- 刘承杰;李倩;赵什光;罗鹏;
定子作为螺杆泵的主要部件,其受力以及变形情况严重影响着螺杆泵的工作性能和寿命。因此,对接触状态下三头单螺杆泵易损件—定子的受力及变形规律进行研究分析至关重要。通过坐标变换方法推导出三头单螺杆泵定子端面线型方程,运用Top-down设计思想并结合PTC Creo3.0、Mathcad软件对三头单螺杆泵进行参数化实体建模,利用有限元分析软件Workbench分析了接触状态下泊松比、均匀内腔压力对三头单螺杆泵定子橡胶变形规律的影响。研究结果表明:定子橡胶轮廓变形位移与泊松比成反比,与定子内腔均匀压力成正比。上述建模和分析方法,不仅提高了多头单螺杆泵的设计效率,且误差较小,为进行多头单螺杆泵深入研究提供了参考。
2019年10期 No.344 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1021K] [下载次数:213 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:153 ] - 唐长亮;
针对滑动轴承支承的涡轮电机轴系,基于有限单元法建立了考虑非线性油膜力的动力学模型,计算了轴系主振型、临界转速以及幅频响应等线性动力学特性;进一步通过分岔图、瀑布图、庞加莱截面讨论了系统的非线性动力学特性。结果表明轴系存在4阶主振型,两阶临界转速分别对应涡轮和压气机的锥动模态,且不易激发出转轴弯振模态。在非线性油膜力的作用下,轴系存在周期2、周期4以及拟周期等非线性特征,在多周期运动中,1/4~1/2工频区域的低频振幅要大于工频振幅。
2019年10期 No.344 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1045K] [下载次数:199 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:160 ] - 丁承君;吴畏;
以一种新型陶瓷3D打印机为研究对象,提出以可操作度数、各向同性和工作空间三个性能同时最优为目标。首先介绍了机构的整体构型和喷头内部零部件的装配情况,其次在机构进行位置正逆解分析的基础上,推导出雅克比矩阵并求出关于三个优化目标的目标函数,依据空间几何关系确定约束条件,结合NSGA-Ⅱ算法进行优化得到了Pareto最优解,从中选取10组数据进行分析后最终确定了机构的尺寸参数。对优化前后的三个目标值进行对比分析可知,可操作度数和工作空间有所增大,各向同性的条件数适当减小,证明了算法优化的正确性。
2019年10期 No.344 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1201K] [下载次数:216 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:137 ] - 赵方舟;罗大兵;陈达;王易红;
随着工业4.0和中国制造2025计划的实施,数字化设计与制造智能化成为了机械发展的主要方向。计算机辅助公差设计(CAT)技术作为CAD/CAM集成化的重要内容,对于提高设计效率、实现智能制造具有重要意义。然而CAT技术却远远落后于CAD的发展。针对这一问题,开展了对CAT技术的研究。运用获取回路零件与配合信息的API,创新地提出了易于回路搜索的数据组织结构,以及基于配合位置信息判断组成环增减性的方法。开发了一种集成于SolidWorks软件的插件系统,通过与三维模型简单交互便可自动生成公差设计函数、高效实现公差优化设计。
2019年10期 No.344 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 765K] [下载次数:394 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:15 ] |[阅读次数:125 ] - 卓雪艳;何勇;吴灵芳;廖小平;
车辆的配载和装箱是物流的重要环节,直接影响物流成本。通过对配载问题进行描述和建模,基于安全经济快速的原则提出采用层次分析法(AHP)对其约束进行分析,为方案的排优和输出提供依据;提出全局协调优化方法将复杂三维布局总系统分解为一维和二维子系统,从而有效解决三维空间规划,避免因可用空间的长宽高限制出现货物"被分解"的情况;基于实际活动中配载装箱活动过程的需求,设计自动化配载装箱系统,采用C++语言的MFC模块对UG进行二次开发,并通过实例运行验证系统的可行性和有效性,实现配载装箱的自动化和智能化。
2019年10期 No.344 20-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 290K] [下载次数:612 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:105 ] - 陈开源;陈思涛;戚春晓;彭一航;
针对6种不同规格产品和企业不锈钢管自动化包装生产线需求,将人工叠垛改进为自动叠垛,并进行输送。介绍了该装置的基本组成,并对每个组成部分的基本结构特点和工作原理进行分析,重点介绍了链条输送装置的主要技术参数计算方法,实现了6种不同规格的不锈钢管进行快速叠垛与输送的要求。实践证明,该装置运行稳定性好,提高了生产效率,减少了企业用工成本,降低了工人劳动强度,提升了企业自动化程度,具有显著的经济效益和较好的推广价值。
2019年10期 No.344 24-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K] [下载次数:159 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:107 ] - 李健;房磊;林小平;王凯;
为了有效解决电路芯片热量过高和温度分布不均匀的问题,结合热管强化传热技术与冷板强化散热技术的优点,研制了基于航空电子设备元器件安装空间尺寸的热管冷板散热装置。利用ICEPAK仿真软件对其进行了热仿真分析,通过比较仿真结果所示的温度云图,确定了热管在冷板上的最佳分布情况,并对冷板上的散热翅片进行优化设计。同时,对仿真结果进行了实验验证,结果表明:所设计的热管冷板散热性能和板面均温性良好,能较好地满足设计要求;ICEPAK热仿真软件计算结果与实验验证结果较为接近,在热设计阶段具有可行性。
2019年10期 No.344 28-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1436K] [下载次数:313 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:110 ] - 黄心深;宗志坚;刘强;王尽沙;
全铝合金轻量化纯电动客车空间骨架由一系列不同截面的型材构成,精细化仿真计算量大、计算效率低,针对于此,提出一种基于等效刚度单元的客车车身有限元快速计算方法。首先针对复杂截面铝合金梁,对截面进行子截面划分并以梁单元进行定义,然后在纵向间距上用刚性梁单元进行连接,从而形成空间梁单元组合体,保证与原来梁截面的几何和性能等效;接着将该方法应用于铝合金客车大梁和车身骨架的分析计算中,仿真结果与实验结果进行了对比验证。研究表明,提出的方法在针对复杂截面车身骨架计算时计算效率高,可用于车身骨架的正向设计。
2019年10期 No.344 31-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1451K] [下载次数:75 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:155 ] - 刘运亮;肖清;
