- 傅笑珊;侯力;游云霞;
燃气轮机进气系统是保证燃气轮机正常工作的重要部件之一,其压力损失对燃气轮机性能有较大影响。为保证机组安全运行,通过对某型号地面重型燃气轮机进行进气系统的流场分析,探索气流速度等主要因素对压力损失的影响。在流场分析中,根据混合网格SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型,采用FLUENT软件对该进气系统进行数值模拟。分析进气速度与压力损失的关系。结果表明压力损失随着进气速度的增大而增大,最大压力损失出现在弯头内弯处,过渡段和消音段也是损失源之一。应尽可能减少弯头处气流转向带来的影响,同时增加消音片的结构强度。以上研究为该进气系统优化设计提供数据依据。
2016年01期 No.299 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 422K] [下载次数：412 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：242 ] - 褚青青;肖涵;吕勇;杨志武;
针对齿轮故障振动信号具有多重分形特征,提出多个无标度区的多重分形理论与神经网络相结合的机械故障诊断方法。该方法采用多重分形理论计算齿轮振动信号的多分形谱和广义分形维数,并将多分形谱能和广义分形维数谱能作为特征量,构成二维特征向量。将该特征向量作为概率神经网络的输入参量,并对采自齿轮故障台的振动信号进行故障分类。实验证明,与单一无标度区多分形谱理论特征提取方法相比较,所提出的方法能更精密刻画振动信号特征,并获得更高的识别率。
2016年01期 No.299 5-7+11页 [查看摘要][在线阅读][下载 454K] [下载次数：187 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：231 ] - 刘逸;陈春俊;林建辉;
高速列车运行过程中伴有大量噪声,严重影响人体舒适度。由于中耳解剖技术和传声机制的复杂,目前尚未能完全掌握噪声对人体机理的影响过程。根据已掌握的人耳传声机制,基于医学CT扫描的人耳实际模型,简化建立耳膜、三根听小骨、中耳韧带及肌肉的有限元模型,设定复杂结构上的约束条件。在耳膜上加载不同工况下所得不同大小声压级下的静压力,得到鼓膜及三根听小骨的最大位移量和最大等效应力,对所得结果采用幂函数进行拟合,用拟合结果进行分析。同时模拟中耳模型位移分布及等效应力场,分析并得到鼓膜结构最容易破坏部位。
2016年01期 No.299 8-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 435K] [下载次数：291 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：172 ] - 韩杰;王东方;王卫;
根据车辆对悬架减振的性能要求研究设计了一种阻尼力四级可调式减振器,由油液流动的连续性对阻尼力建立了数学模型,详细介绍了此类减振器的结构形式及工作原理,运用MATLAB/Simulink模块对其工作状态的示功及速度特性进行了仿真分析,根据仿真结果对其进行台架试验,结果表明所建模型较精确,其仿真数值与台架试验所得结果误差较小;建立了减振器阻尼力与各通道节流面积和活塞运动速度及各腔室压差的关系,为今后研究生产此类减振器奠定了理论基础。
2016年01期 No.299 12-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 538K] [下载次数：265 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：181 ] - 武全有;薛玉君;李济顺;余永健;
根据Hertz弹性接触理论和线接触载荷-变形协调关系,在分析圆柱滚子轴承零件的几何运动关系的基础上,建立载荷约束下滚子直径尺寸误差与轴承运动精度关系的数学模型。以某型号的圆柱滚子轴承为研究对象,对轴承的运动状态进行数值仿真,研究载荷约束下滚子直径尺寸误差对轴承运动精度的影响。研究结果表明:随着轴承径向载荷的增大,内圈径向跳动量呈逐渐减小的趋势,且逐渐趋于平缓;多个滚子存在尺寸误差时,内圈径向跳动量的大小与误差滚子的排布方式有关。
2016年01期 No.299 16-19+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 568K] [下载次数：117 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：204 ] - 徐春梅;王春耀;丁湘燕;黄春阳;
针对杏果在定向输送过程中可利用其本身固有物理特征进行定向输送,遵照其运动规律,以刚体动力学中欧拉动力学方程为基础,建立单轴对称杏果在定向输送过中的动力学模型,运用四元数法,描述单轴对称杏果质心运动,通过Matlab进行仿真分析,得到质心运动轨迹,最后分析运动轨迹,讨论单轴对称杏果在输送过程中的稳定性问题。同时采用高速摄像的方法,得到杏果在输送过程中的任意位置,结合正交实验方法,取得单轴对称杏果在定向输送过程中的最优组合,与传统方法研究结果一致,从而验证了四元数法在此项研究中的可行性。同时,为单轴水果在定向切分、定向输送、定向检测的研究提供了理论依据。
2016年01期 No.299 20-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 668K] [下载次数：114 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：182 ] - 陈健飞;蒋刚;杨剑锋;
支持向量机算法(SVM)的回归预测性能在很大程度上取决于模型参数的选择,提出一种基于改进人工蜂群算法的SVM参数优化方法并将其应用于铆接件铆接力的回归预测。针对ABC算法存在难以有效确定参数搜索范围的问题,基于支持向量机的渐近性能确定了ABC算法搜索SVM参数的"好区",再引入线性核函数进一步缩小搜索范围,有效地帮助了ABC算法更快搜索到全局最优参数。在此基础上建立改进的人工蜂群支持向量机(I-ABC-SVM)模型,将其应用于铆接力的回归预测。最后,采用仿真对比实验测试模型性能。仿真实验结果表明,相对于参比模型,I-ABC-SVM不仅表现出很强的泛化能力和较快地搜索速度,而且能够很好地解决SVM参数优化和ABC算法初始化参数设置的难题,同时保证了很好的预测性能。
2016年01期 No.299 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 649K] [下载次数：317 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：32 ] |[阅读次数：177 ] - 毕静伟;潘宏侠;葛航奇;马凌芝;
风电行星齿轮箱主要由太阳轮、行星轮、行星架和内齿圈组成,由于其工作环境比较恶劣,容易产生故障。另外其各部分信号又相互叠加,增大了信号分析的难度。而风电齿轮箱运转又会随外界环境而发生变化,产生的信号具有较强的非平稳性,采用普通时频方法只能简单估测故障发生的大致位置。为了进一步确定设备故障信息,尝试将频率切片小波变换的时频分析方法应用到其故障诊断中。通过对信号的全频能量分析,选择信号故障区间进行细化分析,进而提取信号的时频特征,确定故障具体位置,取得了较好的效果,为风电行星齿轮箱的故障诊断提供了一定依据。
2016年01期 No.299 29-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 811K] [下载次数：312 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：188 ] - 何彬;李响;
针对提出的一种新型组合蜂窝结构,围绕该蜂窝夹芯结构的振动特性展开研究,从分析蜂窝夹芯结构的固有频率和特征值入手,并以应用于某型号电动车底盘中部甲板的新型组合蜂窝夹芯为例,通过模态分析,得到新型组合蜂窝夹芯结构的各阶固有频率和振型,验证了该夹芯结构的固有振动特性。借助数值仿真,对影响新型组合蜂窝夹芯固有频率和模态的关键尺寸胞元壁厚进行了改进;最后,在同等条件下,与正方形胞元夹芯和正六边形胞元夹芯进行了比较,结果表明新型组合蜂窝夹芯更能满足模态要求。
