- 李刚;黄亮;单鹏;
针对四轮独立驱动轮毂电机电动车ABS与再生制动的协调控制问题,提出一种新的协调控制策略。进行了四轮独立驱动轮毂电机电动车再生制动控制原理的分析,主要针对高速紧急制动工况,合理分配前后轴制动力、合理协调液压制动力与再生制动力,在保证制动安全性和稳定性前提下,合理分配再生制动参与制动。应用Car Sim与Matlab/Simulink联合仿真搭建整车仿真模型和编写控制策略,选取紧急制动工况对设计的控制策略进行试验验证。结果表明:设计的控制策略通过合理分配制动力,在紧急制动工况下具有良好ABS制动性能同时有效回收再生制动能量。
2017年04期 No.314 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1027K] [下载次数:625 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:23 ] |[阅读次数:169 ] - 梅波;傅连东;陈亮;湛从昌;
分析了在液压缸活塞端部加工变形唇边实现压力补偿自适应变间隙密封的密封机理,并基于ANSYS有限元仿真软件对活塞唇边不同受载情况下的变形规律进行了仿真分析。设计了以高精度压力变送器和流量计进行压力和流量实时监测,以Lab VIEW编程和数据采集卡进行数据实时采集、处理并记录的液压缸内泄漏量测试系统。结果表明测试稳定可靠,验证了在活塞端部采用唇边式压力补偿自适应变间隙密封结构是解决当前常规恒间隙密封液压缸内泄漏量大的可行有效的办法。
2017年04期 No.314 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 503K] [下载次数:350 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:11 ] |[阅读次数:154 ] - 刘少北;曾涛;胡光忠;柳忠彬;
介绍了新型材料滤芯结构完整和过滤性能的测试与评价方法。滤芯结构完整性试验台可以很好的测定滤芯的初始冒泡点、群泡点、最大孔径及其位置,平均孔径,滤芯阻力等性能参数,最大孔径与平均孔径的比值可作为滤芯结构完整性可接受性的重要参考指标。DT-100多通试验台能测量全生命周期内的过滤精度、过滤比、流阻特性、纳污容量及过滤性能稳定性等滤芯性能参数,通过数据拟合模型,可对滤芯的寿命、过滤效率等重要参数做出预测。该方法也可适用于滤芯生产质量控制、新产品研发、用户产品质量复检。
2017年04期 No.314 10-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 244K] [下载次数:214 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:242 ] - 李欣欣;高全杰;胡亚男;汪朝晖;
在对轧机辊系结构稳定性和板形控制的研究中,辊间接触参数的分布和相互关系是其研究的基础和关键。以某硅钢厂ZR22BS-42型轧机辊系为研究对象,建立20辊森吉米尔轧机辊系力学模型,并对各轧辊进行受力分析。采用MFC(Microsoft Foundation Classes)搭建程序界面,首先计算了辊系静压状态下辊间接触力、接触力方向角以及各辊合力的大小,再对其分布关系进行了具体分析。利用有限元软件进行辊间接触应力仿真计算,通过对模型的有效简化,设置12个接触对,根据静压过程的受力特性确定辊系的载荷约束。最后,对比辊间接触的应力云图,定量确定了各辊间的接触应力大小,并分析了应力变化的趋势及相互关系。实验结果有利于指导轧机的压下和辊型调整。
2017年04期 No.314 13-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 608K] [下载次数:168 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:186 ] - 李娅娜;何本政;谢素明;
针对某动车组排障器的结构特点及材料的力学性能,建立排障器三维有限元分析模型,定义接触关系,考虑摩擦系数,进行预紧力及纵向压缩工况的接触非线性强度计算,给出了排障器的应力分布,计算得出各部件及焊缝安全系数均大于1.2,并进行试验验证,将仿真结果与试验数据进行对比分析,发现应力较大点发生在纵向螺栓连接件附近的焊缝处,其它部位焊缝应力值不大,两者整体的的变化趋势基本一直,误差范围在10%以内,表明计算建模的可靠性,为今后模型的优化改进方案提供参考依据。
2017年04期 No.314 18-20+25页 [查看摘要][在线阅读][下载 374K] [下载次数:229 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:199 ] - 龚永涛;肖涵;易灿灿;
共振稀疏分解是振动信号中脉冲成分提取的方法。与基于频率的信号处理方法不同,该方法同时参考频率和带宽两个因素,从而在分离信号不同成分的过程中能够很好处理信号不同成分的重叠问题。然而共振稀疏分解的分解效果受到品质因子Q、权重系数A以及拉格朗日乘子u的主观选择影响,针对此问题,将粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)应用到参数的选取中,通过粒子群优化算法的全局优化特点对实验参数进行自适应选取,进而实现振动信号的有效分解。将基于粒子群优化算法的共振稀疏分解应用到轴承故障信号的诊断中,证实了该方法的有效性。
2017年04期 No.314 21-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 406K] [下载次数:277 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:265 ] - 曹阳;时玉娟;吴国庆;李巧梅;
采用滑移网格技术对不同参数下的小型垂直轴叶轮瞬态流场进行了数值计算,着重研究了不同安装角、翼型、叶片弦长、叶片数对叶轮功率的影响,得出不同转速下使叶轮获得最大功率的最佳翼型、叶片安装角、弦长和叶片数,并通过吹风实验验证了最佳叶片数和最佳弦长时的垂直轴风力机具有较优的气动性能。
2017年04期 No.314 26-28+32页 [查看摘要][在线阅读][下载 532K] [下载次数:133 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:158 ] - 顾丽爱;刘丽杰;刘晓帆;
针对工程实践中电机转动惯量在线辨识方法中输入参数的异步性和噪声干扰,采用基于模型参考自适应的转动惯量辨识方法,并使用跟踪微分器对输入参数进行预处理来解决以上问题。对模型参考自适应和跟踪微分器这两种关键技术进行研究,为工程应用中普遍得不到理想转动惯量辨识结果的在线辨识方法提供了一个比较好的解决思路。实验表明:经过跟踪微分器预处理后,基于模型参考自适应的转动惯量在线辨识方法能获得比较理想的辨识效果,结果精确、辨识速度较快,具有良好的抗干扰性能。
2017年04期 No.314 29-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 214K] [下载次数:352 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:189 ] - 路东;
盘式制动器作为载重车辆重要的制动装置,其优化中存在诸多的模糊因素,这些因素对提高制动器的性能具有重要影响。基于盘式制动器的结构特点和制动过程特点,以制动器制动过程时间最短为主要优化目标,以制动盘厚度最小为次要优化目标,搭建盘式制动器通用设计的模糊优化数学模型。考虑到摩擦因数的不确定性及各约束边界的模糊性,运用模糊评判和模糊优化方法确定了摩擦因数及各相关参数。结果表明:通过模糊优化设计,制动时间显著缩短约5%,制动盘厚度也有所减小约9%;搭建盘式制动器试验台,对优化设计前后制动器制动时间进行对比,结果表明优化设计的有效性和可靠性,对盘式制动器的设计制造具有一定的实际指导意义。
2017年04期 No.314 33-36+39页 [查看摘要][在线阅读][下载 321K] [下载次数:299 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:173 ] - 李春明;
