理论与方法研究

  • 实际结合面的法向接触刚度多尺度计算方法

    孙伟;黄信;孙志勇;黄伟强;

    针对结合面接触刚度解析计算与实际接触状态差异较大,基于有限元的大平面接触刚度计算由于计算量大难以实现的问题,提出一种结合面法向接触刚度多尺度计算方法。该方法在应用测量仪器获取结合面平面度、波纹度及粗糙度形貌特征的基础上,应用小波分解技术获取真实形貌特征,并基于有限元微观接触分析建立局部接触刚度与压强之间的关系,基于有限元宏观接触分析获取结合面压强分布,宏-微观结合计算获得结合面法向接触刚度。该方法具有能够真实反映结合面接触状态、计算效率高等特点,法向接触刚度试验结果表明,该方法是一种计算结合面法向接触刚度的有效方法。

    2017年10期 No.320 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 655K]
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  • 基于声发射和ICA信号处理的轧机齿轮箱故障诊断

    胥永刚;魏志恒;徐海;朱立欢;

    轧机齿轮箱传动系统是轧机系统的重要组成部分,也是较易出现机械故障的部分。轧机齿轮箱出现故障后其异常振动会严重影响轧制过程的稳定性,造成轧辊轴承损坏、轧件质量变差等不良后果。通过声发射监测技术实现振动信号的采集,并结合基于EMD的ICA信号处理方法,得出发现和诊断轧机齿轮箱各类故障的有效方法。通过对某钢厂轧机齿轮箱实测信号的分析验证了此方法的可靠性。该方法的应用极大提高了轧机系统在轧制过程中的稳定性,为实现精密轧制提供了帮助。

    2017年10期 No.320 5-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 795K]
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  • ICA在模态参数识别和故障诊断中的应用

    李宁;许松;

    模态参数识别是故障诊断中的常用手段之一。通过独立分量分析(ICA)技术将结构的自由振动响应信号分解为若干个解耦的单自由度信号,进而结合Hilbert变换识别模态参数。通过数值仿真分析了不同ICA算法在不同工况下识别结构模态参数的可行性,并将识别精度较高的二阶盲辨识(SOBI)方法应用于悬臂梁裂纹故障实验。实验结果表明,裂纹故障产生时结构的各阶固有频率都存在不同程度的降低,且高阶固有频率降低的尤为明显,为机械设备故障诊断提供了有力的参考依据。

    2017年10期 No.320 8-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 658K]
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  • 非线性最优和PID结合的风机变桨距研究

    张昊;程珩;

    对于非线性、大惯性的永磁直驱风力发电系统而言,当它偏离系统工作点或系统受到较大扰动时,如果仍然采用基于PID技术的变桨距控制器,就会出现较大误差甚至振荡。为此,对其采用非线性最优控制控制器进行代替可以获得控制性能的改善。但是,非线性最优控制调节器存在着对大惯性系统控制严重滞后的缺点。所以,提出一种通过蚁群算法优化,将PID和非线性最优控制结合的新型变桨距控制器的设计原理,从而实现对发电机组有效的控制。结果表明:该方法是有效的、可靠的。

    2017年10期 No.320 12-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 495K]
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  • 金刚石锯片切割石材摩擦与噪声实验研究

    赵民;李旭;

    金刚石圆锯片在切割石材过程中,锯片与石材及空气产生摩擦,造成锯片的振动,会产生很大的噪声。以3种石材为实验对象,对其硬度和摩擦系数进行试验测量。采用声级计对不同参数下金刚石锯片切割石材所产生的噪声进行了试验研究。当锯片转速、进给速度、切削深度等加工参数增加,锯切噪声也相应增加。同时利用正交实验法对金刚石圆锯片切割石材噪音影响参数进行了试验。通过极差分析结果可以看出4个因素对金刚石圆锯片噪声影响大小依次为石材硬度、进给速度、切削深度、主轴转速。

    2017年10期 No.320 16-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 231K]
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  • 微型抗磁悬浮振动能量采集器结构分析与实验

    苏宇锋;叶志通;段智勇;张利峰;

    研究了一种基于抗磁悬浮原理的微型振动能量采集器,自上而下主要由提升永磁体、上热解石墨板、悬浮永磁体和下热解石墨板组成,在上、下热解石墨板上电镀有铜线圈,利用电磁感应原理将悬浮永磁体的振动能量转化为电能。通过有限元分析软件COMSOL Multiphysics TM对能量采集器整体结构尺寸进行仿真计算,并与实验结果进行对比,得到最大仿真误差为8.2%,可以作为能量采集器结构设计的依据,根据悬浮永磁体周围磁场分布情况,得到了铜线圈的最佳布置方案。通过对能量采集器的振动模型进行分析,得到能量采集器输出的峰值电压为22.5mV,为能量采集器的进一步应用打下坚实基础。

    2017年10期 No.320 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 749K]
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  • 不确定信息条件下基于灰数运算与TOPSIS的群决策方法研究

    侯智;陈进;

    针对群决策过程中出现的专家评估值难以精确化,只能给出区间化评估结果的不确定信息问题,提出不确定信息条件下基于灰数运算与TOPSIS的群决策方法。给出灰数运算与TOPSIS集成的方法和步骤,利用灰数运算处理区间化的专家评估值,利用闵氏距离函数解决TOPSIS方法遇到的属性权重叠加问题。最后,以制造企业供应商评价为例,对提出的方法进行验证,表明灰数运算与TOPSIS进行集成,可有效降低群决策中不确定信息带来的风险,计算过程简单、高效和实用,可用于制造企业生产与管理中含有灰数、模糊数的决策领域。

    2017年10期 No.320 24-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 160K]
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  • 连续循环筛网振网筛横向振动研究

    侯勇俊;何强;余乐;

    连续循环筛网振网筛是最新提出的一种固控设备,其工作原理与传统筛分设备不同,研究其筛网横向振动规律,有助于其筛分效率的探讨。基于拉格朗日方程和达朗贝尔原理建立了连续循环筛网振网筛的横向振动数学模型,计算了其轨道上筛盘的横向振动理论幅值;建立连续循环筛网振网筛虚拟样机模型,对其运动过程进行了精确模拟。研究发现,连续循环筛网振网筛作双频振动,在一定范围内,随着隔振弹簧刚度变大,会有效抑制链传动多边形效应引起的横向振动,但是对由激振电机引起的横向振动基本无影响。

    2017年10期 No.320 28-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 889K]
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  • 基于熵聚类RBF神经网络的机械臂轨迹跟踪控制

    房德君;

    为了提高机械臂轨迹跟踪控制的快速性和精确性,提出了基于熵聚类神经网络算法的机械臂运动控制器。分析了RBF神经网络原理,使用熵聚类算法得到原始数据的聚类中心数和聚类中心值,从而确定了神经网络结构和基函数中心值,避免了传统算法中使用K-means方法的重复迭代过程,使用梯度下降法调整神经网络传递权值;将神经网络辨识与神经网络控制相结合提出了机械臂运动控制器;经实验验证可以看出,相比于传统的RBF神经网络方法,基于熵聚类神经网络算法的控制器在轨迹跟踪快速性和精度上均具有明显优势。