2016年01期 No.299 33-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 517K] [下载次数：191 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：207 ] - 李伊;刘恩福;刘晓阳;刘博;
为了实现CATIA环境下复杂产品装配干涉矩阵的快速自动生成,首先,阐述了干涉检测理论,研究了包围盒预检测法的实现机理,并采用包围盒预检测的干涉判断方法,通过比较零件轴向包围盒在全局坐标系下的相对位置,初步快速进行零件间的干涉判断,获得部分零件间的装配干涉信息;然后,对剩余零件间的干涉情况做进一步判断,给出基于CATIA/CAA进行产品装配干涉检查的实现方案,通过比较CATIA/CAA不同接口的干涉检查效率,确定选用CATIA/CAA自带接口进行产品的装配干涉检查;最后,开发了原型系统,通过实例展示了装配干涉矩阵的自动生成,并借助实验数据比较了不同干涉检测方法的效率。
2016年01期 No.299 36-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 507K] [下载次数：432 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：21 ] |[阅读次数：210 ] - 李素华;
纯电动汽车与燃油汽车相比,具有传动效率高、节能环保等优点。驱动系统是纯电动汽车的核心部件,决定了整车的动力性能和经济性能。对驱动系统进行整体设计,选取合理的系统控制策略并进行仿真具有重要意义。首先对驱动系统模型进行设计,建立了加速踏板、铅酸蓄电池、电机和传动系统的仿真模型。随后采用双闭环控制方法,利用MATLAB/Simulink对驱动系统模型进行仿真。研究表明:采用双闭环控制方法,汽车行驶速度曲线更加平滑,抗路面干扰能力更强。
2016年01期 No.299 40-42+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 670K] [下载次数：703 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：176 ] - 安辉;樊军;蒋龙;
冲旋钻井技术在石油钻井过程中应用广泛,如何提高钻井效率是关键问题。钻井效率与能量传递效率有直接关系,而决定冲击机械能量传递效率的因素中理想入射波形起决定性作用。针对如何使能量传递效率最大化的问题,即如何获得理想入射波形问题,分析了冲击旋转钻井破岩过程,将冲击器冲击系统简化为一维模型,用线性分段函数图像简化钻头与岩石的相互作用;基于冲击系统力学模型建立钻头与岩石相互作用的控制方程,引入无量纲参数β,推导出了使破岩效率最大化的理想入射波形表达式;详细对比分析了不同增长率下应力波形的破岩效率,得出了能量传递效率与理想入射波形的对应关系,根据所得理想入射波形为冲击钻具设计和现场作业提供了理论依据。
2016年01期 No.299 43-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 647K] [下载次数：134 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：162 ] - 唐火红;周琼;冯宝林;赵世标;
针对当前环锭纺纱机断纱率高、人工接头劳动强度大的现状,开发了一套适用于环锭纺纱机的自动接头机器人。采用牛顿-欧拉方法建立了机器人的动力学方程,并运用MATLAB编程方法和ADAMS动力学仿真功能分别求解出关节驱动力矩,通过两者结果对比,验证了理论推导的正确性。应用ADAMS参数化设计功能求解出关节力矩峰值,为电机选型提供了精确的参数依据。最后以机器人样机做PTP运动为例,对机器人动力学性能进行测试,实验数据与仿真结果吻合,验证了整机设计方法的可行性。该机器人的研发突破了环锭纺纱机无法实现接头自动化的瓶颈。
2016年01期 No.299 47-49+53页 [查看摘要][在线阅读][下载 753K] [下载次数：241 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：279 ] - 徐达;李洋;罗业;
针对弹药装填机器人在工作空间中存在奇异位形与速度失控问题,建立了弹药装填机器人的机构模型与旋量参数,求解了弹药装填机器人的雅可比矩阵,通过分析雅可比矩阵的秩,得到了机构的奇异位形,通过分析弹药装填机器人奇异位形区域的雅可比条件数,得到了弹药装填机器人速度失控位形区域,基于末端执行器速度椭球分析了弹药装填机器人的可操作度,雅可比条件数和可操作度两种指标从不同角度反映了弹药装填机器人的灵巧性。提出的弹药装填机器人奇异性与灵巧性分析方法有效提高了弹药装填机器人的运动精度和速度稳定性。
2016年01期 No.299 50-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 755K] [下载次数：112 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：148 ] - 张艺;李洪波;包仁人;
为掌握超宽六辊CVC轧机的凸度调控能力,建立有限元仿真模型,对不同带钢宽度下工作辊弯辊、中间辊弯辊和CVC中间辊窜辊对板廓的影响进行具体分析。仿真结果表明,工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊窜辊均具有相似的调节效果,对于1000mm的带钢,工作辊弯辊的调控能力最强;对于1500mm的带钢,工作辊弯辊和中间辊窜辊的调控能力相当;对于2000mm的带钢,中间辊窜辊的调控能力最强。因此,对于超宽轧机,CVC窜辊对窄带钢的凸度调控效果并不十分理想,会导致轧制窄带钢时出现凸度控制能力不足的问题。通过对凸度调节域进行分析,发现该轧机对四次凸度的控制能力较弱,难以控制超宽带钢生产中的边中复合浪形问题。
2016年01期 No.299 54-56+60页 [查看摘要][在线阅读][下载 842K] [下载次数：243 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：126 ] - 朱明娟;纪爱敏;
针对液压挖掘机工作装置的优化设计问题,对在铲斗挖掘工况下的工作装置轻量化进行了研究,提出利用ISIGHT优化平台,同时调用Solidworks和ANSYS的方法,对挖掘机工作装置静力学模型进行集成优化。采用全局优化算法和梯度优化算法相结合的组合优化策略,对设计问题进行智能化探索,不断选择新的设计初始值,从而进行自动地仿真和优化。研究结果表明,该方法不仅可以利用ISIGHT优化软件自动搜索到满足工作装置性能要求的最优解,而且在此基础上,进一步减小了工作装置的整体体积,达到工作装置轻量化的目的,为工程实际应用提供了一定的参考。
2016年01期 No.299 57-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 678K] [下载次数：234 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：197 ] - 徐庆征;郭乐勐;
针对串并联系统选择性维修问题,综合考虑后续子系统失效组件数量,以及维修时间和费用等约束条件,提出穷举法的一项新的改进措施。实验结果表明,该改进措施可以大幅减少候选解数量,并保证结果的最优性,特别适合于系统规模较大的选择性维修问题。综合采取多项改进措施,能够极大地减少CPU运行时间,进而提高穷举法的效率。此外,还分析了各项改进措施对于算法效率提升的贡献程度,并重新设计了仿真实验和数据分析流程,纠正了前人的一个错误结果。
2016年01期 No.299 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：146 ] - 吴扬东;袁庆霓;周民;
计量泵广泛应用于石油、化工、制药、食品、饮料、冶金、电力等行业,它的设计方案直接影响整个系统的设计周期、成本和质量。为获得合理的设计方案,在逼近理想解的排序法(TOPSIS)基本理论的基础上,建立新型计量泵设计方案评价模型,充分利用了决策信息,使评价结果更为合理;对于指标权重,应用熵法确定,避免了传统的专家直接给出的指标权重不够客观的弊端;计量泵设计方案评价指标体系则通过广泛调研和分析而建立。实例表明此方法具有可行性和有效性。