机械控制工程基础在大学课程体系当中占有重要的地位,其理论的补充与完善具有重要的工程应用价值。针对已经普遍存在而确实不妥的概念进行创新性改进。基于等效代换原则,实现了相加点与分支点互换,补充了两者不能直接互换的知识点;基于时代特征,将古典控制论和现代控制论分别规范化为简单系统和复杂系统控制理论;澄清了闭环和开环的定义;根据定义,将最大超调量和稳定裕度分别规范化为最大超调比和稳定裕量;分析了Nyquist图和Bode图的编排顺序,可按照两条思路理解等。这些创新点使该学科更便于学习和研究。
2017年04期 No.314 37-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 153K] [下载次数:206 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:165 ] - 刘洋;傅连东;卢艳;湛从昌;
基于间隙密封液压缸活塞表面菱形凹坑形貌,建立单个三维菱形织构的动压润滑模型及流体力学控制方程;应用流体力学软件FLUENT,采用超松弛迭代法对该织构的表面的动压润滑性能进行数值模拟分析。求解活塞在运动时的菱形凹坑表面对油膜压力和承载力的影响。结果表明:在液压缸活塞表面加工菱形织构,能够对油膜产生附加承载力,改善活塞表面润滑性能;在菱形织构无量纲深度e保持一定时,存在最优面积比为20%。在同一面积比情况下,无量纲深度e在0.012~0.018之间最优,且存在最优角度在(60~75)°之间。
2017年04期 No.314 40-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K] [下载次数:234 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:17 ] |[阅读次数:175 ] - 徐加辉;喜冠南;
为研究低雷诺数下后向台阶的流动与传热特性,建立三维稳态后向台阶的数值模型。采用Fluent设定控制方程和边界条件,模拟出三维后向台阶的流场和温度场。结果表明:当雷诺数Re一定时,台阶底面中心处的Nu由初始值快速到达峰值,再从峰值迅速减小,随着距离台阶越远,Nu值不断减小并趋于平缓;由于受到侧壁的影响,二维底面和三维底面中心处的努赛尔数峰值的差值会随着雷诺数的增加而增大。同时,三维模拟底面中心上的再附着长度会随着雷诺数的增加大于二维模拟的结果;三维台阶底面的再附着点的连线呈抛物线状,顶面的会出现对称的漩涡,侧壁的流动很不规则,三维台阶中心面处的流动具有二维特性;三维台阶底面的努赛尔数的最大值不是出现在中心线处,而是分布在两个侧壁的附近。
2017年04期 No.314 43-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 573K] [下载次数:218 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:206 ] - 董颖;赵迎生;
分析了发动机缓速器的工作过程,建立了发动机缓速器的数学模型,采用仿真计算及试验测量的方法对发动机缓速器的功率调整方法和制动性能进行了研究,结果表明,在任一发动机转速下,有一最佳的气门开度使发动机辅助制动功率达到最大,转速越高,此最佳气门开度越大,通过调整排气门的开度和排气蝶阀的开闭,可以实现发动机辅助制动时多种工作状态的转换,在同一转速下得到较大的连续变化的辅助制动功率,从而获得不同转速下的制动面工况,满足不同行驶条件下的辅助制动需求。
2017年04期 No.314 47-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K] [下载次数:72 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:126 ] - 李争;乜玮;聂雅盟;王群京;
为了解决仿生视觉用多自由度电机的驱动能力不足和定位困难的问题,提出了两种新型复合驱动式三自由度电机结构,分别采用有限元法、解析法求解分析其磁场和转矩。为了准确的说明复合驱动式三自由度电机的可行性,首先对两个不同结构分别建模,然后分析不同转子结构下的气隙磁密值,再结合计算结果绘制出气隙磁密的三维分布图,并给定子线圈通以不同电流,结合转动角度,获得转矩的三维特性,最后基于解析法在球坐标系下建立电磁系统的数学模型,将两种方法的求解结果进行对比验证。结果证明了电机结构的合理性,为进一步的设计与优化研究提供了理论基础。
2017年04期 No.314 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 511K] [下载次数:84 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:207 ] - 马希青;陈明辉;孙旋;
基于环形叶栅理论将二维叶片叶型转化为三维叶片,建立了叶轮叶片的三维模型。根据流体流动规律列出了叶轮连续方程、动量方程,使用FLUENT软件对方程进行了计算分析,数值模拟了叶轮三维湍流流场,获得了叶片表面压力云图、速度矢量图、叶片进出口边附近压力分布图和叶片安放角压力变化曲线。通过图形分析知,空蚀最严重位置出现在叶轮轮毂背面出口边附近。以效率最大、空化空蚀量最小建立目标函数,在MATLAB中进行计算求解,优化了叶轮进出口直径、进出口安放角。利用这种方法能够达到提高叶片泵的效率、降低叶片空蚀影响的目的。
2017年04期 No.314 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 277K] [下载次数:352 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:209 ] - 刘良;罗勇;刘福华;黄河;
独立式油气悬架在工程车辆上的使用,不仅为整车总体布置提供方便,也为车辆行驶平顺性和操纵稳定性的提升提供可能。根据油气悬架的特性和整车悬架的结构特点,建立油气悬架车辆半车动力学数学模型,在分析建模的基础上,应用考虑交互作用的正交试验法和极差分析法,以稳态转向不足转向度和质心垂向加速度均方根作为试验目标,研究前后油气悬挂缸缸径、阻尼孔径以及悬架充气量对对整车综合性能影响程度。结果表明,前后悬挂缸充气量的交互作用对整车操纵稳定性和行驶平顺性都有较大程度的影响;经过对前后悬架结构参数优化设计后,使得整车综合性能有所提高,尤其是车辆的行驶平顺性改善较为明显。
2017年04期 No.314 59-62+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K] [下载次数:264 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:15 ] |[阅读次数:238 ] - 蔡铁峰;朱枫;郝颖明;范慧杰;
彩色图像中,相邻像素间颜色是否相同包含景物的轮廓、纹理等信息。当相邻像素间颜色不相同但颜色差异小时,人眼会错误地感知像素间颜色相同,从而感知不到这对相邻像素颜色不相同所包含的景物信息。以图像中所有颜色不相同的相邻像素被人眼清晰感知到颜色不相同为目标,提出了一种彩色图像对比度增强方法。本方法在保真图像信息的前提下,尽量使所有颜色不相同的相邻像素间颜色差异拉大到人眼能清晰感知颜色不相同。区别于已有方法,本方法根据色调差与饱和度差确定像素间亮度需要拉伸的幅度。实验结果表明本方法能使图像中更多景物信息清晰地被人眼感知。
2017年04期 No.314 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 300K] [下载次数:144 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:165 ]
- 刘丛志;王铃燕;马卢平;任冰禹;
