行数控磨床在制定维修方针以及确定维修时间间隔上提供相应的依据,取得的相应成果已运用于可用性提升工程。

    2016年10期 No.308 163-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
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数字化设计与制造

  • 基于Monte Carlo法的改进型Delta并联机构运动可靠性分析

    徐东涛;孙志礼;

    建立了改进型Delta并联机构的运动位置误差模型,模型不仅考虑构件几何误差,而且在机构动力学研究基础上考虑了的机构主动关节刚度和杆件弹性变形误差因素。结合MATLAB软件生成伪随机变量作为机构可靠性分析的随机抽样试验参数。当机构按某运动规则运动时,利用Monte Carlo法采用点评价方式,得到不同运动时刻机构的运动位置可靠度和机构末端误差的均值和方差。通过对不同误差模型可靠度数据对比,发现机构主动关节刚度和杆件弹性变形误差对机构可靠性的影响不可忽视。

    2016年10期 No.308 167-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 148K]
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  • 基于拓扑优化的3-PRPR全柔性并联机构设计及分析

    董博;王雪;

    全柔性并联机构具有分辨率高、运动灵活、动态特性好等优点,但其构型设计往往不能满足微定位和精密加工制造领域的需求。基于并联机构原型,以几何约束为条件,设计出与并联机构原型空间运动特性一致的3-PRPR全柔性并联机构。利用Hyperworks软件行拓扑优化,设计出优化后的3-PRPR全柔性并联机构。分别对这两种3-PRPR全柔性并联机构进行有限元及模态分析,仿真结果表明:在实现相同运动特性的前提下,优化后的3-PRPR全柔性并联机构不仅节省材料,而且在刚度和抗振性方面更优于优化前的机构。

    2016年10期 No.308 170-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 316K]
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  • 诱导槽对帽形结构吸能特性的影响研究

    常建娥;徐敏;张青;韩楠楠;

    以汽车前纵梁结构为研究对象,设计了多种轴向阵列诱导槽布置,并分别与无诱导槽和有单个诱导槽的帽形结构进行对比分析,在有限元仿真分析的基础上,结合落锤试验对帽形结构的吸能特性进行研究。结果表明:诱导槽结构能够有效降低峰值压溃力,有效改善帽形结构的变形,且具有轴向阵列诱导槽帽形结构的变形和压溃力在一定程度上变得可预测。

    2016年10期 No.308 174-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
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  • 车身坐标系变换对测点偏差的影响

    胡轶敏;姜昂;牛志华;衡德正;

    车身偏差测量的基准坐标系包括全局坐标系和局部坐标系。本文分析了在局部坐标系基准点存在偏差的情况下,测点偏差在全局坐标系和局部坐标系下测量值的关系,并建立起了数学模型。借助生产制造过程中的实际数据,对数学模型进行了验证。应用建立起的数学模型,解释了测量工作中普遍存在的一些现象。论证了以局部坐标系代替全局坐标系进行偏差测量的可行性。为方便坐标转换矩阵的工程应用,本文还将研究出的算法编写成了界面程序,程序可将测点偏差在不同基准坐标系之间进行转换。

    2016年10期 No.308 179-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 134K]
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  • 基于计算流体力学汽车冷却风扇优化设计

    王振宁;王红;

    发动机是汽车的动力源,而冷却风扇是发动机正常工作的重要保证。基于计算流体力学分析方法,对影响冷却风扇性能的结构参数进行分析,对冷却风扇进行优化设计。建立不同轮毂比、叶片数等的三维模型,利用计算流体力学软件FLUENT对模型进行流场分析,选取入口静压、空气流量、有效功率等参数的变化规律进行对比分析,并采用正交分析法分析二者综合作用下冷却风扇结构参数的最优值。选取优化后冷却风扇轮毂比为0.45、风扇叶片10片,采用风洞试验和发动机台架试验对比优化前后冷却风扇性能变化,并对仿真分析的准确性进行验证。结果可知,优化设计后冷却性能变化明显,仿真与试验误差在5%以内,研究方法和结论可以作为设计生产的参考依据。

    2016年10期 No.308 182-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
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  • 高压隔离开关触指压力测试仪研究与设计

    付克勤;陈亚东;万书亭;