    2017年10期 No.320 32-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K]
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  • 环形圈受力变形的研究及其在“弃线保杆”装置上的应用

    肖凯;林志生;李文胜;胡青春;

    根据配网线路防风防倒杆技术的需要,提出有关"弃线保杆"方案及其装置,其核心部件主要由套在削边轴上的环形圈构成。对环形圈在受到外界载荷作用下的变形过程进行详细研究,得出环形圈变形位移函数,并得到最大形变量。通过改变环形圈相关几何参数能得到不同的变形位移曲线。最后建立力学测试模拟实验,得到装置在动作过程中的力学变化规律,验证了装置的可行性,并提出削边轴台阶过渡处的设计注意点,为"弃线保杆"装置的推广应用提供了参考依据。

    2017年10期 No.320 36-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K]
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  • 火炮方向机含间隙接触动力学仿真分析

    苏忠亭;韩小平;王磊;宋超;

    针对火炮发射动力学仿真中方向机输出齿轮含间隙接触模型计算困难的问题,应用有限元计算方法对其进行了求解并应用停止间射击动力学仿真与实验进行了验证。首先建立方向机输出齿轮与炮塔座圈齿轮单自由度模型,定义接触力公式,应用有限元方法对一定初始载荷下的输出齿轮与炮塔座圈齿轮接触压力、渗透量等接触特性进行了计算,并基于contact接触碰撞力计算公式对接触刚度系数进行了求解,最后应用ADAMS软件对停止间射击过程中的接触响应进行了动力学仿真分析,并基于实弹射击动态参数实验对仿真模型进行了验证。分析结果可为方向机结构设计与校核提供指导,并为火炮射击精度分析提供理论依据。

    2017年10期 No.320 40-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1329K]
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  • 液压机械无级变速器故障识别研究

    朱镇;韩顺;高翔;潘道远;

    对液压机械无级变速器机械故障的振动和噪声信号进行了分析:采用双谱分析法识别齿轮故障,希尔伯特信号包络法识别滚动轴承故障,小波变换信号分离法识别传动箱故障。对液压机械无级变速器液压故障的试验数据进行了研究:采用BP神经网络法识别电液比例伺服机构故障,频段分布法识别变量泵故障,核方法识别湿式离合器故障。研究表明:六种不同的方法对变速器的故障都有独特的识别作用,应根据变速器零部件的特性选择恰当的识别模式,以提高故障识别水平。

    2017年10期 No.320 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1218K]
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  • 一种双滑模观测器的异步电机转矩闭环控制方法研究

    赖华;

    为了提高异步电机的转矩控制精度,提出了一种基于双滑模观测器的异步电机转矩闭环控制方法。首先构建了一种反电动势滑模观测器的数学模型,该模型实现了反电动势的观测;同时,设计了一种磁链滑模观测器并采用数学模型表达,实现了磁链观测。然后,根据李雅普诺夫稳定性理论分析了所设计的滑模观测器的稳定性,并进一步研究了所设计的观测器的参数鲁棒性。然后对其进行仿真研究,其仿真表明,所设计的磁链观测方法和转矩闭环控制系统具有较强的参数鲁棒性,能够为异步电机的工程应用提供一定参考。

    2017年10期 No.320 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1257K]
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  • 基于不同工况温升规律分析的锂电池组散热方案优化

    孙蕾;林歆悠;

    为了确保电动汽车行驶过程中锂离子电池组保持良好的工作性能,基于FLUENT软件对锂电池组在恒流放电下进行了温度场仿真,为了考察电池组不同工况的温升程度,分别建立了不同的整车行驶车速、坡度与电池组温升的关系,为开展电池组热管理提供参考依据,提出了基于温升变化规律的强制风冷电池组散热优化方案,同时通过对电池组不同工作条件下的仿真结果的比较,结果表明优化方案能实现电池组良好的散热,最高温度都控制在最佳工作温度范围内。

    2017年10期 No.320 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1420K]
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  • 可中断过程的模具设计人员优化配置方法研究

    王珺;胡常伟;陈新度;毛宁;

    模具往往是按订单定制设计,经常由于客户需求变更、技术确认等原因导致设计任务中断,给模具设计人员配置带来很大困难。由于模具设计过程调度策略、设计单元构成模式等复杂问题无法用封闭形式描述,因此基于实际模具设计场景搭建仿真模型,以最小的人员总雇用成本为目标,同时考虑系统的设计产出及设计周期,采用遗传算法来搜寻设计人员配置的最优解,以此为依据合理配置设计人员数量。实例验证表明所提方法对于求解无法用封闭形式描述的约束条件的人员优化配置问题是可行的。

    2017年10期 No.320 60-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 501K]
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  • 采棉机液压机械无级变速器设计与分析

    张鹏程;倪向东;梅卫江;彭晓睿;

    根据液压机械无级变速器能够以小功率的液压元件传递大功率转矩的特性,设计了一种新型的采棉机等差式液压机械无级变速器,该液压机械无级变速器起步采用纯液压段,前进作业段为等差两区段。基于变速器的等差连续性,确定了变速器总体传动方案;采用离合器与制动器相配合的方式实现变速器的控制逻辑,对变速器传动系统参数进行了设计,并分析了液压机各区段传动特性。分析表明:该液压机械无级变速方案能够实现采棉机的作业速度连续均匀变化且在采收作业工况有较高的效率。

    2017年10期 No.320 64-66+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K]
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  • 基于区间数TOPSIS法的甘蔗联合收割机液压系统设计方案评估

    单晓敏;王丛瑞;黄云战;吴晓强;

    针对甘蔗联合收割机液压系统设计方案评估的复杂性和不确定性,提出了一种新的基于区间数理论和TOPSIS法相结合的评估方法。建立了甘蔗联合收割机液压系统设计方案评估指标体系,针对现有甘蔗联合收割机液压系统设计方案评估方法在计算指标权重方面存在的不足,提出了用区间层次分析法(Interval-based AHP,IAHP)计算指标权重的方法。结合IAHP、语言评价理论和TOPSIS法,建立了基于区间数TOPSIS法的甘蔗联合收割机液压系统设计方案评估模型。最后通过实例分析验证了所建立的液压系统设计方案评估模型是合理有效的。

    2017年10期 No.320 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 171K]
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  • 两级液压缸换级缓冲仿真与研究

    周鸿杰;赵慧;谢文建;陈奇;

    针对多级液压缸换级时存在较大冲击的问题,提出一种无杆腔缓冲两级液压缸,介绍其工作原理,对缸筒伸出运动过程中的换级缓冲过程进行分析并建立数学模型,然后在AMESim中建立两级缓冲液压缸模型并仿真,观察换级前后无杆腔压力及缸筒加速度变化,对比研究不同结构参数下的缓冲情况。一定工况下的仿真结果表明:同普通两级缸相比,该两级缓冲液压缸具有较小的换级压力冲击,换级振动加速度小。最后对相关结构参数对换级缓冲的影响进行了分析。

    2017年10期 No.320 71-73+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 718K]
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  • 输送机结构可靠性优化设计方法研究

    初琦;张春芝;李雪艳;

