理论与方法研究

  • 瞬时铣削力数学模型及验证

    刘均;曾桂林;邹益胜;刘蕾;

    在实际铣削加工中,由于铣削的断续性以及铣刀的多齿性,使得铣削力呈动态变化,动态变化的铣削力是造成工艺系统振动和工件变形的主要因素,因此建立准确的动态铣削力预测模型,是研究铣削加工工艺参数优化、铣刀结构参数优化和加工表面形貌预测的基础,并且对指导实际加工生产具有重要的意义。以微元铣削力为基础,通过计算某一时刻参与铣削的切削刃长度构造瞬时铣削力数学模型,并且结合试验验证了此模型的有效性,此模型为优化铣削加工提供了理论依据。

    2016年11期 No.309 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
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  • 一种基于虚拟推力的冗余度机器人避障算法

    严铖;吴洪涛;申浩宇;

    针对冗余度机器人可能遇到的障碍影响机械臂末端运动的特殊避障问题,提出了一种基于虚拟推力的可实现主从任务转换的避障算法。通过引入两个随障碍与机械臂最小距离而变化的转换系数,实现末端轨迹跟踪和避障运动的任务转换,同时解决障碍影响机械臂末端和中间杆件运动的避障问题。通过对空间七自由度机器人的仿真实验对算法进行验证,结果显示机械臂成功避障,关节曲线平稳连续,算法效果明显。

    2016年11期 No.309 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K]
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  • 双驱动电动汽车动力参数匹配与优化方法

    崔伟;熊会元;于丽敏;

    双驱动是提高电动汽车整车性能的有效方式,提出了一种基于正交试验法的电动汽车双驱动动力参数匹配与优化方法。方法基于车辆性能需求对系统参数进行匹配计算,依据主要道路工况需求功率统计确定电机驱动功率匹配范围,制定双电机驱动与能量回馈策略;然后基于正交试验优化方法,以车辆综合性能最优为目标,对参数进行优化设计,通过对影响因素进行敏感度分析和极差分析获得最优方案。最后以双驱动电动中巴为实例进行仿真验证,结果表明:双驱动动力系统可较好地提升整车性能,可作为双驱动动力系统快速匹配优化设计方法。

    2016年11期 No.309 9-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]
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  • 汽车制动器疲劳试验台架优化设计

    刘亚威;张建;谭雪龙;朱永梅;

    对目前常用的汽车制动器疲劳试验台架的优缺点进行研究分析,进行试验台架的优化设计。用扭矩传感器替代液压扭臂扭矩测量机构,解决了液压系统易漏油问题;在工装夹具中加入心轴,改善工装夹具的刚度性能,提高了试验的稳定性;在试验台上增加了恒温箱系统,可以对非常温工况进行疲劳测试。运用正交试验对工装夹具在满足强度和刚度的条件下进行轻量化设计,对轻量化设计后工装夹具进行150℃工况下热应力分析和疲劳分析。根据金属材料热膨胀的特性提出了一种制动器试验台架的控制方法,可避免工件在发生热膨胀后发生干涉的问题。结果表明:加入芯轴后工装夹具刚度提高15%;在应力循环400000次下,工装的疲劳损伤值为0.00379,工装夹具使用寿命为10年。结果证明了疲劳台架设计的可行性。

    2016年11期 No.309 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K]
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  • 齿轮设计参数的指形刀轴截形磨削轨迹推导

    仲志丹;王劲松;王斌;许淼南;

    为了实现齿轮指状铣刀轴截形的精密磨削,基于齿轮仿形加工理论,推导了基于齿轮设计参数的铣刀轴截形的数学表达式。在此基础上,针对指状齿轮铣刀轴与砂轮轴平行或垂直两种情况,分别通过求解指状齿轮铣刀轴截形曲线的法线、向量合成,最终求解出了砂轮磨削指状齿轮铣刀时的两种运动轨迹表达式。并运用MATLAB软件,对两种磨削运动中的砂轮运动轨迹进行了计算验证。结果表明,砂轮运动轨迹计算正确,该研究为齿轮指状齿轮铣刀廓形的精密磨削提供了理论依据。

    2016年11期 No.309 19-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]
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  • 基于响应面的结构非概率可靠性优化设计

    陈江义;文尉超;

    将结构系统中的不确定参数描述为区间变量,在基于区间模型的可靠性分析基础上,考虑到复杂结构的极限状态函数表达式往往很难直接求出,提出了基于响应面模型的非概率可靠性结构优化方法。该方法用二次多项式拟合结构的极限状态函数,通过区间模型计算出结构的非概率可靠度,并将其作为约束条件来对结构进行优化设计,应用嵌套优化模型解决此类优化问题。最后用该方法对25杆桁架结构进行了优化,结果表明提出的方法是正确可行的。

    2016年11期 No.309 23-25+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 185K]
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  • 等残留高度法中的刀具初始轨迹优化

    闵莉;毛敏;

    刀具运动轨迹是数控加工技术的核心部分,它会对数控加工的加工质量和加工效率产生极大影响。等残留高度法是近年来被提出的一种非常高效的刀具轨迹规划方法。传统等残留高度法中,一般选择曲面最长边界作为刀具轨迹的初始轨迹。选择马鞍曲面上沿最大凸曲率方向的曲线作为初始轨迹,结合传统的等残留高度算法,生成覆盖整个加工曲面的刀具轨迹。对比新刀轨算法和传统等残留高度法,实验结果表明,采用新算法生成的刀具轨迹可以有效地提高加工效率。

    2016年11期 No.309 26-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 221K]
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  • 未知负载转矩下机械臂关节参数在线辨识及控制参数在线研究

    程勇;孙汉旭;叶平;武高雨;

    机械臂运行过程中,关节伺服系统的负载转动惯量和阻尼系数呈现时变特性,现有方法在未知负载转矩的情况下无法完成转动惯量和阻尼系数同时辨识。提出一种基于离散模型参考自适应算法在线同时辨识负载转动惯量和阻尼系数的方法,通过对关节伺服系统电机的机械方程离散化得到含有转动惯量和阻尼系数的模型自适应参考模型,采用朗道离散时间递推参数辨识机制推导模型自适应率进行参数辨识;利用参数辨识结果和设定的误差阈值在线优化控制参数。此方法能在线同时辨识转动惯量和阻尼系数并根据辨识结果优化速度环PI控制器参数值,提高速度的动态响应性能。仿真结果证明了参数辨识方法和控制器参数在线优化方法的有效性。

    2016年11期 No.309 30-33+37页 [查看摘要][在线阅读][下载 269K]
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  • 基于局部热源法的滚子轴承温度场分布的研究

    李友胜;

    针对圆柱滚子轴承的结构和特点,分析了圆柱滚子轴承的生热机理,基于局部热源法建立了滚子轴承各部分的功率损耗计算模型;在ANSYS软件中采用APDL语言建立了滚子轴承温度场分析的有限元模型,确定了有限元模型的对流边界条件,分析了不同工况下滚子轴承生热特性和温度场分布规律。结果表明:中低速时总体法和局部热源法计算得到的摩擦功耗结果吻合较好,高转速时总体法计算得到的结果明显低于局部热源法计算得到的结果;内圈转速、径向载荷和润滑油的粘度对轴承的生热量和温升均有显著影响。

    2016年11期 No.309 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 221K]
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  • Hilbert解调与倒阶次谱的变工况齿轮特征提取

