- 张元良;李瑞品;王金龙;勾万强;
表面粗糙度和内部非金属夹杂物这两种缺陷形式都会明显影响高强度钢FV520B-Ⅰ的疲劳寿命。以FV520B-Ⅰ的超声疲劳实验数据为基础,结合根据经典的断裂力学,将表面粗糙度以及内部非金属夹杂物与FV520B-Ⅰ疲劳寿命联系起来得到疲劳寿命预测基础模型。从实验数据中选取合适的疲劳数据对基础模型进行拟合,确定与FV520B-Ⅰ相关参数,从而分别建立了针对两种不同缺陷情况下FV520B-Ⅰ的疲劳寿命预测模型。疲劳寿命预测模型的建立为FV520B-Ⅰ的疲劳寿命研究作出了贡献,准确并有针对性的预测疲劳寿命对保障设备的正常生产运行有重要的意义。
2017年05期 No.315 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 592K] [下载次数：124 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：226 ] - 文哲男;巴德纯;邓文娟;岳向吉;
为了实现混流式水轮机活动导叶的水力性能提高,基于ISIGHT软件平台,集成MATLAB,GAMBIT和FLUENT软件,以混流式水轮机活动导叶的几何形状参数为优化变量,以导叶流道的进出口总压损失和空化性能为目标,采用非支配排序遗传算法NSGAⅡ(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmsⅡ),提出一种混流式水轮机活动导叶多目标及自动优化设计方法。该方法应用于某电站的模型混流式水轮机活动导叶优化设计,结果表明:优化后导叶流道的进出口总压损失减少10.4%,导叶上的最低静压力上升17.8%,从而为混流式水轮机活动导叶的设计提供了合理有效的途径。
2017年05期 No.315 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 434K] [下载次数：171 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：271 ] - 郑永生;姚平喜;
提出了一种基于负载敏感的液压缸双向制动阀,阐述了其工作原理与结构特点,建立数学模型并利用MATLAB/Simulink进行了动态仿真。研究结果表明,该液压缸双向制动阀实现了制动力与负载惯性力相匹配的连续制动并且对液压缸在两个运动方向上的制动效果相同;在相同工况下,该液压缸双向制动阀制动与溢流阀制动相比,其制动距离短,制动时间短,并且液压缸缓冲腔压力上升平稳,避免了在制动过程中产生较大的冲击、震动和噪声;该液压缸双向制动阀很好地协调了制动距离、制动时间和制动平稳性之间的矛盾,并且在制动完成后可以实现驻车。
2017年05期 No.315 9-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 750K] [下载次数：121 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：239 ] - 杨长辉;滕举元;袁彬书;余俊炜;
为研究风力发电机组在多种设计载荷工况下的动载荷特性,采用SIMPACK、TurbSim和AeroDyn软件协同仿真,以某5MW近海风力发电机组为例,在SIMPACK中建立其整机气-弹-控耦合仿真模型;根据IEC61400-1中规定的设计载荷工况,将风机叶片和塔架考虑为柔性体,使用PID变桨控制策略,模拟风机在正常湍流、极端湍流以及空载工况下风机运行情况,获得了风机轮毂处风速、叶片变桨角度及叶片载荷变化曲线;并对叶片根部载荷做频谱分析,发现叶根载荷频谱中轮毂转频对应频率处出现较大的峰值,是影响叶片疲劳寿命的主要因素。研究结果可为风力发电机组仿真及优化设计提供参考。
2017年05期 No.315 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1147K] [下载次数：279 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：246 ] - 王雪;蔡安江;应嘉奇;
自动化立体仓库中堆垛机的运行速率和定位精度是影响其出入库效率的关键因素。针对当前立体仓库堆垛机定位精度低、稳定性差的问题,设计了堆垛机的闭环控制系统结构。通过堆垛机立柱挠度与加速度变化关系的分析,验证了堆垛机速度控制的重要性,同时利用速度自适应参数模型优化堆垛机调速曲线。为了进一步改善堆垛机控制性能,设计了模糊PID控制器。采用模糊PID控制方法优化堆垛机控制参数,以西门子S7-300 PLC为研究平台,对堆垛机的速度控制进行动态研究及系统仿真建模。仿真结果表明,模糊PID控制将传统PID控制和模糊控制相结合,在一定程度上优化了堆垛机控制系统的性能,实现了堆垛机的精确定位。
2017年05期 No.315 17-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 405K] [下载次数：328 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：250 ] - 黄波;李迅波;曾志;杨函璋;
以提高某型号高速背板连接器的机械可靠性为研究目标,建立了该连接器单根接触件的CAD/CAE参数化模型,通过借助有限元方法对接触件的插入/拔出过程进行非线性动力学分析,得到了单根接触件动态插拔力的变化情况。其中,母端最大插入力和最大拔出力分别为0.28N和0.09N;而公端最大插入力和最大拔出力则分别为0.348N和0.10N。结果表明:母端所受应力变化明显,而公端的插拔力变化范围较大;与试验测试结果相比较,公端最大插入力符合实际要求,但最大拔出力偏小,且误差较大;通过改变公端的插入位置高度进行插拔力优化后,仿真数值与测试数值基本吻合,从而验证了数值仿真分析的可行性。所得结论可为电连接器的结构设计、优化以及疲劳寿命预测提供参考依据。
2017年05期 No.315 21-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 650K] [下载次数：292 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：932 ] - 尹文锋;赵三星;
在稳定状态下,当滑动轴承轴颈倾斜时,应用质量守恒模型,分析不同的轴颈倾斜角和倾斜方位对轴承的压力分布、最小油膜厚度、油膜最大压力、轴承的承载能力、摩擦系数以及空穴分布的影响。计算结果表明:与轴颈不倾斜时相比,当轴颈倾斜时,随着倾斜角增大,最小油膜厚度减小,油膜压力峰值增大,最小油膜厚度和油膜压力峰值的位置向轴承端部移动,轴承承载能力增大,摩擦系数变化微小,空穴区域形状由半圆形转变成新月形,倾斜角对轴承上述参数的影响大于倾斜方位的影响。较大的倾斜角可能会引起轴瓦磨损和振动,对轴承稳定运行有害,应尽量避免。
2017年05期 No.315 26-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 675K] [下载次数：166 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：189 ] - 马小英;孙志礼;臧旭;郭瑜;
在焊接结构的生产过程中,焊接工艺起着至关重要的作用。以多目标优化问题和不确定性设计优化为基础,提出了基于可靠性的多目标设计优化(RBMOP)和顺序优化和可靠性评估方法(SORA)相结合的方式,解决以缺陷概率为目标函数的焊接工艺可靠性优化问题,根据焊接工艺参数和焊接缺陷之间的非线性关系,建立以焊接工艺参数为优化变量,以裂纹和孔穴为目标函数的多目标优化模型。研究表明,在目标函数值和缺陷概率值在许用的范围内时,得到优化后的焊接工艺参数,保证良好的焊接工艺可靠性,并提出了焊接速度是影响焊接工艺可靠性最关键的参数;通过计算焊接工艺的缺陷概率,对焊接缺陷的预防和控制有重要的意义。
2017年05期 No.315 30-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 326K] [下载次数：221 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：187 ] - 廖玮;魏小辉;聂宏;