为提高水下航行器快速性、减小开孔带来的噪声,盖板启闭机构被广泛应用。以空间连杆机构和凸轮机构为基础设计了盖板启闭机构方案,建立机构运动学模型,以盖板运动特性为设计目标,初步确定凸轮轮廓;建立机构的动力学模型,通过数值仿真分析盖板启闭机构的动力学特性,针对瞬时冲击载荷过大的问题开展方案优化设计。盖板启闭机构经过优化后,工作时对驱动力的要求明显降低,并且工作运行平稳,消除了冲击振动,能有效提高设备的可靠性和隐身性。
2019年10期 No.344 35-37+41页 [查看摘要][在线阅读][下载 800K] [下载次数:137 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:166 ] - 胡启国;刘博文;姜永正;李雪军;
针对无缝钢管张减轧制过程中出现的壁厚横向分布不均现象,提出采用粘弹塑性有限元法建立轧制结果的高精度预测模型。通过高温压缩试验测定了材料的真应力-真应变曲线,根据粘弹塑性本构方程对材料力学性能测试曲线进行拟合,采用热力耦合显式算法对模型进行求解,以φ114×20.0 mm规格小口径厚壁管的张减工艺进行工业试验对仿真模型的精度进行验证,结果表明仿真所得壁厚尺寸与试验结果沿周向变化规律一致,内壁形状均为六边形,6个壁厚最大值平均值误差为0.35%,6个壁厚最小值的平均值误差为1.2%,说明建立的有限元模型具有很高的精度,可用于轧制结果的精准预测。
2019年10期 No.344 42-45+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1284K] [下载次数:95 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:169 ] - 同晓雅;陈春俊;熊仕勇;
列车表面脉动压力是引发列车气动噪声的主要来源,高速列车表面压力测试过程中,难于有效提取出脉动压力,为此,设计了动车组模型表面压力试验测试系统:利用LabVIEW编写数据采集和输出程序以及PID控制程序完成风速控制系统的设计,利用数据采集卡、离心通风机、有机玻璃风道以及动车组模型等完成压力测试系统的设计;提出利用EEMD分解和重构提取出不同速度级下测点处的脉动压力,并得到不同速度级下的脉动压力级波动范围和波动幅度。研究结果表明:该系统可有效测量出动车组模型表面压力;通过提取出不同速度级下的脉动压力,可以看出,随着速度的增大,脉动压力增加;建立的总脉动压力级与速度的关系可为列车的结构设计和减振降噪提供理论指导。
2019年10期 No.344 46-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1136K] [下载次数:67 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:138 ]
- 朱明;张鹏;朱昌明;
海上风机的安装是以起重船为支撑浮在海上进行作业的,使得海上风机的安装将会受到船体摇荡的影响而产生摆动,因而有可能在安装过程中造成风机的损坏。所以必须对海上风机在安装过程中起重船和风机的动态特性进行分析和研究。建立了12自由度的船体-风机耦合多体动力学模型。在模型中考虑了船体在海面上的纵荡、横荡、升沉、横摇、纵摇和首摇6个自由度以及风机的面内、面外摆角和风机的横摇、纵摇和首摇5个自由度以及吊索的弹性变形。然后对起重船和风机的动态特性进行了分析。仿真结果表明,吊索的释放速度、海浪频率以及海浪浪高对风机的摇摆影响。
2019年10期 No.344 50-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 882K] [下载次数:244 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:138 ] - 孙延龙;周建平;许燕;何巍杨;
利用ANSYS软件对建立的短电弧铣削加工的数学模型进行温度场仿真,采用APDL语言编程实现了移动热流密度的加载,对温度场进行求解。并分析了不同移动速度下的温度场分布,得出放电凹槽深度方向尺寸变化规律。利用短电弧铣削数控机床进行实验,实验表明:短电弧铣削加工进给速度越大,放电凹槽深度越小;对于一次加载采用不同的进给速度,放电凹槽会出现一定的坡度。从而证明了模型有着很好的预测精度,为短电弧铣削加工提供一定的理论基础。同时实验中发现短电弧铣削加工过程中,放电凹槽的深度也受到电极损耗的影响。
2019年10期 No.344 54-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 797K] [下载次数:82 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:130 ] - 苏秀苹;王保发;刘慧娴;黄涛;
电磁铁是欠压脱扣器的一个重要部分,现对其电磁性能进行分析。通过示波器测试欠压脱扣器在不同阶段下的电压和电流。基于电磁场有限元软件建立了电磁铁的模型,在考虑模型涡流效应情况下,对其吸合、保持和释放阶段进行动态仿真分析,然后将仿真结果与示波器测试波形对比,发现误差在9%以内,验证了仿真分析的合理性。最后通过对电磁铁磁感应强度的分析,以保持阶段的电磁吸力为目标,对动铁心做锥形优化,确定了最优参数尺寸,为电磁铁的优化设计提供了一定的参考依据。
2019年10期 No.344 57-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1268K] [下载次数:108 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:101 ] - 张政;
薄壁件加工中,工件刚性较弱,不合理的加工参数会导致加工过程中发生颤振现象,加工稳定性分析是避免加工颤振和提高加工效率的重要途径。针对某靶弹薄壁外筒的加工时变动态特性,建立了其不同加工阶段下的有限元分析模型,分析了不同加工阶段下加工位置处的动态特性。建立了薄壁外筒镗削加工动力学方程,并转化到频域进行求解。利用频域稳定性预测模型结合频响函数对不同加工阶段下的稳定加工边界进行预测,得到了相应的稳定性lobe图。根据稳定性lobe图,给出了优化后的加工参数,提高了某靶弹薄壁外筒的加工效率。
2019年10期 No.344 61-63+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1253K] [下载次数:75 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:120 ] - 朱茂桃;高祥峰;李娜;
以不削弱气动性能为前提,为提高发动机冷却风扇的噪声性能,以计算流体力学(CFD)与计算气动声学(CAA)理论为基础求解冷却风扇的气动性能和噪声性能,并与气动性能试验噪声试验结果进行对比验证了该计算方法的可靠性。对原模型的平面叶型进行优化,得到最低噪声参数组合,经CFD/CAA联合仿真验证,优化后风扇模型的气动性能与噪声性能均得到改善,从流场与声场分布的角度对优化前后的冷却风扇进行详细的对比,进一步地分析优化前后冷却风扇气动性能和噪声性能变化的机理,深入地研究其叶片结构参数对冷却风扇性能的影响机理。
2019年10期 No.344 64-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1234K] [下载次数:128 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:115 ] - 张三川;徐景霞;