汽车操稳性对汽车安全性能起着至关重要的作用,精确建立整车动力学模型和获取车辆运动状态参数,可以提高汽车操稳性控制的鲁棒性。首先建立汽车电子机械制动系统模型及其三闭环控制系统,其次建立整车动力学模型,设计基于卡尔曼滤波算法的状态观测器对车辆运行状态进行最优估计。提出汽车侧偏与横摆联合控制策略,并引入分配系数实现对横摆角速度和质心侧偏角的联合控制。硬件在环试验结果表明,所建立的联合控制策略可有效地控制汽车的横摆与侧偏,有助于改善汽车的操稳性。
2017年04期 No.314 68-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 349K] [下载次数:142 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:194 ] - 张国栋;王铁;刘宝乾;陈澔利;
为了准确预测TY-2工程专用自卸车车架的疲劳寿命,提出了一种基于整车道路试验结合模态应力恢复的车架疲劳预测方法。基于有限元和试验模态分析,建立整车刚柔耦合动力学模型,并通过模型驾驶室地板加速度曲线与实车路试时采集的驾驶室地板振动加速度曲线进行对比验证了动力学模型的准确性。根据实际道路试验获得真实的激励输入,通过多体动力学仿真结合模态应力恢复理论,复现了柔性体车架所受的载荷信息。运用疲劳寿命分析方法预测了车架的疲劳寿命。结果表明该分析方法预测的疲劳寿命与工程自卸车实际情况吻合,对于车架结构的优化改进具有一定的参考价值。
2017年04期 No.314 73-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 449K] [下载次数:201 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:182 ] - 李烈;
掘进机是煤矿巷道掘进的主要设备,国内现有的掘进机主要依靠截齿截割,当煤岩硬度较大时,截割头振动剧烈,大大缩短了截齿的使用寿命。为了改善截割头的振动情况,在截割头上引入高压水射流辅助截齿截割,并对高压水射流掘进机截割头关键环节进行具体设计。研究发现,截割头上高压水射流配置方式包括四种:前置式、后置式、中心式和侧置式,其中应优先选择前置式,当水压达到40MPa时,截割头上一般可布置(5~15)个喷嘴,且优先布置在工作环境比较恶劣的球面与锥面的过渡位置。进行高压水射流掘进机截割头截割实验,研究表明所设计的截割头能有效降低截割头振动,当水压达到40MPa时,振幅平均值降低45.6%,且振动更加平稳。
2017年04期 No.314 77-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K] [下载次数:164 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:18 ] |[阅读次数:147 ] - 李晓鹏;王元刚;吴蒙华;赵福令;
对微细电火花圆柱电极损耗出现倒凹坑效应的影响因素进行研究。通常微细电火花电极损耗稳定后,加工端面为半球形,然而在特定的加工条件下,电极端面呈倒凹形状,微孔底端为山状突起,这种异常损耗会破坏电极形状精度而影响加工零件的尺寸精度。通过改变放电能量与放电间隙流体状态等微细电火花加工工艺参数,对比不同实验条件下电极端面形状损耗的变化情况,经检测,出现倒凹坑效应的微孔底端突起为电极材料沉积。实验研究结果表明:电极熔融沉积是电极损耗倒凹坑效应出现的主要原因。
2017年04期 No.314 81-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K] [下载次数:174 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:157 ] - 郑敏利;吴迪;杨琳;马卉;
针对模具型腔内外拐角铣削过程,分析球头铣刀铣削直线、内拐角、外拐角的切削层变化规律,建立了基于加工特征的铣削力预测模型。利用UG绘图软件建立了球头铣刀及工件的三维几何模型,并通过DEFORM-3D仿真软件对Cr12MoV模具钢的高速铣削过程进行有限元仿真,预测了球头铣刀在铣削直线段、内拐角和外拐角的铣削力,以及内外拐角时工件曲率半径对铣削力的影响。利用三轴数控加工中心进行高速铣削实验,实验结果表明:实验所得到的铣削力与仿真结果具有很好的吻合度,证明了铣削力理论计算模型的正确性,从而验证了仿真预测的准确性和可靠性。
2017年04期 No.314 85-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 429K] [下载次数:162 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:189 ] - 刘禹;冯守胜;
前盖组件是发动机中的重要承力件之一。它是由多种薄壁锻件、钣金件采用氩弧焊焊接而成的轴承座类零件,该类件具有结构刚性差、加工易变形、技术条件要求高等特点。通过对该零件结构特点和制造中出现问题进行分析,找出影响制造精度的因素,有针对性的采取措施及改变加工方案,从而突破此类零件加工中各项"技术瓶颈"。着重介绍通过控制余量均匀、装夹方式、切削参数、走刀方式以及定位基准精度高低等措施,阐述了该类零件在加工过程中是如何控制制造精度的,并取得了显著效果。
2017年04期 No.314 89-91+95页 [查看摘要][在线阅读][下载 235K] [下载次数:30 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:127 ] - 谭心;于长永;李璇;
侧隙锯片是一种具有良好应用前景的新型冷锯机圆锯片,具有节能并延长锯片使用寿命两大优点。现针对准1800mm冷锯机在锯切H型钢过程中,因锯片横向振动导致锯缝过宽、锯斜并产生过多锯切损耗等问题,利用ANSYS和MATLAB软件对空载条件下侧隙锯片和普通锯片不同位置节点的横向振动进行分析,并研究锯片转速、锯片厚度等参数对两种锯片横向振动的影响。结果表明:圆锯片两侧加工侧隙,在一定程度上能改善锯片的横向振动,为进一步优化锯片结构参数和锯切工艺参数提供理论基础。
2017年04期 No.314 92-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 377K] [下载次数:111 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:170 ] - 邱华荣;宋芳芳;莫海军;吕东亚;
行波管的工作环境恶劣,其结构的振动特性对寿命及可靠性有着重要影响。应用有限元分析软件对行波管进行模态分析,并通过模态试验实测了行波管的模态参数,得到行波管前四阶固有频率和振型。对比分析仿真和试验结果,仿真计算的模态频率偏高。应用Kriging模型构建固有频率与材料参数的关系,将试验结果作为目标进行材料参数修正。修正后的仿真模型的计算精度有了大幅度提高,行波管结构的固有振动特性得到更加真实地反映,为进一步研究其动力学特性提供了更加准确的模型基础。
2017年04期 No.314 96-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K] [下载次数:85 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:197 ] - 王祚鑫;贝绍轶;汪伟;
控制策略是判断增程式电动汽车性能好坏的的重要方面。针对一款增程式电动汽车,文章较详细地分析了增程式电动汽车常用的定点能量管理策略,并对增程式电动汽车动力系统中的关键部件进行了参数匹配。根据循环工况NEDC,以目标行程为约束条件,对增程式电动汽车发动机的开/关时刻进行仿真优化。仿真结果表明,通过对发动机开关时刻的优化,可以明显减少发动机的运行时间,有利于降低燃油的消耗和废气的排放,提高燃油的经济性。
2017年04期 No.314 100-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 283K] [下载次数:238 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:227 ] - 杨林;王少华;张亮星;高欢;