阐述了双腔油气式缓冲器的结构及受力形式,建立了双腔油气式缓冲器垂向的动力学微分方程组,利用拉普拉斯变换建立了此微分方程的线化方程组的传递函数矩阵。并以某型双腔油气式缓冲器为基础,用数值方法研究其在正弦激励下的垂向动力学特性。计算了在不同的激励频率,不同的激励振幅下稳态的最大位移系数以及最大载荷系数,并考虑了不同低压腔油孔面积的影响。计算结果与传统的线化系统的特性进行了对比。对比结果表明,原系统的动力学特性与线化系统有较大的差异。
2017年05期 No.315 33-35+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 671K] [下载次数：259 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：166 ] - 王培路;熊晓燕;姚爱英;
通过考察惯性式弛张筛的结构特点,对弛张筛系统进行动力学分析,建立了包含等效阻尼系数的振动方程并求解。根据弛张筛的设计参数,求出等效阻尼存在和为零时,固定筛框和浮动筛框的运动方程。在此基础上,利用SAMCEF Field非线性有限元软件中的隐式非线性模块,成功实现了对弛张筛筛面动力学特性的仿真,获得了阻尼比b=0和b=0.1时筛面中点的位移,速度和加速度随时间的变化曲线。研究结果表明,等效阻尼对筛面加速度影响较大,阻尼越小越有利于振动强度的提高。
2017年05期 No.315 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 699K] [下载次数：109 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：241 ] - 曹凯;赵静;陈红玲;
针对重卡产品造型创新设计过程中设计师主观臆断居多而缺少明确限定遗传规则的问题,将正交试验设计方法引入重卡造型设计。该方法通过对重卡造型参数元素的提取与分析,建立正交表、适应度限定函数并进行结果分析计算,得出产品正交优化组合。结果表明正交实验设计在重卡造型设计中的应用是可行的。最后提出一种用产品意象评价来筛选与验证正交设计结果的方法,并总结基于正交试验设计的重卡造型设计应用流程,为重卡造型创新设计及应用提供参考。
2017年05期 No.315 41-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K] [下载次数：160 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：168 ] - 郑帅超;徐志刚;侯雯中;王亚军;
根据机器人拆卸导弹发动机注药瓣模时对精确定位的要求,设计了一种基于视觉的瓣模螺栓识别定位方案。在此方案的基础上进行实验,实验结果表明:应用此方案能准确识别所有瓣模螺栓,定位误差均在1mm范围内,最大误差为0.750mm,满足机器人脱模装置的定位要求。为了保证拆卸瓣模时设备互不干涉,利用最小二乘法和Matlab对实验数据进行拟合仿真处理,求出工作转角α。应用实验数据和数据处理的结果控制机器人拆卸瓣模,检验视觉定位和数据处理的可靠性。分析视觉定位误差的主要来源,提出了适合工程应用的误差修正方法,有助于提高机器人脱模的可靠性。
2017年05期 No.315 44-47+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 601K] [下载次数：111 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：169 ] - 王晨;许自强;马卫华;曲天威;
在广大山区,由于受到条件的限制,线路往往依山势而建,条件差,半径小,高差大,对机车本身性能要求较高。针对某型专门适用于山区线路设计的3B0米轨机车,建立车辆动力学模型,对比原始转向架和加装了横动装置的改进型转向架,对机车动力学性能进行分析。结果表明:在直线运行工况下轮轴横向力与脱轨系数最大值出现在中间转向架第三轮对,与原始方案相比,改进方案机车惰行工况下脱轨系数和轮轴横向力都较大;在R60的小半径曲线工况下,二系橡胶堆无法提供足够的横向剪切变形,而通过加装横动装置能够补偿车体与构架间巨大的横向偏移与扭转变形,大大减小轮轨横向冲击。
2017年05期 No.315 48-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 959K] [下载次数：126 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：148 ] - 邹克武;韩彦龙;洪红伦;麻春辉;
国产大型空分设备运行可靠性差,连续运转周期短,设备故障率高,空气分离类成套装备运转稳定性研究,已经成为国内迫切需要解决的科学问题。以某大型空分机组滑动轴承支撑轴系为研究对象,得到轴承油膜系统劳斯阵列;劳斯阵列第一列元素都为正值,运用劳斯稳定性判据得到轴承油膜系统稳定;运用传递矩阵原理,借助MATLAB软件求解矩阵,计算出轴系各轴承的标高与载荷值;依据轴系在联轴器处弯矩和剪力为零的原则,得到轴系安装扬度曲线;轴系安装扬度曲线为一条光顺的曲线。该研究为大型多跨、多支撑轴系稳定性研究提供了重要参考和工程依据。
2017年05期 No.315 52-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 382K] [下载次数：61 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：195 ]
- 陈培焕;兰凤崇;陈吉清;黄培鑫;
提出一种适用于试生产阶段的SUV低频噪音识别与改进流程。建立白车身有限元模型,通过模态试验验证模型有效性。建立驾驶室声固耦合模型,进行频率响应分析。基于实车噪声与激励力测试及车内响应点的声压值灵敏度,识别板件振动的噪声频率。分析主要峰值频率下的板块单位面积声学贡献量,通过对问题板件加强局部刚度和涂贴阻尼来降低车内噪音。结果表明在整车质量增加较小的情况下车内低频噪音得到有效控制。为试生产阶段的低频噪声识别与改进提供有效的方法。
2017年05期 No.315 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1061K] [下载次数：69 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：193 ] - 冀灵子;任芳;杨兆建;
为了通过监测电机定子电流来实现作用于转子系统正弦载荷的识别,提出了两种载荷定量的方法。方法一建立异步电机—转子系统机电耦合方程,由已知的三相电流求解方程得到了原载荷。方法二结合支持向量机和希尔伯特模量法,根据定子电流信息确定了作用在转子系统上正弦载荷的幅值和频率,进而还原出载荷。通过搭建的转子系统实验台,进行了载荷定量的实例识别,所得的结果验证了两种方法的有效性并根据识别结果分析了两种方法各自的优缺点。
2017年05期 No.315 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K] [下载次数：85 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：252 ] - 董建园;张雪;陈宏力;
为了研究和提高电网不对称故障下直驱式风电系统的低电压穿越能力,在分析风力机、永磁同步发电机、变流器、二阶广义积分器等数学模型以及风电系统控制策略的基础上,提出在网侧控制器中加入二阶广义积分器锁相环取代原有的传统锁相环的方法。在Matlab/Simulink仿真环境中建立了系统的仿真模型,并对系统发生电压跌落故障时,两种控制策略下直驱式风电系统低电压穿越能力进行了仿真对比研究。仿真结果表明,提出的二阶广义积分器锁相环不仅可以消除网侧d、q轴电压的二倍频扰动,而且可以改善直流母线电压的波动,提高了锁相环的精度,同时改善了直驱式永磁同步风电系统的低电压穿越能力。
2017年05期 No.315 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 736K] [下载次数：202 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：194 ] - 陈双;王一臣;梁海林;王天利;