为了探索卡车钢板弹簧的动态刚度特性仿真分析的研究方法,采用了ANSYS仿真分析软件与台架试验两者相结合的方法,重点研究了钢板弹簧的静态刚度特性与动态刚度特性,得到相应的力学特性曲线,同时也分析了片间摩擦因子对卡车钢板弹簧静态刚度的影响。研究结果表明:通过有限元仿真数据与台架试验数据的对比分析,两者吻合的比较好,相对的误差均小于6%,这充分说明运用ANASYS的仿真分析方法是非常有效的,可用于钢板弹簧的动态刚度特性的研究。
2019年10期 No.344 68-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 603K] [下载次数:201 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:149 ] - 南琼;应保胜;伍俊杰;姚建阳;
针对国内外FSAE赛车多以优化空气动力学装置改善整车气动性能的现状,以CATIA构造简化的赛车模型为研究对象,基于计算流体力学软件ANSYS Workbench平台,选取k-εRelizable物理模型,着重对六种不同的底部扩散结构进行气动特性数值模拟研究,结果表明:底部扩散结构的加装可改善赛车尾部流场结构;加装三角翼片的底部扩散结构对整车气动阻力影响较小,对气动升力提升较大,且三角翼片越多,气动升力改善越显著;以不同形式增加单横向翼片,可提升赛车的气动升力,同时进一步增加赛车高速及弯道行驶的操纵稳定性及安全性。
2019年10期 No.344 72-74+79页 [查看摘要][在线阅读][下载 2344K] [下载次数:390 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:148 ] - 涂霁阳;屈原;李志敏;金隼;
针对车门关闭力直接影响汽车感知质量的现状,总结出一种计算车门关闭力的模型,并提出一种考虑铰链倾角偏差的影响下,修正车门关闭力计算的方法。通过建立铰链的倾角误差模型,分析了铰链的内倾角误差影响车门关闭力中的门重耗能部分,用确定性定位分析法研究了铰链后倾角误差对车门装配的影响,进而影响关闭力中的空气阻力耗能部分。将修正先后结果与车门关闭力实验结果比较,证明了考虑铰链倾角偏差的修正模型,其预测结果精度得到显著提高。
2019年10期 No.344 75-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K] [下载次数:124 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:119 ] - 朴永灿;于广利;滕继东;赵锐;黄大巍;
基于乘用车总装底盘线项目,项目应用了高度体现机电一体化现代技术的物流输送系统即重载EMS自行小车输送线,简要介绍了重载EMS输送系统及旋转打开保持吊具的结构及原理。通过公司成功案例进一步解析了吊具的设计关键尺寸对支点调整的精度影响进行分析与研究,总结出关键尺寸的精度控制要求,对吊具设计结构进行优化设计,有效保证了旋转打开保持制作精度及现场安装调整的时间。该项目经验对机械化输送领域类似设备问题的解决有较高的实际指导意义及应用参考价值。
2019年10期 No.344 80-82+86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1257K] [下载次数:46 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:98 ] - 夏伟韦;贺小华;胡嘉琦;
针对正交各向异性钛制外压圆柱壳-锥壳结构,应用有限元非线性屈曲分析,较为系统地讨论了不同锥壳半顶角、锥形比与径厚比参数下圆柱壳-锥壳三种组合形式临界压力Pcr的变化规律。研究结果表明:对于圆柱壳-锥壳(大端)结构,当圆柱壳的长径比LT/DL达到一定值时,临界失稳压力主要取决于圆柱壳的结构参数;对于圆柱壳-锥壳(小端)结构,锥壳结构参数对总体结构失稳临界压力有一定影响;圆柱壳-锥壳(大小端)结构因其临界压力与对应的圆柱壳-锥壳(大端或小端)结构中易失稳一方几乎相同,可将其分别视为对应的圆柱壳-锥壳(大端或小端)结构进行稳定性分析。结果为正交各向异性钛制外压圆柱壳-锥壳结构设计方法提供依据。
2019年10期 No.344 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 886K] [下载次数:83 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:83 ] - 魏钦玉;沈顺成;卢红;张永权;
为改善工件矫直过程中的应力应变分布,提高精密矫直的精度,建立了金属棒材四点弯曲压力矫直行程预测模型。首先,基于三点弯曲压力矫直理论对矫直过程中金属棒材的弹塑性变形进行分析,推导四点弯曲压力矫直的弹塑性变形规律;其次,采用有限元模型进行四点弯曲压力矫直仿真分析;最后,采用自主研发的数控压力矫直机进行实验,将获得的实验结果与理论和仿真分析结果进行对比。结果表明:采用双压头双支撑结构的四点弯曲压力矫直方案在精度和工件变形上均优于三点弯曲压力矫直方案,可广泛应用于直线金属棒材精密矫直工艺。
2019年10期 No.344 87-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 991K] [下载次数:205 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:12 ] |[阅读次数:133 ]
- 张璜炜;黄海英;王克印;
蠕动机器人因其特殊的爬行方式,在医疗卫生、探测救援和特种作业等场合具有较为广泛的运用前景。在模仿蛇类伸缩蠕动步态规划的基础上,提出了一种基于复合凸轮的伸缩蠕动步行机。在对步行机两足进行运动学分析后,利用ADAMS软件对单足的运动轨迹和步行机整体的运动进行仿真分析,利用3D打印技术构建原理样机并进行实测验证。模型仿真与实物实验结果表明,该步行机控制简单、运行精确、动作连贯无顿挫。以该步行机作为伸缩单元,结合转向俯仰装置,能够实现仿蛇蠕动机器人的行进、越障等动作。伸缩蠕动步行机的研究为仿蛇蠕动机器人的研发奠定了一定的技术基础。
2019年10期 No.344 91-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1019K] [下载次数:186 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:120 ] - 杨峰;董颖怀;薛威;李振亮;
研制了一台小型三轴立式数控铣床,首先对其硬件配置以及全闭环控制策略进行阐述;其次分析数控系统软件结构组成,重点研究了HMI的结构设计以及实现过程。针对数控系统的回零方法、实时通讯、代码处理、程序同步跟踪等技术难点,提出双触发回零、PcommServer函数库通讯、程序格式分离以及同步M变量插入等方法。在VC++2010软件上采用MFC对话框功能模块化设计,开发出IPC+Clipper的开放性数控系统软件HMI,其功能完善、平稳可靠、可扩展性强,具有一定的实验研究和教学价值。
2019年10期 No.344 95-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 421K] [下载次数:196 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:121 ] - 王建;苏德瑜;
以K-H-V型摆线针轮减速器为研究对象,利用遗传算法,研究了摆线针轮减速器的多目标优化设计方法。以摆线针轮减速器的传动效率和体积作为优化设计的两个目标,以参数约束、强度条件和寿命约束等作为约束条件,以对效率和体积均有影响的参数作为设计变量,建立了多目标优化设计的软件平台,以XW3型号的摆线针轮减速器为具体的优化设计对象,给出了优化设计的详细过程。研究方法对于提高摆线针轮减速器的传动效率和改善其结构紧凑性具有重要指导意义。
