- 郭合朋;李剑锋;
基于RV传动受力分析,对关键零件进行静强度可靠性分析,结合可靠度模型计算其可靠度。通过可靠性分析,得到结构尺寸与关键零件可靠度之间的关系。在可靠度不满足要求时,通过改变关键部件结构尺寸来满足可靠度,从而完成RV关键部件的可靠性结构设计。基于可靠性分析,进一步分析可靠度与轴承尺寸和轴径之间的关系。实例计算表明,在额定状态下,齿轮与悬臂轴承的可靠度较低。基于悬臂轴承可靠性结构设计的方法,给出了提高其可靠度的两种方案。同时获得曲柄轴轴径的约束条件。
2017年12期 No.322 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 408K] [下载次数：231 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：125 ] - 高大威;肖丹;黄星星;
基于鼓形面拟合双曲率车门玻璃的原理,提出了基于双曲率玻璃参数化模型的优化方法;结合梯度算法优化得出最佳的鼓轴位置以及最优的鼓形面,并模拟出鼓形双曲率玻璃在导轨中的运动,优化后玻璃的拟合及运动误差都控制在0.5mm以内,满足工程设计要求。针对鼓形双曲率玻璃的复杂运动轨迹,传统的二维摩擦作用建模已经无法满足空间约束下的运动阻力分析;利用非线性弹簧模拟车窗密封系统非线性夹持约束,建立车窗密封系统仿真模型,提取升降摩擦力,为后续优化设计提供参考。
2017年12期 No.322 7-10+13页 [查看摘要][在线阅读][下载 421K] [下载次数：243 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：111 ] - 崔永祥;陈磊;韩捷;沈鹏;
齿轮是重要的机械传动部件,齿轮的故障预测是设备故障诊断的重要研究内容之一。从故障诊断的角度可以将齿轮故障分为分布式故障和局部故障,分布式故障能量分布与啮合频率及其倍频有关,局部故障能量分布与齿轮轴旋转频率及其倍频有关。针对二者特征频率的差别,可以通过构建时序分析中的ARMA预测模型对定轴齿轮振动信号的频谱进行预测,然后结合预测值和当前值对齿轮故障进行预测。构建的预测模型具有较好的预测精度,预测结果可用于齿轮运行状态分析和故障预测分析,具有重要的应用价值。
2017年12期 No.322 11-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K] [下载次数：214 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：158 ] - 李晓刚;赵爱民;
在对车架进行优化设计时,最终目标是提高车架强度和降低重量,二者同时达到最优即可获得最佳设计。根据某自卸车车架结构特点和设计方案,对满载静止或匀速行驶工况、满载弯扭工况、满载举升工况等,对车架强度因素进行确定;基于模糊综合评判理论和模糊推理理论,建立车架强度系数、质量系数和强-质比系数的模糊数学模型;采用Sugeno模糊推理方法,在强度系数、质量系数和强-质比系数基础上,建立车架强度-质量关系合理性模糊推理模型。基于数学模型,确定影响强度系数的各主要强度因素,利用模糊综合评判对车架强度进行评价。结果可知:优化设计后车架强度更接近"很高"评级,质量增加属于"较好"评级,而强-质比系数隶属于"较好"评级;对于车架整体强度-质量关系合理性模糊推理结果则给出更接近"好"评级;为同类优化设计提供参考。
2017年12期 No.322 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 418K] [下载次数：85 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：151 ] - 向福腾;阳光武;
基于隔振原理,首先给出了系统频率避免共振需要满足的条件;其次,以E3C动车组牵引变压器冷却单元风机组为研究对象,建立了详细的有限元模型,通过对其进行模态分析得到变压器组装的刚体振动频率和冷却单元吊梁的弹性振动频率;然后,按照变压器组装的垂向浮沉振动、风机组的自身工作振动、冷却单元吊梁的垂向弹性振动对组合模型振动的影响依次降低的原则,研究了风机组避免与三种激励发生共振所需的悬挂频率与刚度;最后,通过避开三种激励的主共振区得到最优的风机组悬挂频率和风机组安装座减振橡胶刚度。
2017年12期 No.322 19-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K] [下载次数：141 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：136 ] - 张元良;张浩;王金龙;赵清晨;
电子汽车衡由多个称重传感器组成,相比由单个传感器组成的称重系统,重量的计算更加复杂。除了线性度校准,还需要进行角差修正。在模拟传感器组成的汽车衡调试时,需要通过调整各路传感器的角差调整电位器进行角差修正。目前应用广泛的数字式传感器为角差修正提供了更多方法。在分析了数字式电子汽车衡产生误差的原因后,基于目前常用的线性方程组法,提出了用最小二乘法进行角差系数优化的方法,并进行了实验验证。实验表明,此方法可以提高数字式电子汽车衡的称量准确度。
2017年12期 No.322 23-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K] [下载次数：68 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：144 ] - 孙亚军;王琪;
为了实现空间运动的传递,应用空间RSSR机构解析法中的矢量回转法和旋转矩阵法建立传动杆系与转向梯形的空间数学模型。参考FSAE赛车后悬数据,根据双阿卡曼定理,以转向过程中后轮内外侧实际转角和理论转角偏差的绝对值作为目标函数,应用MATLAB完成空间转向梯形的优化设计,导出转向梯形输入与输出运动关系曲线,根据转向梯形优化后自变量取值绘制传动杆系运动关系曲线,得出后轮转向杆系的角度传动关系,最后利用ADAMS建立仿真模型并进行运动仿真,验证理论分析的合理性,为减速装置(蜗杆传动)的传动设计提供基础。
2017年12期 No.322 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K] [下载次数：141 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：121 ] - 夏长高;任英文;陈松;
针对极限工况下汽车的制动效能和方向稳定性问题,基于Matlab/Simulink建立八自由度整车模型以及HSRI轮胎模型,分析了前轴两轮胎分别在单独制动过程中车轮的目标滑移率对车辆横摆力矩所产生的影响。通过对开路面和JTurn两种典型极限工况下的实车实验,表明设定较大的外前轮目标滑移率可提高车辆的制动效能,但其制动方向稳定性较差。在保证车辆具有较好的制动稳定性前提下,适当的增大外前轮目标滑移率的门限值可使车辆获得更好的制动性能,但所设定的滑移率门限值不应超过0.12。
2017年12期 No.322 31-34+39页 [查看摘要][在线阅读][下载 575K] [下载次数：160 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：139 ] - 杜文正;吴鹏;姚晓光;谢政;