以串联可修生产线缓冲库存和可靠性为研究对象,基于生产协同性,建立了设备故障率服从指数分布、维修时间服从对数正态分布的串联可修生产线结构模型。根据生产线可靠性的不同要求,以平均修复时间的不同置信上限作为修复时间提出了最小缓冲库存、最大缓存的计算公式和对库存均衡条件进行了分析,通过实例验证了计算公式的有效性。继而推导出生产线可靠性与设备维修时间的数学关系,从而得知生产线可靠性不仅与引起设备故障的各种直接因素有关,还与维修水平、各缓存区实际缓存量、瓶颈单元的生产率以及故障设备在生产线的位置等因素有关,为实际生产提供了理论参考。
2017年04期 No.314 104-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K] [下载次数:167 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:203 ] - 谢英杰;罗会信;徐卫文;章勤奋;
针对某炼钢厂连铸车间铸造起重机主梁主腹板和横隔板的焊接部位出现的开裂现象,对主梁上盖板、腹板与隔板连接的主焊缝进行超声波无损探伤检测裂纹形态与分布情况,根据起重机实际工作条件和出现裂纹部位的受力状况,结合对危险部位的应力水平以动态应力的现场测试分析结构的力学性能和裂纹产生的原因,分析表明腹板产生裂纹部位抗疲劳强度不足。依据铸造起重机在一个工作循环下的应力信号,应用名义应立法结合Miner线性损伤累计理论计算铸测点部位的疲劳寿命,通过对危险部位疲劳寿命相对准确的估算,为设备的日常维护提供参考。
2017年04期 No.314 108-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 284K] [下载次数:160 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:189 ] - 张雪松;彭玉龙;魏金营;赵永杰;
B型钢作为一种新型建材,其成型工艺是由一个帽型和两个C型成型过程组合而成。通过对B型钢成型过程的理论分析,计算确定了B型钢的成型道次数,和每成型道次的加工参数,确定了B型钢的辊花图。采用ANSYSWorkbench有限元软件对B型钢的成型过程进行了仿真,分析了B型钢在成型过程中的应力应变情况,并对B型钢在成型过程中出现的问题进行了分析,提出了解决问题的办法,对生产实际具有一定的指导意义。并为B型钢冷弯成型的孔型优化等工作起到了一定的指导作用。
2017年04期 No.314 111-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 422K] [下载次数:156 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:160 ] - 莫远东;于兆勤;莫德云;连海山;
设计了一款应用于生物质压缩领域,以FPGA为控制核心,具有功率可调和频率自动跟踪功能的数字化超声电源。电源硬件电路采用KD301L芯片驱动半桥逆变主电路设计,并对电源设计了人机交互系统。以变步长扫频方法和Verilog HDL语言编写频率跟踪模块,实现电源的数字化频率自动跟踪功能。通过压缩生物质实验表明:电源能很好地驱动生物质压缩设备,并能良好实现功率调节、快速精准扫频和频率自动跟踪功能,其压缩得到压块的致密性比无施加超声更好。该电源能较好地应用于生物质压缩,在生物质压缩领域将具有较为广泛的意义。
2017年04期 No.314 115-117+121页 [查看摘要][在线阅读][下载 393K] [下载次数:93 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:177 ] - 李博;王崇楼;范植坚;杨海娟;
作为实现电解加工工艺的硬件,卧式电解加工机床是电解加工系统的核心。深孔工件在电解机床上的安装需要夹具进行夹持、定位,同时需要与电源正极相接,以便实现电化学阳极溶解的过程;而安装在拉杆前端的阴极在计算机程序的控制下,通过导向轮的引导来完成整个零件的加工;针对深孔膛线螺旋槽深、管身长、加工电流大,设计了机床专用夹具装置、导电装置、夹具导电装置、拉杆导向装置;通过对设计机床工装使用,切片零件产品的测量以及数据的分析,实践证明,机床工装合理的设计能够确保零件产品的最终成型。
2017年04期 No.314 118-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K] [下载次数:335 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:137 ] - 李厦;栾武;
根据砂轮表面磨粒磨削加工特性,提出时变分析方法。对单颗磨粒进行受力分析,采用概率统计方法控制磨粒尖端顶锥角度、磨粒平均直径进行时变,使磨削区域内参与切削、滑擦磨粒的数量等参数变化,实现磨粒时变,建立了切向超声振动辅助磨削力数学模型。试验研究表明:磨削力法向预测值与试验值误差在10%左右;磨削力切向预测值与试验值误差在15%左右;磨粒时变分析方法在切向超声振动辅助磨削中具有一定适用性,此模型能够精确预测磨削力。
2017年04期 No.314 122-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 341K] [下载次数:126 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:147 ] - 林歆悠;张少博;冯其高;
以某款电动汽车为研究对象,对动力系统进行参数匹配,采用高级车辆仿真器ADVISOR(Advanced Vehicle Simulat OR)选择中国典型城市循环工况进行性能验证,利用自动调整参数模块Autosize对电机功率、蓄电池组数和传动系统传动比进行优化,来降低制造成本和使用成本。并采用单一变量法研究蓄电池组数、电动机功率和传动系统传动比的选择对整车性能的影响规律,结果表明:蓄电池组数增加能够增加行驶里程,但是由于质量的增加而影响动力性提升;单方面增加电动机功率,在附着力约束范围内,能够有限提升动力性,但是对续驶里程不利;传动比的选择要均衡考虑动力性指标,合适的传动比将增加行驶里程,改善动力性。
2017年04期 No.314 126-130+135页 [查看摘要][在线阅读][下载 371K] [下载次数:578 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:19 ] |[阅读次数:168 ] - 朱维兵;晏静江;王和顺;
机械密封动力学性能对密封系统稳定性有很大的影响,微小的振动会导致密封泄漏量增加和端面磨损加剧。根据机械动力学基本原理,建立了流体静压机械密封轴向、角向振动的动力学耦合方程,并通过简化将其转化成相互独立的单自由度二阶微分方程。结合辅助密封圈的动态参数求解方法,通过MATLAB编程求出系统在内部微小扰动作用下,密封环在轴向和角向的动态响应曲线。分析表明,综合考虑振荡频率和振动幅度等因素,端面锥角保持在大于或等于2’的附近范围内,转折半径保持在大于或等于130mm的附近范围内,密封系统能够保持较好的稳定性。
2017年04期 No.314 131-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 420K] [下载次数:191 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:189 ]
- 柳学敏;熊玮;冷静;
在车辆运行中,根据不同路面运行状况对牵引力输出进行合理控制,既可提高车辆动力性,又能减小机构之间的冲击和磨损,提高整体寿命。针对铰接式电动轮车辆,采用牵引力控制系统,对车辆运行中的滑转率进行监测,使用模糊控制系统对牵引力进行控制,从而有效控制电机的输出转矩,以实现不同运行路面滑转率的有效控制。搭建铰接式电动轮车辆的整车动力学模型,对转向过程中的动力学方程进行分析;并搭建电机控制模型和适合本系统的牵引力模糊控制器;基于Matlab/Simulink将模糊控制器与整车模型集成整车牵引力模糊控制分析模型,对低附着系数路面、对开路面、高低附着系数对接路面的整车运行状况进行分析。由分析结果可知:车辆在不同附着系数运行时,滑转率模糊控制系统有效减小车轮的打滑程度,使得路面提供的附着力得到最大程度的利用,保证车辆行驶稳定性,提高行车安全性,控制取得很好的效果;分析方法和分析结果为此类研究提供参考。