2019年10期 No.344 99-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 762K] [下载次数:217 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:178 ] - 李刚;邹波;
精确的电力负荷预测是电力分配设备与配电网设计的关键。针对目前电力负荷预测精度低、模型训练慢的问题,提出了一种基于改进随机森林的并行化电力负荷预测方法。该方法首先利用灰色关联投影衡量历史样本属性与待预测日属性之间的相似性,构建相似历史样本数据集。然后基于遗传算法对随机森林的决策树进行进化搜索,提高集成预测精度。最后通过Hadoop分布式集群实现了电力负荷预测的并行化,提升了预测效率。实验结果表明,相比其它预测方法,该方法电力负荷预测值与负荷真实值之间的拟合度最高,且并行化能够降低预测时间消耗。
2019年10期 No.344 103-105+109页 [查看摘要][在线阅读][下载 432K] [下载次数:339 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:19 ] |[阅读次数:142 ] - 李震;赵钰龙;王少锋;
针对现有增强导波回波幅值的方法综合应用聚焦法和超声隔离法,一方面解决聚焦过程中多通道装置在实验室与工程应用中不易实现的问题,用单通道设备多次激励,通过数据处理达到激励能量聚焦从而提升回波幅值,另一方面从防止激励能量泄露入手,运用超声隔离法阻止管道中的导波能量外泄。采用有限元仿真手段对比4种情况下的效果。针对2100mm长156mm外径的土载有包覆层的钢制管道,通过有限元仿真与试验获取的数据,利用超声导波聚焦方法对管道上一个缺陷进行了聚焦检测。结果表明,与应用综合法前的缺陷信号相比,应用后的缺陷信号的归一化幅度提高3.5倍,提高了超声导波对管道的检测能力。
2019年10期 No.344 106-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 575K] [下载次数:70 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:80 ] - 王孝鹏;刘建军;
为提升方程式赛车弯道制动模式下的整车稳定性,通过实验及有限元方法建立包含发动机外特性,差速机构参数,悬架衬套刚度的整车精确模型;弯道制动工况计算发现整车在制动过程中前轮产生瞬时抱死,后轮产生最大滑移率为0.449的纵向滑移率,整车失去稳定性。针对此问题提出两种改进方案:(1)在前轴双推杆式悬架上增加辅助弹簧与避震器,降低弯道制动过程中前轴垂向载荷产生的侧向偏移;(2)提出弯道制动双模糊控制理论,采用车身横摆角加速度预判直线制动、低速弯道制动、高速弯道制动三种模式所占的权重及对应的模糊控制规则;计算结果表明:方案1使整车在制动过程中前后轴滑移率明显降低,但伴随有瞬时抖动现象,车身横摆角加速度最大值从3.024rad/s~2降低1.741rad/s~2,性能提升42.4%;方案2验证了双模糊控制算法的合理性,使车身横摆角加速度最大值仅为0.509rad/s~2,性能提升83.2%,滑移率变化平稳。
2019年10期 No.344 110-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K] [下载次数:231 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:157 ] - 党新安;唐鹏;杨立军;
针对自行车欠驱动系统的自平衡问题,研制出一种以欠驱动惯性轮系统为物理模型的自平衡自行车,采用拉格朗日法建立了数学模型,进行了动力学分析,得到了有效的核心算法。使用STM32F103c8t6单片机作为核心控制器,通过PID参数的适配控制研究,借助于飞轮在改变加速度过程时产生的反作用惯性力矩,使自行车欠驱动系统渐近收敛于直立的静止平衡状态,车体倾角呈周期性变化,实现了自行车的静止直立自动平衡,并具备一定的抗干扰能力。
2019年10期 No.344 115-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K] [下载次数:1334 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:115 ] - 孙卫强;谭春隆;易灿灿;
通常采集到的机械设备振动信号具有典型的非线性、非平稳特性,并且含有强背景噪声。一种新的张量鲁棒主成分分析方法被提出,该方法假设张量数据能被分解为代表信号特征的低秩成分和代表噪声的稀疏成分的叠加。首先将采集的一维信号重构到三维张量空间,然后通过求解一个凸优化问题来提取张量数据的低秩特征成分,从而实现信号的特征提取。该问题实质是由Tucker分解模型相关的Tucker秩凸包络的核范数和稀疏成分范数的联合最小化问题。分别通过仿真实验和实测的轴承外圈故障信号进行分析,结果表明提出的方法能成功的提取故障特征信息。
2019年10期 No.344 119-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1061K] [下载次数:203 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:141 ] - 王维强;刘颖;
为解决汽车转向工况下悬架系统垂向振动控制和侧倾控制存在的协调问题,提出了基于功能分配的主动悬架协调控制策略,设计了垂向运动控制器、侧倾控制器和协调控制器,通过协调控制器对垂向运动控制器和侧倾控制器进行功能分配。在控制策略的实现过程中,利用Adams建立整车动力学模型,在Simulink中设计控制系统,搭建Adams/Simlink主动悬架整车联合仿真平台,并通过汽车二自由度线性模型验证该平台的可行性。在C级路面上进行了直线行驶和角阶跃输入两种工况的仿真实验,对算法进行验证。结果显示,通过协调控制器进行功能分配的主动悬架控制系统,能很好的协调垂向控制器和侧倾控制器,提高了汽车的综合性能。
2019年10期 No.344 123-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 942K] [下载次数:382 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:13 ] |[阅读次数:143 ] - 范晨阳;章军;顾新春;周沛兴;
针对现有欠驱动机械手存在的抓取范围不足的问题,提出一种基于曲柄滑块机构,连杆长度可变的并联机构变掌机械手。此机械手使用无驱动弹性手指,采用两个步进电机驱动,协同控制曲柄的转动角度和连杆的长度,从而实现抓取过程中手指指根的变位与转位,能够满足长方形、圆形等物体的抓取,对抓取对象的外形和尺寸具有良好的适应性。首先给出机械手结构,提出来了机械手的运动过程及抓取位势;分析了机械手对圆柱形物体的抓取过程及状态,研究其抓取特点;讨论机械手的抓取范围及适应性。
2019年10期 No.344 127-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1066K] [下载次数:164 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:87 ] - 李振雨;王好臣;王功亮;李家鹏;