针对多级柔性伸缩臂滑动耦合动力学问题,根据ADAMS柔性体建模理论,建立了一种基于虚拟样机的多级柔性伸缩臂动力学模型。利用三维建模软件,依托改装的轻型伸缩臂式起重机建立实体模型,利用有限元分析软件对各级伸缩臂建立有限元模型,生成模态中性文件导入ADAMS中建立动力学仿真模型。为了实现仿真过程与实际工作状态一致,保证仿真结果反映实际工况,在伸缩臂间分别添加滑移副约束和接触力约束建立动力学仿真模型,通过比较两种不同约束方式所产生的动力学响应,并通过实验验证,分析得出多级伸缩臂臂间滑块与臂节之间接触碰撞会影响伸缩臂作业平稳性和安全性。研究结果为多级柔性伸缩臂动力学建模分析和设计制造提供了参考依据。
2017年12期 No.322 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 530K] [下载次数：215 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：150 ] - 王涛;王优强;王建;范晓梦;
以轧机油膜轴承为研究对象,建立了油水两相流的弹流润滑模型,分析了润滑液中杂质颗粒对轧机油膜轴承润滑性能的影响。结果表明:存在杂质颗粒时,杂质颗粒接触区压力增大,入口区压力及最大压力变化不大,膜厚减小;随着杂质颗粒半径的增大,入口区压力增大,颗粒接触区压力增大,最大压力减小,膜厚减小;随着杂质颗粒浓度的增加,入口区压力减小,杂质颗粒接触区压力增大,最大压力增大,膜厚减小;随着杂质颗粒流速的增加,入口区压力及最大压力变化不大,而颗粒接触区域压力增大,膜厚减小;随着油水两相流体中含水量的增加,入口区压力减小,最大压力增大,杂质颗粒接触区压力增大,膜厚增大。
2017年12期 No.322 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K] [下载次数：115 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：150 ] - 宁方伟;龙威;公玲;
基于空气静压导轨气膜支撑区气体分子运动和碰撞规律,提出气膜分层理论,沿气膜高度方向将气膜划分为近壁层、稀薄层、连续流层,提出划分稀薄层和连续流层的依据,建立物理模型并提出相应控制方程。基于空气静压导轨气膜压力递减及气体流速变化规律,将气膜沿长度方向划分为压力驱动区和牛顿摩擦区。通过LAMMPS和FLUENT等仿真气膜支撑区气体流态并计算其流速和压力,得出了相关结论:气膜沿长度方向分为压力驱动区和牛顿摩擦区,沿高度方向分为近壁层、稀薄层、连续流层;气膜分层存在于压力驱动区和牛顿牛顿摩擦区;压力驱动区的气膜分层随气体流速的减小而变弱,牛顿摩擦区的气膜分层保持稳定。
2017年12期 No.322 45-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 406K] [下载次数：123 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：129 ] - 栗增杰;宜亚丽;姬亚萌;戴勇波;
针对舱体对接装配内应力对筒体类产品装配性能的影响,提出柔性自适应装配,引入柔性支撑平台,进行柔性支撑单元设计。柔性支撑平台能够降低装配支撑的刚性,增加装配自适应性及精度补偿功能。柔性支撑单元阈值可调,柔性支撑平台可根据其受力情况改变装配支撑刚性。通过实验对柔性支撑单元阈值标定,并对其性能进行验证,结果表明:柔性支撑单元性能稳定,能够在可控范围内降低装配支撑的刚性,可用于柔性自适应装配中,实现调姿补偿功能。
2017年12期 No.322 49-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：103 ] - 闫明;曾泽璀;刘峰;孟宪松;
液压锁紧轴套是五轴联动机床的关键部件,能够在压力载荷作用下发生较大的弹性变形,锁紧进给轴的转动自由度,对机床定位锁紧和加工精度有重要的影响,锁紧扭矩是液压锁紧轴套设计的重要参数。为研究轴套内工作表面在加工过程中产生的夹紧误差对液压锁紧轴套锁紧进给轴时产生的锁紧扭矩的影响,首先用有限元方法分别计算了液压锁紧轴套考虑夹紧误差和不考虑夹紧误差工作时产生的锁紧扭矩;然后在自主设计的实验台上进行锁紧扭矩测试实验;最后用实验数据对有限元方法计算数据进行验证。验证结果说明,有限元方法计算得到的理论数据相对实验数据曲线走势一致,由夹紧误差引起轴套内工作表面的不同形状直接影响锁紧扭矩。
2017年12期 No.322 52-55+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 554K] [下载次数：91 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：136 ] - 陈海霞;刘菲;祁文军;许华超;
为研究高频率下玻璃纤维增强环氧树脂层合板的疲劳性能,在室温条件下进行静态拉伸试验和疲劳试验;通过观察断口形貌对玻璃纤维增强环氧树脂层合板断裂原因及机理进行研究;利用ABAQUS和nCode分析软件对层合板进行疲劳寿命数值模拟,并与试验结果作对比。结果表明:试样的拉伸性能和疲劳寿命曲线(S—N曲线)有两个主要分区:高周疲劳区和亚疲劳区,拉伸和疲劳断口形貌非常相似,断口平整且表现出典型的脆性断裂特征;试样疲劳循环次数随着平均应力的增大而减小;物理试验数值低于数值模拟结果,但两者变化趋势一致,这与数值模拟时分析模型和加载过程的理想化有关。研究结果可为复合材料疲劳寿命分析和工程测试提供参考依据。
2017年12期 No.322 56-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K] [下载次数：336 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：126 ] - 李凌均;白鋆;韩捷;金兵;
支持向量机(SVM)在解决小样本、非线性及高维问题方面表现突出,支持向量回归(SVR)目前被广泛应用于设备状态趋势预测中用于故障定量分析。故障预测用于定性分析的相对较少,为进一步提高其预测精度,结合基于同源信息融合的全矢谱技术进行倍频成分预测。该方法采用全矢谱技术融合双通道信息,相比传统单通道信号提取方法,保障了SVR预测数据特征提取的完整性,提高预测精度。对特征频率进行分别预测,然后重新生成预测的频谱图。该方法应用于某电厂1号汽轮机振动数据的预测,实验结果表明,全矢支持向量回归(FVSVR)频谱成分预测方法具有较高的预测精度,可以对一些故障定性分析。
2017年12期 No.322 60-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 275K] [下载次数：63 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：154 ] - 杨小平;刘放;张斌;朱粤;
基于电磁学理论分析了永磁涡流制动基本原理,建立了制动力矩关于永磁体充磁厚度和底面直径、磁极对数、感应盘厚度、空气间隙厚度等参数的数学模型。对比分析了解析计算与Ansoft Maxwell仿真结果,验证了数学模型的准确性和实用性。探究了磁极对数、永磁体厚度和底面直径、空气间隙大小及其变化规律、感应盘厚度对制动力矩的影响机理,得到了制动力矩与以上各参数之间的特征关系,并根据门式起重机结构特点建立了吊重的动力学模型。结合20UMQ门式起重机起升机构性能,设计了永磁涡流制动参数,并基于Matlab/Simulink对制动特性进行了仿真分析,为起重机起升机构永磁涡流制动的设计提供依据。