2016年01期 No.299 66-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 549K] [下载次数：115 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：141 ] - 王晓瑜;
分析了液压锚杆钻机冲击钻进时,应力波的产生、传递及冲击能大小对钻进效果的影响。使用LS-DYNA有限元分析软件,建立了钎齿、钎头及钎杆的三维模型;建立了冲击钻进的MAT_JOHNSON_HOLM QUIST_CONCRETE有限元混凝土模型,对锚杆钻机冲击钻进时应力波在钎杆中传播及钎头冲击能的变化进行仿真与分析。仿真结果表明,当冲击钻进时,应力波及冲击能随时间的变化情况与锚杆钻机实际工况相一致,验证了仿真值的有效可行性和理论分析的正确性,为锚杆钻机液压冲击器的研究提供了理论基础。
2016年01期 No.299 69-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 836K] [下载次数：224 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：179 ] - 李斌;罗敏;冯锦春;肖健;
针对短时傅里叶变换(STFT)和Wigner-Ville分布等传统时频分析方法对转子多源故障分析效果不理想的问题,提出了一种基于独立分量分析(Independent Components Analysis,ICA)和自适应时频分析结合的抗干扰转子故障非平稳信号分析方法。该方法首先对采集的信号进行ICA处理得到独立分量,然后对独立分量进行自适应时频分析,提取出故障频率信息,最后对独立分量进行阶比跟踪分析得到的瀑布图,更加充分地验证了试验结果。仿真和试验对转子不平衡和地脚螺栓松动故障进行了研究,分析结果验证了本方法的可行性和有效性。
2016年01期 No.299 73-75+79页 [查看摘要][在线阅读][下载 828K] [下载次数：86 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：196 ] - 刘金;屈福政;刘俊;
为研究海上风机整体安装拖航过程中船舶的横摇和纵摇对安装装置结构产生的强度影响,利用ANSYS和ADAMS软件结合建立风机整体安装装置刚柔耦合模型,对海上风机整体安装拖航过程进行动力学仿真,得到船舶在不同的波浪等级下发生横摇和纵摇时,船上安装装置结构的动应力结果。根据得到的不同海况下船舶横摇和纵摇时主结构和风机塔筒的动应力最大节点应力及节点的应力-时间曲线和von mises应力图结果,风机整体安装船拖航应在一级及以下海浪的海况。
2016年01期 No.299 76-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K] [下载次数：276 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：220 ] - 黄勤芳;程艳;陈伟珍;
滚动轴承广泛应用于机械、铁路运输、航天航空等领域,在旋转机械设备的正常稳定运行中占据着至关重要的位置,其振动故障的准确、快速诊断是保证机械设备正常稳定运行的必要手段,因此,研究一种能够有效诊断滚动轴承振动故障的方法具有重要意义。针对滚动轴承振动信号具有非平稳性、非线性和影响因素相互影响相互作用的特点,结合小波分析理论对滚动轴承振动信号进行故障特征提取,通过借鉴支持向量机的分类思想,从最优化角度出发,引入结构风险最小化原理对极限学习机进行改进及优化,并结合改进后的方法构建了滚动轴承振动故障诊断模型。仿真结果表明,改进的极限学习机进一步提高了滚动轴承振动故障诊断的效率和分类准确率,为滚动轴承的振动故障诊断提供了新思路和新方法。
2016年01期 No.299 80-83+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 744K] [下载次数：441 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：36 ] |[阅读次数：214 ] - 蔡炳万;石宇强;李明辉;张敏;
针对产品设计过程中因设计知识不断增多、知识存储位置分散且知识表示没有统一规范而导致的知识利用效率低下、知识推理精度不高的问题,提出了一种基于本体的贝叶斯网络知识推理的方法。以包装产品设计过程为例,根据整个设计过程中的知识活动,建立了包装设计的设计任务、设计知识、设计人员的知识本体模型;依据本体模型中描述的概念—概念间的相互关系,建立网络拓扑结构,定性的描述节点间的关系,并根据历史的设计方案以及专家经验确定网络节点间条件概率分布。最后,根据贝叶斯理论实现知识的推理。
2016年01期 No.299 84-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 664K] [下载次数：615 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：20 ] |[阅读次数：148 ]
- 黄庆云;游东东;关航健;
现有机械蓄能式高速压制试验机采用圆柱螺旋弹簧作为储能元件,虽然可以较好的满足实验科研要求,但是存在弹簧储能小,长期使用易出现弹性松弛的不足,为了提高弹簧储能和改善弹簧刚度的稳定性,提出采用碟形弹簧取代原有螺旋弹簧的方案,并根据设计要求对碟形弹簧进行选型设计,运用有限元技术进行分析和验证。研究表明,在相近的尺寸范围内,使用碟形弹簧设计方案比原有的螺旋弹簧的压制能量提高了126%,压制能量达到4000J以上,碟片弹簧选型具有合理性和科学性。
2016年01期 No.299 88-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 367K] [下载次数：104 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：165 ] - 杨宗林;曾亿山;王善杰;
为增加单兵作战能力,以人为核心,同时具有机械的高负载能力、耐力、长时间运动能力,设计出一款结合人工智能与机械的助力机器人。机械设计以人体下肢结构参照,模拟人体下肢关节、运动自由度的分布,以达到人机高度协调。通过对人正常行走时步态的分析,测出主要关节随的运动轨迹以及拟合出对应算法。用Matlab将该算法进行计算,获得对应关节的运动数据,再将该数据导入Adams所建的模型,进行动力学仿真。仿真得出各个关节处驱动器相关参数,为驱动器的选型提供参数参考。经过步态规划,机器人可模拟正常人的步伐,仿真结果真实可靠。
2016年01期 No.299 91-93+97页 [查看摘要][在线阅读][下载 503K] [下载次数：1030 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：190 ] - 王文涛;徐宏海;刘学翱;冯玉宾;
根据齿轮啮合原理和坐标变换原理,建立了短幅摆线及摆线轮齿廓方程,利用Matlab进行仿真分析,得到了短幅摆线凹凸特性、拐点、根切点、曲率、曲率半径及摆线轮齿廓压力角的变化规律。短幅摆线内凹部分随短幅系数的增大而缩小,根切点发生在外凸部分曲率半径绝对值最小处,摆线轮不产生根切的最大针齿半径随短幅系数的增大而减小,摆线轮齿廓上各点的压力角是变化的,齿顶和齿根部位压力角大,拐点处压力角较小。研究结果为摆线针轮行星传动的设计制造提供了理论依据。
2016年01期 No.299 94-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 521K] [下载次数：205 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：119 ] - 刘乐平;严亚骏;彭玉安;高群群;
利用超声滚压加工具有细化和均匀零件表面金相组织等优于传统滚压工艺的特点,把超声滚压工艺应用于铝合金零件的精加工,以提高铝合金零件的表面质量和机械性能。根据超声滚压的频率和振幅因加工材料不同而不同的特性,基于等效电路原理,针对7050铝合金套筒的外圆超声滚压加工,专门设计了相应的换能器,并利用有限元软件对其进行了模态分析及谐响应分析。分析结果表明,所设计的换能器的纵振频率、振幅等技术参数能满足预定材料的超声滚压加工要求,设计是合理和可行的。