针对机床主轴在运转过程中由于高速、热变形和应力集中等原因而发生平移、旋转、压缩和伸展等,提出了一种基于BP神经网络和误差标定拟合对机床主轴轴心轨迹误差预测的方法。该方法首先通过实验测量出机床主轴轴心轨迹的偏心数据形成样本,运用BP神经网络对样本进行训练,然后根据样本训练结果预测机床主轴轴心偏转的将来值,最后通过三维张量空间分布函数分析将来值与理论值拟合情况得出机床运转状态。实验结果显示,当迭代次数epoch=2,训练误差为Validation=0.0052442时,训练后的拟合曲线拟合效果较好,此时BP训练状态最佳,训练后的主轴偏转结果能够反映和预测机床运转状态。本方法对于生产过程中的机床定期维修保养具有重要的指导意义。
2019年10期 No.344 130-133+139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1149K] [下载次数:290 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:17 ] |[阅读次数:136 ] - 杨应洪;尹显明;
混联机床同时兼顾了串、并联机构的优点,已越来越多的应用于复杂零部件的生产加工;提出一种3-RPS构型的三自由度并联机床,基于杆长条件建立了该机床位置反解方程,利用运动副速度投影求解了驱动杆速度输入变化规律,并推导了系统的雅克比矩阵;利用拉格朗日方程,求解了机床动力学模型;为后续对机床的运动学和动力学性能研究奠定了基础。最后结合原型机模型和Matlab对推导结果进行仿真,绘制了运动学和动力学曲线,总结出该机床运动学、动力学性能,结果表明该机床完全满足混联机床中并联模块的性能要求,并能满足航空、航天等复杂零部件和异形曲面的加工需求。
2019年10期 No.344 134-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1168K] [下载次数:317 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:131 ] - 栗伟周;葛新锋;李建秋;
基于燃料电池有轨电车的整车工况,设计了"燃料电池+动力电池"的动力系统结构。以燃料电池功率和动力电池单体并联数量作为优化参数,设计了联合优化算法结构。采用庞特里亚金极小值原理分配燃料电池和动力电池功率,确定燃料电池功率和动力电池容量参数组合可行区域,并解决在不同参数组合条件下最优状态初值的选取问题,得到了成本最小的最佳参数组合并作为参数优化结果。研究结果表明:随着燃料电池功率逐渐增加,燃料电池工作点移动到高效率区域,同时燃料电池最大效率点在约为占总功率的18%上,参数优化结果为今后的工程化设计提供技术支撑。
2019年10期 No.344 140-143+149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K] [下载次数:101 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:126 ] - 乔东平;裴杰;李浩;文笑雨;
针对基本蚁群算法存在的收敛速度慢,易停滞等不足,提出一种新的算法改进策略。对初始信息素引入距离信息,并根据蚂蚁构建的路径质量,引入正负反馈机制对各路径信息素进行自适应差异化更新,使算法在对较优路径信息充分利用的同时,也保持着较好的全局搜索能力,避免了算法的过早停滞;同时对每次循环中的最优路径引入局部搜索策略,实现了对可行解的进一步优化。结合多个不同规模TSP问题的仿真实验表明了该改进算法的可行性和有效性。
2019年10期 No.344 144-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K] [下载次数:1076 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:19 ] |[阅读次数:103 ] - 杨延竹;路敉;韩阜益;
针对生产线上对冲压件尺寸的高精度测量要求,利用机器视觉技术,设计了对冲压件中感兴趣区域(ROI)尺寸的在线测量系统,实现了自动化在线尺寸测量。设计ROI提取算法,主要提取两条直线分别与半圆弧相切的特殊几何特征。通过最小二乘法和最小平方中值法,对提取的几何特征进行精确拟合。利用量块对系统进行标定,通过标定测量出工件实际尺寸。实验结果表明,这里算法能精确地测量出冲压件的ROI尺寸,达到精度要求,能够满足实际生产的需要。
2019年10期 No.344 150-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 538K] [下载次数:356 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:20 ] |[阅读次数:112 ]
- 杨旭东;葛庆宽;彭弢;左平;
针对目前烟草物流中心采用的人工分拣包装效率低下的问题,项目研发团队研发了一套具有良好适应性、安全高效全自动异型烟码垛及包装流水线。采用了伺服控制技术、PLC控制技术、图像识别技术、机器人技术以及人机交互技术等多项先进技术实现了全自动异型烟码垛及包装流水线系统的功能并详细论述了系统的特点、原理、控制过程及关键技术。通过现场的安装调试,全自动异型烟码垛及包装流水线运行性能良好,完成了对异形烟全自动码垛及包装流水线的要求。
2019年10期 No.344 154-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1018K] [下载次数:290 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:13 ] |[阅读次数:135 ] - 张壮雅;李明利;杨保旭;段明德;
针对真空注型产品质量依赖于工艺师经验,而导致的生产周期长、生产费用高、质量稳定性差的问题。基于计算机图形学、可视化技术和智能控制技术,建立一种描述真空注型工艺参数设置与优化的混合质量控制模型,充分利用历史加工案例,通过产品特征参数与成型工艺之间的关系,实现对新产品的工艺参数推荐;在此基础上,挖掘工艺师经验,通过模糊推理,实现产品缺陷修正。生产实例说明基于上述思想方法和推理机制的质量控制模型有较好的推理和质量控制能力,从而为VC装备向智能化方向发展的提供了技术支撑。
2019年10期 No.344 158-161+165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1243K] [下载次数:48 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:96 ] - 吴飞;詹洁;李培杰;张希;
发动机是汽车的核心组成部分,其可靠性直接影响整车的安全性能。冷热冲击试验作为衡量发动机可靠性的一个重要方面,历来受到各大汽车产商的重视。为了缩短汽车发动机的开发周期、降低开发成本,设计了一套冷热冲击试验系统可用于快速检测发动机重要零部件的热疲劳特性。该系统利用PLC实现了对不同标准和控制策略的灵活选择,并且通过在管道上设立切换阀组来满足不同冷热冲击实验标准情况下液体流向和功能性选择的匹配。最后对系统进行实物验证,实验结果与理论相符,证明了该冷热冲击试验系统的合理性和实用性。
2019年10期 No.344 162-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 844K] [下载次数:149 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:108 ] - 周刘勇;刘政;张伟;赵海生;
鲨鱼皮体表的盾鳞结构上呈现细小的肋条,形成了一种非光滑表面的沟槽,并具有明显的减阻效果。探究盾鳞结构的表面特征,将其应用到机械表面摩擦中达到减摩效果。根据肋条曲线拟来进行拟合,重新构建仿鲨鱼皮织构表面模型,并在45钢表面制备出织构化的试样;之后采用MM-P2摩擦磨损试验机,考察织构化对光滑表面摩擦性能的影响;研究结果明:200N载荷条件下,凸起型织构的45钢表面,相比未织构表面,仿鲨鱼皮织构面的摩擦系数在边界润滑和混合润滑下分别降低9.52%和11.06%。