2017年12期 No.322 64-67+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 460K] [下载次数：109 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：141 ] - 朱兵;傅连东;湛从昌;高雨;
针对我国某一钢厂的轧机AGC伺服液压缸出现的故障进行了分析,对出现伺服液压缸缸体底部裂损进行了详细的研究。首先使用Solidworks对缸体进行建模,并对缸体外径和底部厚底进行参数化设置,用ANSYS对其进行了有限元三维优化分析,选择出较佳的参数模型,再次对底部倒圆角和倒斜角进行参数化设置,且用ANSYS有限元分析,比较两者优化的结果,选择较佳的优化方案。最终优化方案相比原始优化方案,不仅节约材料成本,而且结构应力也明显减小,满足工作需求。
2017年12期 No.322 68-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 459K] [下载次数：136 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：103 ] - 周小龙;姜振海;马风雷;
针对发动机敲缸故障信号非平稳性并伴随强烈环境噪声的特点,提出基于改进希尔伯特-黄变换的故障诊断方法。该方法以发动机敲缸声音故障信号为研究对象,首先采用快速独立分量分析法将环境噪声等影响诊断准确性的因素从所采信号中分离,再利用总体平均经验模态分解和希尔伯特变换求出信号希尔伯特谱和边际谱,结合时域和频域特征进行故障诊断。通过仿真实验验证了所提方法的有效性,同时,实际试验证明:通过改进希尔伯特-黄变换方法所获得的希尔伯特谱和边际谱能够清晰呈现故障信号时域和频域内的细微特性,为该类故障的诊断提供了一种切实可行的方法。
2017年12期 No.322 72-76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：4 ] |[阅读次数：195 ] - 杨建军;刘威;龚飞;郭浩杰;
以轮拖变速箱齿轮传动系统为研究对象,以ROMAX软件为平台,仿真分析了不同工况下传动轴的变形量和齿轮的位错量,对齿轮副进行几何微观修形设计,对比分析修形齿轮与未修形轮齿的单位长度载荷分布特点。在有限元环境下,分析了不同安装误差下修形齿轮副的接触应力和弯曲应力的分布规律。为了验证齿轮设计修形量的正确性,在轮拖变速箱试验台架上,对未修形齿轮与修形齿轮进行了振动测试,利用MATLAB程序对振动试验数据进行了频谱分析,其结果表明合理的修形量能明显降低齿轮副的振动。
2017年12期 No.322 77-79+84页 [查看摘要][在线阅读][下载 338K] [下载次数：140 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：168 ] - 陈轶辉;赵树忠;李洪星;
为了节省液压挖掘机工作过程中的能耗,提出了基于模糊神经网络的稳速节能控制方法。分析了液压挖掘机的油耗损失,给出了节能控制系统,使用变量泵替换定量泵并对挖掘机负载进行预测,根据负载压力需求调节变量的流量,减小了发动机、液压泵和负载功率不匹配造成的能量损失,从而将节能目标转换为发动机转速稳定;建立了挖掘机的动力系统模型,用于对挖掘机控制和仿真分析;提出了模糊神经网络算法,将模糊控制与神经网络的优势融合,经仿真验证和实车试验可以看出,模糊神经网络算法可以将转速稳定在设定转速误差范围内,达到了稳速节能的目标。
2017年12期 No.322 80-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 421K] [下载次数：216 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：163 ]
- 夏长高;任英文;陈松;
针对极限工况下汽车的操纵稳定性问题,建立八自由度整车模型以及小角度假设下的非线性动力学模型。通过MATLAB软件对理想侧倾角关于侧向加速度的分段函数进行拟合处理,得到理想侧倾角的连续目标函数。设计基于模型预测控制理论的主动横向稳定杆控制器,完成了CarSim和Simulink联合仿真平台搭建,并在双移线和弯道制动这两种典型操纵稳定性评价工况下进行仿真试验。从试验数据对比分析中可以得出,在两种典型试验工况下车辆的性能评价参数值均得到较为理想的改善,进而提高了对车辆的稳定性控制。
2017年12期 No.322 85-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 468K] [下载次数：219 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：171 ] - 李小彭;毛昕;高建卓;王冰冰;
变胞机构的构态变换是变胞机构应用中的一个重要分支。为了对变胞机构在构态转换时的瞬态运动学和动力学进行研究,得到约束变胞机构的构态变换过程中存在的冲击和振动对机构的影响。利用Lagrange方程建立了一种约束变胞五杆机构的动力学模型,并对其进行动力学分析,应用Matlab/Simulink软件对机构中变胞副的速度、加速度信号进行数值分析,得到了弹簧刚度、转动惯量这些参数变化时对变胞副在构态变换过程中的冲击和振动的影响,结果表明,当改变弹簧刚度和转动惯量时,构态变换中的冲击振动减弱。
2017年12期 No.322 90-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 652K] [下载次数：230 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：137 ] - 潘公宇;姜中望;朱琦;杨秋成;
以某型盘式制动器为研究对象,采用仿真分析与实验相结合的研究方法针对汽车盘式制动器噪声问题进行研究。基于三维扫描技术,通过利用handyscan设备,获得制动器卡钳体点云数据,并在Catia及Solidworks中进行拟合处理建立准确的盘式制动器三维模型。在对盘式制动器NVH特性研究分析过程中,采用具有三层结构设计的刹车片,通过改变刹车片材料中粘弹性成分及刹车片参数的方法进行盘式制动器NVH性能优化。首先针对制动器各子结构的三维模型进行模态分析,获得可能发生制动尖叫的模态频率及振型,并通过F.R.F共振频率测试仪和激光测振仪等实验,验证了有限元模态分析所得结果的正确性,Dyno台架试验结果以用来验证仿真结果预测的准确性与可信度。实验结果证明,优化后刹车片能够提高汽车盘式制动器NVH性能,制动噪声得到降低。
2017年12期 No.322 94-97+101页 [查看摘要][在线阅读][下载 500K] [下载次数：284 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：148 ] - 王明海;印文典;王奔;张枢南;
为了研究钻削参数对CFRP/Ti叠层材料钻削温度的影响,采用正交试验法及硬质合金(YG6X)对其进行一体化钻削试验,使用红外热像仪测量出口位置的钻削温度。结果表明,钻削温度随主轴转速升高而升高,随进给速度升高而降低,并且主轴转速对温度影响大于进给速度。选取一组钻削参数进行钻削试验,检测结果表明:使用表面粗糙度仪(TR240)得到CFRP内孔平均表面粗糙度值Ra=6.65μm。使用三坐标测量仪得到CFRP内孔平均孔径d=6.041mm,公差等级为IT10;钛合金钻孔平均孔径d=6.039mm,公差等级也是IT10。