    考虑输送机结构尺寸、载荷、材料性能等的随机性,以结构可靠度为目标或约束,给出两类可靠性优化设计模型。应用一次可靠度方法,研究双循环方法、单循环方法进行优化求解,在此基础上进一步改进,提出了可靠性优化求解的混合循环方法。最后,以某输送机的齿轮传动系为对象,进行可靠性优化建模、求解;结果表明:可靠性优化方案既实现了结构的减重,又提高结构的可靠性,满足了设计指标要求;提出的混合循环法,保证了可靠度计算精度的同时,具有较高的计算效率。

    2017年10期 No.320 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 272K]
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  • 配重可调的节能电梯设计方案介绍

    陶元芳;叶青林;高有山;

    介绍了一种曳引式节能电梯设计方案。在保持电梯原有曳引结构系统不变的基础上,增加机械变速器、辅助配重、卷筒等装置,使机械变速器输入端连接电梯曳引轮,输出端通过卷筒连接辅助配重。采用机械变速器改变辅助配重与轿厢运动的速比可以匹配电梯不同的载重量与起升高度,实现配重可调,进而可以补偿曳引轮两侧的重量差,使曳引电机维持在低能耗状态。该设计方案利用辅助配重势能的改变就能够实现负载势能的储存和释放,能量形式没有发生转变,是一种直接的节能方案。

    2017年10期 No.320 78-80+84页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K]
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  • 列车车体扭转振动灵敏度分析

    王长科;阳光武;朱涛;

    首先介绍了灵敏度分析的基本原理,然后基于一维波动方程,导出了标准梁的扭转振动频率方程,结合列车车体中空薄壁型腔截面的特点,根据不同位置的截面特性,将车体分成多段等截面梁,以获取不同车体分段的截面信息。运用刚度串联原理,引入与车体结构特征密切相关的修正系数,得到车体的一阶扭转振动频率方程。以某型高速列车为例,公式的解析计算结果与有限元结果的误差为-2.036%,在工程误差要求范围内。最后,以该解析公式为依据,选取了车体的8组设计参数对车体进行了灵敏度分析,并得到了对车体扭转振动频率影响较大的4组设计参数,为列车车体设计相关工作提供了设计参考依据。

    2017年10期 No.320 81-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 684K]
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  • 对汽车钢圈疲劳试验寿命的模糊预测

    郑战光;王佳祥;杨兴;汪兆亮;

    汽车钢圈的疲劳台架实验时间长,费用高,数据量少,分散性大,给钢圈的设计与疲劳寿命评测带来了巨大的挑战。为了克服疲劳试验的天生缺陷,首先采用K-S检验对钢圈疲劳试验寿命数据的分布类型进行判断;再依据模糊贝叶斯理论进一步确定钢圈的疲劳试验寿命符合对数正态分布形式;最后采用对数正态概率分布模型对钢圈疲劳寿命进行预测。结果显示对数正态分布的似然函数值为0.448,较其它分布要大,采用对数正态分布描述汽车钢圈的疲劳台架实验数据更加合理,进而预测钢圈的疲劳寿命为6万个循环左右。这对于帮助研究人员合理进行汽车钢圈的设计与疲劳寿命评测具有一定的参考意义。

    2017年10期 No.320 85-87+91页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K]
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  • 汽车座椅座垫非线性模型参数辨识研究

    陈双;钟孝伟;王乾乾;

    基于遗忘因子递推最小二乘法对汽车座椅座垫非线性模型参数辨识展开研究。首先根据汽车座椅座垫非线性特性,建立驾驶员处的人体-座椅单自由度非线性动力学模型;然后,在沥青路面上对某款轿车进行随机输入下的汽车平顺性试验,测量得到驾驶员座椅和座椅底部地板垂向加速度时间历程;最后基于遗忘因子递推最小二乘法,利用试验实测数据对座椅座垫非线性模型参数进行辨识与分析,分析结果将为座椅乘坐舒适性改善、汽车平顺性优化及控制研究等提供技术支持。

    2017年10期 No.320 88-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 780K]
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  • 风扰动下雷达波测流仪的偏角探究及结构改进

    杨红星;武利生;姚俊杰;陈宝华;

    针对雷达波测流仪的风中姿态进行了研究,建立了其自定位测箱的动力学模型,在几种不同风模型的等效激励下,通过Simulink对系统进行了动态仿真,并通过实验验证了仿真模型及仿真结果的可信度。研究发现对系统倾角偏差影响最严重的风为阵风,并且在短时间难以恢复到稳定状态。通过分析几种结构参数的影响发现,增加设备质量、减小风力作用面积和重心位置远离缆道这三种方法可以减小阵风对系统倾角偏差的影响,进而得出了设备改进的建议结构参数,可使测流仪偏角控制在允许范围内。

    2017年10期 No.320 92-95+99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1139K]
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  • 基于约束网络的高速列车车体关联设计技术研究

    邱红铭;韩鑫;张剑;张海柱;

    针对现有高速列车车体缺乏对多样化、个性化需求快速响应设计方法的研究,采用Top-down设计思想,提出一种基于约束网络的高速列车车体关联设计方法。通过关联设计实现装配信息变更影响在车体多层级骨架模型中自顶向下自动传递,并建立约束网络模型关联产品功能、性能、结构等多域特征信息,实现需求驱动的高速列车车体快速设计。以某车体侧墙模块设计为例,验证了该方法不但实现需求驱动的车体快速设计,而且通过建立显式的多域特征信息影响传播机制,保证多域特征参数变更设计的正确性。

    2017年10期 No.320 96-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 391K]
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先进制造技术

  • 公交客车纵向车速估算研究

    李静;石求军;朱为文;户亚威;

    公交客车在ABS工况下轮胎产生较大的滑移,这时纵向车速和轮速相差较大,不能通过轮速来估算车速。为了研究公交客车纵向车速估算问题,文中先建立七自由度整车模型和综合工况下的轮胎模型;然后引入CKF(容积卡尔曼滤波)算法,结合上述整车模型和轮胎模型,推导出CKF算法的系统状态方程和测量方程;最后在MATLAB/SIMULINK中建立CKF算法和系统模型,在TruckSim中设置仿真工况并对真实车辆进行模拟,然后通过MATLAB/SIMULINK和TruckSim联合仿真进行验证,仿真结果表明:CKF算法估算的车速与TruckSim整车模型中计算的车速基本保持一致,从而说明公交客车的纵向车速估算采用CKF算法是有效的。

    2017年10期 No.320 100-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K]
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  • 车钩清洗机控制系统的设计

    辛民;果小军;段乐;李凤义;

    车钩是列车运行中的关键部件之一,对车钩进行准确的裂纹检测十分重要。而运煤专用货车车钩上积聚大量煤尘,如不清洗干净无法采用相关设备进行故障诊断。因此,研制了一套针对车钩的自动清洗设备,系统具有旋转吊车定点吊钩、清洗室清洗和吹干车钩等功能,通过对车钩当前的状态进行分析,采用智能化控制策略进行清洗方式决策步骤实现车钩的自动清洁。设备中将FX3U系列PLC作为主控制器,用触摸屏实现人机交互,现场运行表明,该系统工作稳定可靠,满足设计要求,提高了清洗车钩的水平和效率。

    2017年10期 No.320 105-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 707K]
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  • 大型轴承实体保持架铆接机的设计及支架分析