在普通双筒减振器基础上,从减振器总成结构入手,基于液压阻尼原理,提出两种改变减振器伸张行程极限位置阻尼特性的液压限位结构,介绍其工作原理,并对两种结构下的阻尼特性与普通双筒减振器阻尼特性进行对比分析。分析结果表明,提出的两种汽车悬架减振器总成结构在活塞杆拉伸到极限位置时,减振器的伸张阻尼力都会产生突增,且随着活塞运动速度的增加而增加,有效缓解了零部件受到的刚性冲击,提高了汽车行驶平顺性。
2017年05期 No.315 67-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 943K] [下载次数：234 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：172 ] - 石致远;付建林;张剑;
针对缺乏虚拟环境下集成工艺设计、车间布局、工艺验证以及车间物流各部分的数字化工厂虚拟建模方法,提出构建工艺层、系统层和物料流动层相互关联的数字化工厂模型建立方法,初步验证后若不满足要求,需反馈至相应层级进行再设计并验证,提高了各部分的整体性以及优化的一致性。并以转向架装配工厂为例,构建了数字化工厂模型,并进行了仿真验证分析,设计了操作舒适的工作台,在物流模型中降低ACP工作台速度一定程度上减缓了拥堵,提高了设备利用率和工人劳动率。
2017年05期 No.315 70-72+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1444K] [下载次数：256 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：214 ] - 韩敏;黄龙涛;畅玉春;
以行星滚柱丝杠为研究对象,分别建立未考虑与考虑弹性变形时丝杠和滚柱之间的相对滑动速度的数学模型。通过matlab对其模型进行仿真,仿真结果表明:未考虑弹性变形时,螺旋升角增加,相对滑动速度增加;螺旋升角对相对滑动速度的影响不受接触点位置的影响。考虑弹性变形时,螺旋升角增加,相对滑动速度增加,但影响不大;接触角增加,相对滑动的速度减小。螺旋升角与接触角的增加都可以提高行星滚柱丝杠的传动效率。
2017年05期 No.315 73-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 700K] [下载次数：182 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：139 ] - 程峰;吉卫喜;
为了分析高速空化条件下的水静压轴承的静态特性,基于Launder-Sharma模型和空化蒸汽泡的体积分数方程及动力学方程,建立了一种考虑空化两相流的低Re数混合k-ε模型,将理论模型应用于水静压轴承的静态特性研究。结果表明,转速、供水压力等物理参数不仅影响着水静压轴承的水膜压力、承载力、偏位角和摩擦功率等,而且直接影响着水静压轴承的空化程度,即气泡的浓度分布。空化气泡主要出现在水腔之间的负压封水面及小孔节流器附近;水腔内存在显著的漩涡流,原因在于轴颈表面作高速旋转运动,使得腔内高速水流冲击弧形水腔壁面形成漩涡。
2017年05期 No.315 77-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 917K] [下载次数：161 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：180 ] - 张心锋;邹光明;王兴东;孔建益;
热裂解炉是废旧轮胎热裂解的核心部分,同时裂解温度的控制是影响裂解过程及产物质量的主要因素之一。以热解炉内热解盘为研究对象,建立了空心热解盘内高温烟气流动与表面不锈钢板热交换的物理与数学模型。提出了数值模拟仿真的方法,利用Fluent软件,采用标准湍流模型,对两种结构的空心热解盘温度场进行了数值模拟,得到了裂解炉内热解盘表面的温度分布,并计算了每层表面x轴线方向上的温度分布方差。通过比较两种热解盘结构方案选出了其中较优方案,并进一步对裂解炉的结构和工艺参数优化提供指导。
2017年05期 No.315 81-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K] [下载次数：117 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：222 ] - 钟功祥;祝令闯;张兴;范德刚;
德国Seepex公司研发的SCT(Smart Conveying Technology)型单螺杆泵是一种采用定子可分割技术的灵巧型输送设备,对其结构组成和工作原理进行系统地总结后发现,采用定子分割技术的SCT型单螺杆泵具有输送效率高、极小空间内可快速安装拆卸定子等优点。但该设备常在低压环境下输送污泥,未见其在油气混输中的应用,且可分割的定子属于超弹性非线性材料,因而对定子采用Mooney-Rivlin模型并通过有限元分析其在高压下的密封效果。结果表明,在一定的内压下,定子与转子接触压力随着腔室间压差值的增加几乎呈线性增加,且接触压力曲线的斜率小于压差曲线的斜率,具有较高的密封压差,因此,可在传统SCT型单螺杆泵基础上进行结构改进使其更适用于油气混输。
2017年05期 No.315 85-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1287K] [下载次数：176 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：196 ] - 李博;范植坚;
作为实现深孔内螺旋线电解加工工艺的设备,这套电解加工设备是一个系统,电解加工机床各部分之间的相互匹配、协调是很重要的。深孔内螺旋线身管长,加工时间长,口径大、螺旋线槽深,加工电流大,对电解加工机床的稳定性、密封性都提出了很高的要求,电解加工机床通过旋转导电和旋转密封装置,实现对阴极的供电和对加工间隙的供液,由于深孔内螺旋线电解加工电解液的压力大、腐蚀性极强,因此在进液管与旋转主轴之间的密封装置应确保具有良好的密封性能,针对两者之间动密封存在的泄露问题,提出了两种密封结构的方案,实践证明,良好的密封结构,有助于延长机床的使用寿命、确保机床的精度、机床系统的抗干扰能力,从而大大降低了机床的故障率。
2017年05期 No.315 89-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1249K] [下载次数：274 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：152 ] - 张欢;罗昕;马亚朋;缑海啸;
针对像辣椒、番茄等形状不规整且流动性差的小颗粒种子难于实现精量播种的难题,设计了一种借助压力差而达到有效取种的气吹供种盘吸式排种器,并阐述了总体结构和工作原理。通过对该装置吸附取种过程的理论分析,得出了影响吸附效果的主要因素为气固体积比、供气速度和真空度,并以辣椒种子为对象,进行了正交试验。结果表明:在气固体积比为0.24,供气速度为7.8m/s,真空度为8k Pa的最佳参数条件下,排种器的单粒率为91.8%,空穴率为3.1%,多粒率为5.1%。该研究可为后续气吹供种盘吸式小颗粒排种器的设计提供新的思路和理论依据。
2017年05期 No.315 92-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 374K] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：129 ] - 刘祚时;王宁克;罗金平;
针对多品种小批量的生产过程,依据产品相似性判断条件把同一工序中满足相似性判断条件的不同产品构建为一个零件族,并采用历史数据与实时数据相结合的方法收集样本数据。对样本数据进行标准化转换,采用MINITAB软件对转换后的数据进行检验,表明经过变换之后的数据符合建立控制图的条件。在进行数据变换的时候采用实时均值的方法,使得随着生产的进行,控制图的控制界限在不断变化,增强了控制图的检出能力。使控制图能更好的反映生产过程的实际情况,并通过实例进行分析。
2017年05期 No.315 96-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K] [下载次数：269 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：136 ] - 张文兴;卢丹;董泽宇;