2017年12期 No.322 98-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K] [下载次数：247 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：132 ] - 袁清珂;杨国;张在良;
为了满足在保证注塑机械手初始动态刚度的条件下达到整机轻量化的要求,提出基于整机质量、一阶最大变形量和一阶固有频率为目标函数的整机多目标优化设计方法。运用ANSYS软件对参数化模型进行模态分析。使用中心复合设计的试验方法选取合适的结构有限元分析样本点,对样本点处的整机动态特性进行计算和分析,建立反映结构设计输入与响应输出关系的二次多项式响应面模型。建立注塑机械手的多目标优化数学模型,比较分别使用多目标遗传算法、筛选算法、非线性二次规划算法获取的Pareto解集得到最优解。对基于加权平均法的灵敏度分析得到的各设计变量灵敏度值平均数进行排序,可以帮助设计人员淘汰部分设计变量,从而提高优化效率。最后,在保证注塑机械手整机动态性能不降的前提下,整机质量减轻了11.27%。结果表明,该方法具有较高的精度和较强的工程实用性。
2017年12期 No.322 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 359K] [下载次数：171 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：159 ] - 冯伟;陆晓峰;朱晓磊;程可;
针对传统螺栓预紧连接中螺纹牙根部应力集中现象严重,螺栓易发生断裂失效的现状,设计出了一种柔性螺母结构。采用有限元计算方法,探讨了柔性螺母结构参数对螺栓连接应力分布的影响,并分析了相关作用机制,得到如下结论:相比于普通螺母连接,柔性螺母连接的螺栓第一道螺纹牙应力下降约为54%,应力集中程度明显减小,最大应力下降了37.1%,螺纹应力沿轴向分布趋于均匀,降低了螺栓发生疲劳断裂的风险;螺母螺纹牙的最大应力下降了14.7%,不均匀程度也有改善;支撑面倾角θ的存在,只是改变了螺栓连接系统的应力分布状态,其大小的改变对降低结构应力水平的影响不大;当D/e在1.15左右时,柔性螺母变直径处的应力集中可以减小甚至消除;柔性螺母连接的螺纹牙最大应力及其应力均匀化程度,与柔性螺母总厚度H的增加和支撑面宽度L呈正比,与六角段厚度h呈反比。
2017年12期 No.322 107-111+115页 [查看摘要][在线阅读][下载 416K] [下载次数：61 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：99 ] - 石贵峰;黄娟;裴宏杰;王贵成;
建立了钻削加工中进给方向毛刺的形成模型,并对钻削加工过程中出现的毛刺类型进行了归类和分析,指出影响进给方向毛刺形成与变化的主要因素。通过钻削加工试验与相应的理论分析,系统揭示出毛刺出现、形成及变化发展的基本规律,进而开发出工件叠加钻削法、钻削用量优选法、钻头参数优化法、钻头结构优改法和工件终端部材料强化法等一系列减少和抑制钻削进给方向毛刺的技术和方法,为进一步提高钻削效率和钻削加工质量开辟了新路径。
2017年12期 No.322 112-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K] [下载次数：293 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：101 ] - 刘明勇;江珊;周明刚;
根据准双曲面齿轮副实际加工方法,以齿轮啮合原理和微分几何为基础,通过加工机床各部件间运动关系建立各部件间的运动坐标系,由其次坐标变换仿真刀具运动轨迹分别推导两齿轮齿面方程,得到准双曲面螺旋锥齿轮副的数学模型解析式。由实际加工需求确定机床与刀具的各项参数,利用数值计算功能软件分别求解大小齿轮齿面方程并采集齿面网格离散坐标点并将其数据文件导入三维建模软件,根据曲面造型功能得到准双曲面齿轮副两齿轮的三维模型。
2017年12期 No.322 116-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 288K] [下载次数：231 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：128 ] - 曹雪梅;何昕;程琛;邓效忠;
为了进一步的来分析等基圆曲线齿锥齿轮的啮合和传动特点,以等基圆曲线齿锥齿轮的特征原理为基础,研究了齿轮的齿线特性以及刀具设计的方法。通过对指状铣刀进行运动分析,建立齿轮轮坯的切齿坐标系,完成齿轮齿面方程的求解。利用MATLAB对求解出的齿面方程进行编程处理,得到等基圆曲线齿锥齿轮单个齿凹凸齿面点云数据;将齿面点云数据按照特定的规律导出DAT文件;以DAT文件为建模基础,利用三维造型软件UG生成等基圆曲线齿锥齿轮精确三维模型。通过3D打印技术打印出来UG生成的齿轮三维模型,为在通用数控机床上利用指状铣刀铣削等基圆曲线齿锥齿轮提供了理论基础。
2017年12期 No.322 120-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K] [下载次数：108 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：104 ] - 吴娟;张超;
以丁腈橡胶改性酚醛树脂作为树脂基体,芳纶纤维-玻璃纤维混杂纤维作为变量,经热压烧结制备出一种混杂纤维增强摩阻材料。在干摩擦条件下通过摩擦磨损试验机测试其摩擦学性能。经实验表明:材料的摩擦系数随着载荷、滑动速率的增大整体呈现减小趋势,磨损率随着载荷的增加出现波动,随滑动速率的增大呈现减小的趋势。在不同载荷和滑动速率条件下,含有芳纶/玻纤混杂纤维增强摩阻材料表现出较好的摩擦学性能。摩擦过程中,含有芳纶-玻纤混杂纤维的摩阻材料磨损形式为犁沟和塑性变形,未含有的磨阻材料磨损形式主要为疲劳磨损。
2017年12期 No.322 124-126+129页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K] [下载次数：87 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：110 ] - 林卫国;郑相周;原艳芳;
锥面连接是轴和轮毂间无键连接的一种重要形式,应用场合广泛。锥面连接中,轴毂之间通过摩擦传递扭矩。由于是锥面接触,缺乏直观的确定轴毂传递扭矩大小的计算方法,给设计带来不便。建立了锥面摩擦力矩的几何模型,使用积分方法,建立了锥面压力、锥面几何参数和摩擦力矩间的解析公式和估算公式,提出了当量力臂概念。当已知锥台大端或小端直径、锥台压力和半锥角等条件时,可使用解析公式和估算公式计算锥面摩擦力矩。实例计算表明,当锥角较小时,解析和估算方法结果十分接近,实际设计中可使用估算公式计算锥面摩擦力矩。
2017年12期 No.322 127-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 187K] [下载次数：153 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：85 ] - 李震;闫振勇;郑林征;李铎;