2016年01期 No.299 98-100+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 519K] [下载次数：258 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：207 ] - 覃祖和;王志越;黄美发;林振广;
基于正交试验原理,选取工作台13个设计变量安排正交试验,根据正交试验结果,分别建立工作台质量、最大变形量和前3阶固有频率的灵敏度函数,根据灵敏度分析结果,选择5个敏感设计变量安排中心复合试验,根据中心复合试验结果,分别建立工作台质量、最大变形量和前3阶固有频率的响应面模型,利用响应面模型建立工作台多目标优化模型,借助Matlab软件遗传算法工具箱对多目标优化模型求解,优化效果显著,质量、最大变形量分别下降了2.01%和14.79%,前3阶固有频率分别提高了11.84%、12.81%和10.63%。
2016年01期 No.299 101-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 445K] [下载次数：277 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：202 ] - 秦继昊;张鸿海;何龙;赵立飞;
根据熔融沉积成型(FDM)工艺制造原型高效快速,原材料适应性广的特点,提出了以低温金属代替热塑性材料实现原型制造的方法,探究以低温金属为材料的熔融沉积成型工艺特点和各工艺参数对沉积成型质量的影响,并在此基础上开发了低温金属三维打印系统。实验以Sn99.3Cu0.7金属丝为材料,设计并实现了单层沉积和多层沉积实验。实验证明:通过优化低温金属三维打印系统运动参数,能够得到质量较好的单层金属线和三维金属模型,验证了低温金属熔融沉积成型工艺在PCB制版和金属三维成型方面应用的可行性,并根据实验结果提出了后续技术发展应重点解决的问题。
2016年01期 No.299 105-107+111页 [查看摘要][在线阅读][下载 566K] [下载次数：534 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：21 ] |[阅读次数：199 ] - 金嘉琦;周巍;
根据辽河油田作业特点,为配合不压井修井机机械大臂完成管柱移送,对接送系统进行设计与分析。对接送系统建立数学方程,创建运动理论基础;利用ADAMS建立刚柔耦合模型,对液压杆及液压缸做动力分析,判断是否满足许用应力;阐述瞬态动力学原理并利用Workbench对接送系统进行瞬态动力学分析,得出整个系统在运动过程中所受的最大应力满足材料许用应力;利用瞬态动力学结果进行接送系统的疲劳损伤及寿命分析,得出整个系统的最大损伤与最小寿命;建立夹持机械手模型,利用ANSYS对其进行静力分析。最后由数据得出整个系统的安全性结论。
2016年01期 No.299 108-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 558K] [下载次数：105 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：209 ] - 王东立;梁宏斌;
随着熔融沉积制造(Fused Deposition Modeling-FDM)在模具行业上的进一步应用,提高模具的精度和强度成为其首要解决的关键问题,但目前高的成型精度及良好的表面质量还难以保证。在对成型工艺参数分析的基础上,考虑了熔融沉积制造过程中层厚和成型角度两个主要影响成型精度和表面粗糙度的因素,建立了成型角度和层厚之间关系的数学模型,且对模型进行了MATLAB仿真,并利用Pandey所提出的表面粗糙度模型对所建模型进行了验证。此模型为提高模具表面质量及强度提供了理论指导,同时促进了砂型用模快速制造的发展。
2016年01期 No.299 112-114+118页 [查看摘要][在线阅读][下载 650K] [下载次数：290 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：186 ] - 李婷婷;王宗彦;吴淑芳;李彬;
现代制造企业在发展过程中,模块化产品要面临设计周期、设计成本、客户要求等各方面的挑战,桥式起重机小车架结构型式固化程度高,主要由钢板拼装焊接而成,属于典型的模块化产品。以160t桥式起重机小车架为例,借助VB6.0、SolidWorks2011、ANSYS12.0等工具,运用APDL语言建立了小车架的有参数化有限元模型,并对小车架进行强度和静刚度分析。将参数化有限元分析方法应用于桥式起重机小车架的结构设计中,开发了小车架参数化有限元分析系统,提高了桥式起重机小车架设计效率与质量。
2016年01期 No.299 115-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 586K] [下载次数：223 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：207 ] - 崔广健;孙登月;
压下螺纹副是电动压下装置的核心部件,其规格参数不仅决定螺母自身的大小,更会影响机架的总体尺寸。采用Abaqus有限元模拟的方法对不同规格的压下螺丝螺母模型进行有限元分析。研究螺母在矫直机工作时,各螺牙齿根处应力大小的分布以及螺母的最大应力。发现当螺母高度达到一定值后,增加高度对于减小最大应力影响不大。通过比较不同规格尺寸的螺母应力,选取合适的规格参数,以减小螺母高度,并且进一步修正螺母高度与外径的经验公式。这对降低设备高度和相关设备的压下装置设计具有指导意义。
2016年01期 No.299 119-121+125页 [查看摘要][在线阅读][下载 616K] [下载次数：100 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：200 ] - 苏国胜;郭延阔;孔凡东;杜劲;
蠕墨铸铁是内燃机主要结构材料之一,是一种较难加工材料。针对蠕墨铸铁加工中切削温度高、刀具磨损严重等难题,提出在切削液高压喷射条件下对蠕墨铸铁车削加工的方案。即在切削液不同喷射路径、不同切削速度条件下,结合干切削对比,研究了高压切削液对刀具后刀面磨损量影响试验,并用超景深三维显示系统对在不同喷射路径下的刀具前后刀面磨损形貌进观察分析。通过试验表明:在不同喷射路径下,高压切削液从后刀面喷射比前刀面喷射对减少后刀面的磨损量效果好。对于前、后刀面磨损形貌,切削液高压喷射冷却润滑能很好的抑制前刀面月牙洼磨损,同时能有效降低后刀面的粘结氧化等热化学磨损,较好的延长整个刀具寿命。在不同切削速度干、湿切削对比,高压湿切削对后刀面减磨效果会随着切削速度升高而增大,在切削速度V_c=300m/min减磨效果最明显。
2016年01期 No.299 122-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 628K] [下载次数：263 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：133 ] - 高延峰;刘彬彬;胡翱;
对近α高温钛合金BTi-6431S铣削加工切屑的三维微观形貌进行了研究。分析了切屑自由面、背面、侧面和顶面的形貌及组织结构的特征。结果表明,切屑的自由面主要由主截面和角截面组成,主截面是由底切削刃形成,角截面是由角切削刃和侧切削刃形成,主截面褶状结构的频率远大于角截面,而角截面的褶皱程度更大。在切屑背面可以观察到角切屑刃和底切削刃形成的交线。切屑的顶面呈现出明显的锯齿状,且切屑的锯齿化程度随着进给量的增加而增加,使锯齿形切屑向单元切屑转变。在低的进给量下,剪切带内的α相和β相结构被拉长,沿剪切方向取向,随着进给量的增加,剪切带中的β相转变为α相。
2016年01期 No.299 126-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 728K] [下载次数：164 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：201 ] - 张鑫宇;关丽坤;李志星;