    邹新光;崔彦平;乔智利;王博磊;

    为了对变工况齿轮信号进行特征提取,对变工况齿轮故障特征进行了研究,采用Hilbert解调的方法对变工况齿轮角域信号进行解调,但Hilbert解调在处理变工况齿轮角域信号时有局限性,所以采用Hilbert解调与倒阶次谱相结合的方法对变工况齿轮角域信号进行诊断研究。首先,分析了角域信号的组成成分以及齿轮角域信号的故障特征;其次,对Hilbert解调和倒阶次谱进行了分析;再次,对Hilbert解调的局限性以及改进方法进行了分析;最后,通过实验仿真与验证说明了Hilbert解调与倒阶次谱相结合的方法对角域信号特征提取的有效性。

    2016年11期 No.309 38-41+45页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
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  • 基于Silverlight的3D工时测算建模技术研究

    陆远;彭文和;

    为解决复杂零件工时计算过程繁琐、易出错的问题,构建基于Silverlight的3D可视化工时定额测算模型。在系统集成的基础上,从制造特征与工艺特征等角度对零件进行解析,确定工艺特征与3D模型的映射关系,系统自动收集工时测算所需的各项参数并采用Silverlight3D技术生成3D可视化模型。采用成组技术对工艺特征进行分类并建立规则库与参数库,在对参数预处理的基础上,通过动态规则计算引擎完成工时的自动计算并实现工时计算过程的可视化,以便工艺员对整个计算过程进行检查。最后以车阶梯轴的工时计算为例对该技术的可行性进行了实例验证并对计算结果的准确性进行了分析。

    2016年11期 No.309 42-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K]
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  • 近似熵与支持向量机在发动机故障识别中的应用研究

    曾文韬;张华;鄢威;

    针对发动机曲轴轴承极易磨损,导致发动机出现故障的问题,提出了一种基于近似熵与支持向量机相结合的故障诊断方法。发动机在工作过程中,早期故障特征信号微弱。基于此,引入近似熵算法,分别模拟发动机曲轴轴承4种磨损状态,测取各状态下多测点的振动信号样本,计算样本近似熵值,构建了不同状态近似熵故障特征向量。结合支持向量机算法,构造支持向量机故障分类模型,将近似熵特征量带入其中进行训练与测试,测试结果准确率达到97.5%,并与普遍使用的BP神经网络诊断方法进行了对比,结果表明该方法具有更高的诊断识别率,是一种有效且准确率较高的在线诊断方法。

    2016年11期 No.309 46-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 187K]
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  • 满水工况下三鞍座卧式容器临界长径比的研究

    谢利来;贺小华;

    卧式容器筒体长径比对鞍座个数的设置有显著的影响,为了确定鞍式支撑卧式容器双鞍座与三鞍座支座设计的临界长径比,本文采用有限元法,对满水工况下不同长径比的双鞍座与三鞍座卧式容器筒体中危险截面的Tresca当量应力、周向应力和轴向应力进行分析,并基于各应力判据和不同厚度模型筒体中的Tresca当量应力、局部膜应力和轴向压应力曲线的交点确定了不同厚度卧式容器三鞍座设置的合适长径比。研究结果表明,筒体厚度较薄时,三鞍座卧式容器临界长径比可取L/D=12;筒体厚度较厚时临界长径比趋于L/D=10。

    2016年11期 No.309 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K]
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  • 基于神经网络的测头预行程误差预测研究

    崔星星;陈岳坪;陈大伟;

    机床在线检测(OMM,On-Machine Measurement)或者三坐标(CMM,Coordinate Measuring Machine)测量机检测中,主要考虑的测头误差有预行程误差、测头半径误差。预行程误差是其检测中极其重要的一项误差,占测头总误差的60%左右。以测头预行程误差预测为研究对象,先通过实验方法得出标准球上1297个测点的预行程误差,然后分析预行程误差的总体分布特征,运用Levenberg-Marquardt快速学习神经网络算法对其进行建模预测,经过对网络模型反复训练,以便得到较好的预测值,最后对预测误差进行统计学相关分析,分析结果表明所建立的神经网络预测模型是有效的。

    2016年11期 No.309 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K]
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  • 超声波泄漏检测技术在高速动车组气密性方面的应用研究

    刘和平;刘然;刘殿海;李论;

    高速动车组对气密性要求较高,气密性试验时经常出现气体泄漏现象,使用耳听、手摸、肥皂水检漏的方法效率低下并且不易查找泄漏点。基于此现状,提出了一种基于超声波泄漏检测技术的试验方法,可以迅速确定车辆孔洞、缝隙或密封不良部位的泄漏位置,极大提高气体泄漏的检出效率。应用建立的超声波泄漏检测操作平台和开发的超声泄漏管理软件,实现了动车组型号、检测模式等管理,并可以对超声波检漏检测结果进行分析和输出。研究了动车组超声波泄漏检测工艺方法,并定义了相关评判标准。

    2016年11期 No.309 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 169K]
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  • 3-PRS并联机构工作空间求解的SimMechanics实现

    郝亮亮;李虹;李瑞琴;

    3-PRS空间并联机构是2R1T的3自由度机构,由于该空间机构运动的复杂性,故对其工作空间的研究意义重大。以3-PRS并联机构的逆运动学为基础,运用Matlab中的Sim Mechanics功能模块绘制其结构框图,建立该机构的三维实体模型;然后利用数值实例根据滑杆的行程限制条件以及球面副和转动副的转角约束条件采用运动仿真法编程得出了3-PRS并联机构的工作空间。结果表明,该机构的工作空间具有对称性,且内部无空洞,为3-PRS并联机构进一步研究优化设计、控制研究等奠定了一定的理论基础。

    2016年11期 No.309 63-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
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  • 钢厂多行车作业调度方法研究

    张启敏;唐秋华;毛永年;王春锋;

    炼钢车间同一作业跨上通常布置多台行车,以执行大量、多类吊运任务。由于车间布局和工艺流程等限制,被动让车、紧急停车、任务延迟等现象频现。为实现多行车作业调度,以按时完成任务数多、运输和被动运输距离短为目标,建立多目标多约束的行车运行优化调度模型。提出一种基于优先级传递的作业避碰策略,有效消除多台行车之间的运行冲突。将上述策略作为启发式解码方式与遗传算法相结合,实现行车作业调度模型的求解。以某炼钢厂生产实际数据为例,结果表明提出的调度方法可有效实现行车作业优化,保证炼钢车间生产顺行、减少行车运输距离、增加行车作业的连续性。

    2016年11期 No.309 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K]
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  • 改进希尔伯特-黄变换的发动机轴瓦故障诊断

    周小龙;马风雷;

    针对希尔伯特-黄变换中经验模态分解方法存在的端点效应和虚假分量问题,提出一种改进的希尔伯特-黄变换方法,并将该方法应用于发动机轴瓦故障诊断中。以发动机声音信号为研究对象,首先利用端点优化对称延拓和镜像延拓联合法抑制端点效应,同时采用相关性分析法去除虚假分量,再通过快速独立分量分析法去除噪声等因素对诊断精确性的影响。通过试验研究表明,该方法能有效诊断出轴瓦损伤信号的故障原因,为轴瓦的故障诊断提供了一种全新、有效的方法。

    2016年11期 No.309 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K]
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  • 基于P-θ模型的径向滑动轴承特性研究