    罗琨;王连吉;王续跃;

    目前企业在铆接大型轴承实体保持架的过程中由于采用手动铆接技术使得铆接过程经常出现毛刺、对中性差等问题,导致合格率较低。针对上述问题,设计了一种具有找正铆钉功能的新型双头卧式摆碾铆接机。分析了铆接机的工作流程并依据铆钉参数进行了铆接力及动力头参数计算,其中铆钉最大直径为准10mm,最小铆接力大小为F_(min)=11643N。对电机受力进行了计算及有限元静力学分析,结果表明电机支架在铆接力最大应力为σ_(max)=10.895MPa,最大形变量为δ_(max)=0.0408MPa。设备的机械强度设计满足生产要求,机架设计合理可靠。

    2017年10期 No.320 109-112+116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1090K]
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  • 利用振动频谱预测刀具磨损量

    库祥臣;郭跃飞;段明德;曹贝贝;

    采用振动传感器采集刀具车削时的信号,对振动信号进行短时傅里叶变换,将频谱集中区域(0~6250)Hz内的频率幅值直接输入到BP神经网络中进行训练,使神经网络建立振动信号频谱与刀具磨损量之间的映射关系,从而实现刀具磨损监测。人工提取的特征值一般数量较少,往往不能全面细致地刻画信号的特点,而该方法则充分发掘了神经网络强大的学习能力,具有方法简单、识别精度高、稳定性好的优点。实验结果表明,该方法可以快速准确地预测刀具磨损量。

    2017年10期 No.320 113-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 421K]
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  • 基于GA-BP神经网络的发动机失火诊断

    赵亮;彭琳;

    为了提高神经网络在发动机失火故障诊断中的准确率,提出了GA-BP神经网络算法。分析了发动机故障时的尾气变化情况,提出了发动机故障诊断规则;分析了BP神经网络原理,指出其训练速度慢、容易陷入局部极值问题;使用遗传算法对神经网络结构和参数进行优化,得到最优网络结构,将优化后的模型参数作为初始值再次进行BP算法优化;将此算法与自适应动量BP神经网络进行对比,GA-BP神经网络不仅缩短了训练时间,而且故障诊断准确率也大大提高。

    2017年10期 No.320 117-120+125页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K]
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  • 多工况下跃进C50后桥强度设计仿真与试验研究

    张步云;朱镇;汪若尘;孙晓东;

    以跃进系列C50后桥总成为研究对象,介绍其组成结构,对其主减速器进行强度分析,其校核结果用以检验各部件参数满足车辆设计要求;不考虑衬套、主销与轴承情况下,对其后桥有限元建模,并仿真分析在越过不平路面、制动和侧滑三种工况下,轴和转向节各自最大应力、最大位移的大小和位置;最后对跃进系列C35、C50和C90后桥总成进行NVH台架实验,分析跃进系列C35、C50和C90后桥总成NVH对比试验用以检测其各自的振动与噪声、阻力矩和传动效率。试验结果表明:车桥的振动和噪声主要由主齿锥轴承、桥壳顶和后盖三者决定;各系列车桥总成阻力矩都较小,总成效率都较高,阻力矩随着车速的增加而减小,随转矩的增加而增大,平均效率可达90%左右。

    2017年10期 No.320 121-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1408K]
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  • 同步送粉式激光熔覆过程温度场数值模拟

    孙福臻;曲文峰;杨立宁;邵东强;

    为测定同步送粉式激光熔覆过程温度场分布情况,需采用ANSYS软件对温度场进行数值模拟计算。建立了同步送粉式激光熔覆过程的数学模型与有限元模型,通过ANSYS软件得到了温度场数值模拟计算结果。针对激光熔覆过程中的拉应力消除与裂纹控制等问题,提出了双面熔覆的预热方法,并通过ANSYS数值模拟的方法确定了最佳翻转时间。通过模拟结果与实验结果对比了双面熔覆方法的优越性。双面熔覆方法可为同步送粉式激光熔覆的预热处理提供了行之有效的方法。

    2017年10期 No.320 126-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 703K]
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  • 四辊轧机滚动轴承偏载与板形影响因素分析

    刘光明;王麒;陈曦;杨霞;

    为了分析板带轧机滚动轴承列间偏载和板形的变化规律,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了耦合轧件、工作辊、支撑辊及其轴承座的轧制过程整体变形分析模型,分析了辊径、摩擦系数、变形抗力及张力对轴承载荷分布和板凸度的影响。研究结果表明,轴承偏载程度和板凸度随轧辊半径和张力的增大而减小,随变形抗力的增大而增大;轴承偏载程度随摩擦系数的增大而增大,板凸度随摩擦系数的增大略有减小;轴承偏载程度与板凸度的变化呈显著正相关。研究结果可为板带轧机滚动轴承的使用和板形控制提供有益参考。

    2017年10期 No.320 129-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1058K]
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  • 基于风洞试验和仿真的垂直轴风力发电机的湍流模型分析

    杨燕昭;郭志平;张艳锋;李庆安;

    对于湍流的计算一直是流体力学领域的难点,而垂直轴风力发电机周围流场的湍流非常复杂,对其CFD仿真模拟选取湍流模型一直各抒己见。选取目前使用最为广泛的SST k-ω、Realize k-ε、RNG k-ε和标准k-ε湍流模型进行CFD仿真,模拟双叶片直线翼垂直轴风力发电机的叶片表面压力分布和单叶片转矩系数,并与采用高速多点压力测量仪和力矩传感器测量的实验数据进行对比分析。其结论为,在叶片失速区,采用标准k-ε和Realize k-ε湍流模型CFD仿真模拟的结果与实验值拟合度很低;当叶片处于深度失速区时,采用RNG k-ε湍流模型CFD仿真模拟的结果与实验结果拟合度最高,而在轻失速区时,采用SST k-ω湍流模型模拟得到的值与实验测量值拟合度最好。从单叶片转矩系数角度分析可得,采用SST k-ω湍流模型模拟得到的值与实验测量值拟合度最好。

    2017年10期 No.320 133-135+139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1737K]
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  • 贯流风叶超声波焊接OpenCV视觉定位系统

    陈良;张红玉;

    贯流风叶为空调送风系统的重要组成部分,由于其结构的复杂性,目前广泛采用人工超声波焊接,存在缺口对位困难、焊接效率低和合格率偏低等问题。针对上述问题,在原有的人工超声波焊接装备的基础上,经过自动化上下料的改造,同时设计出一套基于OpenCV视觉定位系统的自动化超声波焊接装备,该装备主要包括:物料存放区、输送系统、视觉定位系统、焊接系统和自动下料系统。视觉定位系统基本思想为先用sobel算子对图像进行预处理,提取边缘,再利用Hough算法检测圆心坐标,最后利用检测的圆心坐标与系统设定的圆心坐标比较,计算出相位差,控制旋转电机定位完成焊接。焊接结果表明:该装备运行稳定,焊接合格率提高2.5%,9节贯流风叶焊接时间控制在45s以内,比原有人工焊接缩短15s。

    2017年10期 No.320 136-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1257K]
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数控与自动化

  • 太阳能热泵烘干机恒温控制系统设计与仿真

    曹艺;吴永明;刘毅;