    针对电力系统高压隔离开关检修的需要,进行检修方法的研究和装置的设计。利用ANSYS软件对隔离开关触指热稳定性进行仿真分析,得到了触指压力与温升的关系。在此基础上,进行了压力测试仪的设计。压力测试仪主要由触指压力传递结构、薄膜压力传感器和显示器等部分组成。随后详细介绍了其硬件组成、电路结构、工作原理和应用效果。测试仪设计合理,结构紧凑,测量精准,为高压隔离开关的电力检修提供了有效支持。

    2016年10期 No.308 187-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 250K]
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  • 仿生爬行机器人匀速步态规划及仿真

    霍平;刘南南;陈继泽;

    针对爬壁作业需求,设计了一种仿生爬行机器人,针对此机器人采用了结构研究、运动学分析的方法,针对其中机器人质心匀速的参数,规划了一种保持机体质心匀速运动的对角步态,并通过ADAMS仿真软件对该机器人进行了仿真分析,具体分析了机器人的质心位移、质心在前进方向的速度和加速度、机器人单腿扭矩以及单腿在前进方向的摩擦力,在该质心匀速的参数下,通过对仿真数据的分析,得到了模型结构设计的合理性和匀速步态规划的可行性。

    2016年10期 No.308 196-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]
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  • 多测源数据融合下的点云配准方法研究

    廖海平;刘彤;伍涛;杨军;

    工程样件的数字化测量是逆向工程的首要阶段,不同测量方法对数字化的精度、效率影响较大,将多个测源获得的不同点云数据进行融合可充分发挥不同测量方法的优点,扩大逆向工程的适用范围。采用三坐标和三维扫描仪分别对设置有特征球的鼠标模型进行三维数据采集,利用球面拟合算法对特征球的数据进行拟合,得到特征球的球心用于点云配准,基于3基点点云配准原理获得坐标变换矩阵,并给出点云配准精度评估模型,利用实验对方法的可行性进行验证。

    2016年10期 No.308 200-202+206页 [查看摘要][在线阅读][下载 205K]
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  • 基于响应面法的球铰芯轴预成形多目标优化

    王雷刚;张子尧;庄晓伟;刘强;

    以汽车推力杆球铰芯轴为例,运用正交设计试验与响应面二阶预测相结合的方法对锻造过程中预成形设计的多目标问题进行了优化。首先,以模具型腔充填率和提高锻件变形均匀性为目标,设计了正交试验,得到了影响综合成形性的主要因素,运用MATLAB软件对其中两个主要影响因子进行了精确预测,并通过优化图对优化结果进行了讨论。其次,在此优化结果的基础上以降低终锻成形力和模具最大等效应力为目标运用等径设计建立了响应面二阶模型进行了预成形再设计。通过预成形设计,得到了最佳的工艺参数,生产出了符合要求的产品。

    2016年10期 No.308 203-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K]
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  • 装夹方案评价技术研究

    蔡成;马术文;杨欣雨;陈雪梅;

    装夹方案设计是现代产品设计生产过程中的一个重要环节。由于方案设计质量将直接影响到零件加工精度和效率,需要对装夹方案定位精度及装夹变形情况进行快速评价。在研究工件装夹方案校验算法的基础上,建立了定位误差评价数学模型,通过程序实现了装夹方案定位误差快速评价。以工件加工位置处的轮廓法向误差作为统一评价指标,同时对装夹方案造成的工件定位误差和夹紧误差进行评价。能够提高装夹方案设计效率,缩短工装准备时间,在一定程度上提升了装夹方案设计质量。

    2016年10期 No.308 207-209+214页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K]
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  • 基于Hyperworks大型卷板机上梁轻量化设计

    吴劲松;周金宇;

    以某大型卷板机上梁为研究对象,建立基于Hyperworks的上梁有限元模型。首先,通过拓扑优化,根据密度云图所示的材料分布,在上梁原有筋板结构基础上改进筋板布局;再运用有限元分析方法,对上梁关键尺寸进行性能指标的灵敏度分析;利用最小二乘法,得到上梁各关键尺寸变化时质量对结构刚度和强度变化影响的灵敏度;最后,利用Optistruct优化模块,建立以灵敏尺寸作为优化参数,满足结构强度、刚度和板厚度尺寸为约束,整体质量最小为目标的尺寸优化,得到最佳的尺寸配置。优化后的结构质量下降4.431吨,取得很好的优化效果。

    2016年10期 No.308 210-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 283K]
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  • 58SiMn钢高能束流局部淬硬性能分析