    王锋;赵三星;

    采用P-θ模型对径向滑动轴承特性进行研究。研究了不同气穴压力对轴承偏位角和承载力的影响,与雷诺边界条件下结果进行比较,深入研究了不同条件下气穴的变化情况。研究表明:气穴负压越大,气穴比例越小,承载力越大,且大于雷诺条件下求得的承载力;在P-θ模型条件下,气穴比例随着偏心率增大而减小,而雷诺条件则相反。研究了进油压力对轴承特性的影响,结果表明:进油压力对偏位角有较大影响,对承载力的影响较小,且影响效果随着偏心率增大而减小。

    2016年11期 No.309 76-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]
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  • 矩形件同质条料五块排样方式的生成算法

    王继红;刘卫兵;赵明冬;潘立武;

    材料利用率和切割工艺复杂度是金属板材切割排样中主要考虑的两个因素。提出矩形件同质条料五块排样方式的生成算法,用以解决金属板材切割排样问题。这种算法将板材分为五个块,各块中只排放方向和长度均相同的条料。通过求解背包问题优化块中条料的布局,使得块中排放的矩形件总价值达到最大;采用隐式枚举法考察所有可能的五块组合的排样价值,选择排样价值最大的一个组合作为最终的五块排样方式。用文献中的基准测题,验证文中的五块排样算法。数值实验结果表明,文中算法在提高材料利用率和简化板材切割工艺两方面均有效,且算法计算时间较短。

    2016年11期 No.309 80-82+86页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
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  • 3-TPT并联机构姿态误差对整体加工精度影响研究

    朱春霞;赵志宇;刘威;

    并联机构的误差是影响其精度的重要因素,分析各项误差源对动平台误差的影响,对降低误差、提高并联机构精度有着重要意义。通过分析并联机构姿态误差对整体加工精度的影响,以3-TPT并联机构为例,建立机构运动学方程后进一步建立机构误差的数学模型。在建立误差模型的基础上利用MATLAB软件对机构的误差模型进行仿真分析。对结果分析表明3-TPT并联机构姿态误差对整体加工精度影响在机构工作平面中心点处附近较小且随x轴位置变化精度影响较大。研究对全面分析3-TPT机构工作精度具有重要影响,其结论也可以用于并联机构尺寸优化和误差补偿。

    2016年11期 No.309 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K]
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  • 考虑质量损失模型的多响应柔顺机构容差设计

    伍建军;谢周伟;黄裕林;吴小明;

    针对多响应柔顺机构设计中既要保证机构性能的精度又要降低其制造成本的问题,以3自由度的柔顺并联细胞注射微动平台为研究对象,提出一种考虑质量损失模型的多响应容差设计方法来对具有复杂多响应问题的柔顺机构进行容差设计。该方法通过建立复杂产品的质量损失模型来表征复杂多响应柔顺机构的质量损失并引入田口方法的思想对其进行容差设计,利用熵权理论确定柔顺机构各方向柔度的重要程度和方差分析方法确定各设计变量波动对柔顺机构各方向柔度稳健性的重要程度,在已确定各设计参数最佳组合的前提下,通过综合考虑复杂多响应柔顺机构的质量水平和制造成本来确定各个设计参数的容差,从而完成对具有复杂质量结构的多响应柔顺机构的容差设计,为多响应柔顺机构的容差设计提供一种新的设计思路。

    2016年11期 No.309 87-91+96页 [查看摘要][在线阅读][下载 249K]
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  • 直叶片液力减速器内部流场及空化性能研究

    康灿;张贵峰;李利婷;

    提出一种新型的可调工况直叶片液力减速器,设计两种工况调节板位置,进而采用三维非定常数值模拟和Rayleigh-Plesset空化模型,对减速器运行全过程中的内部流场和力矩性能进行模拟与分析,并重点讨论了减速器内的空化现象。研究表明:(1)整个减速器的制动过程中,力矩系数基本保持恒定,工况调节板位置越靠近叶轮时的力矩系数越小。空化现象并未对减速器的制动力矩构成显著影响。(2)离心力造成的低压和高转速均是导致空化产生的关键因素。工况调节板越靠近叶轮,空化现象越严重。(3)在相同转速条件下,工况调节板距叶轮的轴向距离越大,其所受轴向合力也越大;轴向合力值随转速的增加而增大,方向始终指向叶轮。

    2016年11期 No.309 92-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K]
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  • 修井机人机工效评价体系与评价方法研究

    徐剑波;余隋怀;初建杰;范文;

    修井机是保障石油与天然气正常勘探开发的重要设备。以作业舒适度为核心构建修井机人机工效评价体系,针对其人机工效评价的多层次、多因素、难以量化等特点,应用层次分析法确定各评价指标的权重集,通过灰色评估模型得到评价矩阵,进而求解出评价对象的量化评估结果。最后,以某型号XJ70修井机操作舱布局设计为例,实际验证了该评价体系的合理性。研究表明,灰色层次分析法对修井机人机工效定量评价适用性良好。

    2016年11期 No.309 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 160K]
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  • 考虑热弹耦合的斜齿轮接触特性及修形研究

    汝学斌;王刚强;

    利用ANSYS-APDL参数化建模,建立可以考虑不同齿顶修缘量的斜齿轮啮合模型。通过赫兹接触理论和摩擦学原理,计算有限元模型的边界条件和载荷,得到齿轮副本体温度场的分布。将齿轮本体温度场作为体载荷施加在啮合齿轮副上,分别对齿轮系统进行结构分析、热变形分析以及热弹耦合分析。通过对比结构分析和热弹耦合分析结果中齿轮变形和应力分布以及传动误差的分布,研究齿轮系统温度场对齿轮接触特性的影响,确定考虑齿轮系统热变形的齿廓修形参数。将修形前后齿面温度场的分布结果以及热弹耦合分析结果进行对比。结果表明轮齿热变形对啮合性能影响显著,因此修行时应考虑齿轮热变形影响。

    2016年11期 No.309 101-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]
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先进制造技术

  • 不同参数对抽油杆柱动态仿真的影响分析

    董平;樊军;

    抽油杆柱是有杆抽油系统中最重要的设备之一,它是整个抽油机系统中上位机和下位机的动力传递设备,其性能好坏直接关系到抽油机的正常运转和油田的采油效率。由于抽油机经常处于恶劣的工作环境之下,因此抽油机的损坏率比较高,加之抽油杆柱的井下的工作环境比较复杂,抽油杆柱经常处于挤、压、拉、等复杂的受力状况,因此其损坏几率很高。首先为抽油杆柱的载荷模型选择合适的边界条件,并将该模型视为震动模型。通过matlab编程的方法,得出了不同参数下抽油杆柱震动位移随井下深度的变化图谱。从不同材料对抽油杆柱震动位移随深度变化的影响分析,可以为实际的生产与制造中抽油杆柱材料的选择提供理论依据和借鉴基础。从不同冲次对抽油杆柱震动位移的影响可以得出:在实际的生产中抽油机冲次的选择一般应为3-7次每个周期,过大或者过小都会影响抽油机的正常运行。总之仿真计算结果为抽油杆柱的改进和优化提供了一定的借鉴基础。

    2016年11期 No.309 105-107+112页 [查看摘要][在线阅读][下载 240K]
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  • 半导体热电转换平板热管散热系统设计与优化

    林锐安;杜群贵;