    为了适应农作物种子等产品的恒温烘干要求和节能减排的目标,研发了一种太阳能与空气源热泵并联加热的农作物烘干机及其恒温控制系统。烘干机内采用封闭流动的纯净水为传热介质,用储水箱来储存热能。恒温控制系统采用LPC2103单片机,在水箱和烘干房等处设置多个温度传感器,组成一个闭环控制系统,能够根据天气和烘干物料情况选择节能的加热烘干模式。控制系统使用加入Smith预估环节的模糊PID控制算法,使烘干过程维持在设定温度范围内。通过系统仿真和实际应用,研发的太阳能热泵烘干机可提高烘干效率和工艺稳定性,能够满足农作物种子等恒温烘干需求。

    2017年10期 No.320 140-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 526K]
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  • 含螺栓连接的数控转台与主机模态分析

    吴承云;洪荣晶;王华;叶道鑫;

    以某型号数控转台与主机为对象,研究了数控转台与主机模型在不同螺栓预紧力下的动态特性。通过Solid Works建立含螺栓连接的数控转台与主机模型,利用ABAQUS软件对其进行自由模态仿真分析,获得模型在不同螺栓预紧力下的固有频率及振型。采用LMS Test.Lab测试系统对数控转台与主机模型进行实验模态分析,实验结果与模态仿真结果基本一致。实验与仿真的结果都表明预紧力会影响数控转台与主机的动态特性,适当增大预紧力能使转台与主机固有频率提高,为数控转台的安装提供依据。

    2017年10期 No.320 144-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K]
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  • 油罐车油气回收装置的自动加载系统设计

    叶君;魏昕;肖超波;汪永超;

    针对油罐车油气回收系统密闭性检测过程中手动加载效率低以及难以准确加载的问题,结合油罐车油气回收系统结构特征以及现场检测环境,提出了油罐车油气回收装置自动加载系统方案,设计了自动加载系统,包括控制电路设计、气动回路设计、操作界面设计以及系统程序设计,并进行了实验验证。实验结果表明,设计的自动加载系统完成了油罐车油气回收装置自动加载功能,有效解决了手动加载不精确的问题,提高了检测效率,为油气回收系统密闭性检测精确加载提供了技术与理论支持。

    2017年10期 No.320 147-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 726K]
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  • 基于分层结构的机械臂运动预测控制

    裴红蕾;

    为了使柔性机械臂快速稳定到达目标位置且抑制其末端柔性形变,设计了基于分层结构的预测控制方法,分层结构采用对预测控制的方式,占据了控制的先机,而且针对机械臂的时变特性,采用滚动控制策略,增加了控制系统鲁棒性。给出了适用于一般机械臂的控制结构框架,建立了预测控制模型;设计了轨迹规划层,将最优轨迹规划问题转化为带约束的QP问题,其输出为最优轨迹;设计了跟踪控制层,此层精确跟踪上层规划出的最优轨迹;为了验证分层结构的有效性,设计了适用于柔性机械臂的分层结构,将此方法与IST方法进行比较,分层结构不仅快速稳定到达目标位置,而且抑制了机械臂在目标位置的柔性形变、控制过程中也没有出现力矩的较大波动。

    2017年10期 No.320 151-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K]
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  • 废旧铅酸蓄电池的X射线图像识别分类研究

    杨金堂;林孝毅;杨正群;柯昌美;

    为提高废旧铅酸蓄电池回收效率和金属回收质量,提出采用自动化手段分类废旧铅酸蓄电池。针对该识别分类问题,首先将主成分分析法、线性判别分析法应用于废旧铅酸蓄电池的X射线图像的特征提取。通过支持向量机对提取的训练集图像特征向量进行训练,分别对测试集的图像数据进行分类实验,并对比了不同数量的训练集和不同特征空间维度下各种方法的识别率。实验结果表明,主成分分析法、线性判别分析法可用于废旧铅酸蓄电池X射线图像的识别,并且随着训练集与测试集样本量的增加,二次线性判别分析法表现出较为稳定的识别率。

    2017年10期 No.320 156-158+163页 [查看摘要][在线阅读][下载 373K]
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  • 基于MCGS的三维动态仿真系统开发

    孙立新;徐良君;杨东宇;董玉召;

    为提高动态仿真系统的实时性和人机交互性,将PLC控制技术、三维建模技术与MCGS组态软件结合,提出了一种三维动态仿真系统的设计方法。以PLC作为控制器,MCGS组态软件作为动态仿真平台,分析仿真对象的运动状态并建立三维模型,通过组合位图和坐标变换的方法设计三维动态仿真画面,然后编写仿真程序来定义虚拟控制对象的仿真动作,并将MCGS组态软件和PLC控制器建立通信实现硬件在环HIL(Hardware-in-the-loop)仿真。结果表明所开发的动态仿真系统画面真实感强,实时交互性以及可靠性良好。

    2017年10期 No.320 159-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1181K]
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  • 离网小型垂直轴风力发电机流固耦合分析

    莫秋云;严顺康;施军建;刘希昌;

    针对离网小型垂直轴风力发电机工作中存在的流固耦合作用,根据湍流模型和流固耦合算法建立数学模型,利用COMSOL Mutiphysics软件对风力发电机叶片NACA0012翼型进行流固耦合计算,研究了翼型的气动性能。研究得出NACA0012翼型在攻角为14时开始出现失速特征,在失速前可达到最大升力阻力系数比值,升力约为阻力的55倍,具有优异的使用性能。翼型弦长变化对升阻力系数影响不大,仿真结果与国外公布的实验数据相符,验证了该方法的可行性,为离网小型垂直轴风力发电机叶片翼型设计提供新的理论基础。

    2017年10期 No.320 164-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 785K]
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  • 物联网环境下的大型立磨状态监测及损伤预警系统模型

    刘涛;朱达荣;汪方斌;朱广;

    针对目前大型立磨状态监测参数较少,网络化执行程度较低的问题,从底层、中间层和功能应用层三层角度搭建了物联网环境下的大型立磨状态监测及损伤预警系统框架结构,并建立了包含状态特征量信息采集、数据预处理、故障诊断、信息发布与反馈、系统管理等模块的系统功能模型。基于上述模型,编制了状态监测及损伤预警系统。系统能够实现物联网环境下大型立磨多特征量状态监测和损伤预警,对提高大型立磨生产效率和设备运行稳定性意义重大。

    2017年10期 No.320 168-170+174页 [查看摘要][在线阅读][下载 788K]
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  • 关于复杂机械故障诊断与故障点定位的研究

    周鹏;周凤星;

    减定径机是钢铁冶金行业重要的设备之一,但该设备故障发生率较高,针对傅立叶变换、短时傅立叶变换(STFT)和维格纳-威利时频分布(WVD)等传统的分析方法分析结果较差的问题,提出了多源解耦、盲源分离相融合的方法。该方法把传感器收集到的信号通过多源解耦技术实现盲源分离,再通过希尔伯特变换和共振解调技术得到故障信号,将理论上的计算频率与实际得到的故障信号频率相比较,结果基本一致,说明了本方法可以较好的解决减定径机故障诊断,具有较强的可行性与有效性。

    2017年10期 No.320 171-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 755K]
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数字化设计与制造