在连铸连轧设备钢包回转台回转过程中,回转支承起到非常重要的作用。目前不同工况下,大型三排滚柱式回转支承的接触强度有限元分析还不够全面。根据钢包回转台回转支承的结构特点、受载情况和轨道接触情况,利用有限元分析软件ANSYS建立局部结构的有限元模型,进行接触强度分析,得到两种工况下应力云图和应力分布特点。同时验证了三维接触模型的网格划分、接触算法、载荷(受力分析)和约束的施加等研究方法的正确性。为提高其承载能力、使用寿命、进行优化设计及动力学分析提供基础。
2016年01期 No.299 130-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 578K] [下载次数：190 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：173 ] - 马廉洁;陈杰;单泉;田俊超;
通过氟金云母高速点磨削实验,测试了工件已加工表面硬度,分析了表面硬度分别随五个点磨削工艺参数的变化趋势。基于粒子群算法改进的BP神经网络进行预测,结合最小二乘法进行数值拟合,分别建立表面硬度关于各工艺参数的一元模型,以相关系数检验模型精度,结果表明一元模型具有较高可靠性。以一元模型为基础,提出多元模型。基于正交实验结果和粒子群算法,对多元模型进行优化求解,并通过验证实验,证明多元模型具有较高可靠性。
2016年01期 No.299 133-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 656K] [下载次数：96 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：181 ] - 张子凯;唐秋华;张利平;林斌;
针对大规模混流U型装配线平衡问题,提出一种基于多级随机分配编码的改进遗传算法。算法在编码阶段考虑操作间优先关系,采用多级随机分配编码方式,将大规模混流U型装配线问题转化成中规模或小规模混流U型装配线问题。该编码通过避免不可行随机解的产生,在编码阶段提高可行解的比率。同时,采用基于层级的单点交叉方法,在保证可行性的前提下,提高种群的多样性。算法在降低计算复杂度的同时也能准确求出问题较优解。对比实验结果表明所提出的算法能快速有效求解大规模混流U型装配线平衡问题。
2016年01期 No.299 137-139+143页 [查看摘要][在线阅读][下载 670K] [下载次数：295 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：22 ] |[阅读次数：206 ] - 单以才;何宁;
研究了叠层方式对大螺距螺旋铣孔航空叠层构件制孔质量的影响。通过对叠层方式影响大螺距螺旋铣削CFRP/Ti6Al4V叠层构件的简要分析,制定了叠层次序和叠层夹紧两种优化方案,并进行了相应制孔试验。分析发现,大螺距螺旋铣削CFRP/Ti6Al4V叠层构件应优选CFRP侧切入,若必须从Ti6Al4V切入时,则应选取传统钻削。层间夹紧既改善了CFRP/Ti6Al4V贴合面处孔径精度和孔口缺陷,也能避免了层间缝隙残留切屑,明显优于叠层未采取夹紧时的加工结果。研究成果为合理制定CFRP/Ti6Al4V叠层构件一体化制孔工艺和结构设计提供了参考。
2016年01期 No.299 140-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 759K] [下载次数：170 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：138 ] - 康会峰;黄新春;牛亚洲;
选用超强度钢作为磨削对象,采用单颗磨粒磨削划痕实验法对微晶刚玉磨料与白刚玉磨料(WA)进行了对比磨削实验,给出了实验设备,采用单颗磨粒磨削划痕实验法进行了实验,得出了表征磨粒磨损特性的t-n曲线,并对实验结果进行了分析,最后得出结论当初始划痕磨削深度a_g=0.008mm,磨削速度v_g=20m/s时,微晶刚玉磨料的破碎率及磨损速率均较低,与普通白刚玉磨料相比微晶刚玉磨料更适用于磨削诸如超高强度钢这类难磨材料,并且微晶刚玉磨削超高强度钢时,在磨粒顶部磨损平面上不存在粘附物,未出现粘附磨损。
2016年01期 No.299 144-147+150页 [查看摘要][在线阅读][下载 919K] [下载次数：211 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：159 ] - 王鹤;李辉;王鑫;李雪;
在工程陶瓷电火花加工过程中,电参数与表面粗糙度之间具有高度的非线性关系,很难在两者之间建立精确的数学模型来预测其加工效果。针对这一问题,提出了将模糊控制理论和神经网络技术相融合的智能控制方法,采用多个输入单输出的模糊控制神经网络结构,建立了工程陶瓷碳化硼电火花加工的数学模型来预测其工艺效果。该模型能够很好地反映出电参数与表面粗糙度之间的非线性关系。通过实验值与网络模型的预测值之间的比较,验证了该模型具有较高的预测精度,证实了模型的可靠性和有效性。
2016年01期 No.299 148-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 593K] [下载次数：130 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：162 ] - 刘一扬;刘玲玲;王雪梅;
气密性是工业中密封器件一项关键指标,而泄露检测是是保证气密性的方法之一,随着科学技术的不断进步,差压泄漏检测法因其检测精度高,能够实现定时定量检测等优点正在逐步替代传统的依靠工人主观判断的水检冒泡法,成为了未来漏检行业的主要方法。通过差压原理并结合现有气密性检测技术及设备,研究设计了高精确的汽车驱动桥壳总成气密性自动检测试验台。通过对机械结构的整体设计及优化,使该试验台具有更好的通用性和稳定性;通过设计全新的检测系统和气动控制系统来提高了试验台的测量精度;并通过PLC控制系统与触摸屏的通信实现了人机交互式操作,简化试验过程,降低了该试验台的生产成本。
2016年01期 No.299 151-153+157页 [查看摘要][在线阅读][下载 705K] [下载次数：156 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：165 ] - 韩冰;云昊;陈燕;应骏;
为了改善普通磁力研磨超硬精密Al_2O_3陶瓷管内表面研磨效率低且加工纹理不均匀的问题,提出了一种振动辅助磁力研磨的技术。采用曲柄滑块振动机构辅助磁力研磨,对比施加振动前后表面加工质量和加工效率的变化,通过单因素试验分析了振幅和振动频率对表面加工质量和加工效率的影响规律。试验结果表明:振动辅助磁力研磨实现了对超硬精密Al_2O_3陶瓷管内表面的高效精密加工,相比普通磁力研磨,经过50min的加工,表面粗糙度Ra由平均1.1μm降至0.15μm以下,加工效率提高60%;采用高频率小振幅的振动更有利于加工效率和表面加工质量的同时提高。
2016年01期 No.299 154-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 767K] [下载次数：233 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：201 ] - 吴永明;戴隆州;罗利飞;
针对产品族混合装配线平衡问题,建立了产品族装配线平衡模型,提出了一种改进的双种群遗传算法对产品族装配线进行优化。首先,通过研究分析产品族装配线的特点,重点考虑了作业之间的相关性;在遗传算法优化过程中,以最小化工作站数、最小化站间和站内负荷指数为优化目标,通过新译码方式弥补传统译码方式的不足,并在双种群中进行个体交换,提高了种群多样性,加快了算法的搜索速度和优化效率。最后,通过小型轮式装载机产品族装配线的平衡优化问题进一步验证了该算法的有效性和可行性。
2016年01期 No.299 158-160+164页 [查看摘要][在线阅读][下载 686K] [下载次数：286 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：161 ] - 李飞;张芙铭;丁若修;谢华龙;
智能仿生腿是一种能够最大限度模仿人体健康腿运动的高级智能下肢假肢。当假肢穿戴者从事跑步、打网球等复杂运动时,运动对假肢关节的冲击和震动将大幅增加。为提高假肢抗冲击、震动性能,将人体膝关节半月板结构引入假肢膝关节。分析了人体膝关节的解剖结构和功能,进行了智能仿生腿膝关节机械机构设计,基于ANSYS对假肢膝关节半月板结构的抗冲击、震动性能进行了有限元分析。结果表明:半月板具有承载负荷的能力并具有缓冲吸震作用。