    半导体热电转换系统能够回收较低品位的热能,这有助于提高对资源的利用率。除了热电芯片的性能的影响,热电转换系统的性能还会随着其冷端、热端的温差的增大而提高。现在根据传热学的相关理论,在假设的工作状态下对热电芯片进行分析,得出芯片在该条件下所需的散热量;再在此散热量的前提下,对拟定的平板热管散热装置进行热分析,然后建立起对应的一维稳态强制对流的散热数学模型,并利用相关软件对平板热管散热装置进行演算、绘图、优化,得出相应的尺寸参数。

    2016年11期 No.309 108-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 273K]
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  • 基于随机有限元法的连杆动态可靠性分析

    胡启国;刘廷;秦锋;庹奎;

    发动机连杆工作条件非常复杂,对其可靠性要求很高。考虑到连杆工作载荷的复杂性,以及连杆可靠性试验要求和成本高,采取仿真分析。以宗申NC450发动机连杆为研究对象,将随机有限元法和蒙特卡罗结合起来,同时考虑连杆尺寸、载荷性质和材料特性等不确定性因素的影响,使用蒙特卡洛抽样得到连杆可靠性分析数据。根据随机载荷的统计学意义,利用顺序统计理论,建立载荷多次作用时连杆的等效载荷的累积分布函数和概率密度函数,得到连杆在载荷多次作用下的连杆动态应力强度干涉模型。最后,结合蒙特卡洛模拟法,得到连杆的动态可靠度。结果表明:该方法为连杆的可靠性分析提供新的思路。

    2016年11期 No.309 113-116+120页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
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  • 基于FLUENT的淹没环境高压水射流数值模拟

    刘霄亮;高辉;焦向东;田路;

    海底管道配重混凝土的去除工作是大多数水下管道维抢修的前提,高压水射流应用于海底管道配重混凝土的去除工作相比于机械方法优势明显。将高压水射流应用于海底需要探究淹没环境对射流效果的影响,通过FLUENT数值分析,分别研究了喷嘴直径、环境压力、射流压力对淹没射流动压的影响,得到了一些对工程有重要指导意义的结论,结论指出:淹没环境对高压水射流的效果削弱很大;环境压力对射流影响相对较小;喷嘴直径和射流压力对射流效果影响明显。最后通过淹没环境高压水射流破碎混凝土实验应用和验证了仿真所得结论。

    2016年11期 No.309 117-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 235K]
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  • 液压机械无极变速器液压变速机构传动误差研究

    雷贤卿;蔡振华;张明柱;马文锁;

    以东方红大马力拖拉机液压机械无级变速器(HMCVT)中的液压变速机构为研究对象,分析了液压变速机构传动误差的机理,推导出在一般情况下传动误差的计算式。通过运动仿真,验证液压变速机构传动误差计算式的正确性。分析了液压变速机构传动误差的影响因素,可知最主要的因素是斜盘倾角偏差。通过改变斜盘倾角偏差的大小,可得此变速器中轴向柱塞泵传动误差的变化规律。运用流体仿真法和计算法,分析此变速器中轴向柱塞泵传动误差对流量和功率的影响。以达到传动系统要求的容积效率为目的,通过优化分析,确定了斜盘倾角偏差的变化范围。为科学的设计液压伺服控制系统提供理论依据。

    2016年11期 No.309 121-124+128页 [查看摘要][在线阅读][下载 288K]
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  • 基于敏感度分析的叉车门架铰接点的布置优化

    洪晓莉;尹辉俊;王祖皓;张芸华;

    针对叉车倾斜油缸受力较大的问题,运用ADAMS软件对某叉车门架系统进行动态仿真分析,得到倾斜油缸受力随时间变化的关系,确定倾斜油缸的最大受力值。参数化倾斜油缸铰接点坐标,通过敏感度分析确定优化变量。以最小化倾斜油缸的最大受力值为目标,建立优化设计数学模型,并运用MATLAB优化工具箱中的fmincon函数进行优化求解。对优化后的模型重新进行动态仿真分析,验证优化设计结果的准确性,为叉车门架系统的受力改善和结构改进提供了理论依据。

    2016年11期 No.309 125-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 汽车离合器耐久性能检测平台设计

    王占礼;南伟杰;晁艳艳;段元成;

    汽车离合器耐久性能检测设备是汽车离合器产品性能检测的主要设备之一,是保证汽车离合器产品质量的重要检测设备。在深入分析离合器耐久性能检测机理基础上,设计和开发了汽车离合器耐久性能检测平台的总体结构、关键部件以及检测平台的控制系统。汽车离合器耐久性能检测平台采用研华工控机作为上位机,三菱PLC作为下位机,通过采用模糊PID控制算法保证检测平台控制精度。经过实际应用结果表明,检测平台运行稳定,系统控制精度高,满足设计使用要求。

    2016年11期 No.309 129-131+135页 [查看摘要][在线阅读][下载 261K]
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  • 柔性流水车间调度模型与混合引力算法

    王芳;饶运清;

    针对柔性流水车间调度问题,利用机器特定事件点来描述工件的机器选择,再以最小化最大完工为目标,考虑工艺约束和时间约束构建了柔性流水车间调度的混合整数线性规划模型,用GAMS/Cplex找到小规模问题的全局最优解。为快速求解大规模问题的近优解,提出了结合瓶颈启发式的引力搜索算法,利用瓶颈移动技术和John Son方法的解码机制,寻找最小化最大完工时间的最优调度方案。实验结果表明,所提出的模型及算法能高效地求解以最小化最大完工时间为目标的柔性流水车间调度问题。

    2016年11期 No.309 132-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 177K]
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  • 不同Ce/Ba比对柴油机NSR催化剂性能的影响

    雷利利;李靖;刘桂武;王攀;

    为了降低柴油机NO_x排放,通过浸渍法制备了不同Ce/Ba比的NOx存储还原(NSR)催化剂:x Ce(25-x)Ba/γ-Al_2O_3(x为质量分数,且x=8-12),并利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)以及比表面积分析仪(BET)对催化剂的性能进行表征。结果表明,在NSR催化剂中存在Ce O_2晶粒,且以近似球状均匀分布在催化剂表面,粒径尺寸为(20~50)nm;在催化剂表面分布有大量孔洞,且随着x的增大,孔容和孔径呈现先增大后减少的趋势。当Ce/Ba质量比为10:15时,晶粒分布较其它配比均匀,催化剂表面的孔容和孔径数值最大,更有利于吸附。

    2016年11期 No.309 136-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 196K]
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  • 激光工艺参数对TC4合金激光熔覆熔池微观组织的影响

    王志坚;李文艺;罗帅;

    为了研究激光工艺参数对激光熔覆熔池凝固微观组织的影响,考察了不同工艺参数下试验件的微观组织,并测定其元素分布及维氏显微硬度。结果显示:激光工艺参数影响熔池晶粒的尺寸及生长方向;熔池凝固形成粗大β柱状晶,晶内组织由针状α′马氏体交叉形成的网篮组织构成;试验件熔覆层晶粒及晶界不同区域没有发生严重的溶质富集或贫化等偏析现象;基体、热影响区到熔覆层的显微硬度依次增大,随能量密度增大,熔覆层和热影响区的显微硬度均降低,反之,熔覆组织的显微硬度均增大。

    2016年11期 No.309 139-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 214K]
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  • 增程式电动汽车控制策略的仿真分析