2017年04期 No.314 136-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 230K] [下载次数:157 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:186 ] - 燕必希;董明利;宗敏;
设计一种综合应用激光三角法和二维机器视觉测量技术测量方法,实现对多高度小零件二维几何尺寸的测量。首先在测量高度范围内,利用线结构光进行高度测量标定,采用多项式拟合建立线结构光成像位置与高度的关系;用精密圆形靶标对不同高度平面进行二维尺寸标定,分别考虑不同高度平面坐标系映射到图像坐标系后光学放大率不同和坐标系间的不平行,CCD摄像机阵列垂直方向与水平方向不一定垂直的情况,以及光学镜头畸变等得到不同平面所在高度的二维尺寸测量标定参数,由此建立起各二维尺寸标定参数和高度的函数关系。对具有不同高度的小零件进行测量,并与三坐标测量机结果进行比对,多次测量的高度最大误差小于0.032mm,二维尺寸最大误差均小于0.08mm。
2017年04期 No.314 140-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 276K] [下载次数:253 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:11 ] |[阅读次数:188 ] - 李炅;林茂;王伟;夏程亮;
采用因次分析法建立剥叶指标含杂率与剥叶滚筒转速、喂入输出辊转速、剥叶滚筒间距、交错深度、剥叶元件弹性模量、喂入输出辊间距及剥叶元件装夹角度的数学模型。分别通过ADAMS动力学仿真试验和物理样机试验得到各组因素对应的含杂率数据,利用MATLAB对数学模型进行数值拟合,得出各影响因素与含杂率的关系曲线图。对通过物理试验拟合的数学模型进行优化分析,得到组合因素下的含杂率最优值。研究结果表明:含杂率随剥叶滚筒转速增大而减小,随喂入输出辊转速及剥叶滚筒间距的增大而增大。在试验因素优化组合下,剥叶滚筒转速为800r/min,剥叶滚筒间距为200mm,喂入输出辊转速为100r/min,含杂率优化值为0.343%,达到糖厂的生产要求。
2017年04期 No.314 144-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 262K] [下载次数:135 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:144 ] - 孙继卫;王双岭;
为了使直流电动轮车辆控制系统更加安全高效,设计双控制器加上智能显示器的全新控制系统结构。利用CAN总线在控制器之间以及控制器和显示器之间进行通信,以较高的传输速率、较强的抗电磁干扰能力以及较远的传输距离确保数据采集的实时性、可靠性和准确性。采用电传动车辆专用控制器和车载信息终端,自主开发高电压采集模块和励磁控制模块,在实验室搭建仿真的硬件系统,模拟环境下对设计系统进行评估和分析,分析结果可知:所设计新系统的信号流通畅;采用CAN总线结构使得系统的结构更加简单;设计的高电压采集模块和励磁触发控制模块工作正常,达到了预期的效果;漏电保护和输出点检测保护让系统更加安全;为此类车辆控制系统设计研究提供参考。
2017年04期 No.314 148-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 392K] [下载次数:76 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:171 ] - 陈洪容;覃智广;蒋世应;张锐丽;
为综合考虑高速异步电主轴径向形变及轴向形变对其热误差的影响,分析电主轴各部分损耗。计及径向及轴向形变热误差,提出一种基于电磁-热-机械多物理场耦合的电主轴形变分析方法。分析电主轴机械结构、损耗、温升、电磁等物理场的耦合关系,设计多物理场耦合热误差分析模型计算流程。对异步电主轴进行三维有限元建模,并对其采样点的温升进行计算,并通过实验得出采样点的温升曲线,对比两条电主轴采样点的温升曲线可以验证有限元仿真的准确性。在有限元模型基础上进行多物理场计算,计算结果表明,电主轴由于机械和电磁损耗产生轴向热误差为6.54μm,由于径向形变而产生的基频气隙磁感应强度畸变率为7.6%,基于Maxwell张力张量法得到径向热误差为39μm。研究结果为机床误差分析及优化设计提供了理论基础。
2017年04期 No.314 152-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K] [下载次数:125 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:250 ] - 赵荔;金亦富;缪宏;梅庆;
转盘扭矩能反映石油钻井钻具的工作状态,介绍了通过粘贴电阻应变片测量转盘扭矩的传感器以及基于C8051F005单片机在线监测转盘扭矩的系统。该系统能对钻井异常情况作出准确预警,提醒工作人员检查钻具异常原因,以解除异常报警。扭矩围绕某中心值小幅度波动属于正常情况,系统表现为绿灯亮;扭矩大幅度波动、陡增、陡减、持续增加或者持续减小等异常变化时,系统表现为绿灯灭、红灯亮且蜂鸣器鸣叫。本监测系统为钻井过程中钻具的工作状态做出提前判别,预防因钻具异常而引发的异常事故的发生。
2017年04期 No.314 156-158+162页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K] [下载次数:233 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:169 ] - 袁志伟;崔俊杰;顾存行;
针对车辆转向系统在运行中的重要性和国内外转向系检测近况,以一种全自动转向系检测系统为对象,且以转向设计理论为理论基础,阐述了转向梯形、车轮转角与车辆转向器角传动比的相关性等基础问题,总结了其参数对转向性能的影响。同时列出了转向梯形的检测机理依据,并以整体式和分段式阿克曼转向为例,分析了底角改变对车轮转角的影响。通过多次平行示值试验结果表明:左台最大绝对值示值误差为0.1°,右台最大绝对值示值误差为0.07°,而系统检测误差精度范围为,误差满足精度要求。测量数据准确,可为转向机构的检测提供可靠的理论依据。
2017年04期 No.314 159-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K] [下载次数:90 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:205 ] - 张坤;杨兆建;
由于受机械结构设计局限、材料组织不均匀、制造与装配工艺误差、载荷变化与冲击因素影响,转子-轴承系统会被激起扭转振动。周而复始易引发破坏性扭转共振,使损伤处失效。通过研究国内外扭转振动监测方法,结合实践中方法的设计实现,从测扭传感器、测量对象、信号传输三方面提炼进行比较与分析。从而得出磁电式传感器监测是一种较好的在线监测方法,即在主轴端部安装转速传感器进行测量。提出扭转振动监测方法的关键技术,即功能适用性、信号可靠性、环境适应性、可操作性、长期稳定性与经济适用性。某工况条件下,研究转子-轴承系统试验设备扭转振动在线监测的可行性。试验结果能够测出扭转振动角位移,说明该监测方法可行,满足工程测试要求。
2017年04期 No.314 163-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 222K] [下载次数:147 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:170 ] - 刘冬明;武兵;