支持向量机(SVM)具有较强的"黑箱性",用户对数据的处理过程难以理解。基于回归树算法可有效提取规则,但是传统回归树算法叶节点通常采用算术平均数作为规则的结果,缺陷是到达叶节点样本较多且目标值浮动较大会导致训练和预测的准确度严重下降,而且精度严重依赖于终止条件的设定值。由此提出的改进算法是在回归树的叶节点处采用最小二乘法拟合出对应的函数表达式,代替原算法中的算术平均数。应用煤制甲醇数据进行验证,结果表明改进的回归树算法相比于传统回归树算法训练精度提高了10.6%,预测准确度提高16.3%,同时也有效避免终止条件取值的盲目尝试性,提高实验效率。
2017年05期 No.315 99-101+105页 [查看摘要][在线阅读][下载 373K] [下载次数：106 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：193 ] - 郭志杰;贺利乐;王兴路;郑建校;
机械结构件中的应力集中使得结构极易产生裂纹并逐渐扩展,裂纹扩展时伴有声发射信号,因此有必要对结构件中裂纹扩展时的声发射信号进行特征研究。为研究金属板件中的裂纹声发射源特征行为,通过分析板件中的裂纹声发射源,从理论上推导了裂纹声发射的幅值和频率特征表达式。在裂纹扩展过程中,金属板件的裂纹声发射信号幅值与声发射源的开裂长度和拉伸应力的乘积成正比,频率与裂纹开裂速度成反比,且与裂纹开裂长度成正比。用声发射检测系统对预制有初始裂纹的金属板件进行拉伸状态下的声发射监测,通过对声发射信号求取功率谱密度估计,实现不同声发射信号以功率谱在频域的分布为信号特征的有效区分。实验结果与理论分析相符合,研究结果对金属板件的裂纹声发射检测技术具有重要意义。
2017年05期 No.315 102-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 497K] [下载次数：384 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：201 ] - 代陈超;侯宇;尹志朋;代梦婉;
在地下管线的铺设过程中,一些地段及建筑物的下方不允许从地表进行开挖,这时设计一种地下挖掘机器人就具有重要的实际意义。应用仿生原理,在研究了鼹鼠挖掘的功能形态学、挖掘技术及挖掘运动轨迹的基础上,提出了仿生挖掘机器人前肢挖斗、后肢铲斗和挤压板在工作时的轨迹要求及位移匹配要求。以挖洞直径设计出躯体的长和宽,以轨迹、位移匹配为目标设计了前肢、后肢五杆机构以及挤压机构的尺寸和安装点位。基于ADAMS软件研究了在一个运动周期内,前肢挖斗、后肢铲斗和挤压板的位移、速度和加速度随时间变化的规律。结果表明所设计的挖掘机器人结构合理,按照设计的运动次序工作时,挖斗、铲斗和挤压板之间不会产生运动干涉,并能使挖掘、排土和挤压运动过程紧密衔接。
2017年05期 No.315 106-108+112页 [查看摘要][在线阅读][下载 620K] [下载次数：302 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：145 ] - 代艳霞;
选取力信号和加速度信号来预测薄壁件的颤振状态,分别提取铣削力信号的实时方差特征与加速度信号的小波能量特征,并采用该两个特征量构建颤振信号识别特征量。用测力仪、加速度传感器等设备搭建了铝合金薄壁件铣削颤振实验台,在不同切削参数条件下设计了正交实验分组。区别于以往的二分类SVM模型,文中设计了基于二叉树决策的多分类SVM模型,并结合信号实时方差与小波能量特征,将机床加工状态分为稳定阶段、趋于颤振和颤振阶段这三种状态,实验获得的160组信号特征量数据分别用来完成多分类SVM模型的训练和检验。结果表明:在切削参数下,设计的SVM识别模型具有96.67%的准确率,能在工程实践中达到颤振预测的目的。
2017年05期 No.315 109-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 603K] [下载次数：277 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：161 ] - 许中明;王鸿博;杨亘;
提出用表面轮廓平均偏差作为评价3D打印零件由于台阶效应引起的表面轮廓偏差与表面粗糙度的统一指标,推导出表面轮廓平均偏差的计算公式及其与表面粗糙度指标Ra的关系。研究表明,3D打印零件的轮廓精度和表面质量与该表面的角度、曲面半径、打印层厚均有关系;对于形状简单的工件,可通过调整打印时的摆放方向来获得更优的轮廓精度与表面质量;对于形状复杂的工件,采用较小的打印层厚是提高打印零件表面轮廓精度与表面质量最有效的方法;对于常规尺寸的零件,打印层厚为0.030mm时即可获得较好的轮廓精度与表面质量,而采用更小的层厚来提高打印质量效果将不明显。
2017年05期 No.315 113-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 788K] [下载次数：324 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：219 ] - 汪上杰;郭旭红;吉文正;陆历历;
数控万能铣头作为五轴联动数控机床的核心部件,其结构和性能在很大程度上决定了整台机床的性能。利用ANSYS Workbench有限元分析软件,将不必要的零件简化为质量点添加到模型中,并考虑A轴摆动时的不同工况,分两步对铣头进行静力学分析。结果表明铣头末端的最大位移由于A轴的摆动存在波动,C轴轴承联接处应力最大,是铣头的薄弱环节。另外,提出了一种新的施载、试验方法,并通过试验得到了铣头承受不同载荷时的实际变形,同时有效的验证了仿真的可行性与正确性。为万能铣头的设计及优化提供有效的技术支持,对解决万能铣头加工精度问题也具有一定的指导意义。
2017年05期 No.315 116-118+122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1337K] [下载次数：152 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：245 ] - 彭宇;汤勃;孔建益;王兴东;
为了在消除图像处理中的噪声的同时尽可能保留图像细节信息,研究了带钢表面图像的迭代控制核回归图像去噪模型;在以欧氏距离决定权值的基础上,考虑像素灰度值,引入一个迭代过程,并对全局平滑参数进行有效的选取,通过主观评价和客观评价对该方法在带钢表面图像的去噪效果做出评价。实验结果表明,基于迭代控制核回归的图像去噪方法相较于传统的图像去噪方法提高了图像的信噪比,在有效去除噪声的同时更好的保存了图像的纹理和边缘等细节信息。
2017年05期 No.315 119-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1013K] [下载次数：49 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：182 ] - 蔡健栋;李健;王钢;范冰丰;
利用计算流体动力学(CFD)软件,按照现有的工艺参数对某管式等离子增强化学气相沉积(PECVD)设备腔体进行三维数值模拟分析,研究了不同流量下工艺参数下PECVD设备腔体内部流场的整体分布,并对石英片之间反应区域的速度分布进行详细分析,并提出了多孔结构在腔体内部的应用。计算结果表明该工艺参数下腔体内部整体流动稳定,生长区流速平缓对于薄膜生长非常有利,在反应腔前端加入多孔区有利于增加晶片间的流动扩散,提高薄膜沉积率。数值模拟仿真为PECVD设备制造提供一定的理论指导依据。
2017年05期 No.315 123-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1188K] [下载次数：170 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：201 ]
- 贾英锋;张琳娜;郑鹏;吴建权;