    张晓玲;贝绍轶;汪伟;王祚鑫;

    通过对增程式电动汽车能源管理策略以及工作模式的分析,针对增程式电动汽车控制策略中燃油经济性改善的问题,设计了一种基于规则的逻辑门限控制策略方法。在遵循增程式电动汽车控制策略的总体设计原则的前提下,给出针对增程式电动汽车增程器系统的发动机ON/OFF控制运行规则,利用Matlab/Simulink和ADVISOR软件联合建立增程式电动汽车整车及控制策略模型,并在NEDC循环工况下进行仿真验证。仿真结果表明,与传统的功率跟随式控制策略相比,采用所提出的控制策略可以很好地实现对增程式电动汽车发动机的启闭控制以及对整车燃油经济性的提高,验证了此控制策略的有效性。

    2016年11期 No.309 142-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 239K]
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  • 高阶导数和多峰输入整形的机器人抑振分析

    魏玉兰;李兵;黄旭;张清珠;

    输入整形是一种能够有效抑制柔性机器人残余振动的控制策略。但系统的共振频率、阻尼比等参数受外界影响发生变化时,其抑振性能会降低,需要建立一种抑振频率宽度更大的输入整形器。对零振动与零导数和极不灵敏输入整形器进行改进,增加高阶导数或多峰约束条件,从而改善其鲁棒性,获得更大的抑振频率宽度。对多种改进型的输入整形控制策略进行理论分析,构建一种3-DOF并联机器人的多个高阶导数和多峰输入整形器,通过仿真分析其抑制机器人残余振动的响应曲线,并与常规的输入整形器进行对比。

    2016年11期 No.309 146-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
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数控与自动化

  • 四旋翼飞行仿真器的多变量控制器设计与研究

    刘祚时;黄高荣;格海超;

    针对目前工程领域中的多输入、多输出(MIMO)系统,以四旋翼飞行仿真器为研究平台,设计了两套控制器,分别采用线性二次型(LQ-Linear Quadratic)最优控制方法和一种类似于规则分解的多变量模糊控制法。在Matlab/Simulink中建立其控制模型,并利用实时工具箱(Real-Time-Workshop)实现实时控制。实际控制结果表明,线性二次型最优控制器在合理选择加权矩阵Q、R基础上,所设计的控制器对于系统从初始状态至零位的阶跃响应和给定输入的轨迹跟踪有良好的控制性能。采用多组二维模糊控制器,通过分析被控对象机理特性,对输出进行整合多变量模糊控制器,其控制性能与线性二次型控制器相近,两者对于线性、定常、具有强耦合的多变量控制系统都具有良好的控制效果。

    2016年11期 No.309 150-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 235K]
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  • 具有示教再现功能的板材切割机控制系统研究

    田丽欣;

    针对于金属板材切割机中的两轴联动控制和高精度加工控制要求,基于PLC开发了一套板材切割机闭环控制系统。控制系统采用装有组态王的PC机作为上位机,PLC作为下位机核心控制器,结合运动控制单元和伺服系统驱动X-Y两轴联动。编码器用于X、Y轴实际行走位置的检测。该系统通过对X、Y十字工作台的二维运动控制,实现了圆形、矩形和三角形等平面图形切割。为达到平面上任意轨迹切割,满足不同场合切割需求,系统还集成了示教与再现功能。将该控制系统应用于板材切割控制中,有利于提高切割设备加工精度以及加工自动化程度。

    2016年11期 No.309 154-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 165K]
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  • 四轴工业机器人运动控制与视觉码垛

    曹成涛;许伦辉;赵雪;孙永嘉;

    针对基于平行四连杆机构的码垛机器人运动控制与视觉抓取的问题,进行了相关运动学和视觉算法的研究。码垛机器人本体采用双四连杆结构,二轴驱动采用一组四连杆结构、三轴驱动采用一组四连杆结构,一轴及四轴由电机带动减速器直接驱动。在根据码垛机器人的结构特点,首先,建立了基于MDH法的连杆坐标系,其次从正、反运动学建模两个方面对拟人手臂进行了运动控制描述。然后,提出了一种Hough-链码视觉识别算法,以满足码垛机器人视觉功能需求。最后仿真结果表明,该码垛机器人可以有效解生产线上码垛作业问题。

    2016年11期 No.309 158-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K]
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  • 关节式液压采样机械手轨迹控制研究

    同志学;郭瑞峰;李丽霞;林一楠;

    为了大幅提高采样效率和采样设备的自动化程度,机械手必须边行走边采样,即双动采样。针对四自由度关节式液压采样机械手实现双动采样要求的复杂轨迹控制,研究了一种适合C240运动控制器编程使用的简便的运动反求方法和用于多轴同步控制的虚拟主轴法,解决了控制器在运行模式下自动生成控制曲线的问题,为采样机械手适应复杂多变的轨迹控制提供了一条有效解决途径,提高了采样机械手的智能化程度。此法在样机上得到了验证,它也适用于通用机械手的智能运动控制。

    2016年11期 No.309 162-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
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  • 基于有限单元法湿式离合器摩擦副温度场分析

    陆建荣;

    温度对湿式离合器摩擦副的性能和寿命具有重要影响。针对某款变速箱湿式离合器的工作接合过程,以一档离合器为例,结合热分析和有限元理论分析,对摩擦生热过程中的热传导和热流密度进行分析,确定热传导边界条件和初始条件,并建立湿式摩擦副的温度分布函数,获得不同结合次数温度分布。基于ANSYS瞬态热分析模块,根据摩擦生热原理,建立摩擦副分析模型,获得工作过程中温度分布规律;对不同时间情况下,主、从片的温度分布进行分析;对比分析不同的油槽花纹与从动片尺寸对温度场的影响。对比分析结果可知:油槽花纹与其尺寸的选择对温度场分布影响较大;双圆弧形油槽综合最优;模型分析和理论分析结果的一致性验证分析方法的正确性;通过改变摩擦副材料物理属性、结构尺寸和加载条件来分析其他工况情况,进而得出不同条件下摩擦副温度分布的情况。

    2016年11期 No.309 166-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K]
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  • 某发动机排气歧管热应力仿真与分析

    张桃沙;苏小平;包圳;张宜;

    运用GT-POWER、STAR-CCM+与ABAQUS软件,采用流固耦合的分析方法,对某发动机排气歧管进行温度场与热应力场分析,并针对分析结果进行若干优化改进。首先利用GT-POWER仿真得到流体计算中所需的入口条件,再利用STAR-CCM+软件对排气歧管进行流体分析,并将得到的排气歧管壁面温度以及对流换热系数映射到ABAQUS的固体网格上得到温度场,通过ABAQUS进行热应力以及热变形分析,得出排气歧管开裂是热应力过高所致。据此对排气歧管进行若干结构改进,经对比确定方案3可有效减小排气歧管热应力,说明该方案是解决排气歧管开裂问题的有效方法。

    2016年11期 No.309 171-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 231K]
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  • 煤矿机械装备知识资源集成创新平台设计

    何政;王学文;李娟莉;谢嘉成;