针对现有无线传感器网络节点的不足和机械振动信号采集的需求,设计一种应用于机械设备状态监测的三轴高频采样的无线传感器网络节点。该节点采用模块化设计,包括数据采集模块、数据处理模块、无线通信模块、存储模块和电源模块五部分,其中数据处理模块MSP430处理器负责采集、存储、处理数据,无线通信模块CC2530处理器通过移植Zig Bee协议栈负责无线传输数据,数据采集模块采用MEMS加速度传感器通过三维正交组合方式拾取三轴加速度信号。经测试表明,该节点具有高采样率、大量程、三轴同步性的特点,能够满足机械设备高频振动监测的要求。
2017年04期 No.314 166-168+172页 [查看摘要][在线阅读][下载 275K] [下载次数:134 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:130 ] - 薛东彪;杨洁明;
由于重介选煤过程中重介悬浮液密度及合介桶液位控制中的相互耦合作用,使得采用PID/人工控制效果不理想。为解决该问题,通过飞升曲线法分别建立清水阀、分流阀及加介阀开度对重介液密度及合介桶液位的阶跃响应模型,采用基于二次规划约束优化算法的动态矩阵(QP-DMC)控制器,以清水阀、分流阀及加介阀开度作为三个控制量,重介液密度及合介桶液位作为两个被控量,实现对重介液密度及合介桶液位的联动控制。通过MATLAB进行仿真,结果表明:该控制算法可以使重介液密度及合介桶液位在100s达到稳定值。
2017年04期 No.314 169-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K] [下载次数:72 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:173 ] - 姜鸿;汝绍锋;王涛;邱伟林;
优化金属冲压成形的工艺参数对提高汽车零部件质量尤为重要,以汽车前围下横梁为例,选择压边力、凸凹模间隙以及板料尺寸以正交试验的方法对成型件的质量进行优化研究,以拉薄率、面位置间隙作为结果考察依据,试验结果表明:压边力为6MP,凸凹模间隙为1.8mm,板料尺寸为(320×815)mm的汽车前围下横梁工艺参数是最优组合;优化的试验结果说明,合理的工艺参数可在节省材料的同时降低板料的拉薄率和回弹造成的影响,增加成型件的安全性与可靠性,对零件生产有指导意义。
2017年04期 No.314 173-175+180页 [查看摘要][在线阅读][下载 461K] [下载次数:117 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:362 ] - 关玉明;刘慧娟;刘琴;冀承林;
对机械系统进行失效分析后,需要对失效情景进行排序,以筛选出重要失效模式进行优先纠正。针对传统的风险优先数(RPN)排序方法存在的缺陷,从减少主观因素的干扰以及提高优先数可信度的角度,论文提出了基于经济损失的风险优先数排序方法(risk priority number ranking method based on economic losses-ERPN)。首先确定出某潜在失效情景的严重度,再确定出其初始事件发生概率以及此失效所导致的经济损失,用两者的乘积作为ERPN值并进行排序;按照TRIZ中解决概念设计问题的方法对失效进行分类,提出了基于物质-场模型和发明原理的失效纠正方案。将该排序和纠正方法综合应用在珍珠岩吸音板生产线的模具提升和下放机构中,取得了良好的效果。
2017年04期 No.314 176-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K] [下载次数:64 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:162 ] - 伍松;李俞霖;
针对准确检测出多频多源声场复声压信号不理想,并且在信噪比(SNR)较低的情况下,现有的检测方法很难解决,提出了一种结合自适应算法、信号互谱和信号能量不变原则检测多频多源复杂稳定声场声压的方法。该方法首先利用自适应算法求出背景随机噪声,再次利用自适应算法求出声源辐射信号,并对频谱分析和校正,结合信号互谱、信号正交,以及信号能量不变原则得出声场中检测点的复声压,最后通过算例验证此方法的有效性和可行性,即使声场在多频多源且信噪比较低的情况下,仍然能精确测出声场测点的复声压信号。
2017年04期 No.314 181-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 280K] [下载次数:66 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:152 ]
- 欧诚意;龙凤英;肖海华;廖小平;
合理排样是钣金制品下料过程提高材料利用率降低企业生产成本的重要途径之一,针对圆形钣金制件的排样优化问题,提出一种基于橡皮筋势能下降策略的拟物理过程快速排样算法(RPED)。通过建立圆排样问题的数学优化模型,在理想化条件下制定橡皮筋势能下降排样策略,并对排样过程进行物理学受力分析和运动分析,提出基于时间节拍的排样过程离散模拟方法,最后结合精英保留遗传算法对排样模型的初始布局进行优化,进一步提高算法的全局搜索能力。计算机实验结果表明,RPED算法的平均板材利用率较企业实际生产排样高1.1%,而对国际通用算例RPED算法的平均板材利用率较RBLP和ASA算法高0.68%和0.19%。RPED排样优化算法可获得更高的平均板材利用率。
2017年04期 No.314 184-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K] [下载次数:154 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:154 ] - 肖华;陈关胜;曹安全;刘伟;
根据实际要求,设计钢瓶自动化仓库结构,包括货架的设计和机器人的设计,该机器人应该具有良好的状态保持性、稳定性、足够的刚度和合理的机构以保证运输钢瓶过程中的安全性。利用有限元的方法对关键零部件校核,同时确定在振动、行走机器人加减速以及轨道换向时各部分的受力及变形情况。最后选择轨道形式并对自动化仓库轨道布置进行规划,根据钢瓶自动化仓库的基本特征,建立自动化仓库的数学模型,以机器人完成取放钢瓶任务的时间为评判标准,讨论了几种轨道布置形式,通过对比最终确定一条主干道加上两条辅道的轨道布置形式。
2017年04期 No.314 189-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 258K] [下载次数:152 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:153 ] - 孟晓烨;
电动轮轮边减速器作为复杂的行星齿轮传动系统,是受力情况复杂的动力传递系统,结构的动力学特性对机构的性能有重要影响。根据新型三级行星齿轮传动轮边减速器的结构特点和动力学特性,搭建多级传动齿轮副的运动微分方程,依此搭建系统的Simulink分析模型,模型利用齿轮时变刚度将传统扭振系统集中质量模型与齿轮动力学模型结合,同时引入轮边驱动电机矢量控制模型和负载变化模型,共同构成轮边驱动系统模型,可以分析齿轮传动在连续工况下啮合力,啮合变形等动态特性。分析齿轮传动在稳态及连续工况下啮合力、啮合变形、齿轮圆周加速度等特性的变化规律;并分析在典型工况下的工作过程。结果表明:随着齿轮传递扭矩增大、转速降低,三级传动机构的齿轮啮合更加稳定;齿轮时变刚度变化主要对齿轮啮合变形的变化产生影响,而对齿轮传递扭矩变化的影响变小,分析结果为此类机构设计提供参考。
2017年04期 No.314 193-196+201页 [查看摘要][在线阅读][下载 345K] [下载次数:295 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:216 ] - 沙云东;赵瑞霖;贾秋月;骆丽;
基于适用于纤维增强复合材料的细观力学代表体积元(RVE)法和材料强度失效参数计算公式,计算体积分数为40%的SCS-ULTRA纤维增强TC17基复合材料的力学性能参数和强度失效参数,建立以实际某型号发动机低压涡轮轴为背景,并用SCS-ULTRA纤维增强TC17基复合材料代替原有高温合金材料,应用复合材料宏观强度准则中的蔡—吴张量失效准则,对其进行静强度计算与失效判定,总结作为衡量趋近失效程度的蔡—吴强度指数随轴结构复合材料铺层数的变化规律,同时对铺层总数为27层的轴结构进行给定载荷下的强度计算,得出轴结构内部每一铺层的强度指数及铺层强度指数随铺层位置、45°铺角不同的变化规律,并预测在极限载荷下轴结构铺层首先出现失效的情况。