打滑一直是造成轴承提前失效的重要因素,针对圆锥滚子轴承的打滑现象,分析了圆锥滚子轴承运转过程中的运动学关系,进行了轴承内部元件间的作用力分析,编写了轴承内部元件间作用力子程序,并结合动力学仿真软件RecurDyn建立了轴承的动力学仿真模型,研究了轴承在运转过程中轴承转速、轴向载荷等工况条件对轴承打滑特性的影响。研究结果表明:轴承打滑率随轴承转速地增加而变大;随轴向、径向载荷地增大而变小,适当地增加轴向或径向载荷有利于降低轴承的打滑率。
2017年12期 No.322 130-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K] [下载次数：211 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：143 ] - 赵桂清;
针对当前汽车载重量测量精度低的问题,;提出了基于BP神经网络信息融合算法的汽车载重测量方案。首先分析了现有的两种载重测量方法,即叠板弹簧形变量测量法和胎压变化量测量法,并分别建立了汽车载重量与叠板弹簧变化量、轮胎气压变化量的数学模型;然后提出了使用BP神经网络算法将这两种测量方法的测量信息进行融合;通过样本数据的训练,确立了BP神经网络三层网络拓扑结构和参数。设计了10组载重试验对此算法进行验证,结果表明基于BP神经网络信息融合的汽车载重测量方法可以有效地测量汽车载重,最大测量误差为0.91%。
2017年12期 No.322 134-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 246K] [下载次数：137 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：138 ] - 闵莉;董帅;李典;
在对复杂曲面加工过程中往往会遇到曲率变化过大的区域,这将导致相邻刀触点的刀轴矢量发生剧烈波动,影响加工质量,同时也会使得机床的稳定性下降。针对这一问题,提出一种基于曲面划分的刀轴矢量规划方法。该方法通过离散曲面,并计算各离散点的高斯曲率与平均曲率,以此为依据将曲面划分为多个区域。依次规划每个区域的刀轴矢量,对于出现的局部突变点进行优化。该方法有效地减小了刀轴矢量变化率。通过仿真实验分析验证了该方法的有效性。
2017年12期 No.322 138-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 429K] [下载次数：121 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：80 ] - 张华伟;吴智恒;张占杰;郑露;
海洋平台起重机是重要的海洋工程装备。由于海洋环境工况恶劣,起重机安全事故时有发生,严重影响海洋石油生产和人员安全。结合国外海洋平台起重机设计规范,开展了热点应力法的应用研究,并应用热点应力法进行了海洋平台起重机的力学分析和寿命评估,数值模拟结果与使用记录推算疲劳寿命相一致,验证了热点应力法评估海洋平台起重机结构疲劳寿命的可行性。最后,在WinCC组态软件环境下开发了基于热点应力法的海洋平台起重机在线寿命评估系统,并应用于现役装备的安全监测,实用性较高。
2017年12期 No.322 142-144+148页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K] [下载次数：140 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：184 ] - 单以才;何宁;杨吟飞;刘世豪;
为实现现代飞机叠层结构的高效精密制孔,设计了一种埋孔对接定位系统。结合叠层结构材料的非磁性特点,运用磁场定位原理和气压传动技术,对埋孔对接定位系统的机械、电气、控制等部分进行具体设计,并对环氧树脂与PVC组成的叠层试件进行了埋孔对接定位试验。在试件中选定的一组埋孔,置入相应的?8mm圆柱永磁体;调整霍尔传感器距离试件外侧表面5mm,并使其沿Z型路径进行扫描永磁体。一次扫描后检测孔距的最大误差为0.35mm;将所有圆柱永磁体均旋转过180°后再扫描,两次检测孔距的最大均值误差为0.13mm。研究结果表明,所设计的系统能够满足飞机叠层制孔的定位要求。
2017年12期 No.322 145-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K] [下载次数：53 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：108 ]
- 毛鹏程;尹韶辉;胡天;陈逢军;
小型高速空气静压主轴在国内外广泛应用于小型零件与微小非球面的精密磨削和抛光加工,针对该目的设计了一种空气主轴,根据技术要求确定主轴采用空气静压轴承作为支撑,涡轮驱动旋转。通过工程算法得出主轴主要结构参数及性能估算;采用数值模拟软件Fluent进一步分析了主轴各结构参数对其承载性能和气体耗量的影响,并对其进行结构修改和参数优化;使用动平衡机对主轴转子进行动平衡校正,使不平衡量降低至左G0.015,右0.04;最后对主轴转速、径向及轴向跳动、刚度等进行测试,得出主轴主要技术参数。
2017年12期 No.322 149-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 455K] [下载次数：112 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：136 ] - 赵达森;武利生;杨红星;陈宝华;
针对我国缆道测流自动化程度不高、测流效率低的问题,研制开发了AFS-Ⅱ型自动化缆道测流系统。在满足常规上人操作同时,全新设计的吊箱式测验平台实现了旋桨流速仪测速与悬杆测深的全自动化。测控系统采用IPC-PLC二级主从控制结构,测验平台与控制室之间通过无线数传模块基于Modbus通讯进行信息交换,采用标准通讯接口并制定了各控制子单元之间的通讯协议,各部分可以组成统一的系统,还可以根据需要独立应用。目前整个系统运行稳定可靠,极大的提升了测流效率,值得推广应用。
2017年12期 No.322 154-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 369K] [下载次数：81 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：112 ] - 赵晓丹;程惠;卞徐胤;徐俊杰;
传统的半功率带宽法在金属结构的小阻尼系统中识别误差大,提出基于内积相关性识别凸轮轴阻尼比的方法。运用快速傅里叶变换结合连续傅里叶变换的策略诊断出响应的固有频率,根据诊断出的固有频率构造求解信号相关性的函数,与响应信号做内积运算,运算过程中根据Riemann-Lebesgue定理忽略信号负频率项的积分结果,得到信号正负频率项的估计函数。进一步消除负频率项的影响,从原始信号中减去负频率项的估计,将得到的函数作为原始信号,重复步骤,形成迭代,最终依据内积模的极大值识别出阻尼。将内积相关性方法运用于发动机凸轮轴的阻尼识别中,实验结果表明该方法可以准确识别凸轮轴阻尼,具有工程实用性。
2017年12期 No.322 158-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 217K] [下载次数：37 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：135 ] - 赵广飞;宋桂珍;