针对磨加工主动量仪在高精密磨削加工中的工艺参数寻优问题,该文采用由正交试验方法得到工艺参数与评价指标的实验数据,基于灰色系统理论,通过对实验数据分析,提出由工艺参数与评价指标之间的灰色关联度得出工艺参数对评价指标的影响程度的方法,得出在该加工实验中,精磨加工余量对表面粗糙度和圆度的的影响最大,接着依次为粗磨加工余量、粗磨砂轮切入速度、光磨加工余量和精磨砂轮切入速度;提出由加权灰靶决策对评价指标分析决策找到试验工艺参数最优组合的方法,得出16组实验参数组合中最优组合。该研究成果可以分析工艺参数与评价指标的关联,进行工艺参数寻优,为磨加工主动量仪中的工艺参数设定和自主寻优程序设计提供理论方法,进而提高磨加工主动量仪的智能化水平。
2017年05期 No.315 127-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 435K] [下载次数：84 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：159 ] - 王勇;韩伟;王凤才;
基于高速铁路客车轴箱系统多界面接触力学分析模型,在轴箱轴承工况条件下,分析轴箱轴承滚动体与内、外圈间的接触载荷分布情况;建立高速铁路客车轴箱双列圆锥滚子轴承脂润滑弹流模型,并采用有限差分法数值解法。数值计算结果与最小膜厚公式获得的最小膜厚度进行比较,而最大润滑压力与相应的赫兹应力进行了比较。结果表明,在给定运行工况条件下,随着运行速度的增大,轴承滚道润滑接触形成的油膜压力减小,油膜增大;而当轴承载荷增大时,其油膜厚度减小,润滑压力增大。
2017年05期 No.315 131-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1042K] [下载次数：273 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：176 ] - 赵建伟;张宏静;王洪燕;高新强;
随着激光扫描技术的发展,基于激光扫描系统的室内环境地图构建技术广泛地被运用到机器人的视觉导航中。针对当前研究中所使用的激光扫描仪体积笨重、价格昂贵,不适合小型移动机器人装配的不足,提出一种由智能小车和低成本的360°激光雷达组成的二维环境地图构建系统。系统由硬件系统和软件系统两部分组成。通过硬件系统对环境进行感知,提取周围环境特征信息,通过软件系统完成二维环境地图的实时创建,实现基于激光雷达构建室内环境地图的任务。在得到环境地图的基础上,采用最小二乘法对初始数据进行滤噪处理,以获得更为精确的环境地图。实验结果表明,本系统成本低,性能高,能精确的构建二维环境地图,并成功应用于室内小型移动机器人的视觉导航中。
2017年05期 No.315 135-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 530K] [下载次数：496 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：36 ] |[阅读次数：152 ] - 陈臻伟;周专;彭锐涛;李石顺;
提出了一种高效的人字齿轮加工刀路编制方法,适用于立铣刀侧铣精加工齿面。在数控加工中心上对齿轮齿面进行侧铣精加工时,采用等参数法编制的刀具路径会造成刀具路径的冗余。为了缩短加工的刀具路径,采用等残余高度法,按照精度要求对齿面进行偏置得到一个偏置曲面,选取齿顶圆圆柱面与齿面的交线为初始刀触点轨迹路径,求出刀具体沿该路径运动得到的扫描面与齿面偏置曲面的交线方程,再通过该交线求出另一个与齿面相切的平面,这两者的相切线则为下一条刀触点路径轨迹。通过VERICUT软件进行加工仿真并进行加工实验,证明该方法加工精度能达到设计要求且相较于等参数法加工效率更高。
2017年05期 No.315 138-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 804K] [下载次数：127 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：120 ] - 尹玉鹏;王虎奇;袁爱霞;陆洋;
随着计算机技术的不断发展,先进的CAD/CAM软件技术已广泛的应用于现代数控技术中。通过运用UG这款具有模具数控加工方面强大功能的软件,结合典型复杂曲面类零件叶片的加工工艺,探索出了多轴联动相结合的加工方法。同时经过对机床结构与构建机床运动学方程的分析,详细的推导出机床的后置处理算法,并基于以上算法,研发了机床专用后置处理程序。实现了叶片数控加工程序的编写、机床专用后置处理程序算法的计算,并以3D仿真软件VERICUT进行仿真加工。采用计算机仿真加工来评估加工工艺方案和机床仿真及碰撞检查,以及后置处理和加工程序生成等技术,实现了叶片从设计到加工的无缝集成,对提高叶片设计、加工质量和效率及降低叶片生产制造成本有着十分重要的意义。
2017年05期 No.315 141-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1151K] [下载次数：185 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：162 ] - 江浩斌;邵凯;唐斌;宋海兵;
为了兼顾装备E-ECHPS助力转向系统的大客车的操纵稳定性与节能性,设计了基于按需功率匹配的E-ECHPS助力转向系统助力特性。通过试验测量了驾驶员偏好的方向盘转矩,通过仿真得到了不同车速下的转向阻力矩变化规律。根据后向按需功率匹配原理,得到了所需克服的转向阻力矩与电磁转差离合器(ESC)输入电流之间的关系,通过改变ESC输入电流进而改变液压泵转速,以实现输出助力跟随转向阻力矩的变化。与传统的HPS相比,具有按需功率匹配助力特性的E-ECHPS实现了良好的操纵稳定性和节能性。同时,将该助力特性与传统助力特性进行对比,结果表明,基于按需功率匹配的助力特性对地面附着系数的变化具有良好的跟随性,增强了车辆的操纵安全性。
2017年05期 No.315 145-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 727K] [下载次数：84 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：136 ] - 李智;王宝雨;
汽车差速器主被动齿轮是汽车传动的重要部件,目前主要采用切削的方法加工。采用锻造的方法加工汽车差速器主动齿轮时会出现不能出模的情况,所以需要对出模情况进行判断。通过计算公共导程提出了利用导程区间判断锻件能否出模的方法,给出了计算公式,并且对其进行了验算。计算分析了节锥角、齿向节锥面曲率半径、中点螺旋角、压力角和齿面宽对出模的影响。对于出模有问题的情况可以对锻件进行修形,即在普通的加工余量上再加上修形量,可以使锻件更加顺利出模。节锥面曲率半径和根锥角的修改可以达到修形的目的,而且两个参数配合修改可以使锻件更好的出模。
2017年05期 No.315 149-152+157页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K] [下载次数：115 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：137 ] - 李明林;沈磊;
针对移动连体式和移动分体式垃圾压缩站的典型举升机构,A、B型举升机构,分别以其液压缸的驱动载荷和驱动功率为研究对象,以其最大值的最小化为目标函数进行机构动力学优化设计。研究结果表明,以举升机构的液压缸驱动功率最大值的最小化为目标的优化设计,可使A型举升机构的最大驱动载荷和最大驱动功率分别降低47.9%和15.3%,而B型举升机构的最大驱动载荷和最大驱动功率分别降低25.5%和8.34%。总体上均优于以举升机构液压缸驱动载荷最大值的最小化为目标的优化结果。意味着,在垃圾压缩站的举升机构设计过程中,以驱动功率为目标的优化设计方法更有成效。
2017年05期 No.315 153-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 453K] [下载次数：113 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：217 ] - 颜海波;黄庆九;邢介发;周飞;