2019年10期 No.344 166-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1335K] [下载次数:414 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:13 ] |[阅读次数:87 ] - 张帆;尚雯;谭跃刚;
三维模型切片处理是3D打印的前提。由于连续碳纤维复合材料各向异性的特点,分层处理前,根据成型样件力学性能的方向性要求,对三维模型切片方向进行调控是获得满足成型性能需求的碳纤维3D打印零部件的保证。在三维拓扑重建的基础上,通过力学方向约束下的坐标矩阵变换算法实现三维模型切片处理的方向性调控;采用变换矩阵空间后的切平面相交法进行等层厚分层处理,实现连续碳纤维复合材料3D打印成型路径方向规划。通过不同模型多方向切片处理实验证明算法的有效性。
2019年10期 No.344 170-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 699K] [下载次数:415 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:116 ] - 张霞峰;刘强;尹自强;赵荣丽;
导光板模具是加工导光板的核心部件,微结构阵列孔的加工精度对导光板模具至关重要。通过精密撞点机床在导光板模具钢上加工微结构阵列孔和在白光干涉仪下检测微结构阵列孔的孔径和圆心距,分析检测数据找出影响导光板模具微结构阵列孔的加工精度的因素。利用激光干涉仪的线性测长模块验证精密撞点机床的定位和重复定位对微结构阵列孔的中心距的影响,利用激光干涉仪的动态测量模块验证微振动对导光板模具加工的影响。通过实验,找出影响导光板模具微结构阵列孔的加工精度因素并提出提高加工精度的方法。
2019年10期 No.344 174-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1662K] [下载次数:138 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:141 ] - 张建;张敏良;
在金属切削基本理论基础上,建立了超声振动钻削数学模型,基于有限元软件Third Wave Systems AdvantEdge FEM对超声轴向振动钻削过程进行有限元仿真,用Tecplot软件绘制了钻头和工件的应力曲线图和温度曲线图,主要分析了刀具和工件切削力和切削温度的变化规律。仿真结果表明在钻入一定深度后,轴向切削力在某个值上下振荡呈周期性变化,这一特性使超声轴向振动钻削从根本上改变了钻削机理,使其与传统钻削相比具有巨大的优势。研究结果对轴向振动钻削机理的研究具有一定参考意义。
2019年10期 No.344 178-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1923K] [下载次数:262 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:156 ] - 顾小龙;陈卓君;朱魏巍;杨倡进;
Ni60是一种镍铬硼硅合金,具有良好的可塑性且硬度高、耐磨、耐蚀、耐热等综合性能;选用粒度为-125-325目且有较高硬度的钼Mo和钴Co及能显著提高涂层耐磨性的铬Cr作为添加合金粉;用均匀设计方法进行试验设计和等离子喷涂镍基钼、钴、铬400m涂层来提高齿轮轴20CrMoTi的摩擦学性能,涂层相比20CrMoTi显微硬度提高(2~4)倍,耐磨性提高(2~4)倍;采用SEM对涂层剖面及表面组织形貌和元素进行分析,涂层与基体结合良好且呈层状结构分布;将验证结果和神经网络预测值对比,显微硬度误差在20%之内,磨损误差在15%之内,可从人工神经网络的预测结果中选出具有优良性能的Ni60基Mo、Co、Cr合金涂层的配比范围。
2019年10期 No.344 182-184+188页 [查看摘要][在线阅读][下载 927K] [下载次数:235 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:124 ] - 郑路;王振成;赵永杰;冯宪民;
为了提高汽车行驶的稳定性,通过建立两自由度双轮车模型对四轮转向车辆进行了研究。由车辆的力学性质列出了状态空间方程,通过传递函数矩阵及应用z变换进行了MATLAB编程。将车辆质心侧向速度和横摆角速度联合为适应度函数,应用人群搜索算法对后轮的转向输入进行了PID参数优化整定。通过驾驶员前轮角阶跃转向和后轮PID控制转向的仿真,进行了四轮转向算法验证,并与前轮转向进行了对比,仿真结果表明人群搜索算法优化的PID控制四轮转向使车辆具有较好的操纵稳定性。
2019年10期 No.344 185-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 652K] [下载次数:204 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:131 ] - 张小锋;袁爱仁;吴盈志;
转矩是磁力耦合器传动性能的重要指标之一,为获得单位体积内磁力耦合器具有最大传动转矩时的磁路结构参数,以永磁体间隙排列的筒式实心磁力耦合器为研究对象,运用Magnet有限元分析软件模拟分析不同长径比下,磁力耦合器的不同结构参数对转矩和转矩密度的影响,得到磁力耦合器的最佳结构参数:永磁体的极弧系数为0.8,磁极对数为6,铜环厚度为4mm,铜环长厚比为1,通过模拟分析该结构参数下的磁力耦合器的机械特性,得到磁力耦合器的输出转矩与输出转速的关系曲线,相较于筒式鼠笼转子磁力耦合器,改进后的磁力耦合器在恒负载工况下具有较大的稳定运行区间,且滑差率为66%时具有最大的传动转矩。
2019年10期 No.344 189-192+196页 [查看摘要][在线阅读][下载 1132K] [下载次数:210 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:148 ] - 田雪豪;郑鹏;张琳娜;
磨削表面质量的优劣直接影响零件的性能与使用寿命,其主要由表面粗糙度表征。运用最小二乘支持向量机预测理论与参数优化算法建立了高速磨削表面粗糙度预测模型,搭建了磨削闭环系统。通过实验分析得出,对试样内工艺参数组合下表面粗糙度进行预测时,平均相对误差为MRE=0.0095,均方根误差为MSE=0.0050;对试样外工艺参数组合下表面粗糙度进行预测时,平均相对误差为MRE=0.0119,均方根误差为MSE=0.0054。高速磨削表面粗糙度预测引导了磨削参数的设定,形成了磨削过程的闭环反馈控制,提高了高速磨削加工的自动化水平,磨削精度、效率,同时降低了磨削的废品率。
2019年10期 No.344 193-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K] [下载次数:360 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:15 ] |[阅读次数:164 ] - 张功学;白园;王彪;马车;
针对传统汽车螺旋弹簧计算方法无法实际表达弹簧的工作状况,重新推导了考虑弯矩、扭矩在内的弹簧应力计算公式。用SolidWorks软件建立了满足某款汽车麦弗逊悬架两种不同形态的螺旋弹簧三维模型,并将模型导入到ANSYS Workbench中进行有限元分析,对弹簧的应力公式进行了验证。由有限元分析得到截锥弹簧的强度比圆柱弹簧的好一些,截锥弹簧的刚度比圆柱弹簧的刚度要略低。对于两种弹簧在各阶模态发生最大变形的位置,可以适当增加这些位置的刚度,以便提高汽车的平顺性。最后对两种弹簧的悬架进行谐响应分析,得到截锥弹簧悬架比圆柱螺旋弹簧悬架更稳定。