2017年04期 No.314 197-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K] [下载次数:253 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:179 ] - 蒋发光;谢帅;闫永宏;王攀;
针对顶驱下套管用卡瓦牙板承受较高拉扭载荷后出现夹持不稳、牙齿磨损与齿尖断裂等问题,基于薄壳弯矩理论,考虑卡瓦板工作时承受的轴向力、径向力、扭矩,建立了卡瓦板的承载能力力学模型;基于响应曲面法,建立了卡瓦牙尺寸优化数学模型,并对优化数学模型进了方差分析。结果表明,卡瓦板长度大于200mm时,扭矩对卡瓦板承载能力的影响逐渐变大,扭矩对承载能力的影响不能忽略;所建卡瓦板承载能力力学模型取1.15倍安全系数后可应用于工程实践;方差分析证实了卡瓦牙数学模型的合理性,并得出了卡瓦牙最优结构参数,使卡瓦牙应力减小了17%。
2017年04期 No.314 202-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K] [下载次数:316 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:213 ] - 黄鹤然;丁浩;Frank Truckenmueller;
家用分布式光伏并网发电系统是发展可再生能源的关键因素,为对其进行有效控制,研究了德国劳特林根地区独栋家庭住户的光伏发电系统的最佳选型方案,首先,通过VDI4655得到独栋家庭住户的电能需求量,然后,设计了家用分布式光伏并网发电系统的各项参数和组件选型,选择AD180M6-Ak单晶硅光伏电池板,以四行七列的串并联方式连接,并且选择功率为2.0k Wh、电容范围为(120~335)V的Galvo 2.0-1/240单相逆变器,最后针对德国劳特林根地区的太阳辐射量和基本的天文参数,使用PVsyst软件进行仿真模拟,确定最佳倾斜角和方位角,得到完善的光伏系统,进行了性能分析。其中,年供电量为5620.9kWh/年,可满足家庭用户80.3%的电能需求。
2017年04期 No.314 206-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 306K] [下载次数:631 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:164 ] - 郁思佳;聂宏;魏小辉;岳帅;
研究了空天旅行舱的着陆性能,针对其着陆系统的着陆过程进行了动力学仿真并分析其着陆时的动力学响应。以刚柔耦合动力学理论为基础,采用多体动力学软件和有限元分析软件建立了空天旅行舱着陆系统的刚柔耦合动力学模型,重点研究了着陆地面土壤摩擦系数、着陆水平姿态角以及水平着陆速度等参数对空天旅行舱着陆系统着陆性能的影响,结果表明这些参数对空天旅行舱的过载、行程以及着陆稳定性都有不同程度的影响,从而为空天旅行舱的着陆系统设计提供了有价值的参考。
2017年04期 No.314 210-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 223K] [下载次数:139 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:164 ] - 许文娟;赵海宾;焦运景;张素芬;
随着汽车保有量的增加,汽车成为最大的石油能源消耗源,为了解决能源危机问题,汽车制造厂都在研究和开发节能降耗产品。传统的节能器采用的是棘轮棘爪机构式,其结构简单、运动可靠,但是汽车在滑行工况过渡到加速行驶工况时,汽车存在一定的冲击。为了避免汽车节能装置对汽车造成的冲击,采用异型滚柱式机构,对乘用车滑行节能器进行了研究。将异型滚柱式滑行节能器安装在汽车的半轴与差速器之间,通过异型滚柱体与内、外套的楔紧、松弛来实现动力传递和断开。使汽车在行驶过程中减少滑行工况消耗的功率,充分利用汽车的行驶动能,从而增加了滑行距离,提高了燃油经济性,实现节能的目的。结果表明,异型滚柱式乘用车滑行节能器节油率达到14%左右,并且总承载能力高、自锁性能可靠、使用寿命长,是目前为止比较理想、效果比较显著的节能装置。
2017年04期 No.314 214-217页 [查看摘要][在线阅读][下载 300K] [下载次数:33 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:140 ] - 秦健健;毛虎平;
针对某柴油机连杆质量过大的问题,采用基于ANSYS的有限元结构分析方法,利用APDL语言建立了柴油机连杆的有限元模型。进行了连杆最大受压工况下的有限元分析,得到了连杆的最大应力和位移云图。在有限元分析的基础之上,利用ISIGHT集成优化软件结合多岛遗传算法对连杆杆身进行了优化设计,优化结果表明,杆身的应力虽然有一定程度的增大,但仍然在连杆材料的许用应力范围内,杆身的质量降低了6.02%,结果验证了的优化是有效的,为连杆的轻量化设计提供了参考。
2017年04期 No.314 218-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 376K] [下载次数:321 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:22 ] |[阅读次数:266 ] - 杜燕;秦洪懋;胡满江;
为提高电磁主动悬架可靠性,将液压阻尼器与线性电机并联。首先建立了电磁主动悬架动力学模型;随后设计了双环控制系统,外环为LQG控制下的车辆动力学控制,内环为电流跟踪控制,并采用粒子群算法确定了不同控制目标下的加权系数;然后分别以乘坐舒适性和行驶安全性为控制目标,研究了不同控制目标下阻尼系数对动力学性能和能耗特性的影响规律,结果表明:时域内,阻尼系数对LQG控制下的电磁主动悬架动力学性能无影响,但其能量消耗随着阻尼系数的增大先减小后增大,为此分别确定了c_s=1000Ns/m作为乘坐舒适性为控制目标下的阻尼值,c_s=2000Ns/m作为行驶安全为控制目标下的阻尼值。频域内,无论是以乘坐舒适性为控制目标,还是以行驶安全为控制目标,阻尼系数都会使得乘坐舒适性有所恶化,而行驶安全性得到改善。
2017年04期 No.314 222-225页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K] [下载次数:181 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:222 ] - 刘文婧;王建国;吕达;
为了提高粒子群算法的稳定性,改善陷入局部最优的弊端,提出了一种增加算子扰动且对惯性权重进行正弦调整的粒子群优化算法。该方法首先利用差分方程对粒子的速度与位置变化过程进行深入分析,然后找到粒子群算法收敛的约束条件,进而获得改进后的惯性权重。最后在粒子群算法的速度公式中引入算子扰动项,其对粒子施加扰动,能够有效的抑制算法陷入局部最优问题,使算法在迭代后期也拥有一定的搜索能力。利用4个典型测试函数对算法进行验证,实验结果表明改进的惯性权重及速度更新公式使得该算法具备了较快的收敛速度和较佳的全局收敛性能,与标准粒子群算法相比,改进后的粒子群算法收敛精度高、鲁棒性强。
2017年04期 No.314 226-228+232页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K] [下载次数:131 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:166 ] - 刘峰;张春;喻辉;高鸿渐;