针对齿轮传动中因齿轮齿面磨损,导致啮合间隙增大,影响装置传动效率的问题,提出了一种可补偿侧隙的3K型变齿厚行星齿轮传动装置。首先分析了该新型装置的啮合特性。运用单元分析法推导出各啮合效率与传动效率的关系。然后,基于啮合原理与积分中值定理,得到重合度、变位系数、啮合角和锥角等基本参数与啮合效率的关系,进而得出各啮合参数与整机传动效率的数学模型。最后,基于优化设计理论,以MATLAB为工具,在满足齿轮强度的条件下,以传动效率为设计目标,得出齿轮啮合参数的一组最优解。该研究对变齿厚齿轮传动装置的设计具有一定的指导作用。
2017年05期 No.315 158-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 941K] [下载次数：228 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：163 ] - 毛羽;
为提高产品加工精度及生产效率,将现有FANUC-0id数控铣床升级为具有自动换刀系统(ATC)的加工中心。通过对比选择斗笠型无机械手换刀方式以减少复杂的机械结构所带来的不稳定性,进而提高加工中心安全系数。为克服直流电机换向问题及自身结构复杂等缺点,采用交流伺服电机作为刀盘驱动装置。在ATC工作过程分析基础上,对其控制系统硬件电路及软件进行设计,提出一种双向分级换刀方式并设计ATC换刀过程。通过实验对比传统单向旋转换刀方式和双向分级换刀方式的换刀时长,得出双向分级换刀方式在同一扇区内可以快速进行换刀的结论。研究结果为数控机床升级加工中心优化设计和控制策略提供依据。
2017年05期 No.315 162-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 504K] [下载次数：419 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：146 ] - 王春艳;刘立成;
牵引电机功率大、损耗大、散热空间小,保证其良好的冷却散热性能是车辆安全运行的重要保障。建立牵引电机冷却系统流固耦合传热仿真模型,结合牵引电机冷却水道评价指标,分析冷却系统流体场与固体场相互耦合的传热过程,分析冷却系统流场对电机内部温度场的影响,研究冷却液、电机损耗、入口温度、水道宽度等对温度场的影响。结果可知:冷却液流量的增大可以有效降低电机温升,电机绕组损耗对电机温升的影响远大于电机定子损耗对电机温升的影响;水道宽度在18mm时冷却结果最优。搭建牵引电机温升试验平台,分析电机损耗、电机内温度、冷却系统的温度等,获得冷却系统对牵引电机温升的影响规律,并与模拟值进行对比,从而验证了仿真模拟的准确性,分析结果可以作为设计参考的依据。
2017年05期 No.315 166-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K] [下载次数：330 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：161 ] - 张梅;黄如君;张晓伟;
悬架刚体运动学和弹性运动学特性(Kinematics and Compliance,简称K&C特性)对车辆操纵稳定性影响是至关重要,采用不同形式的导向机构的悬架系统其K&C特性不同。将K&C特性作为唯一输入变量,考察非公路车辆不同形式悬架的K&C特性对操纵稳定性的影响。基于MapleSim分别建立复合连杆式、烛式、单纵臂式和双叉臂式等四种形式的独立前悬架模型,分别施加位移载荷和力载荷获取K特性和C特性并进行对比。结果表明:复合连杆式和双叉臂式悬架的K特性优于另外两种形式;四种悬架的C特性指标数值与公路车辆悬架相比均很小;C特性结果显示,非公路自卸车C特性指标数值较小,对于此类车辆悬架运动学特性主要受K特性的影响。研究方法和结论为此车辆前悬架设计研究提供参考。
2017年05期 No.315 170-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 739K] [下载次数：134 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：156 ]
- 陆逸适;张哲;王立强;韩宗奇;
带启停巡航功能的全速自适应巡航控制是研究自动驾驶系统的基础。提出了一种分层控制方法实现全速巡航功能:上层控制器基于线性二次型最优控制的车辆自适应巡航控制系统;并在该系统之上分析启停巡航控制的运动特征,对车辆起步时的加速度进行修正,改变控制器的参数,实现了启停巡航控制;设计了一种启停巡航功能和ACC平滑过渡的方法;下层控制器来实现上层控制器的期望加速度。采用车辆动力学仿真软件Carsim与Matlab/Simulink联合仿真并将控制逻辑编写为C语言代码然后下载至实车控制器进行实车试验,试验结果与仿真结果表明所设计的控制器既能满足启停巡航控制平稳起步与制动停车的要求,同时满足高速ACC的较小跟踪距离误差和速度误差,证明了所设计控制器的有效性和实用性。
2017年05期 No.315 174-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 726K] [下载次数：492 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：258 ] - 李娜;张文文;赵石岩;
电传动自卸车作为重要的大载重量运输设备,当其在较高的车速下制动时,传统单独的机械制动已不能满足需要,而电制动作为重要的制动形式在此种工况下发挥重要作用,是车辆安全性运行的重要保证。根据电制动器的结构特点和功能特征,以某自卸车1700V/200A电制动器设计与实现为依托,对电制动器进行电路和软件设计及调试。在电制动器的研究中,按照电动轮车辆电气传动系统的功率级别,选择高可靠性的大功率电力电子器件,设计并实现了一款能够满足研究车辆功率需求的1200V200A制动器系统,该系统也基于32位DSP处理器和CAN总线。搭建电传动系统试验台,通过电制动器实验证明可以实现设计的全部功能,并且其功率已经可以满足研究车辆的电气传动系统中电制动器需要,为实车试验及同类产品设计提供参考。
2017年05期 No.315 178-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1246K] [下载次数：83 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：176 ] - 张皓;梁超;李经民;刘冲;
为了减少微流控芯片产品胶粘接封合的缺陷,提高胶粘接封合的效果,提出了一种室温下能够实现快速柔性胶粘接封合方法,设计了适用于该方法的胶粘接封合机。该封合机选用增压缸提供压力,采用柔性材料作为封合机的压头,压头通过浮动接头与增压缸相连,导向通过滑动轴承实现,驱动系统采用气动驱动,气动回路可实现双手操作,通过调压阀和计时器调节封合压力、保压时间,并且达到保压时间后上压头自动回位,此封合机设计改善了胶粘接封合采用纯手工封合的现状,显著提升了微流控芯片胶粘接封合工艺的自动化水平。
2017年05期 No.315 182-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 699K] [下载次数：115 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：147 ] - 宾泽云;张治龙;覃维献;
针对铰接式车辆的铰接式转向系统长时间工作导致零件之间配合宽松,而在行驶过程中存在着"振摆现象",对车辆转向行驶轨迹进行分析。对车辆转向行驶过程的轨迹进行数学建模,以行驶的速度为输入量,转向角度为变化量,得到其在不同工况下的行驶轨迹的数学方程,方程中加入了由差速器等对速度造成的影响。基于ADAMS对铰接式车辆的行驶轨迹进行虚拟样机模拟仿真分析,建立了模拟路面模型以及轮胎模型。通过分析可知:车辆的安全转向行驶速度范围在(3-6)m/s,在这个速度范围内,车辆转向行驶的安全性更高,稳定性良好;仿真轨迹曲线和实际工况下轨迹吻合度相对较高,仿真结果可以作为设计参考。
2017年05期 No.315 186-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 511K] [下载次数：351 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：230 ] - 王德友;辛明;艾延廷;孙丹;