轴向柱塞液压泵的流量脉动、振动和噪声一直是液压泵领域研究的热点问题。提出用正圆柱螺旋面替代斜面的方法,分别用左旋面和右旋面对应吸油窗口和压油窗口,在此基础上设计反向错位双联泵的结构,即两个泵的螺旋面相背或相对,封油区相差一定相位,目的是设计出一种恒流量输出的轴向柱塞泵。通过MATLAB数值仿真确定关键参数,得出采用8根柱塞为基础的轴向柱塞液压泵进行反向错位双联,错位角为22.5°,此新型恒流量轴向柱塞泵在工作时瞬时流量值不变,输出流量恒定且输出流量值显著提高。
2017年12期 No.322 162-164+168页 [查看摘要][在线阅读][下载 334K] [下载次数：117 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：85 ] - 张亚欣;吴昌林;
不锈钢电水壶的应用市场越来越大,对电水壶抛光质量的要求也越来越高。为了保证水壶壶嘴焊接处的加工质量,文章对壶嘴焊接曲面处的抛光路径进行了规划。为了便于电水壶壶嘴的数控加工,首先对电水壶进行实体扫描,建立水壶模型后可以有效提取磨具的刀触点集,得到磨具的刀位点轨迹。并对磨具进行抛光行距分析以及磨具姿态的控制分析,得到磨具任意加工点处刀轴转动角度公式。最后在磨具刀位点轨迹以及姿态分析的基础上对电水壶回嘴焊接曲面的抛光加工做运动仿真分析,加工时磨具加工面与壶嘴焊接曲面充分相切接触,在很大程度上可以提高加工效率和加工质量。
2017年12期 No.322 165-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K] [下载次数：75 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：104 ] - 王恒迪;李莎;邓四二;杨建玺;
针对轴承外圈侧面缺陷的在线检测要求及传统人工检测方法的不足,提出了一种基于差影法的轴承外圈侧面缺陷检测的新方法。该方法通过对轴承外圈侧面图像进行处理与分析,快速、准确地实现了轴承外圈侧面缺陷的识别。首先,使用CCD数字摄像机作为图像传感器进行图像采集;然后,对图像进行滤波去噪、图像分割、边缘检测处理,以对轴承外圈侧面进行快速定位;最后,采用差影法进行缺陷检测,并采用8-连通域法对缺陷进行标记。实验表明,该系统运行稳定,实时性好,抗噪能力强,运算速度快,并可有效检测出轴承外圈侧面缺陷。
2017年12期 No.322 169-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K] [下载次数：199 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：127 ] - 郭鹏;房灵申;谷侃峰;邹媛媛;
在对机器人进行位形优化和轨迹规划时,往往需要考虑机器人的各向同性,而经典的条件数指标不能表示成关节转角的解析式,这限制了其在轨迹规划上的应用。为了改善双臂机器人协调操作物体在运动过程中的各向同性,提出了双臂机器人各向同性指标,该指标在功能上类似于条件数,但可以解析表达,所以基于该指标的轨迹可使双臂机器人在运动过程中具有较好的各向同性。经过对该指标的表达式分析和轨迹规划仿真实验研究,结果表明该指标还具有使机器人远离奇异位形并适当增加任务方向的可操作度值的功能。
2017年12期 No.322 173-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 287K] [下载次数：222 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：103 ] - 张付祥;蔡立强;秦亚敏;黄风山;
为实现钢铁企业中成捆钢筋端面贴标的自动化,对成捆钢筋端面自动贴标系统中机器人的运动情况进行研究,利用D-H参数法导出UR5机器人的各连杆坐标系之间的变换矩阵,进而求出UR5机器人反向运动学的解析解。给出了UR5机器人最优摆放位置的评价标准,并在此规则下利用粒子群优化算法对UR5机器人进行位置优化。依据以上分析结果可以为成捆钢筋端面自动贴标系统中机器人的位置设计提供理论上的支持和数据上的参考,并对该系统的实际应用具有指导性的意义。
2017年12期 No.322 177-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 271K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：131 ] - 张进秋;黄大山;刘义乐;王兴野;
目前馈能悬挂系统未建立起一致的能量回收量化计算准则,无法对各类馈能悬挂进行比较评价。针对这一问题,采用功率流法分析对馈能悬挂不同工作状态下功率的转移流动进行详细分析,并给出悬挂系统各部分功率的量化计算公式,以此建立悬挂馈能能力评价准则。通过仿真试验检验新型馈能悬挂的控制性能及馈能性能,结果表明:与传统馈能悬挂相比,新型馈能悬挂车辆的乘坐舒适性在中高频段有所提高,馈能效率和馈能可行性显著提高,并且可实现悬挂系统的自供能。
2017年12期 No.322 181-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 502K] [下载次数：195 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：157 ] - 李航;孙景文;
光线投射算法作为经典的像序体绘制算法被广泛应用于医学领域。针对光线投射算法在手术模拟中绘制速度慢、不能满足实时交互操作要求的问题,结合各学者提出的各种改进算法的优点,提出了一种基于最大熵阈值分割和包围盒划分的体绘制加速算法,算法通过二维最大熵阈值分割、包围盒划分、八叉树数据格式存储最大限度地滤去无效体素,从而提高了光线投射算法绘制速度。实验结果表明,提出的改进算法与传统光线投射算法相比在绘制速度上可以提高3倍以上,基本满足了实时绘制的要求。
2017年12期 No.322 187-190+194页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：102 ] - 苏晓云;闫秀丽;张海宁;
砂岩装饰品已逐渐走进人们的生活,提高砂岩加工表面质量已备受关注。利用正交试验,研究PVD涂层刀具高速铣削砂岩的切削速度、进给速度及切削深度对加工表面粗糙度的影响。分析了表面粗糙度随不同切削参数的变化规律:随着进给速度与切削深度的增加,表面粗糙度值变大,随着切削速度的增加,表面粗糙度值减小,当切削速度由3000r/min提高到12000r/min时,表面粗糙度值由4.98μm减小到3.64μm。建立了表面粗糙度的回归预测模型,经F检验具有较高的显著性,为实际生产加工砂岩制品提供了一定理论依据与参考价值。
2017年12期 No.322 191-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 255K] [下载次数：79 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：128 ] - 刘永明;刘少卿;李明峻;侯卫国;
汽车音响系统故障或损坏,部分是受到来自生产、运输和使用过程中产生的振动过载引起的。为准确评估车载音响系统抗振可靠性,首先建立基于设计准则的失效功能函数可靠性分析模型,并从理论上推导了利用设计准则建立失效功能函数的可行性及有效性;接着建立音响系统特征频率分析有限元模型,采用蒙特卡洛方法,对音响系统的抗振可靠性评估过程进行仿真。仿真结果显示,设计余度为30%时的音响系统一阶抗振可靠度为96.78%,满足音响系统一阶抗振可靠性要求。