建立了含非穿透损伤复合材料泡沫夹芯结构壁板挖补维修的三维有限元模型。分析了有限元模型的收敛性,给出了合理的网格划分密度。对纯剪切状态下含非穿透损伤泡沫夹芯结构进行了应力分析,给出了完好结构和维修后结构面板各材料主方向应力分布。基于最大应力准则给出了完好结构和维修后结构的强度。分析结果表明,维修后的结构在纯剪切载荷作用下,初始损伤均发生在与泡沫芯接触的母板内部铺层,损伤模式为2方向压缩破坏,应力极值点位于母板内部铺层与外部铺层的边界上;表面贴补铺层数的增加会导致修补结构强度逐渐下降,原因是挖补区域的贴补铺层增大了局部刚度,使挖补区域应力水平上升。在理想修复状态下,纯剪切载荷下挖补后结构的强度恢复系数约为89.95%。维修区域材料不连续,导致应力集中,使维修后结构的强度相对于原始结构下降了约10%。
2017年04期 No.314 229-232页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K] [下载次数:80 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:178 ] - 李昕;姜世杰;
窨井井盖,即马路中间下水道检查井的盖子,由于长期承受车辆碾压、环境因素等的负面影响,易发生破坏,造成严重损失甚至引发伤亡事故。为提高井盖的强度及使用寿命,提出了一种新型的拱形井盖结构,并通过与现有的两种常见结构井盖的静力学计算结果相对比,发现新型设计的井盖具有承载能力更强、结构可靠性更高、工艺过程更简单等优点,可以更好地应用于城市道路建设当中。此外,还针对新型结构井盖进行了改进设计研究,进一步增强了其可靠性和使用寿命。的研究将为窨井井盖的结构改进设计提供一定的理论基础和技术支持,有着较好的研究和应用价值。
2017年04期 No.314 233-235+239页 [查看摘要][在线阅读][下载 477K] [下载次数:121 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:129 ] - 王双岭;陈会鸽;
针对电传动车辆交直流逆变过程中,直流母线牵引工况瞬态功率不足问题,根据交流发电机励磁调压控制特性,对直流母线电压控制策略进行设计。基于恒磁通匹配,采用PWM脉宽调制信号实现对系统的励磁电流进行控制,从而对发动机变转速运行调压特性进行控制。搭建发动机和发电机电传动系统试验台,对所设计三种控制方案及相关参数对调压控制影响进行分析。分析结果可知:强励值必须控制在一定的范围,系统的瞬态压降才能得到很好的改善;可有效解决滑行过程中因励磁PID控制关闭所导致的车辆欠压问题;很好的改善交流电传动系统直流母线环节的稳定性,为解决功率需求提供可行策略。
2017年04期 No.314 236-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 362K] [下载次数:60 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:207 ] - 张颉;吴功平;肖华;邹德华;
针对高压输电线路人工带电检修作业存在的种种弊端、现有带电作业机器人技术尚不成熟且作业任务单一等问题,提出一种集绝缘子更换作业和螺栓拧紧作业为一体的末端可更换作业机器人,对机器人进行了构型分析、模块划分与集合、运动规划;研制了一台"非跨越越障平台+双机械手+4个作业末端"的机器人样机;通过了模拟线路试验、工频耐压试验,证明绝缘子更换作业和耐张线夹螺栓紧固作业的可实现性;展开了对带电作业多作业任务机器人的初步探索。
2017年04期 No.314 240-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 594K] [下载次数:554 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:23 ] |[阅读次数:158 ]
- 勾月凯;葛为民;王肖锋;张海康;
可重构模块化机器人系统具有单元模块种类多、结构复杂且构型种类多样等特点,由于每次重构其动力学方程随构型变化而发生改变,使得传统建模方法不适合直接应用到其建模过程中。针对这一问题,文章提出一种具有模块化思想的动力学模型自动生成方法。首先根据各模块的特点采用旋量理论建立单元模块运动学、动力学模型,然后利用层序列数组(Layer Sequence Array)对系统拓扑结构及构型信息进行表达,确定各模块之间的相互作用关系,并结合牛顿-欧拉公式给出了可重构机器人动力学自动生成算法。最后通过仿真计算验证建模方法的可行性和有效性。
2017年04期 No.314 245-249页 [查看摘要][在线阅读][下载 485K] [下载次数:129 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:182 ] - 张建新;张兴会;王仲民;张志利;
针对海洋平台导管架结构的复杂性与工作环境的特殊性,研制了一种8自由度的海洋平台导管架清洗机器人,该清洗机器人具有沿导管架空间进行攀爬及定位功能,通过夹持机构携带高压水射流喷枪来实施对导管架的清洗。基于该清洗机器人的构型特征与机器人动力学原理,采用大功率关节分时单步驱动与小功率关节多轴联动相结合的控制策略,进行了机器人在导管架上的运动规划。利用Matlab语言对清洗机器人在导管架上的行走步态进行了仿真,详细分析了机器人在攀爬过程中各关节的扭矩与功率间的变化关系。
2017年04期 No.314 250-252页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K] [下载次数:259 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:172 ] - 唐兵;杨中亚;王洪燕;
随着机器人技术的日益发展,机器人的室内定位方法和精度要求也越来越高。文章针对实体四轮机器人进行运动学建模,根据机器人的平移与转动对其空间坐标的转换进行了数学建模,受到GPS的定位原理的启发,利用四片高性能单片机与机器人在室内环境下模拟室内机器人定位系统,基于实验平台进行定位实验研究对该系统进行验证,通过对比pc机控制行走轨迹与采用该室内定位系统后的行走轨迹,将实验结果导入到MATLAB中进行仿真,对比前后的机器人行走轨迹图,验证了该定位系统的准确性。
2017年04期 No.314 253-255页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K] [下载次数:292 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:180 ] - 戴福全;李济泽;朱悦涵;阮玉镇;
由于两轮自平衡机器人具有占地小、可零半径转弯等特点,该类机器人被广泛用于个人交通工具和机器人移动平台。当两轮自平衡机器人快速转向时,由于重心较高,机器人受离心力影响容易侧向倾覆。针对两轮自平衡机器人转向稳定性进行了分析,在此基础上为传统两轮自平衡机器人增加了摇摆自由度。利用摇摆自由度,机器人可以在转向时主动配置重心位置,进而提高了机器人转向稳定性和安全性。在建立机器人动力学模型基础上,设计了摆动自由度控制器,并通过实验验证了可行性而有效性。
2017年04期 No.314 256-258+262页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K] [下载次数:261 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:192 ] - 李坤全;邵凤翔;
为了提升包装物品生产效率,降低企业生产成本,在充分分析包装码垛机器人的基本结构和工作流程的基础上,设计了一种基于PLC和触摸屏的包装码垛机控制系统。通过威纶触摸屏实现码垛机器人的控制和实时监控,以横河FAM3 PLC为码垛机器人控制系统核心。并根据包装码垛作业的需要和工作流程,完成了机器人软件编程;实际运行结果表明,该码垛机器人控制系统可靠性高、稳定性强,同时具有很强的可扩展性,便于维护。该控制系统能够满足啤酒码垛作业的实际需要,对于提升产品包装生产效率,降低生产成本具有重要意义。
2017年04期 No.314 259-262页 [查看摘要][在线阅读][下载 316K] [下载次数:906 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:60 ] |[阅读次数:206 ]