航空发动机静子机匣的同心度与转静子碰磨及气流泄漏直接相关,严重影响发动机工作效率及可靠性。良好的转静子同心度和转子叶片叶尖间隙分布的合理性是发动机高效、稳定工作的关键。建立了压气机静子机匣有限元三维模型,通过有限元计算来模拟螺栓的数量、位置和预紧力大小对机匣同心度的影响,并基于神经网络和Monte Carlo方法得到了多个螺栓位置和预紧力变化对于同心度影响的直方图。的研究为航空发动机静子机匣及其叶尖间隙设计提供了参考。
2017年05期 No.315 190-193+197页 [查看摘要][在线阅读][下载 1068K] [下载次数：161 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：244 ] - 曹雪梅;张俊峰;
为提高锥齿轮加工精度,提出数字化滚检新方法。首先对三次NURBS曲线进行研究,推导出解NURBS曲线控制顶点的线性方程组。由曲线过渡到曲面,给出一对直齿锥齿轮参数,利用双三次NURBS曲面拟合齿面,并分析重构齿面过程中型值点、节点矢量、边界条件对拟合精度的影响,最后计算出拟合误差,分析可知误差较小,可以用拟合齿面代替真实齿面。该方法为数字化齿轮设计与制造提供便利。
2017年05期 No.315 194-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K] [下载次数：194 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：183 ] - 李东亚;程志毅;祝洲;
针对目前对剪式制钉机生产的钉芯因钉头处收口截面形状不规则而导致的铆接性能削弱和稳定性降低等问题,对一种新型的四片式剪断刀具进行四方断口钉芯加工成形的研究。通过理论计算的方法,建立四片式刀具的尺寸模型;利用pro/E进行三维模型的建立以及运动仿真,用Deform-3D等软件对该模型进行有限元方法的数值模拟分析,得到铆钉加工过程中钉芯的变形过程、刀具的受力情况等直观的结果。通过分析刀具的应力大小及分布和钉芯的成形状况,证明了此种新刀具用于实际生产的可行性,并对比原有刀具的仿真结果,证明了新型刀具的产品更加符合设计和使用要求。
2017年05期 No.315 198-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 1246K] [下载次数：38 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：150 ] - 张文文;李娜;赵石岩;李飞;
以电动轮车辆新型行星齿轮传动三级轮边减速器为研究对象,对影响系统动力学特性的非线性因素进行分析。结合系统的结构特点,运用集中质量法建立纯扭转非线性动力学模型。并在推导构件相对位移的基础上,运用牛顿力学方程得到结构的运动微分方程。根据数学方程,基于Simulink搭建三级减速系统非线性分析模型,多级行星齿轮传动的齿轮副齿侧间隙、时变啮合刚度和综合啮合误差等均包含在模型中。结果表明:由于齿侧间隙、时变啮合刚度和综合啮合误差等因素的存在使系统表现出明显的非线性动力学特性,并在一定范围内使得振动响应更加复杂,跳跃现象更加明显;系统阻尼系数在一定范围内可以减小系统的振动振幅;新型三级系统较传统系统的振动幅度更大,变化频率更快,刚度、误差和阻尼的影响效果更明显;为此类研究提供参考依据。
2017年05期 No.315 202-206+211页 [查看摘要][在线阅读][下载 1248K] [下载次数：134 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：188 ] - 庞小兰;
电动轮车辆在短距离大载重运输中应用普遍,当驾驶员指令突发大幅度变化时,电机可快速响应,但输出转矩波动较大,对系统冲击较大,针对此进行分析。根据电动轮特点,电机采用低速区转矩输出稳定矢量控制,很好实现异步电机转矩与磁链解耦,进而控制电机输出转速。基于Simulink电机矢量控制模型,搭建电传动系统模型,对不同工况电机响应及转矩波动进行分析。针对转矩波动,从控制模型入手分析影响转矩脉动的原因及应对方法。结果可知:设定转速不加负载、转速发生突变、转速缓慢增加、定负载运行等几种工况下,电机调速性能良好,响应迅速;转速发生突变时,电机对于速度响应很好,但在指令改变瞬间,电机输出转矩波动很大,且衰减很快,0.5s左右恢复正常;通过减小脉冲发生器中误差宽度、转子磁链给定值、调整转子时间常数等可有效达到稳定转矩的目的;为进一步实车测试提供参考。
2017年05期 No.315 207-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 1062K] [下载次数：154 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：182 ] - 晏飞;杨涛;庞毅飞;叶卫东;
经验模态分解(EMD)作为一种非常灵活的自适应时频分析方法,已广泛用于旋转机械故障诊断中的振动信号分析。但是,经验模态分解存在两个问题:端点效应以及模态混叠。针对EMD中存在的端点效应问题,在积分延拓局部均值分解(IELMD)的基础上,提出了一种利用波形平均来改进IELMD的方法。该方法利用一组相似波形来代替最佳匹配波形与特征波形相匹配,通过对相似波形左边或右边波形取平均得到延拓波形,将其附加在原始信号左端或右端。仿真和应用结果表明,与IELMD方法相比,该方法能够更有效地抑制经验模态分解端点效应。
2017年05期 No.315 212-215页 [查看摘要][在线阅读][下载 518K] [下载次数：160 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：125 ] - 王坤;冯海全;王东;刘庆;
通过CAD软件完成了左心室磁悬浮辅助泵的整体结构设计,利用计算流体动力学的方法对自主研发的左心室磁悬浮辅助泵进行数值模拟研究,根据实际工作状况对叶片承受的最大剪切应力、压力及血流流场的分布情况进行分析,结果显示:叶片最大剪切应力符合生物力学性能要求,叶片底面压力分布均匀,血流流迹没有出现涡流或回流的现象。应用3D打印技术对装配部件进行快速制造,系统调试并实验研究了左心室磁悬浮辅助泵的体外工作状况,为今后左心室磁悬浮辅助泵的优化设计及相关流体动力学实验提供了参考依据。
2017年05期 No.315 216-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 592K] [下载次数：137 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：175 ] - 邓斌;邱方长;王友国;王国志;
阀口射流角是节流槽滑阀稳态液动力的主要影响因素,确定射流角大小是计算稳态液动力的关键。为了解决现有射流角测量方法主观误差大的问题,基于fluent仿真,提出利用出口腔对称截面上均布点的速度数据,根据正切定理求得射流角大小的方法。通过数据拟合得到射流角大小与阀口开度的拟合公式,建立稳态液动力数字化计算模型。以减小稳态液动力为目标,对渐扩型U型节流槽倾斜角、宽度和深度结构参数进行优化,结果表明优化大幅减小稳态液动力。
2017年05期 No.315 219-221+225页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K] [下载次数：232 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：131 ] - 西庆坤;杨德辉;李兴慧;廖波;
设计了二级剪叉式丝杠升降机,完成了三维造型和运动仿真模拟,并对二级剪叉式丝杠升降机构进行了动力学分析,利用虚位移原理推导升降机台面载荷和丝杠推力之间的关系公式;通过对整机和单个剪叉杆的受力分析,建立了二级剪叉式丝杠升降机构的力学模型。以一台大型升降机为例,分析剪叉杆的受力情况,利用MATLAB软件计算剪叉杆的受力大小,并对剪叉杆的强度进行校核。经现场实际测试验证,该二级剪叉式丝杠升降机结构稳定。为剪叉式丝杠升降机的设计分析提供了理论。
2017年05期 No.315 222-225页 [查看摘要][在线阅读][下载 435K] [下载次数：1654 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：606 ] - 欧阳联格;耿正阳;周水庭;黄红武;