2016年01期 No.299 161-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 787K] [下载次数：330 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：155 ] - 赵世婧;卢慧娟;艾佳琨;
自动变速器在矿用汽车中应用普遍,根据矿用汽车纵向动力学方程,建立完整的传动系统动力学模型,以燃油消耗率和运行时间作为目标函数,应用动态规划算法规划某型矿用汽车换挡控制策略。对比不同步长、不同初始状态的仿真计算结果,分析动力性及经济性对换挡规律的影响。进一步调整模型中约束,优化规定运行时间下的燃油消耗量,得到兼顾车辆动力性及经济性换挡规律。优化结果表明了燃油消耗的增加与运行时间减少的定量关系,研究方法和研究结果可以应用于实际设计研究。
2016年01期 No.299 165-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K] [下载次数：129 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：182 ]
- 李支茂;谌永祥;李双跃;荣云;
针对小型水泥厂包装线的自动化改造,研制了一种基于工业机器人的柔性水泥包装系统,根据水泥包装的工艺流程设计了自动化控制系统,包括硬件设备与控制方案。硬件结构主要由S7-200可编程逻辑控制器(PLC)、模拟量模块、数字量模块、空气开关等组成,通过PC/PPI电缆与上位机进行通讯。控制方案详细介绍了张袋机构的循环供袋控制、工业机器人控制、装料控制和输送机构控制等关键技术,利用组态王软件设计了人机交互界面,实现了对系统的远程控制与实时监测。实验结果表明该系统自动化程度高、稳定可靠,可极大地提高水泥包装效率和改善操作人员的工作环境。
2016年01期 No.299 169-171+175页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K] [下载次数：253 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：20 ] |[阅读次数：189 ] - 刘超;王续跃;孙建立;杨连文;
基于一种新颖的内置导轨弯管内表面铣削加工装置,建立针对弯管内表面加工粗糙度预测的球头铣刀铣削加工仿真数学模型,并采用MATALB进行仿真加工计算与微观几何形貌绘制。通过等切削参数实验验证模型有效性,对比表面轮廓仪观测的实验加工表面与模型计算输出的表面微观几何形貌特征,二者呈现相同的变化趋势,且粗糙度值Ra相对误差最大为15.7%,在允许范围内。模型可信度高、可靠性强,对研究弯管内表面加工粗糙度的影响因素有一定理论指导意义。
2016年01期 No.299 172-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K] [下载次数：116 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：152 ] - 吴焱明;靳杉;连杰;吴彬;
如今,医学临床血型鉴定和交叉配血实验中微柱凝胶检测技术得到广泛应用。然而,目前国内对微柱凝胶法的应用主要还停留在人工处理阶段。为此,开发了自动血库控制系统,对于不同类型微柱凝胶卡的检测实现了工作自动化、智能化。PLC作为下位机,实现了对自动血库系统各部件的单独控制。工控机作为上位机,完成了对下位机功能调用,以及对检测卡的拍照判读和判读结果的编辑存储,减轻了手动工作量,大大降低了对操作人员的技能要求。同时生成了完善的检测结果数据库,以便数据的查找和存储。
2016年01期 No.299 176-178+182页 [查看摘要][在线阅读][下载 468K] [下载次数：95 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：163 ] - 周松霖;蔡长韬;周彦君;马飞达;
随着印刷电路板(PCB)钻孔精度要求的提高,对由直线电机驱动的工作台提出了多孔结构设计的新思路。论文对比分析了原有工作台的结构(加强筋结构)和改进后的工作台蜂窝结构。结果表明,多孔蜂窝结构在静力学分析和模态分析都优于原结构。同时,在此基础之上,对蜂窝结构进行参数优化,参数优化后的机床工作台更加的轻量化和高比刚度。将蜂窝结构运用到机床工作台中,提高PCB数控钻床的加工精度和效率有很好的效果,具有重要的工程实际意义。
2016年01期 No.299 179-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 485K] [下载次数：195 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：226 ] - 张一文;高宏力;毛润;李世超;
测力轮对标定试验台在进行轮对标定试验时,需要先将轮对移动至钢轨面上,然后在对其进行加载,其中移动和加载的同步性都将影响标定结果的精度。在分析多种同步控制技术优缺点的基础上,结合轮对标定试验台加载的特点,将其分为位置同步和力同步两个环节,分别应用主从式和交叉耦合式同步控制。同时对不完全微分PID控制算法进行了改进,作为各个控制器算法。该方式很好的分离了位置同步和力同步两个过程,根据过程特点充分利用了相应同步控制方式。试验结果表明,该控制方式和新型改进PID的综合应用,很好的提高了系统的同步性能和控制精度,加快了响应速度,同时也避免了复杂的控制算法。
2016年01期 No.299 183-185+189页 [查看摘要][在线阅读][下载 622K] [下载次数：81 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：158 ] - 曹林攀;易际明;谢传禄;陈沼欣;
由于工件的定位误差以及坡口加工误差导致离线编程中事先规划的运动路径和实际路径存在偏差,针对上述问题提出一种基于激光传感器获取焊缝信息自适应调整焊枪位置和姿态来纠正上述偏差的方法。首先从IGES格式文件中提取表示焊缝位置的图元信息,采用等弧长原则对曲线图元进行离散,并用直线插补方式指导激光传感器对工件扫描。根据扫描获取的焊缝位置信息自适应修正机器人目标点的位置和姿态并再次对工件扫描,获取工件坡口特征信息。最后根据坡口特征参数及焊接工艺的要求,确定其它焊道的偏移量,对修正后的基路径偏移及对焊枪姿态的调整,实现多层多道焊路径自动规划。
2016年01期 No.299 186-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 640K] [下载次数：360 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：151 ] - 姜道伟;袁亮;
在智能移动机器人的定位和导航系统中,路径规划是其中的核心问题。传统的A*算法是一种基于栅格的最小路径方法,通过这种方法得到的路径与实际中的最小路径相比,存在路径长、多拐点、不平滑等缺点,不利于双轮差速机器人的运动。在这里,利用Floyd算法将A*算法进行优化,缩短A*算法得到路径的长度,降低A*算法的拐点,利用圆弧平滑方法将拐点处进行光滑处理,最终得到一条适合双轮差速机器人的行驶路线,降低路径长度约4%~10%,减少累计转折次数约66%~80%。
2016年01期 No.299 190-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K] [下载次数：304 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：143 ] - 游达章;肖哲;李秋实;
设计了一种基于STM32F103的嵌入式消失模切割数控系统,系统包含文件管理、G代码解释、插补控制和人机交互等模块。系统能够从G代码文本提取加工参数与控制参数,采用插补算法实现对执行结构的控制,完成对聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)的切割成型。为保证执行的实时性,系统对G代码采取了预处理方式处理,采用了定时器驱动。该控制系统方案结构简单,成本低廉,扩展方便,移植容易,对于制造消失模切割机这种精度要求不高的数控系统有参考意义。