    万仁毅;李德元;李超;

    为了分析58Si Mn钢受控断裂机理,在比较多种高能束流设备加工特性的基础上,优选激光和等离子弧设备和适当工艺参数在58Si Mn钢试件上加工脆性带并进行冲击断裂实验。实验结果对比表明:58Si Mn钢试件加工脆性带后,冲击吸收功显著降低;由于高能束流设备的输出能量密度不同,所得脆性区域的断口截面大小、淬硬层级结构、显微组织硬度变化及其变化梯度等都有较大区别,上述结果均不能显著影响58Si Mn钢试件的受控断裂行为,所得结论满足其断裂机理理论分析。

    2016年10期 No.308 215-217页 [查看摘要][在线阅读][下载 268K]
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  • 双排行星齿轮式动力耦合机构动力学特性分析

    廖连莹;左言言;杨忠凯;孟浩东;

    动力耦合机构是混合动力汽车主要振动噪声源之一。以某混合动力汽车用双排行星齿轮动力耦合机构为研究对象,建立了行星轮、行星架、齿圈和轴系等部件的三维模型,并用UG装配模块对整个系统进行了装配。通过ANSYS Workbench进行模态分析,得到动力耦合机构前二十阶模态。对动力耦合机构固有频率分析,其振动主要以两行星排中行星轮的扭转振动为主,且固有频率较大,能有效避免与发动机及电机之间产生共振。

    2016年10期 No.308 218-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 412K]
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  • 电动行李牵引车动力参数匹配与车架设计

    高建树;陈伟强;刘浩;诸葛晶昌;

    车架担负着支撑整部汽车、安装汽车上的动力和电力系统等附件以及承受行驶时各种复杂工况所引起的载荷等任务,而电动汽车与燃油汽车的车架的配载方式及结构又有很大不同。根据民用航空机场货物行李运输特点提出了一种新型的大牵引力行李牵引车,对其动力参数进行了设计匹配。先运用Solid Works建模软件对行李牵引车车架进行了的三维实体建模,再运用Hyper Mesh软件进行有限元前处理,利用ANSYSY软件对所设计的车架进行静态强度分析、模态分析。根据分析结果对车架结构进行了优化。

    2016年10期 No.308 222-226页 [查看摘要][在线阅读][下载 314K]
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  • 涡轮增压柴油机的建模与仿真研究

    张雪;陈宏利;

    以某型号涡轮增压柴油机为研究对象,在详细分析其各子系统数学模型的基础上,利用AMESim软件建立了柴油机整机系统仿真模型,并对其工作过程进行仿真计算,主要运行参数的仿真结果与实测结果非常接近,证明仿真模型具有较高的准确性。利用该仿真模型研究了供油提前角、压缩比、EGR率对柴油机系统性能的影响,可为柴油机的性能开发和优化设计提供参考,是一种有效的研究和设计手段。

    2016年10期 No.308 227-231页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K]
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  • 单缸油气悬架阻尼孔压力特性建模分析

    闫福刚;

    油气悬架阻尼孔的工作和结构参数对其压力特性有重要影响。根据其结构特点和工作原理,建立单缸油气悬挂试验台数学模型,采用AMESim搭建试验台单缸系统的仿真模型。对比分析初始条件阻尼孔尺寸、蓄能器充气压力、激励频率等对阻尼孔压力的影响;并对比了不同的阻尼孔直径,不同的充气压力和激励频率下油气悬架数学模型和仿真模型的结果。对数学模型和仿真模型中气体多变指数和阻尼孔流量系数进行修正,对比分析修正后阻尼孔压力和悬架的输出特性。结果表明:气体多变指数和阻尼孔流量系数均会对阻尼空压力产生较大影响;气体多变指数会随着激励频率的升高依线性规律增加;阻尼孔流量系数取值应偏大;试验结果验证了仿真模型的准确性,为进一步研究提供理论和模型参考。

    2016年10期 No.308 232-235+239页 [查看摘要][在线阅读][下载 267K]
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  • 新型多功能洗鞋机的研制与有限元分析

    徐广红;陈兵;杨隆庆;张振铎;