    为降低煤矿机械装备企业研发成本,加强资源集成,缩短设计周期,提高研发效率,实现协同创新,搭建了基于Web的煤矿机械装备知识资源集成创新系统。着重描述了系统的体系结构和功能结构,详细论述了搭建系统的主要步骤和关键技术。系统包含FLV(视频)、PRT(三维模型)、DWT(设计图纸)、CAJ/PDF(文献)、DOC、PPT等6种格式的知识资源库,通过ASP.NET控件和j Query控件实现了6种资源在线学习与利用;建立了基于SQL server 2008的后台资源数据库,并使用ADO.NET技术对其进行管理和操作。系统可为中小企业提供资源共享和技术支持,为研发人员和应用工程师提供数据支持。

    2016年11期 No.309 175-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
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  • 局部切空间排列和改进模糊C-均值聚类的滚动轴承故障诊断模型

    黄骥;蒋章雷;徐小力;

    针对滚动轴承故障振动信号具有非平稳特征以及故障特征难以准确提取,提出一种局部切空间排列(LTSA)和改进模糊C-均值聚类的滚动轴承故障诊断模型。首先,基于滚动轴承振动信号分别在时域与频域提取特征参数构建高维特征矩阵,利用局部切空间排列非线性流形学习算法提取高维矩阵的低维故障特征向量;然后,利用改进模糊C-均值聚类算法构造多类故障分类器,实现滚动轴承不同故障类型的识别。经实验验证,该模型能够有效提取滚动轴承故障特征,并能够获得较高的故障诊断准确率。

    2016年11期 No.309 179-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K]
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数字化设计与制造

  • 面向钢铁生产流程的调度模型库系统的研究与建模

    徐露露;蒋国璋;

    针对钢铁生产流程调度系统中的模型管理问题,采用面向对象的建模方法,结合钢铁生产调度的实际需要和模型库管理系统的一般规律,提出一种可根据实际生产调度问题自动生成求解模型的钢铁生产流程调度系统模型库的设计方案。结合现有的各种钢铁生产流程调度模型,将钢铁生产调度模型进行规范化、模块化转换,建立一套可实现模型自匹配和模型自重构的模型生成的机制,并使用生成的新模型和结合相应的算法对目标调度问题进行求解,通过对优化结果的仿真实验,验证优化模型的实用性和有效性,并通过UML技术对模型库系统进行建模。

    2016年11期 No.309 183-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K]
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  • 基于侧铣刀位生成复杂曲面在机测量路径研究

    吴雁;阮胜;郑刚;张而耕;

    在机测量是实现叶轮等复杂曲面零件高精度加工的重要保证。五轴数控加工复杂曲面零件运动过程中,由于热变形、振动、摩擦以及惯性等多种误差因素,会对加工制造精度有一定影响。因此,在加工完成后,复杂曲面的测量也是其制造过程中的一个重要环节。以复杂曲面五轴铣削加工与在机测量应用为背景,研究基于侧铣刀位进行在机测量路径规划的新方法。基于球族包络理论,建立起侧铣刀具路径与测量路径的关联性。算例仿真结果表明,该方法适用于任意直纹与非直纹曲面,具有较强的适用性和有效性。

    2016年11期 No.309 187-189+193页 [查看摘要][在线阅读][下载 187K]
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  • 基于ADAMS的某SUV前悬架仿真分析及优化

    秦玉英;涂俊波;

    为改善某款小型SUV汽车前悬架运动特性,通过测量前麦弗逊式悬架的关键硬点坐标参数,并运用CCD式四轮定位仪对初始车轮定位参数进行测定,从而在ADAMS/Car中建立了其多体动力学模型。对其完成了双轮同向激励仿真试验以及设计合理性分析,运用主要目标法针对主销内倾角确定了其六个主要影响因素并对横摆臂球铰中心点的y、z坐标参数进行了优化处理,使其得到明显改善,同时致使前轮前束角也得到了一定优化。结果表明,该悬架仿真分析及优化方法能够高效地提高悬架系统的整体性能表现。

    2016年11期 No.309 190-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K]
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  • 基于混合进化算法的汽车传动系优化研究

    刘良;

    针对汽车的动力系优化问题,构建了整车的动力性及经济性目标函数以及约束条件,并结合遗传算法与粒子群优化算法设计了混合进化算法,利用该算法对汽车传动系参数进行了优化。通过加权处理将多目标函数转换为单个目标函数,同时采用惩罚函数将约束条件转化为惩罚项附加于目标函数,实现了利用混合进化算法对汽车传动系参数的优化。最后,通过仿真研究验证了优化算法的正确性和有效性,仿真的分析结果显示优化后的整车的动力性和经济性均得到了一定改善,为汽车传动系的参数优化提供了新的优化算法。

    2016年11期 No.309 194-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 166K]
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  • 发动机冷试条件下的机油压力测试分析

    王志刚;

    在发动机检测中对机油压力的监测是保证发动机质量的重要一环。结合发动机冷测试原理,建立机油压力和机油温度关系曲线;提出机油温度补偿算法及发动机冷测试机油压力测试工艺参数制定方法,用以确定机油压力是否正确。引入质量管理中常用的控制图分析,从而判定机油压力在测试范围以内。运用AMESim仿真软件建立发动机机油压力测试模型,正确设置相关的参数,将仿真结果与实验数据做比较分析,验证了理论分析和数学模型的准确行,为实际生产提供参考。

    2016年11期 No.309 198-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 219K]
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  • 基于ABAQUS的多点柔性工装系统装夹优化研究

    于金;高彦梁;

    为解决多点柔性工装系统在薄壁件装夹过程中采用密集支撑占用较多资源和调配时间问题,运用有限元法研究了工件在自重和吸附装置吸附力作用下基本体单元的布局优化方法,总结出基本体单元的阵列布局越密集整体变形量越小,且在第7次优化(布局)之后变形波动幅度小于5%;对其中的最优布局(布局)研究了基本体单元间距对整体加工变形的影响,得出间距越大对加工变形控制越有利。研究结果为更有效的解决柔性工装系统基本体单元分布的优化问题和加工变形控制提供了依据。

    2016年11期 No.309 202-204+208页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K]
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  • 基于有限元法的KZ-28型振动器平板结构优化与性能研究

    丁雅萍;黄志强;李刚;

    可控震源已成为目前绿色油气勘探的主要装备,振动器是产生勘探激励信号的核心部件,而振动器平板的性能直接影响输出信号品质,进而影响油气勘探的精度。采用有限元动力学方法对KZ-28型可控震源振动器平板开展研究,得到原振动器平板存在中心位置变形较大、接触力分布不均匀的问题。通过对原振动器平板结构进行优化改进后,对比振动器平板结构优化前后分析结果,平板中心位置的最大变形减小了22.2%,等值线长短轴之比在上下周期分别减小了9.77%和24.40%,减小平板变形、提高接触力的均匀性,达到了改善信号品质,提高勘探质量的目的。

    2016年11期 No.309 205-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K]
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  • 跑步机的机械传动系统参数优化及运动学分析

    李跃松;张贝;彭建军;张壮雅;

    为优化跑步机的机械传动结构参数,基于其机械传动等效运动学模型和机构运动学理论,建立了机械结构参数的优化模型。并由跑步机的工作特点给出了约束条件,在约束条件下求解此优化模型,得出跑步机机械传动连杆的取值。采用此组优化参数并基于运动仿真软件COSMOSMotion对跑步机进行了运动学分析,获得了脚踏板和手柄的运动仿真曲线。由此运动仿真曲线可知,在轮子做圆周运动时,脚踏板以及手柄的运动平稳,在y方向和z方向的运动分解曲线接近正弦。