2016年01期 No.299 194-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 512K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：156 ]
- 顾嘉;吴聪;熊根良;杨绍淋;
计算机仿真技术是分析、评价、设计和改进日趋复杂的现代生产系统的重要工具。针对空调内机装配生产线的仿真及优化问题,首先简述了系统仿真定义及FlexSim软件特性,随后以某空调内机实际装配生产线为研究对象,先根据实测作业时间、评比系数和宽放率给出标准工时,再基于FlexSim仿真软件进行实际装配线建模及分析并指出其存在的瓶颈。由此基于5W1H和ECRS工业工程优化技术进行工序撤并、瓶颈消除,并提出一套装配线优化配置方案。最后再次分析和应用FlexSim仿真优化后的装配线模型以便验证方案的有效性和可行性。仿真实验及实践结果表明,该优化方案的实施可显著提升目标装配线的生产效率并提升经济效益。
2016年01期 No.299 198-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 589K] [下载次数：324 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：220 ] - 顾涛;何辉波;李华英;李丽;
根据风电齿轮箱设计的要求和工作的特点,对齿轮传动系统的优化问题进行了研究。建立了以齿轮的过度曲线干涉和齿轮传动的功率密度等作为约束条件,以追求体积最小为目标的优化设计数学模型,利用Matlab的优化工具箱进行优化,并对实例进行分析。在此基础上,应用Romaxdesigner软件建立虚拟样机模型,在考虑齿轮重量的条件下对齿轮传动系统进行了谐响应分析。研究结果表明:优化后的体积减小了23.35%,减少了制造成本,使结构更紧凑;采用Romaxdesigner和优化分析结合,大大提高了设计的效率和质量,为风电传动系统的轻量化设计提供了理论依据。
2016年01期 No.299 202-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 613K] [下载次数：287 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：211 ] - 郭永明;陆静平;战艺;
机械式自动变速器(AMT)取消了离合器踏板,离合器的接合与分离由电子控制单元(ECU)驱动电机带动涡轮蜗杆自动完成。AMT叉车起步控制研究的关键问题是保证叉车平稳起步的同时将滑磨功降到最低。离合器的接合是非线性、动态的过程,受驾驶员意图、坡道等许多因素的影响,难以用数学模型来描述。因此采用模糊控制策略对叉车离合器起步过程进行研究,通过建立模糊控制器输出离合器的接合速度和半接合点,并通过图形用户界面(GUI)进行仿真分析。仿真结果表明所制定模糊控制策略能保证叉车起步的良好品质,起步时叉车离合器对内外部条件的变化具有高度的灵敏性。
2016年01期 No.299 206-208+212页 [查看摘要][在线阅读][下载 495K] [下载次数：101 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：129 ] - 喜冠南;孙春亚;李健;唐通鸣;
为了提高电液伺服泵控系统位置控制精度,将液压缸位移行程分为快速、中速和慢速三段分别控制。设定液压缸目标位移为180mm,采用三种位置控制方法进行实验研究:1.对三段行程分别实施PID控制,即分段PID控制方法 2.对三段行程分别实施恒定流量和压力控制,即速度分级控制方法 3.对第一、第二段实施PID控制,第三段实施恒定流量和压力控制,即复合控制方法。实施分段PID控制时,位置误差控制在(±0.05)mm以内,约3.22s达到目标位置;实施速度分级控制时,位置误差控制在(±0.04)mm以内,约2.41s达到目标位置;实施复合控制时,位置误差控制在(±0.03)mm以内,约3.81s达到目标位置。实验结果表明:分段PID控制时第三段行程液压缸速度不可预知,易产生较大位置误差;速度分级控制时,第三段行程恒定流量和压力输出保持了液压缸的持续稳定运行,运行时间最短;复合控制时位置精度最高,但液压缸稳定时间最长。
2016年01期 No.299 209-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 487K] [下载次数：380 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：215 ] - 杨延璞;顾蓉;
为有效辅助工业设计师进行运动型多功能汽车(Sport Utility Vehicle,SUV)的外形设计,以SUV侧面轮廓外形为研究对象,分析了SUV外形基因构成,从阈值约束与逻辑约束两方面分析并建立了设计约束空间,以Pearson相关系数对基因节点间相关性进行计算,通过软阈值相关性划分,获取具有强相关与较强相关关系的基因节点,并分别计算其连接度。基于对用户满意方案的相关性分析,构建了基因节点连接图,获取了SUV外形设计中的关键基因,所得结果基本符合设计师的认知。
2016年01期 No.299 213-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 448K] [下载次数：179 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：143 ] - 燕必希;董明利;陈萌;
工件自动配准在柔性生产装配中至关重要,其中装配工件CAD模型数据和实测点云数据的配准是关键技术之一。针对装配工件和CAD模型的配准问题,提出了一种基于工件四特征点的粗配准算法。获得配准物体CAD模型数据和实测点云数据后,该方法包含四步:点云数据取样,特征四点集提取,特征一致四点集寻找,计算变换一致性矩阵。以正方体为模型的仿真实验结果显示该配准方法正确可行,以维纳斯石膏像作为实验对象进行配准实验,当点云数据为80000点时,点到点的误差均值为0.0622mm。该算法稳定,配准结果可以作为精确配准算法ICP(Iterative Closest Point)等的叠代初值。
2016年01期 No.299 217-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 540K] [下载次数：133 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：213 ] - 张萌;于金朋;
建立了高速车体与吊挂设备的动力学模型,分析了车体与设备的谐振特性,得到了二者之间的频率关系。根据整备模态测试结果,分析了车体与吊挂设备在垂弯、扭转、菱形三种工况下的幅频特性,并分析了不同的弹性悬挂刚度下车体及设备测点的位移响应,从而得到车体与设备的谐振频率点及弹性悬挂刚度取值范围,有效降低车体及设备的谐振水平,为高速车体及吊挂设备的设计及选择提供参考和依据。
2016年01期 No.299 221-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 721K] [下载次数：75 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：129 ] - 管腾飞;韩捷;李永耀;李凌均;
Wigner高阶谱作为分析非高斯信号的重要工具,其实现了时域和频域的同时分析,能有效提取信号的非线性特性。但常规Wigner高阶谱以单通道信号为研究对象,不能全面反映转子的特征信息,并且基于同一截面不同通道信号的分析结果也会不一致。为解决这个问题,以全矢谱技术为基础,对同源双通道信息进行融合,给出了一种矢Wigner三谱切片分析方法,并完成了仿真分析,通过齿轮故障实例验证了所给出方法的有效性,为转子特征提取和故障诊断提供了一种可用方法。
2016年01期 No.299 225-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 533K] [下载次数：125 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：285 ] - 陶俊杰;臧红彬;蔡勇;