2019年10期 No.344 197-200+205页 [查看摘要][在线阅读][下载 1245K] [下载次数:324 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:107 ] - 王小明;田岗;田青青;熊国良;
针对用于可燃气体等介质回收、输送装置的传统双螺杆压缩机单向受力的不足,提出一种平衡式双螺杆压缩机。为掌握平衡式双螺杆压缩机排气区域流体运动特性,应用CFD(Computational Fluid Dynamics)技术中的SIMPLEC算法及RNG/k-ε(Renormalization-group k-ε)湍流模型,对不同排气压力下平衡式双螺杆压缩机排气过程进行了数值模拟;研究了其排气区域流体湍流动能,流动轨迹及速度矢量的分布情况,从而得到了不同工况下泄露、涡流及回流的分布及变化特征;为平衡式双螺杆压缩机排气孔口的优化设计及进一步提升其运行性能提供理论依据。
2019年10期 No.344 201-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 2256K] [下载次数:123 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:122 ] - 李争;于潇雪;齐伟强;
以塞内加尔式风机为原型,结合垂直轴风机和水平轴风机的特点,研究一种风轮水平放置的新型结构的风机。利用ANSYS Workbench软件搭建风机模型,分析风机结构及周围流场的分布。基于空气动力学原理和流体力学软件,对风机的流场特性模拟仿真。分析在有无障碍物影响时,风机在风场中的受力,由障碍物对流场的阻碍作用提出了并行放置两排高低不同的机组的新型结构。对此风机附近流场尤其下风侧的尾流进行研究和仿真,结果显示,全新的机组结构能提高的风能利用率,充分利用风能,仿真验证了两排风机系统的可行性,为风电场机组的进一步优化提供了依据。
2019年10期 No.344 206-208+212页 [查看摘要][在线阅读][下载 963K] [下载次数:203 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:102 ] - 李少波;赵辉;张成龙;
针对制造车间物料供应路径复杂多变问题,建立了以物料配送路径最短为优化目标的物料配送模型,并提出了一种改进粒子群优化算法(Improved Particle Swarm Optimization Algorithm,IPSO)旨在解决此问题模型。IPSO算法可以在运行过程中自适应地以正切函数的变化方式调整惯性权重系数,同时构建基于惯性权重系数自行调整的加速度因子c_1、c_2的变化关系式。通过仿真实验与基本及其他典型改进PSO算法进行比较,实验结果表明,IPSO算法具有良好的全局搜索能力与较高的搜索精度,可以有效对制造车间物料配送路线进行优化。
2019年10期 No.344 209-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 677K] [下载次数:360 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:15 ] |[阅读次数:111 ] - 郭松灿;朱庆勇;
基于Poisson-Boltzmann方程、修正的Cauchy动量方程和能量方程,对双电层作用下幂律流体在正弦粗糙微通道中的流动和传热问题,建立模型控制方程组,并且使用高精度紧致差分格式进行数值模拟。然后,计算了不同幂律指数和粗糙度下的速度和温度。进一步研究了幂律指数和粗糙度对通道阻力系数、平均Nusselt数和能效比的影响。结果表明:幂律指数越小,流动阻力越小且能效比越高;增加粗糙度,流动阻力上升且传热性能增强,可在一定范围内提高能效比。
2019年10期 No.344 213-216+221页 [查看摘要][在线阅读][下载 1496K] [下载次数:150 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:90 ] - 王一达;卢剑锋;王桂友;李家春;
为了更好的进行鉴定飞行员机载氧气系统低压舱高空性能试验,提出一种用于模拟人体呼吸的模拟器,模拟人体在正常环境下以及高低压环境中的呼吸动作,研究呼吸模拟器进出气体质量的实时变化及呼吸阻力等指标参数。通过应用可压缩流体一维定常等熵流动的基本理论,对呼吸模拟器的控制系统进行数学建模,得到了呼吸模拟器气缸内气体质量与时间的函数关系,并对数学模型进行Simulink仿真,与试验得到的实际曲线进行对比分析。结果表明,理论推导的数学模型仿真曲线与呼吸模拟器实际运动得到的实际曲线大致相符,验证了数学模型的准确性。
2019年10期 No.344 217-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 951K] [下载次数:97 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:110 ] - 崔亚辉;谭喜峰;齐焕敏;
针对客车在行驶途中出现的侧面碰撞安全性问题,相关法规不完善。以某半承载式公交客车为例,对现有的ECER95移动壁障进行配重、位置调整建立客车侧面碰撞有限元模型,分析客车在30km/h、50 km/h碰撞初速下碰撞过程中的能量、乘员头部及骨盆加速度、生存空间变形及侧围吸能。仿真结果表明,客车碰撞过程满足能量守恒定律,乘员头部和骨盆最大加速度为17.7g、13.96g,生存空间测量点最大变形为387.5mm,损伤参数值均在乘用车乘员保护法规参考值范围内,侧围腰立柱和横梁吸为主要吸能部件。根据仿真分析提出客车侧围轻量化设计方案,将50 km/h作为客车侧面碰撞试验速度具有可行性。
2019年10期 No.344 222-225页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K] [下载次数:172 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:145 ]
- 梁刚;马震;刘紫燕;何妍;
针对基本ACO存在收敛精度不高、收敛速度慢、容易陷入局部最优的不足现象展开研究。通过基本ACO原理和数学模型分析,得出参数设置不当和信息素更新迟滞是基本ACO容易产生不足的原因。在此基础上,提出基于狼群分配原则信息素更新策略的改进ACO。采用Python模型和Matlab模拟计算相结合的方式进行ACO参数优化设计和Griewank函数、Ackly函数的对比实验。结果表明,蚂蚁数量m与城市数量n关系系数为1.5、信息素启发式因子α为[1.0,3.0]、期望启发式因子β为[2.0,4.0]、信息素挥发系数ρ为[0.5,0.7]、信息素强度Q为[10,1000]时,所得算法性能较好。采用栅格法的移动机器人路径规划研究进一步表明,改进ACO收敛精度更高、收敛速度更快、不易陷入局部最优,与基本ACO相比,算法性能大大提高。
2019年10期 No.344 226-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 892K] [下载次数:139 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:111 ] - 王郝;刘海瑞;邹上元;刘艳梨;