    2016年11期 No.309 209-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 144K]
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  • 冷热搭接对激光熔覆涂层组织及性能的影响

    张吉庆;张德强;郭忠娟;

    通过热搭接和冷搭接两种方法,在45#钢表面激光熔覆自熔性镍基碳化钨粉末,原位自生硬质涂层,探究两种搭接方法对熔覆层组织和性能的影响。实验所采用的激光熔覆工艺参数为离焦量3mm,送粉电压7V,扫描度2mm/s,搭接率25.47%,激光功率1200W,冷搭接中每一道熔覆完成后停留20min再进行下一道加工,热搭接则一次性完成多道激光熔覆,每道间无加工停留时间;使用洛氏硬度机(HR-150DT)测量熔覆层表面硬度,通过金相显微镜对熔覆层金相组织进行观察分析,并利用显微硬度计(HVS-1000)分析熔覆层截面硬度。热搭接熔覆层洛氏硬度沿多道熔覆方向逐渐降低,而冷搭接熔覆层的平均洛氏硬度几乎保持不变,约为基体材料(HRC:22)的2.5倍;热搭接熔覆层与基体交界处存在气孔等缺陷,晶粒尺寸逐渐增大,而冷搭接熔覆层与基体冶金结合比较牢固,沿交界处垂直方向晶粒由枝状晶到等轴晶,组织性能良好;冷搭接熔覆区显微硬度分布较均匀,与基体相比提高约3倍。多道激光熔覆采用冷搭接方法,所得到的熔覆层组织和性能较好。

    2016年11期 No.309 212-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 148K]
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  • 小型气动搬运机械手的控制系统开发与设计

    吕明珠;高瑞;

    针对自动化生产线中对于搬运机械手的动作要求,开发了一种小型气动机械手的控制系统。文中提出了气压传动驱动回路的设计思路,采用了双控电磁阀和双向气缸配合控制的气路结构,建立了基于PLC的控制系统组成框图,确定了PLC的输入/输出点数并选择了PLC的型号,设计了PLC的外部接线图、控制程序和顺序功能图。本控制系统可以实现手动和自动控制两种模式,手动控制时可以用按钮实现单步运行,自动控制时利用磁性接近开关实现信号的采集和反馈,与传统的继电器控制系统相比,具有运行准确、动作灵活、易于维护、成本低廉的优点,有较强的实际应用价值。实验结果表明,该控制系统具有良好的可行性和可靠性。

    2016年11期 No.309 215-217+222页 [查看摘要][在线阅读][下载 168K]
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  • 基于AMESim矿用汽车液压制动系统优化分析

    宋飞;

    液压制动系统采用全液压双制动回路,前后制动回路相互独立,蓄能器提供压力,提高了制动系统的可靠性,因此在矿用汽车中应用越来越普遍。蓄能器的容积不仅影响液压泵的启动频次,也对对系统的充液时间具有重要影响。根据液压制动系统工作原理和结构特点,对液压制动系统的制动压力及制动力矩进行分析。基于AMESim搭建矿用汽车液压制动系统分析模型,对整个系统的动态特性及蓄能器的压力变化情况对系统性能影响进行分析。结果表明:蓄能器的容积越大,在液压泵停止工作后可提供的制动次数越多;但蓄能器体积越大充液的时间越长,则在选择蓄能器时应在满足要求的前提下,选择体积较小的;蓄能器的充液时间与蓄能器体积并不是成线性关系;针对所研究车辆,采用8L蓄能器,其可连续制动6次,压力从18MPa降为10.5MPa。分析结果为此类优化设计提供参考。

    2016年11期 No.309 218-222页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K]
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  • 基于高斯和模型的倾斜喷涂生长率建模

    曾勇;武晨光;倪骁骅;马如宏;

    针对倾角喷涂工艺时的涂层生长速率建模问题,提出运用高斯和模型建立喷枪静态倾角喷涂时的涂层生长速率模型。基于高斯和模型,首先运用微分几何放大定理建立考虑喷涂倾角为变量的涂层生长速率模型;然后做喷枪静态倾角喷涂实验,运用最小二乘法对离散点的涂层厚度进行拟合,最终建立基于高斯和模型的倾角喷涂涂层生长速率模型。最后运用基于β分布模型的倾角喷涂涂层生长速率模型拟合离散点的涂层厚度,通过对比得到基于高斯和模型的倾角喷涂涂层生长速率模型更能获得较好的拟合精度。

    2016年11期 No.309 223-225+229页 [查看摘要][在线阅读][下载 249K]
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  • 精密异型材四辊组合孔型轧机设计

    马银忠;王贤民;王志亮;于百业;

    设计了一种精密异型材四辊组合孔型轧机。该轧机成功的将型材轧制与拉拔工艺相结合,可以加工制造多种类型的型材。设计的新型轧辊系统可实现轧辊的快速更换,节省了生产成本;设计了轧辊位置调整机构,包括轴向与径向的轧辊调整,通过两种调整机构的配合,可调整出多种孔型,满足不同需求;并实现轧辊利用率的最大化。通过产品试制,得到了满足要求的型材产品。

    2016年11期 No.309 226-229页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K]
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  • 基于机器视觉的工件角度检测方法研究

    沈宝国;梁佩佩;宦小玉;蒋修定;

    随着工业自动化的快速发展,工件角度视觉检测技术日益受到重视。边缘检测和边缘识别是角度视觉检测精确性的关键因素。以角度块规为研究对象,首先进行图像采集及灰度化处理,其次利用5种常见边缘检测算子实现边缘检测,然后利用最小二乘法与霍夫变换两种直线识别方法提取图像中夹角两条边的倾斜角,从而确定其角度检测值,最后获取10种组合方法的决定系数和回归估计标准误差并进行分析。结果表明,Canny算子&最小二乘法的决定系数和回归估计标准误差分别为:0.9995和0.326°,优于其它9种组合方法。因此,该组合方法更适用于角度视觉检测方面的应用,为工件角度检测技术进一步发展提供理论依据。

    2016年11期 No.309 230-232+236页 [查看摘要][在线阅读][下载 174K]
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  • 基于CAE技术的连杆结构强度评价及疲劳特性研究

    杜宪峰;张磊;李志勇;严伟;

    强度计算与疲劳特性是评价柴油机连杆结构设计合理性的关键因素,CAE技术已经成为解决该问题的重要手段。采用软件Catia建立连杆装配体三维模型,在充分考虑连杆装配体各结构接触问题条件下,采用软件Hyper Mesh建立连杆计算模型;在充分考虑螺栓预紧力、惯性载荷、爆发载荷在连杆装配体施加问题条件下,采用有限元软件Abaqus仿真计算分析连杆结构变形、应力分布与强度状况;采用疲劳软件Femfat进行连杆结构安全系数计算,并结合理论安全系数分析验证连杆结构的设计可靠性。研究结果表明,基于CAE技术的强度评价及疲劳特性研究能够快速有效的实现连杆设计合理性分析,对于结构可靠性控制与未来设计开发具有一定的应用指导价值。

    2016年11期 No.309 233-236页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K]
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  • 爬圆锥杆轮式机器人的设计及动力学研究

    杨柏;王兴东;曾镛;袁树伟;