设计了一种具有平面内3自由度全方位移动,并且能够被动自适应越过轮子直径1.5倍垂直高度障碍的机器人。该机器人采用六个独立驱动轮控制。车身上采用四个Mecanum驱动轮矩形布置,使越障机器人具有平面内的全方位移动功能。前、后轮采用全向轮,使其能够在原地转弯和横向移动时候与地面保持滚动状态,减少轮子滑动摩擦。运用MATLAB软件对其前轮子中心坐标编程,找出其运动轨迹,并优化越障四连杆设计尺寸大小。最后对整个机器人系统在平面内的直行、横行、原地转弯、爬楼梯以及起伏路面运动等功能进行了虚拟样机系统仿真验证。仿真结果表明:该越障机器人机构设计合理,具有全方位移动和越障功能强的特点。
2016年01期 No.299 228-231页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K] [下载次数：465 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：24 ] |[阅读次数：212 ] - 王源博;赵晓霞;任庆祝;李朋;
针对某大展弦比、上单翼、低速飞机,利用数值模拟技术,对其机翼上反角的空气动力特性进行研究。数值模拟结果表明:机翼上反角对该类飞机升阻特性及俯仰力矩特性影响较小,上反使升力略有损失;对横航向空气动力特性影响较大,尤其是对横向静稳定性影响较为显著,上反角每增加1°横向静稳定性Clβ约增加18.7%,而下反角则降低了横向静稳定性;对航向静稳定性略有影响,上反角使Cnβ略有降低,下反角使Cnβ稍有增加。以上结论可作为同类飞机初步设计或改进改型时的参考和依据。
2016年01期 No.299 232-234页 [查看摘要][在线阅读][下载 641K] [下载次数：315 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：142 ] - 余晓兰;牛玉会;郝明;姜芳芳;
针肖像机器人绘画问题,为探讨和研究肖像机器人运动学和插值方法,利用各关节连杆的相对关系得到了正、反运动学描述。首先,规定了Home初始位,同时利用MDH法建立了坐标系,分析了其结构及连杆参数。然后,利用MATLAB数学工具箱验证了运动学求解算法的正确性。最后,讨论了双三次插值在机器人路径规划中的应用,利用该算法对示教路径进行插值以消除了机器人运动过程中的不连续现象。实验结果表明,运动学算法和插值算法具有很好的鲁棒性。
2016年01期 No.299 235-237+242页 [查看摘要][在线阅读][下载 717K] [下载次数：168 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：165 ] - 张青雷;黄魏平;陈堰芳;
以周向均布拉杆转子为研究对象,综合考虑温度载荷和离心载荷的耦合作用,采用有限元法对拉杆转子启动、稳定运行与停机过程的耦合应力进行计算,依据Miner累积疲劳准则对转子不同启停工况下的疲劳寿命进行分析。研究结果表明:在启动与停机过程中透平鼓筒内倒角处应力集中明显,是拉杆转子疲劳损耗的危险位置;不同工况转子疲劳损耗存在明显的区别,其中冷态启停工况下的寿命损耗最大,每次启停的损耗达到了0.116%,温态启停每次损耗为0.056%,热态启停工况寿命每次损耗仅为0.032%。研究可为周向均布拉杆转子的设计制造及其疲劳寿命的预测提供参考。
2016年01期 No.299 238-242页 [查看摘要][在线阅读][下载 779K] [下载次数：155 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：268 ] - 周军超;田建平;廖映华;祝军军;
根据膜片弹簧的结构特点,建立以膜片弹簧在摩擦片磨损极限内仍然有可靠的弹簧预紧力和驾驶员轻便型为共同优化目标函数的双目标函数模型的数学模型。根据此模型,提出一种改进的算法,即将遗传算法与复合形法合而为一。最后,通过对某宽体矿用车膜片弹簧优化模型进行实例分析,并与其他优化方法进行比较分析。研究结果表明,利用新的算法计算出的膜片弹簧具有更好的压稳性和操纵轻便性。
2016年01期 No.299 243-245页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K] [下载次数：160 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：180 ] - 杜晟;王卫兵;
针对栽植部件与土壤接触条件下的运动学特征进行研究。以吊篮式移栽机的栽植机构为例,应用ADAMS软件建立虚拟样机,在对鸭嘴与土壤的接触过程分析的基础上,建立鸭嘴与土壤的接触模型,对栽植机构作业过程进行仿真模拟,分析其运动学特征。对比分析理想条件下线速度与平动速度的速比λ<1、λ=1、λ>1三种不同速比取值时鸭嘴的轨迹和速度曲线图,以及接触条件下三种速比取值时的鸭嘴轨迹和速度曲线图。结果表明,在考虑鸭嘴与土壤存在接触的情况下,吊篮式移栽机鸭嘴的运动轨迹、鸭嘴最低点处的速度曲线图均与理想状态下存在较大差异。分析差异产生的原因,是因为接触条件下存在额外的转动作用,给出了在接触条件下,吊篮式移栽机满足零速投种要求的速比范围λ≥0.68。
2016年01期 No.299 246-249页 [查看摘要][在线阅读][下载 704K] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：201 ] - 王铫荣;孙文磊;何丽;刘建爽;
针对弧齿锥齿轮及网络化协同设计与制造领域的先进思想与方法,构建了基于Web Services的弧齿锥齿轮齿面协同设计系统的基本模型。首先,以弧齿锥齿轮中主流的仿真加工建模为手段设计了通用的弧齿锥齿轮齿面设计的全生命周期流程。然后,基于该流程提出了实现协同的多种关键技术,如协同仿真技术、优化设计技术和相关的支撑系统如信息集成系统、设计监控系统、零件库系统。最后,搭建了弧齿锥齿轮齿面协同设计系统集成平台的基本框架,以此实现高效、高精度、高柔性化的弧齿锥齿轮的协同设计。
2016年01期 No.299 250-252+257页 [查看摘要][在线阅读][下载 684K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：168 ] - 彭惠;石端伟;王可;汪勇波;
利用ANSYS建立了三峡升船机小齿轮托架机构有限元模型,并进行了动力学分析。前10阶模态分析结果表明:影响小齿轮托架机构动态特性的主要振型为前4阶,其固有频率分别为9.497Hz、15.779 Hz、15.985 Hz、27.383Hz。考虑垂直风载,误载水深等6项载荷,在承船厢上升/下降运行时的正常制动/紧急制动/正常启动6种工况下,对小齿轮托架机构进行了瞬态响应分析,结果表明:在承船厢下降运行的正常启动工况下,小齿轮托架机构承受最大载荷,最大Von Mises应力为217.89MPa;小齿轮轴中部铅垂方向最大变形为7.24mm;液气弹簧的峰值载荷为477.83k N,未超过升船机正常运行时的设定值732k N,液气弹簧将不发生动作。验证了三峡升船机小齿轮托架机构的动态特性及其强度、刚度均满足设计要求。
2016年01期 No.299 253-257页 [查看摘要][在线阅读][下载 687K] [下载次数：245 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：220 ] - 冯琦;王宗彦;王凡;陆春月;
针对某型重卡平衡悬架结构存在V型推力杆安装困难和结构冗余、质量大的问题,根据企业需求,改铆接横梁为整体铸造式横梁并且不改变原有平衡轴支架铸造工艺的前提下,对其结构进行综合优化设计。为满足制造工艺和装配工艺要求,先确定了其基础结构模型;以此为优化对象,在极限工况下,以降低结构总质量为目标,以结构强度为约束条件,对平衡悬架系统进行拓扑优化设计;根据拓扑结果,应用形状和尺寸优化方法并结合铸造工艺和设计经验对其结构进行详细设计,得到了最终的综合优化设计结果。优化后结构,在符合企业工艺要求的同时解决了实际装配问题;在满足强度的前提下,达到了轻量化目标,这对平衡悬架的结构改进有重要的参考价值。
2016年01期 No.299 258-261页 [查看摘要][在线阅读][下载 726K] [下载次数：350 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：215 ]