  • 基于拓扑优化的桥式起重机新型主梁设计

    李佐斌;曹旭阳;王鹏;汤秀丽;

    应用基于单元应力的渐进结构优化方法对某型号桥式起重机主梁截面进行拓扑优化,得到了矩形截面的桥式起重机主梁结构形式,随后采用变密度法(SIMP)对该主梁形式下的主、副腹板进行拓扑优化,根据拓扑优化结果,新型主梁主腹板仍然采用实腹结构,而副腹板则以桁架结构形式代替原有实腹结构形式,有限元计算结果证明,该结构形式在保证主梁结构强度、刚度条件下,可以大幅度减轻主梁重量。该新型主梁的设计方案为桥式起重机主梁轻量化设计提供了一种新思路。

    2017年10期 No.320 175-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 1015K]
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  • 桃子去核机合模机构的改进

    吕鲲;朱朝阳;吕鹏辉;王亚磊;

    桃子去核机是罐头行业普遍使用的机械设备,目前使用的机器结构复杂,制造困难,且有较大的运动冲击,制约了其应用。研究的基本思路是利用步进电机控制的曲柄滑块机构代替复杂的三相异步电机驱动的凸轮连杆机构,从而对原有主传动机构进行简化改进。利用组合机构原理和反求技术,确定原有合模机构的主要参数,并推导出了位移的计算公式。根据行程要求设计了曲柄滑块机构并对其进行运动分析。利用MATLAB强大的计算和作图功能,绘制出了改造前后合模机构的位移、速度、加速度的函数线图。对比分析结果表明,简化后的机构在满足行程要求的前提下,能够准确实现预期功能。

    2017年10期 No.320 179-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 697K]
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  • 稠油掺稀混合器混合机理与结构设计

    彭世金;邱成松;彭云;黄志强;

    稠油掺稀降粘开采时,存在稠油与稀油混合不均匀的问题,而混合器是目前掺稀降粘工艺中提高混合效果的主要工具。首先分析了掺稀降粘机理和混合机理,因此,要提高掺稀混合效果,就需要在掺稀管柱中增加混合元件。针对目前存在的几种混合器,根据有无自由旋转的叶轮分为静态混合器和动态混合器,而静态混合器容易造成流道堵塞,混合效果受流体流速影响较大等问题,现有动态混合器存在旋转动力不足,搅拌效果不好等问题。新型混合器设计有旋转动力叶轮和搅拌叶轮,旋转动力叶轮在流体的冲击下旋转提供动力,搅拌叶轮在旋转动力叶轮的带动下主动旋转。通过仿真对比分析发现,从速度迹线和稀油体积分数分布曲线来看,新型混合器比自动旋转动态混合器有更强的混合效果。

    2017年10期 No.320 183-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 894K]
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  • 高速高精动力锂电池注液机关键技术研究

    明五一;张臻;黄浩;陈中;

    大容量动力锂电池逐渐成为动力电源的主体,但锂电池生产装备仍是制约国内当前锂电池产业发展的一个重要瓶颈,尤其是注液方面,随着环保要求的进一步提升,迫切需要改进为无人操作。有鉴于此,本项目针对大容量高速高精真空锂电池注液机的关键技术展开研究,主要包括分选和注液两大方面。分选是将锂电池扫码、称重并分拣的过程,注液则包括抽真空、注电解液、渗透静置、残液处理等内容。本项目综合采用调度优化、协同控制、传感器、计算机技术等多种学科和技术,属集成创新,可解决动力锂电池注液速度慢、精度低、稳定性差等问题,对于容量为20AH的动力锂电池,装备产能可达到4ppm左右,部分指标达到国际先进水平。

    2017年10期 No.320 187-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 541K]
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  • 线缆剪切装置的动力学仿真分析及试验研究

    李春泉;邵永安;赵帅峰;黄红艳;

    线缆剪切装置是线缆自动绑扎设备中的重要机构。在分析了目前线缆剪切机构的基础上,提出并设计了一种新型线缆自动剪切装置。对剪切装置的主要系统传动参数进行了设计计算,并对剪切装置机构进行了三维建模、动力学仿真分析以及核心部件的ANSYS静力学仿真分析。仿真结果表明,该线缆自动剪切装置可以实现线缆自动绑扎设备中线缆及线束的自动剪断过程。最后,进行了装置物理样机的加工制造,并通过样机的剪切试验验证剪切装置设计的正确性和可行性。

    2017年10期 No.320 191-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K]
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  • 基于参数化特征的冲压模具标准斜楔建模方法

    李贵;龙小裕;杨朋;王文圣;

    提出了一种基于特征和全参数化驱动的标准斜楔建模方法,并将其无缝集成到NX软件平台。通过工作角度参数的驱动,结合参数化草图、标准件的全约束关联装配和细节特征的关联修饰,采用自上而下的建模思路,创建了全参数化的斜楔模型,实现了将同一系列不同工作角度规格的模型集成到统一的模型中。只需修改工作角度,系统就可以自动实例化不同工作角度的斜楔模型并加载至NX中。实例表明,该建模方法可以显著提高标准斜楔的设计质量和效率,精简了斜楔的模型数据。

    2017年10期 No.320 195-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 1176K]
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  • 8形管冷弯成型工艺设计与有限元分析

    孙庆东;王传红;任友亮;俞恩江;

    根据8形管的外形要求和冷弯成型的设计思路,应用专业的冷弯成型设计软件COPRA对8形管进行成型工艺设计;建立了符合实际工况的计算模型,并进行了变形模拟;根据变形模拟的结果改进了角度变化量和压缩量的分配方案,并设计了成型轧辊。在此基础上建立了8形管成型的几何模型,并应用ABAQUS进行了全流程成型仿真,通过仿真结果的解析对轧辊的成型面进行了优化。将优化后的轧辊用于生产,获得了符合质量要求的8形管。结果表明:有限元分析可以预测最终成型截面的尺寸精度,并能对轧辊成型面的优化提供有益的帮助。

    2017年10期 No.320 199-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K]
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  • 一种用于主从控制的阻尼力可调关节模块机构设计

    吴鹏;韩建海;李向攀;郭冰菁;

    现有的力觉反馈设备,大多将驱动力直接作用于操作人员,具有操纵安全性和柔顺性上的缺陷。针对这个问题,设计了一种用于主从控制的阻尼力可调关节模块机构。该关节模块机构基于制动器原理设计,为被动力反馈系统,安全性好。驱动器使用一对膜片式气缸,采用驱动力转换为摩擦力方式,间接达到转动阻尼力调节的目的。文中论述了阻尼力可调关节模块的设计方案、阻尼力调控原理,并对制作的样机进行实验和数据分析。经过实验证明,阻尼力可调关节模块机构响应速度快、运动可靠、控制精度高,达到了主从控制的使用要求。

    2017年10期 No.320 203-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 772K]
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  • 三级选粉机的设计与仿真

    杨益;蔡勇;唐逸;