    针对目前普通家居鞋类存在的清洗问题,研制了一款新型多功能洗鞋机。首先,采用三维建模软件Pro/E设计了一款集清洗、固定与消毒烘干于一体的全自动化装置;然后,根据节能环保的要求,借助ANSYS软件着重对鞋子固定装置材料选取进行了分析,得出选取的塑胶PVC材料的强度满足设计要求。最后通过原型样机试验,与目前市场上的同类洗鞋洗衣产品进行对比,进一步说明了此多功能洗鞋机安全稳定、清洗高效、节能环保。

    2016年10期 No.308 236-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K]
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  • 半挂牵引车牵引座尺寸优化设计

    蔡玉强;鞠康;李哲丞;

    牵引座是半挂牵引车中的重要部件,为了保证其质量性能并实现轻量化,以ANSYS软件为平台,建立半挂车90#牵引座的有限元分析模型,以牵引座质量最小为目标函数,以牵引座在受压、受拉、制动工况下满足强度要求且不发生共振为约束条件,采用零阶优化方法对牵引座进行了尺寸优化。最终,通过MATLAB与ADAMS的联合仿真得到牵引座在C级路面激励作用下所受的动态载荷,并将其施加在优化后的牵引座上表面,进行了瞬态动力学分析。研究结果表明,优化后的牵引座在满足动态强度、刚度及动态特性要求下,轻量化效果明显。

    2016年10期 No.308 240-243+247页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
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  • 膜式壁管屏焊接温度场及应力场数值模拟

    刘淑芬;杨胜;宋晓龙;徐慧;

    在膜式壁管屏焊接过程中,焊接应力和焊接变形在一定条件下会影响管屏的焊接质量和功能,因此对焊接变形的有效预测是管屏生产制造中必须考虑的问题。利用ANSYS软件的生死单元技术,对膜式壁管屏焊接过程进行数值模拟,分析管屏在温度场和应力场下的变化情况,其结果和实验结果相吻合,验证了数值模拟的可靠性。通过管屏焊接变形分析指导管屏焊机的设计,对焊机上下滚轮节距进行尺寸补偿,保证焊后管屏尺寸达到焊接技术条件,提高管屏焊接质量。

    2016年10期 No.308 244-247页 [查看摘要][在线阅读][下载 242K]
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模具

  • 汽车尾灯覆盖件检具装夹方案的有限元分析

    谢俊;朱广韬;王路路;刘军;

    汽车覆盖件是刚性较差的冲压件,在对它进行检测时,装夹方案对检测质量有着至关重要的影响。该文章以减小覆盖件检测部位的最大形变量为目标,对尾灯总成这一典型覆盖件的其三种装夹方案进行了分析。在"N-2-1"定位原理以及夹具优化设计的基础上,采用UG软件中结构分析功能进行有限元分析,计算出一定装夹力作用下被检测部位在不同装夹方案下的形变量,通过比较形变的大小得出一种优化的检具装夹方案,并有效的验证了该方案的可行性。

    2016年10期 No.308 248-250页 [查看摘要][在线阅读][下载 183K]
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  • 压边力对圆弧焊缝拼焊板成形性能影响研究

    甘勇;李宏钊;欧阳杰威;

    成形性能下降是汽车轻量化过程中遇到的重要问题之一。针对固定圆弧半径R=180mm差厚拼焊板,利用Dynaform数值模拟仿真技术,对横向圆弧焊缝拼焊板在压边力情况下的成形性能进行了研究。分析了压边力在随位置变化情况下,圆弧焊缝拼焊板的成形能力。研究发现在圆弧焊缝拼焊板的冲压成形过程中,在薄侧加载大的压边力有利于拼焊板成形及抑制薄厚板的起皱现象。在拼焊板成形分析中,无论薄侧压边力固定还是厚侧压边力固定,圆弧焊缝拼焊板的焊缝移动都随着薄侧压边力的增大而得到控制,但进一步增大薄侧压边力,焊缝移动量反而增大。在压边力控制焊缝移动提高拼焊板成形方面,不是单纯的增大薄侧压边力就会提高拼焊板的成形质量,薄厚两侧的压边力必须适当才能有效控制焊缝的移动量,进而提高拼焊板的成形质量。在圆弧焊缝拼焊板成形过程中,由于圆弧焊缝的存在,拼焊板在薄厚两侧压边力为140/150k N的情况下成形性较好。拼焊板的成形质量不仅与薄厚两侧施加压边力的大小有关还与薄厚两侧的面积有关。