    为实现目前路灯杆的清洗及喷漆工作,在已有爬等直径杆机器人基础上,基于可在圆锥杆上爬行的轮式机器人结构,进行了理论分析计算;将得到的结果导入ADAMS中进行仿真,对上升过程中的侧倾现象进行分析,发现弹簧刚度不够是主要原因;针对弹簧力和杆直径变化关系,重新计算了弹簧刚度,得到了平稳的上升过程;针对弹簧刚度过大出现打滑的现象,最终得到了适合此类结构同样重量机器人的弹簧刚度范围。通过仿真可知,采用上升过程确定的主要参数,机器人下降过程同样稳定。

    2016年11期 No.309 237-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
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  • 重构模块化产品并提高重用的优选算法研究

    李盼盼;谌炎辉;胡旭宇;王彬;

    针对模块化设计领域,提出了一种具有良好扩展性的优选重构技术:该技术将零件用数字表现形式表达零件模块单元的功能、性能约束条件,特别是零件模块单元之间的"重构约束"条件;同时结合标准差标准化法对模块间相似性作无量纲化处理,并对搜索条件进行松弛或变更,从而构建一种新的优化搜索策略。这种优选重构技术从过程管理、规划的角度去考虑资源的重用,改善了模块单元的重用率,从而加快产品设计进程并且降低了生产成本。最后,结合模具仓储系统的模具架实例说明了该方法的合理性和有效性。

    2016年11期 No.309 241-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 152K]
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  • 基于小波分析对变速箱的故障诊断

    刘青;朱炳安;

    为确定某型号液力叉车变速箱的故障原因,对其进行故障诊断,简要分析了变速箱内部结构,并计算了各档位情况下各个齿轮和轴承的故障特征频率,搭载实验平台,采集变速箱运转过程中的振动信号,并运用小波阈值去噪法对原始振动信号进行了消噪,接着分别运用小波分析和小波包分析方法对振动信号进行分解,并对相应频段信号进行重构和谱分析,综合两种分析方法的结果,获得变速箱的故障特征频率,确定是输入轴上齿轮存在缺陷。该研究对齿轮及轴承等相关构件的故障诊断有一定的参考意义。

    2016年11期 No.309 245-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K]
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模具

  • 大功率柴油机抗性消声器性能建模分析

    王红;李菲;

    在排气系统安装消声器是汽车尾气噪声控制最有效的办法,实现消声器高性能、低压损是排气噪声控制的理想目标。基于排气噪声产生机理及控制方法,根据大功率柴油机排气特点和设计要求,针对QSK19柴油发动机符合要求的抗性消声器进行初步设计。采用ANSYS、GAMBIT分别建立其有限元分析模型,采用SYSBOTISE对其进行声学分析,采用FLUENT进行空气动力学分析。根据模型分析结果对原设计进行改进设计,在减小原有体积的基础上,同时满足消声和空气背压的要求,为同类大功率柴油发动机消声器设计和改进提供参考。

    2016年11期 No.309 249-253+257页 [查看摘要][在线阅读][下载 309K]
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  • RSM与GA算法对叶片终锻工艺参数优化

    张丰收;鲍斌斌;刘建亭;马有福;

    为降低叶片终锻过程模具磨损采用RSM与GA算法对工艺参数进行优化。用UG结合Deform-3D有限元法分析单榫头叶片模具磨损情况;采用Box-Behnken设计法用Archard模型求解,获得上模压下速度、摩擦因数、锻件温度三因素不同水平下的磨损深度值;分别通过RSM方法和GA算法对工艺参数优化并对结果误差定量分析,结果显示两种方法的误差只有0.78%。将最佳工艺参数组合在deforma-3d模拟验证,两种分析结果均与仿真结果接近。响应面法更加简单直观,实际生产中可以提高优化效率节约成本。

    2016年11期 No.309 254-257页 [查看摘要][在线阅读][下载 221K]
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管理

  • 改进初始种群的遗传算法解决柔性车间调度

    余智勇;袁逸萍;李晓娟;

    初始种群对遗传算法求解的质量和速度有决定性影响,传统遗传算法求解FJSP问题时,一般是随机生成初始种群,在迭代初期会形成许多无效方案,只有经过复杂的运算才会形成较优的方案,这样就会降低算法的收敛速度,对柔性作业车间调度的特点进行研究之后,提出了对初始种群给予基于全程检索规则编码生成初始种群的策略,提高初始种群质量的同时,也不会失去其多样性,而且还能提高全局收敛性。实例用改进的遗传算法,将结果与用传统遗传算法得到的结果比较,证明了改进算法的优势。

    2016年11期 No.309 258-260+264页 [查看摘要][在线阅读][下载 224K]
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  • 面向产品创新设计的个性化知识推送研究

    那惠珍;李彦;熊艳;石钎;

    为了有效辅助设计者进行产品创新设计,实现知识共享与重用,提出一种基于用户模型,面向产品创新设计的个性化知识推送模型,在该模型中知识推送机制为:首先由设计任务促发知识推送规则,为其匹配设计知识,生成预推送知识集,知识推送规则为利用粗糙集理论从使用日志中进行抽取;然后利用本体技术构建用户模型,获取用户知识需求,对预推送知识集进行过滤和排序,实现满足设计任务和设计者知识需求的个性化知识推送。以重载铁路扣件改进为示例,表明了该模型的有效性。

    2016年11期 No.309 261-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
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综述

  • 基于QoS的再制造服务评价方法

    尹露;夏绪辉;周敏;王蕾;

    分析了再制造服务和服务质量(Quality of Service,Qo S)的内在关联关系,以及现有制造服务通用评价指标的特点,在此基础上,建立了包括时间、费用、满意度、柔性度和可靠度等五个Qo S参数的再制造服务评价指标体系。针对现有评价方法存在评价指标间相互影响导致决策不够客观的问题,引入模糊DEMATEL的概念,以消除再制造服务Qo S评价指标间的关联性和耦合性。结合再制造服务的特点,在模糊DEMATEL的基础上构建了物元模型,并提出基于Qo S的再制造服务的评价方法。以某轧辊再制造服务为应用实例,通过与以往的评价方法的计算结果进行对比,验证了该方法的可行性和有效性。

    2016年11期 No.309 265-269页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K]
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  • 多指标混合型灰靶决策在汽车悬架选型中的应用

    赵振东;

    针对汽车悬架选型中缺乏全面综合的量化指标体系及客观评价方法,尝试运用灰靶决策理论进行悬架选型。介绍灰靶决策方法,以三种悬架型式作为决策方案,选取四项不同数据类型的悬架参数作为决策指标,并考虑到各决策指标的权重系数,建立多指标混合型加权灰靶决策模型,通过计算效果向量的靶心距对不同方案进行优劣排序,从而得到汽车开发中最佳的悬架型式。该方法将过程科学量化,克服了传统类比法主观性大的缺点。示例表明该方法是可行的。

    2016年11期 No.309 270-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 137K]
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  • 2017年度《机械设计与制造》征订活动全面启动…

    <正>尊敬的广大读者:2017年度《机械设计与制造》杂志征订工作已经开始,为了更好地开展这项工作,现将具体征订事宜说明如下:本刊为大16开月刊,全年12期无增刊,定价为25元/期,300元/年。面对企事业单位、各大院校和个人每个月均可接受订阅。订阅通道:电话咨询订阅。订阅专线024-8689912018512480200

    2016年11期 No.309 274页 [查看摘要][在线阅读][下载 334K]
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