    针对燃煤固硫对碳酸钙粒径的特殊需求,设计了一种三级选粉机。在设计的过程中,运用Fluent软件,选用kepsilon标准模型和多重参考坐标系法,在稳态条件下,对三级选粉机分级腔内的流场进行了仿真,分析了不同转子结构和转速对选粉机内部流场的影响。模拟分析得到当转子叶片数量为48片,转子转速为1500转/每分钟时,选粉机内部流场较好。通过制造样机进行实验,实验结果表明,设计制造的三级选粉机能有效的分选出(0.125~1.2)mm粒径碳酸钙颗粒,满足设计要求。

    2017年10期 No.320 207-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 1038K]
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  • 基于ADAMS车辆橡胶式扭转减振器特性分析

    汤世友;戴星;

    运用传统的双扭摆模型进行数学建模,应用单目标设计的解析法,设计了具有适合参数的橡胶式减振器,确定了转动惯量、阻尼和扭转刚度。运用MATLAB数学计算、绘图函数和ADAMS动力学仿真软件分别对减振前后的传动轴在发动机各种工况下的扭振特性进行比较和分析。首先编制程序绘制发动机典型工况下加装减振前后的传动轴的扭振响应对比图;其次采用ADAMS虚拟样机仿真的方法对安装有减振器的传动系统进行实体建模和仿真。计算结果表明,对于所研究的系统而言,橡胶式扭振减振器传动轴的扭振振幅在许用范围内波动均匀,保证传动轴的可靠安全运行。并且在发动机临界转速和最大功率时,减振器将传动轴的扭振角位移控制在了许用振幅以下,橡胶式扭振减振器能够达到更好的减振效果。

    2017年10期 No.320 211-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 1049K]
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  • 后悬架结构对铰接式自卸车平顺性影响分析

    李晓娜;王飞;

    悬架结构对车辆平顺性具有重要影响,对电传动铰接式自卸车独立式摆臂平衡梁式和油气平衡后悬架结构对整车平顺性影响进行对比分析,通过平顺性评价指标对两种模型进行评价。针对油气弹簧非线性特性,运用泰勒展开将油气弹簧非线性弹性力展开成5次多项式形式。根据两种形式悬架结构特点,通过拉格朗日方程分别建立10自由度油气平衡悬架整车平顺性动力学模型和8自由度摆臂平衡梁结构整车平顺性动力学模型。采用正弦波叠加法模拟随机路面,时域内对两种动力学模型进行求解,通过平顺性评价指标对两种整车模型进行评价。分析在ISO C级路面、车速30km/h分别空载和满载两种典型工况进行两种悬架结构整车性能分析。结果可知:两种悬架结构整车满载工况平顺性要优于空载;两种模型平顺性在满足8小时"疲劳—降低工效"时间要求上,需要进一步对其结构进行改善和优化;相比而言油气平衡悬架模型平顺性优于摆臂平衡梁。

    2017年10期 No.320 215-219+223页 [查看摘要][在线阅读][下载 1096K]
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  • 基于壁厚在线监测的集输站场设备和管道腐蚀风险评价研究

    赖海涛;田发国;于淑珍;梁凌云;

    开展了基于壁厚在线监测数据的集输站场关键设备腐蚀风险评价研究,该系统融合了多通道超声测厚技术、无线传感器网络技术,实现了场站管道关键设备关键部位的360°全覆盖壁厚自动监测。结合某气田处理厂集气站设备壁厚在线监测数据,通过计算数据的统计分布规律,对数据的可靠性、准确性进行验证。将90组实测数据进行分析,计算设备的腐蚀速率,可以计算出管道的腐蚀速率为0.03~0.04(mm/a),与现场多年的腐蚀速率吻合,并且分析设备腐蚀规律。最后,通过计算表明其剩余寿命,结合腐蚀评价标准,开展了设备的腐蚀风险评价。

    2017年10期 No.320 220-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 581K]
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  • 基于非均匀余量的超薄叶片叶轮工艺优化策略

    吴雁;吕博鑫;郑刚;赵涛涛;

    针对超薄结构叶片整体叶轮在制造过程中产生的较大切削变形,分析了薄壁叶片在集中载荷下的变形规律,应用了非均匀余量的工艺优化方案。依据优化后的工艺基于NX对实际生产中的轴流式整体叶轮进行了刀具轨迹规划并进行加工试验,检测得到最大误差优化率为59.87%,平均误差优化率51.81%,显示该策略能有效减小超薄叶片的铣削变形,尤其对叶片前缘和尾缘刚性较差部分的加工误差优化效果明显,对具有类似结构叶片的复杂曲面整体叶轮零件的加工具有一定的指导意义,对前缘和尾缘突出的异形叶片也尤为适合。

    2017年10期 No.320 224-227+232页 [查看摘要][在线阅读][下载 1119K]
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  • 自堆式螺旋输送带的结构分析与优化

    鄢正清;武凯;宋坤;孙宇;

    针对自堆式螺旋速冻装置的输送带进行了结构分析和优化,分析了国产螺旋输送带结构上存在的不稳定因素,并对其进行了改进和优化,增加了上下侧链板的支撑面积,提高了侧链板整体刚度和抗变形能力;分析了输送带的自伸缩能力,得出带脚伸出长度要满足的条件。建立了输送带基本单元的有限元模型,在ANSYS Workbench中对其进行了静力分析和线性屈曲分析,分析结果表明:优化后的输送带变形量更小,最大应力减小,能承受的临界载荷提高约2~5倍。为提高输送带安全性、耐久性等可靠性特征提供了一定的参考。

    2017年10期 No.320 228-232页 [查看摘要][在线阅读][下载 1555K]
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  • 焊缝对同质等厚拼焊板成形能力的影响规律研究

    甘勇;覃希;李宏钊;

    焊缝对同质等厚拼焊板成形能力的影响远大于母材强度或厚度存在差异的拼焊板。运用数值模拟方法分别对直线焊缝和圆弧焊缝同质等厚拼焊板进行胀形试验,主要研究了焊缝K值、焊缝n值、焊缝位置以及圆弧焊缝半径对拼焊板成形能力的影响规律。并通过正交试验以及极差分析得到了焊缝各因素影响拼焊板成形能力的主次顺序。研究结果表明,焊缝应变硬化指数n值是影响拼焊板成形能力的关键因素,应从增大焊缝n值入手制定母材拼焊工艺。此外,对于同质等厚拼焊板,圆弧焊缝相对于直线焊缝具有更好的成形能力。因此,在相同的工艺条件下,用圆弧焊缝代替直线焊缝可以适当的提高拼焊板的成形能力。

    2017年10期 No.320 233-235+239页 [查看摘要][在线阅读][下载 973K]
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  • UG二次开发在提取轮胎模具电极资料线的应用

    彭忠凯;陈亚洲;付彦娟;

    在轮胎模具电火花加工过程中,需在设计时提取一些资料线辅助放电人员将电极与模具相对位置正确对应,这些资料线通常数量众多且手工提取繁琐。针对使用UG软件绘制出的轮胎模具三维造型图,采用面向对象语言C++结合ODBC技术,在UG软件平台上借助二次开发工具,结合企业自身的设计工艺流程,提取放电所需资料线并自动写进EXCEL文档,不仅提高办公效率,还可以减少错误、规范设计流程,从而为企业节省设计成本,提高企业信息化程度。最后给出程序的应用实例,论证这种方法的可行性。

    2017年10期 No.320 236-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 832K]
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机器人