    2016年10期 No.308 251-253+256页 [查看摘要][在线阅读][下载 152K]
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  • 压铸生产中快速换模装置的设计

    毛海波;李锻能;郑少楚;金鹤洙;

    针对Y公司压铸生产中模具更换时间长,劳动强度大,存在安全隐患等缺点,结合企业设备的特点和运行的实际情况,介绍一种新型换模装置的设计。该装置主要包括连接部分设计,气缸推板、固定板和导杆设计,辅助支撑板与限位块设计。整个结构简单实用,操作方便迅速,安全可靠,可有效缩短换模时间,提升压铸生产效率。对比人工换模与换模装置换模过程,后者相对前者工作时间减少率为60%,有效提高了生产效率和设备利用率,适用于企业精益生产的推行。

    2016年10期 No.308 254-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 152K]
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管理

  • 琴键式塑料激光焊接夹具的设计

    刘长勇;于海;

    介绍了塑料激光焊接技术的发展状况和塑料激光焊接原理,以及焊接夹具及其夹紧力在焊接过程中起到的作用。由于被焊接的塑料零件存在塑性变形,传统的夹具很难起到理想的夹紧效果。针对塑料零件的特性和焊接工艺要求,设计一种琴键式焊接夹具,可以包容相同结构的多个塑料零件之间的塑性变形尺寸差,使得被焊接的零件之间无缝接触,同时可以调整相应的夹紧力。结果表明,该焊接夹具达到了预期效果,适合产业化发展要求。

    2016年10期 No.308 257-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 197K]
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  • LQR的ABC-BP网络平衡车变负载控制研究

    陈健飞;蒋刚;留沧海;杨剑锋;

    针对目前平衡车控制参数考虑不全及其控制方式采用固定参数存在的不足,提出一种基于LQR的ABC-BP网络平衡车变负载控制方法。首先将负载的高度和质量加入到控制参数中,通过平衡车的物理结构建立数学模型,运用MATLAB中的LQR函数得到不同负载相对应的最优反馈矩阵。其次采用ABC-BP网络对平衡车控制参数的反馈矩阵K进行训练与预测,建立一种新的反馈控制方式,并将ABC-BP与BP网络的预测结果进行对比分析。最终将更好的ABCBP网络运用于平衡车上进行验证。结果表明,ABC-BP比BP网络预测精度更高,自适应性能更好,能够很好地解决平衡车变负载的控制问题,有效地提升用户的体验舒适度。

    2016年10期 No.308 260-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K]
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综述

  • 面向装备制造业的知识创新能力评价指标耦合识别方法

    萨日娜;胡志勇;乌日娜;

    针对装备制造业知识创新评价指标之间关联度大、关系不确定问题,提出知识创新能力评价体系耦合识别方法。分析提取评价指标因素,将评价指标集看作粗糙集,给出相似关系与相似类。基于属性约简理论,对知识创新评价指标集剔除冗余指标进行约简。考虑评价指标之间存在影响及被影响的关联性,采用模糊决策试验与评价实验室方法(Fuzzy Decision Trial and Evaluation Laboratory,FDEMATEL)分析约简后的各评价指标之间的综合影响关系,得出评价指标间的影响度、被影响度、中心度及原因度。以中心度为依据,对知识创新能力评价指标重要度排序。最后以实例验证了提出方法的有效性。

    2016年10期 No.308 265-267+272页 [查看摘要][在线阅读][下载 159K]
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  • 基于Simulink电动轮车辆交流异步电机控制算法分析

    高海燕;耿秀明;赵燕燕;赵锦霞;

    交流异步电机作为现代大型电动轮车辆动力系统组成单元,由于车辆行驶路况复杂多变对其控制系统提出了更高的要求,控制系统必须解决在动态运行过程中对输出扭矩实时控制的问题。针对以上问题,根据电动轮车辆交流异步电机牵引控制理论,基于单元的物理模型和数学模型,采用转子磁场定向矢量控制方法对交流异步电机控制算法进行分析。基于Simulink搭建交流异步电机矢量控制算法模型,结合实际车辆原地静止启动工况进行分析。结果可知:所研究的矢量控制方法可以有效实现在车辆动态运行中,对输出扭矩实时控制;同时也证明了该方法具有响应速度快,鲁棒性强,稳态性良好等优点,满足此类车辆正常运行中工况多变的要求。

    2016年10期 No.308 268-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K]
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