2017年12期 No.322 195-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K] [下载次数：121 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：123 ]
- 董艇舰;丁华鹏;王涛;王浩;
航空发动机叶片长期工作在高温、高压的恶劣环境下,经常会出现各种各样的损伤。对受损叶片进行修复,是目前比较经济的做法。受损叶片三维模型逆向重建是叶片修复的关键技术之一,针对此技术,提出一种面向损坏叶片的不依赖于叶片原始模型的数字化3D模型逆向重建方法。首先,对扫描获得的受损叶片点云进行预处理。其次,对不同损坏部位的叶片分别进行逆向建模,对于叶尖受损的叶片,提出一种灰色GM(1,1)叶型重构算法,重建其叶尖受损部位的叶型,提高叶型放样建模的准确性;对于叶中受损的叶片,只需提取未受损部位叶型,放样获得叶片的完整模型,如此,在保证建模精度要求的前提下,减少计算量,提高叶片的建模效率。最后,对叶片重建模型进行误差分析和流场分析,验证建模方法的可行性。结果表明,重建模型的精度可以达到叶片维修要求。
2017年12期 No.322 199-203页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K] [下载次数：133 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：121 ] - 刘培坤;刘培源;张悦刊;杨兴华;
液体平衡环是波轮洗衣机减振的重要部件,针对波轮洗衣机脱水过程中的振动问题,通过优化液体平衡环结构参数的方法改善其减振性能。利用模拟软件FLUENT 14.5对平衡环内部流场进行数值模拟,探究了凸筋数量、凸筋开孔尺寸、环道宽度比、容积比等对平衡环减振性能的影响规律。模拟结果表明,凸筋数量增加会提高平衡环启动阶段减振性能,但是稳定阶段反之;凸筋开孔有助于提高其减振性能和使用寿命;双环道平衡环在宽度比为50%时减振性能最佳;容积比为55%时平衡环减振性能最好。
2017年12期 No.322 204-207+211页 [查看摘要][在线阅读][下载 764K] [下载次数：118 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：138 ] - 盛精;解若愚;
针对某款由旋转焊接加工完成的塑料制离合器总泵缸体焊缝部位密封不良的问题,提出一种TRIZ方法来改善焊缝部位密封性。TRIZ提供解决塑料制离合器总泵旋转焊接设计过程冲突的基本思路:根据TRIZ冲突解决原理,定义了旋转焊接设计的物理冲突与技术冲突;基于TRIZ技术矛盾矩阵的创新原理,构思出旋转焊接设计中技术冲突的无妥协解决方案,改进了焊接头结构与该款塑料制离合器总泵焊接制造中的工艺,从而实现焊缝部位密封性能的改善。通过对比试验验证,该改进方法可有效改善焊缝部位密封性能。
2017年12期 No.322 208-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 252K] [下载次数：158 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：94 ] - 张少波;张海霞;
基于ITD方法的线性变换和Akima插值,提出了一种改进的固有时间尺度分解方法(Improve Intrinsic Timescale Decomposition,简称IITD)方法。齿轮振动信号具有非平稳特征,其典型的故障样本难以获取,为此进一步提出了一种基于IITD样本熵和支持向量机的齿轮故障诊断方法。采用IITD法对非平稳的原始加速度振动信号进行分解,并提取包含主要故障特征信息的PR分量,将其样本熵值作为特征向量;然后将特征向量输入到支持向量机中识别齿轮的故障特征。实验分析结果表明:相比BP神经网络,能更有效地应用于齿轮的故障诊断。
2017年12期 No.322 212-215+219页 [查看摘要][在线阅读][下载 428K] [下载次数：103 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：158 ] - 杨建鸣;陆家山;严鹏贺;
近四十多年来,虽然针对工程图的三维重建研究已经取了较大的进展,对工程图内几何信息与拓扑处理提取方法不断完善,可以在算法约束范围内完成简单形体的三维重建工作,但离达到工业化生产标准还有一段距离。在整个重建过程中,三维重建算法的建立是重建工作的核心,也使得三维重建算法成为整个重建过程的突破口。为此,对基于工程图的三维重建算法进行整理,从历史和国内外角度对典型三维重建算法进行梳理与归类,剖析了现阶段三维实体重建工作所遇到的瓶颈,并指出下一步的研究方向。
2017年12期 No.322 216-219页 [查看摘要][在线阅读][下载 178K] [下载次数：179 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：113 ] - 寇发荣;范养强;刘攀;张冬冬;
为了改善车辆平顺性和行驶安全性,设计了一种基于单出杆式磁流变减振器的汽车半主动悬架。在分析传统的磁流变减振器力学模型的基础上,提出了一种改进的磁流变减振器多项式模型,试制了磁流变减振器样机,进行了磁流变减振器的力学特性试验,设计了半主动悬架天棚控制器、地棚控制器和LQG控制器,进行了不同控制策略的对比仿真分析,开发了磁流变半主动悬架试验测试系统,开展了该磁流变半主动悬架的LQG控制台架试验测试。结果表明,所研制的磁流变减振器耗能效果良好,能够最大限度地发挥振动衰减功能。与被动悬架相比,在4Hz和5Hz正弦激励下磁流变半主动悬架的簧载质量加速度分别降低15.80%和23.36%,在随机路面激励下簧载质量加速度降低19.46%。
2017年12期 No.322 220-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 626K] [下载次数：314 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：144 ] - 黄锴;王鹏;冯定;赵钰;
连续波泥浆脉冲发生器传输速率快、精度高,其转子形状对于提高压力波信号质量具有重要意义。为获得理想正弦波形,需要设计合理的转子形状。建立了三角形转子流通面积计算模型,并依据转子设计准则,建立了三角形转子形状优化模型,就优化所得结构参数对最大压降、最小压降及相关系数的影响进行敏感性分析。分析结果表明,转子直边斜率k2对压力波信号影响最显著。为减小结构参数的敏感性,提出在脉冲发生器中设置与定转子并联的旁路结构,并对并联旁路结构进行优化及敏感性分析。分析结果表明,并联旁路结构可以明显减小转子设计参数对压力波信号的影响。
2017年12期 No.322 225-228+233页 [查看摘要][在线阅读][下载 369K] [下载次数：175 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：126 ] - 胡仁祥;周金宇;