为了研究某防暴车车内举升作业云台的运动性能,分别利用多刚体动力学软件ADAMS和液压系统仿真软件AMESim建立了其虚拟样机模型和液压回路模型,通过软件接口技术建立了co-simulation模型,对其进行机液耦合仿真。结果发现举升作业云台剪叉升降机构油缸举升瞬间推力偏大,液压系统压力过高。因此结合剪叉机构结构特点,在ADAMS中对其进行灵敏度分析确定设计变量,以举升瞬间推力和油压最小为目标对油缸铰点位置进行优化。优化后举升油缸推力减小了27%,最大油压下降了16%,提高了举升作业云台的可靠性。
2017年05期 No.315 226-229+233页 [查看摘要][在线阅读][下载 861K] [下载次数：139 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：172 ] - 徐凯;
移动机器人在模块化重组构建中,其本身结构、机械惯性以及不同模块之间的相对运动和信号传输特性等都会发生不同程度的改变,且所处环境的动态变化性,增加了机器人精确模型建立的困难性,导致传统模型控制方法的难以适用。因此,提出一种PID控制方法和迭代反馈整定(Iterative Feedback Tuning,IFT)方法相结合的方法,通过给定PID形式控制器结构并作用于被控系统,根据相应的梯度闭环实验所获取的I/O数据实现PID控制器参数的自整定过程。仿真结果表明,采用PID与IFT结合的控制器参数自整定方法,不但避免了PID控制方法的缺陷,同时使得控制器参数能够在迭代更新过程中有效提高系统控制性能。
2017年05期 No.315 230-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K] [下载次数：142 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：151 ] - 顾存行;毛虎平;王强;石运才;
选择直动式减压阀为研究对象,建立其数学物理模型,并在分析直动式减压阀的结构和工作原理的基础上,基于复杂的多学科领域系统建模仿真平台AMESim,对其进行稳态及动态的深入分析和仿真计算,分析减压阀不同的数值参数对减压阀动态特性的影响,由仿真曲线和实验结果对比可知:直动式减压阀的阀体参数的合理选取对阀体的动态分析以最优化,研究结果可为直动式减压阀的机械设计提供可靠的理论分析依据。
2017年05期 No.315 234-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 526K] [下载次数：652 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：30 ] |[阅读次数：225 ] - 李长勇;蔡骏;房爱青;杨凯;
机器人导航是室内机器人的关键技术之一,是机器人实现智能化首要解决的问题。针对传统室内家庭服务机器人导航方法存在传感器价格昂贵、动态环境适应能力不足等缺点,提出基于多传感器相结合的机器人导航算法。该算法利用RGB-D视觉传感器和超声波传感器分别获取数据,通过数据融合获得障碍物的三维信息,建立障碍物的三维模型,通过启发式最佳搜索算法对导航路径进行了优化,较好的实现了机器人导航路径的绘制,这为后期研究机器人的智能化打下了坚实的基础。
2017年05期 No.315 238-240+244页 [查看摘要][在线阅读][下载 710K] [下载次数：399 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：167 ] - 王燕飞;王振宏;张桂林;李会明;
以手动换挡机构疲劳寿命试验为目的,构建了一种模拟驾驶员进行选档、换挡操作的试验平台,该平台集成二自由度运动滑台与气动加载装置为一体形成换挡运动加载机构。以该机构为研究对象,通过建立换挡与选挡的运动轨迹模型,分析换挡运动加载机构位移输出与运动轨迹之间的关系,通过分析换挡机构操纵杆受力情况,分别对换挡动作和选档动作进行力学分析,并得出加载力的计算方法。最后结合电气控制技术与气动控制技术,对系统进行了试验,结果表明,系统具有可行性与正确性。
2017年05期 No.315 241-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 873K] [下载次数：91 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：125 ]
- 王婷;吴功平;
为了改进现有的人工辅助巡线机器人上下输电线方法存在的效率低、安全性差的缺点,针对实验室研制的穿越式巡线机器人,设计一套自动上下线装置,使其能够自动进出高压输电线,实现对线路的巡检。建立了吊篮的三维模型,通过ANSYS对其进行了静力学分析;介绍了引导导轨的结构,分析了机器人的结构参数对其影响;设计了自动上下线的驱动装置,对其钢丝绳的选型、卷筒的设计、电机的选型进行了分析。建立了原型样机,通过实验验证了结构的可靠性以及方案的可行性。
2017年05期 No.315 245-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 908K] [下载次数：304 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：195 ] - 段宇飞;白小云;轧刚;陈晓燕;
以3次B样条曲线作为超声变幅杆横截面的轮廓形状,应用有限元软件ANSYS的动力学分析功能与优化设计方法,设计出在既能满足材料许用工作应力、又具有较高形状因数与较大振幅放大系数的新型超声变幅杆。应用Matlab软件对其节点位置进行理论计算。针对传统基于波动理论的求解方法计算量大,变幅杆轮廓线质点与对应轴线质点之间存在相对偏移等问题,提出一种基于Ansys有限元动力学分析与优化设计方法的变幅杆节点定位方法。并应用于传统形状变幅杆进行比较,验证了其正确性。
2017年05期 No.315 249-251页 [查看摘要][在线阅读][下载 512K] [下载次数：143 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：156 ] - 马质璞;张抗;谭骥;刘宏伟;
设计了一种新型、实用的单果采摘器,用来满足农户的生活需要以及城镇居民以娱乐为目的的采摘需求。该采摘器结构轻巧、省力、操作方便,可实现多方向及高枝采摘,适用于不同类型的水果。主要用于采摘生长位置超出采摘者可接触范围或果皮有芒刺不宜徒手抓握的水果。同时又方便收集,不会造成水果损伤。采摘器主要由伸缩杆,剪刀头,收集网三大部分组成,使用时,人站在地面上,只需轻微晃动采摘器,使果柄接触到剪刀头结构中的传动杆,即可使采摘剪回路自动通电,将果柄切断。必要时,通过调节角度调节旋钮,可以改变采摘剪平面和伸缩杆之间的角度,便于果实的采剪。另外,该采摘器还可以与可拆卸支架的活动转轴连接固定,避免长时间拿杆所造成的体力消耗。由于该采摘器成本较低,容易操作,并具有一定的趣味性,因此既适用于山区农户,又可用于采摘园,实现单果的采摘。
2017年05期 No.315 252-255页 [查看摘要][在线阅读][下载 1162K] [下载次数：1399 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：42 ] |[阅读次数：132 ] - 孟令威;
针对七自由度拟人手臂运动控制与轨迹平滑的相关问题,进行了相关运动学算法和轨迹插值算法的研究。首先,根据七自由度拟人手臂的机械结构和冗余轴运动特性,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,深入研究了拉格朗日插值算法,从而构造出平滑曲线。最后,利用MATLAB的机器人工具箱和绘图工具箱对拟人手臂进行了运动和规划仿真实验,从而验证了正、逆运动学封闭解和拉格朗日插值算法的正确性。
2017年05期 No.315 256-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 709K] [下载次数：255 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：209 ]