  • 一种轮式攀爬机器人的研究与设计

    王扬;张子健;郑远成;

    针对在城市建设基础设施中的多种复杂环境,为了降低由于高工作业带来的人身财产危害,设计了一种轻巧的轮式攀爬机器人。基于机器人攀爬静力学分析,确定了机器人的重要参数,先后完成了机器人攀爬机构和锁杆机构两大关键机构的设计,提出机器人攀爬控制策略。在Solidworks环境下完成了机器人的虚拟样机建模,并搭建试验样机对机器人进行载重攀爬测试和适应性测试。实验表明,机器人20kg负载条件下,攀爬速度达到3.24m/s,攀爬自旋角2.24°,同时机器人可以在不同直径下作业,机器人满足设计要求。

    2017年10期 No.320 240-243+247页 [查看摘要][在线阅读][下载 1352K]
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  • 输电线路巡检机器人仿生结构研究

    王吉岱;甄静;刘笑辰;王智伟;

    针对传统高压输电线路巡检机器人作业范围小,受障碍物尺寸限制以及不能跨越引流线等问题,通过观察长臂猿手臂和运动特点,结合仿生学原理,提出了一种基于灵长类动物特征的三臂对称分布式高压输电线路仿生机器人,并建立了机器人的虚拟样机。结合ADAMS软件仿真分析了机器人模拟长臂猿在线路行走及跨越引流线过程,并通过实验反复验证,验证了机器人仿生机构的合理性与稳定性,同时机器人能够稳定可靠的跨越线路障碍,具有越障效率高等优点。

    2017年10期 No.320 244-247页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K]
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  • 非对称卧式液压机机架优化设计

    周杰;尹梦骄;王时龙;刘青;

    根据用户需求设计的新型卧式液压机,其机架由两根横梁和三根拉杆组成,三根拉杆的位置分布不对称于液压力的作用中心。针对由拉杆的位置分布不对称性造成的拉杆受力不均衡等问题,建立了非对称卧式液压机机架优化模型,提出了一种惯性权重凹函数递减的粒子群算法,利用Matlab和ANSYS程序,结合某工程实例进行优化实验,实验表明所提出的算法比惯性权重线性递减的粒子群算法更有效,优化后机架的重量减轻了13%,拉杆之间的受力更加均衡,达到了对非对称液压机机架优化设计的目的。

    2017年10期 No.320 248-251页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
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  • 复杂环境下基于改进人工蜂群算法的机器人路径规划

    张林;徐曙;姚森敏;伍国兴;

    为了使机器人在复杂环境下规划出最优路径,提出了基于改进人工蜂群算法的路径规划方法。分析了传统的人工蜂群算法原理;为适应复杂环境下路径规划,引入了小步长侦查蜂用于侦查跟随蜂可能前进方向的障碍物分布情况,根据侦查出的障碍物复杂度和节点与目标点距离对可行节点进行评分,得分大小作为跟随蜂选择下一节点的依据,这样就可以使跟随蜂成功避开障碍物复杂区域。使用改进算法进行路径规划,将规划结果与传统蚁群算法和传统人工蜂群算法比较,改进人工蜂群算法规划路径最短,且算法耗时最少。

    2017年10期 No.320 252-255页 [查看摘要][在线阅读][下载 1525K]
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管理与综述

  • 武器装备系统技术重要度的综合评估

    冉超;李文强;熊宜光;

    基于技术角度出发,提出了武器装备系统技术重要度概念,提出了一种面向武器装备系统的技术重要度评估指标体系和评估方法,建立了基于灰色系统理论与层次分析法相结合的技术重要度评估流程,选用端点混合三角白化权函数进行数据处理以降低人为主观因素的影响。通过针对两种火炮系统装填技术进行重要度评估,评估结果与两种技术在部队装备实际应用相符,验证了该评估方法的有效性,该评估方法可以在装备方案阶段为决策部门技术选择提供科学依据。

    2017年10期 No.320 256-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 179K]
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  • 燃气炮引射器结构参数分析与优化

    饶刚;盛旭录;胡仲林;

    根据计算流体动力学(CFD)基本原理,使用FLUENT软件,以某型号燃气炮为研究对象,对引射器关键参数如喷嘴距、混合段直径、混合段长度等进行数值模拟,得出引射器各参数对引射系数的影响。依据模拟结果对该燃气炮的引射器结构尺寸进行优化,并应用于对应的燃气炮。对优化后的燃气炮进行测试,并与改进前的燃气炮进行对比,其爆炸分贝数升高了10%,并缩短了燃气炮连续爆炸时所需的最短时间间隔。该研究方法对于提升燃气炮性能有着较为重大的参考价值。

    2017年10期 No.320 260-263页 [查看摘要][在线阅读][下载 569K]
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  • 两支路自动循环调配系统的可靠性研究

    刘卫东;张楠熙;刘洋;汪怀忠;

    两支路自动循环调配系统广泛应用于空调等电气系统的温、湿度自动调节,即当温、湿度等控制参数达到某一设定阈值时,调配系统自动切换至另一支路进行工作以达到参数调控的目的。针对部件寿命服从指数分布的情况,分析了转换开关失效对系统可靠性的影响模式,构建了两支路自动循环调配系统的物理模型,应用Markov链理论求出冷贮备条件下系统不同状态间的转移概率及其转移率矩阵,再通过Laplace变换得到在不同条件下两支路自动调配冷贮备系统的可靠性预测公式。空调系统的应用研究验证了可靠性预测模型的有效性。

    2017年10期 No.320 264-267+271页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K]
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  • 基于H96的波导组件焊接控制研究

    李进波;王修科;

    为了有效提高H96铜合金异形波导组件的焊接质量,保证波导的驻波比和阻抗匹配等参数,提高天线的辐射功率,需要对波导组件生产过程中的焊接设备工装、工艺参数、操作规程等相关因素进行有效控制。编制提出了切实可行的规章制度,包括焊前与焊后的清洗工艺、退火工艺、焊接规程等四个方面的指导要求,规范了相关过程的操作时间、温度范围和工艺流程,制作了用于生产、校验的专用工装。经过测试,波导管和波导组件的批量合格率大幅上升,生产计划和效率得以有效保障。

    2017年10期 No.320 268-271页 [查看摘要][在线阅读][下载 395K]
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  • 投稿须知

    本刊编缉部;

    <正>一、基本要求1、稿件须有省市级及以上基金项目或攻关项目支持;知网查重率不能高于10%;内容符合栏目:理论方法与研究、先进制造技术、数控与自动化、数字化设计与制造、机器人技术、管理与综述。投稿注明栏目名称。2、第一作者应具备基本条件:A".985"高校的博(硕)士研究生;B".211"高校具有硕士学位的教师;C.一般本科高校具有硕士学位的讲师;D.科研企事业单位硕士学位中级以上职称技术人员。3、为提高来稿质量,本刊实行有偿审稿,投稿须缴纳审

    2017年10期 No.320 272页 [查看摘要][在线阅读][下载 37K]
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  • 2018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:2018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,定价为35元/期,420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网站下载订阅表。www.jsyz.cbpt.cnki.net

    2017年10期 No.320 273页 [查看摘要][在线阅读][下载 418K]
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