碳纤维增强复合材料具有比强度高、比模量高、耐腐蚀性好等诸多优异性能,在汽车结构中得到了广泛的应用。利用Altair OptiStruct软件建立了电池壳体有限元模型,对汽车蓄电池壳体结构进行了优化设计。整个汽车蓄电池壳体优化过程包括三个阶段:概念设计阶段、系统设计阶段、详细设计阶段。首先,在概念设计阶段利用自由尺寸优化模块确定了铺层块的形状;然后,在系统设计阶段利用尺寸优化模块完成了铺层厚度的优化;最后,在详细设计阶段利用铺层顺序优化模块完成了铺层顺序的优化。优化结果表明,通过优化设计能减轻电池壳体的重量,减重比高达66%,优化效果明显。
2017年12期 No.322 229-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 856K] [下载次数：304 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：133 ] - 刘怡;钟文敏;
针对目前医疗技术对微创机器人精度要求的不断提高,而传统的并联机构无法满足高精度要求的现状,提出对传统并联机构进行优化设计。建立平面3-RRR并联机构微动情况下输入与输出之间的位移矢量微分映射关系,根据材料插值拓扑优化方法建立平面3-RRR型全柔顺并联机构的SIMP插值模型,通过敏度分析确定优化过程中设计变量的迭代变化方向,用OC算法求解所建立的模型,用Heaviside过滤技术解决棋盘格和网格依赖问题,通过Solidworks曲线拟合得到三维模型,应用有限元分析软件Hyperworks对其进行静力学分析,通过加工得到实体模型,并进行多次微位移测量试验;将静力学分析数据、实验数据与理论值对比。结果表明:微分映射关系作为优化条件,拓扑优化所得到的全柔顺并联机构与同构型的传统并联机构微分运用特性相同,运动精度更高、结构更加简单,验证了该方法的有效性,为平面全柔顺并联机构的优化设计提供了新思路。
2017年12期 No.322 234-237+241页 [查看摘要][在线阅读][下载 423K] [下载次数：86 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：149 ]
- 龙镇洪;曾盛绰;肖泽青;罗建伟;
为了保证产品质量,并能及时、准确、有效的更换刀具,提出利用高斯过程建立模型并对刀具磨损程度进行预测。首先利用Deform软件仿真车床刀具切削过程,建立刀具磨损随时间变化而变化的样本,然后利用该样本建立高斯过程的刀具磨损预测模型。最后进行刀具实际切削实验,利用测量工具测量刀具磨损量,并建立刀具随时间变化的实际磨损样本,利用实际实验数据对预测值进行验证。数据分析结果表明:预测模型可以有效地学习并预测刀具磨损中的非线性关系,而且刀具磨损的预测精度较高。因此在预测刀具磨损程度时,该模型可以作为重要的预测手段。
2017年12期 No.322 238-241页 [查看摘要][在线阅读][下载 288K] [下载次数：153 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：106 ] - 肖华;靳静娟;张辉;
针对某一种密闭压力容器检测机器人工作空间灵活性的问题,首先运用D-H法对该机器人进行建模,利用Monte Carlo法对机器人的工作空间进行Matlab仿真;然后借用服务球的概念建立了机器人工作空间任意点的灵活度的计算方法,利用灵活度的概念对机器人工作空间内给定点的灵活度进行了求解,对机器人给定工作空间截面上的灵活度分布进行了仿真与分析;最后研究了关节尺寸对机器人工作空间中给定点灵活度的影响。结果表明,机器人在工作空间满足任务需求的前提下,关节尺寸越小,灵活性越好。此研究为关节型机器人的尺寸优化、路径优化、灵活性分析提供了参考。
2017年12期 No.322 243-246页 [查看摘要][在线阅读][下载 431K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：121 ] - 管晓东;吴琪;庞浜;席文明;
影响非骨水泥假体长期稳定的因素是无菌松动,微动和应力遮蔽通过破坏假体近端的骨整合导致假体的无菌松动,而微动和应力遮蔽与假体的力传递相关。定制式假体的设计模型来源于病人股骨的CT数据,它建立了有限元模型与手术模型的一致性,通过有限元模型上的力传递分析,优化假体的设计和假体与髓腔的匹配,控制手术后假体上的力传递,避免假体近端大的微动和应力遮蔽而破坏假体在髓腔中的初期稳定性,促进假体近端的骨整合。针对定制式假体,发展一种新型的集成技术,形成定制式假体设计、有限元分析和制造一体化,特别是采用CAD/CAM/Robot集成技术加工定制式假体,在建立CAM软件空间各单元与机器人工作空间对应各单元一致性基础上,提高了假体的制造精度。仿真和实验结果表明,有限元分析方法可以控制假体上的力传递,机器人磨削柄体的误差小于0.9mm。
2017年12期 No.322 247-250页 [查看摘要][在线阅读][下载 337K] [下载次数：65 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：107 ] - 边辉;李二伟;黄志影;陈振宇;
随着社会老龄化,外骨骼技术逐渐应用于助老领域,针对存在下肢退化性关节炎老年人行走过程中需减轻自身重量对承重关节压迫的具体需求,分析了减重外骨骼构型特点,并在此基础上设计了一种基于2-UPS机构的减重外骨骼。外骨骼与人体通过骨盆及前脚掌连接构成单闭环,应用闭环矢量法建立外骨骼运动学模型。基于老年人常速行走过程中下肢关节角度变化关系,计算外骨骼主、被动运动副在一个步态周期的速度和加速度。应用拉格朗日法分别对行走过程中双腿支撑相和单腿支撑相进行动力学分析,并通过Adams仿真软件验证了动力学模型的正确性。
2017年12期 No.322 251-254页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K] [下载次数：354 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：113 ] - 黄冠成;陈新度;
随着工业机器人应用越来越广泛,工业机器人被要求具有更高柔顺性的示教功能。提出一种柔顺示教的控制方法,以常用的20公斤级的工业机器人为研究对象,通过六维力传感器采集力信息,经过柔顺控制算法和基于位置的力位控制算法结合控制机器人,实现柔顺示教功能。先介绍了柔顺示教的硬件平台结构和软件结构,建立一个柔顺示教控制的模型,并利用该模型设计一个柔顺示教的控制算法,最后将笔作为机器人末端执行器并在白纸上画图案以验证示教的柔顺性。实验结果表明通过该柔顺示教控制,操作者可以对机器人末端执行器自由拖动,实现柔顺示教的功能。
2017年12期 No.322 255-257+261页 [查看摘要][在线阅读][下载 328K] [下载次数：436 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：97 ] - 张欢;
以茶叶筛分机所依托的空间并联机构4-UPS-S为研究对象,对机构进行运动学分析,建立机构的雅可比矩阵,并提出了衡量机构工作性能的指标。鉴于加工误差对机构参数的不确定性造成机器人性能的影响,建立了包含不确定性因素的优化设计模型,基于多学科多目标软件IOSO NM采用DFSS优化算法对模型进行求解,使工作性能指标达到整体最优。研究结果表明,考虑不确定性的多学科多目标优化应用在并联机构中是可行的,能为并联机构的优化设计奠定理论基础。
2017年12期 No.322 258-261页 [查看摘要][在线阅读][下载 413K] [下载次数：91 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：132 ]