实现机器人的精确控制需要将机器人动力学模型加入控制律中,但是动力学建模过程中引入的测量误差以及摩擦力、驱动器动力学特性等非线性因素会引起较大的建模误差,从而影响机器人的控制精度。针对这个问题,以SCARA机器人为研究对象,采用高斯过程回归方法,直接通过SCARA机器人的输入与输出量对其逆向动力学模型进行估计。并将估计模型用于机器人的计算力矩控制。通过ADAMS和Simulink联合仿真的方式,对基于回归预测模型的计算力矩控制与采用解析模型的计算力矩控制进行了仿真对比实验,结果表明基于高斯过程回归模型的计算力矩控制有更好的位置跟踪效果。
2019年10期 No.344 235-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 550K] [下载次数:359 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:12 ] |[阅读次数:136 ] - 白连胜;杨建玺;王帅;刘好洁;
高档装饰用地插多采用铜或不锈钢材质,其外观要求光亮圆滑。为实现DENSO机器人在执行打磨作业过程中运动高效、平滑且连续,对比分析了匀加速匀减速、三次多项式、五次多项式三种插值方法,对机器人手臂末端轨迹进行任务空间轨迹规划。通过对DENSO机器人逆运动学求解,将任务空间轨迹转换到关节空间。运用MATLAB建模仿真得到机器人各关节的角位移、角速度及角加速度曲线图,结果表明用五次多项式插值法规划后的各关节角位移、角速度及角加速度曲线更加平滑且无突变,机器人运动性能优于另外两种方法。根据角加速度曲线波动范围及最大允许角加速度的限制,对各段轨迹运动时间进行了重新分配,得出在满足DENSO机器人运动平稳和物理约束的条件下所需的最短时间。最后通过整机实验与对比,实现了DENSO机器人对地插打磨作业的时间最优轨迹规划,为进一步提高机器人工作效率奠定了理论基础。
2019年10期 No.344 238-241页 [查看摘要][在线阅读][下载 900K] [下载次数:128 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:148 ] - 邓志辉;张西良;程宇;
为了快速、精确、低成本的实现工业机器人的标定,设计了基于双PSD(位置传感装置)的工业机器人标定系统,激光束校准是该标定系统的关键问题,需要控制固定在工业机器人末端执行器上的激光指针,使得激光束照射在一个PSD中心,并反射到另一个PSD中心,针对此多目标位置控制问题,在建立激光束校准模型的基础上,运用H∞控制理论设计了H∞控制器,通过在线预估工业计机器人坐标系与PSD坐标系之间的变换矩阵,快速实现激光束校准,并通过实验验证了该H∞控制方法的可行性和有效性。
2019年10期 No.344 242-245+250页 [查看摘要][在线阅读][下载 959K] [下载次数:198 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:100 ] - 张楚;文西芹;朱文亮;
旋耕机是我国农业生产主要机械装备,对农业现代化发展具有十分重大的意义。针对旋耕机刀轴焊接加工对机器人轨迹跟踪精度的要求,对其控制环节进行改进分析,着力提高焊接作业质量。利用MDH法建立机器人运动学模型,利用牛顿-欧拉迭代法建立动力学模型。在此基础上,将反馈计算力矩控制与迭代学习方法相结合设计一种迭代学习控制器来处理旋耕机焊接机器人轨迹跟踪问题。最后使用ADAMS与MATLAB\Simulink进行联合仿真来验证算法的有效性和实用性,并将采用迭代学习控制器的机器人运动控制仿真结果与PID控制器仿真结果进行比较,结果表明迭代学习控制器具有较高的跟随精度与较明显的控制效果,是一种较优的控制方法。
2019年10期 No.344 246-250页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K] [下载次数:187 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:174 ]
- 贾兆虎;刘斌;
预紧力作用下受拉复合材料层合板连接件的孔边受载情况发生变化,对结构承载性能产生一定影响,以单钉双剪复合材料层合板为研究对象,给出了复合材料层合板螺栓连接孔边不同区域的接触边界条件,在此基础上建立三维有限元模型,对预紧力影响下的单钉双剪板孔边应力进行求解,获得了不同预紧力下孔边面内接触应力沿孔分布规律。结果表明:随着预紧力增加在连接孔的孔边接触区、过渡区和大部分非接触区,面内应力水平不断降低,但在孔的160°到180°的非接触区孔边应力取值出现一定上升趋势。
2019年10期 No.344 251-253页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K] [下载次数:90 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:98 ] - 杜大伟;杜永鹏;白强;殷子强;
针对传统可靠性分析方法忽略故障相关性以及考虑因素单一的缺点,提出了一种优化的故障危害性分析方法。该方法能够对系统不同故障模式的危害性进行全面评估,使得到的故障模式危害度值(综合危害度)更加合理。一方面,通过将危害性矩阵分析方法和风险优先数方法结合,在多因素评价的基础上增加客观性指标;另一方面,把决策实验室(DEMATEL)方法融入质量功能配置(QFD)方法中,对故障模式相关性进行定量分析。最后,以弧焊机器人系统为例,证明了所提方法的有效性。
2019年10期 No.344 254-256+261页 [查看摘要][在线阅读][下载 586K] [下载次数:123 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:91 ] - 于萍;宋杰;靳恩朝;赵楠;
自动猫道是现代钻探业必不可少的重要装备,翻转机构负责钻杆在地面与滑道平台之间运移工作。本项目组研制的自动猫道在测试时翻转机构的支撑架出现断裂,为查找其失效原因对该机构进行了实验分析和应力仿真分析。所做的研究实验包括部件的断裂痕迹检测和拉伸测试。综合分析结果表明翻转机构失效的主要原因是支撑板设计结构存在过大的应力集中,在此基础上对支撑架的结构进行设计改进。这次研究结果也表明了复杂的工况对自动猫道部件的应力变化有着很大影响。
2019年10期 No.344 257-261页 [查看摘要][在线阅读][下载 1704K] [下载次数:90 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:122 ] - 朱洪涛;陈品帮;魏晖;
为了保证轨检仪的正常工作,同时能挖掘出轨道静态几何尺寸历史数据的潜在价值,能从历史数据表现中捕捉轨检仪上的传感器工作状态是否存在微量异常;以光纤陀螺仪在轨检仪上的工作为例展开研究,基于大量的历史数据,通过由正常的轨检仪和返厂检修的轨检仪,分别检查同一轨道,得出的大量历史数据并且相互对比,评价了光纤陀螺仪的非正常工作与历史数据表现的特征之间的联系;得出结论:传感器存在异常时,历史数据表现将会在约定真值周围存在离散区间,数据标准差的偏差远大于均值的偏差;从此特征出发,基于大量历史数据对传感器工作状态的捕捉在理论上是可行的。
2019年10期 No.344 262-265页 [查看摘要][在线阅读][下载 956K] [下载次数:81 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:89 ] - 陆颖;周庄;李仲兴;刘爱松;
为了能够在车辆碰撞事故发生后预测乘员的伤情,便于车辆事故自动呼救系统向呼救中心提供更多伤员信息,对美国国家公路交通安全管理局事故案例调查数据库中的267例碰撞事故案例进行了统计,记录了事故样本中乘员伤情等级、碰撞方向、碰撞速度变化量和乘员位置等信息。基于Probit回归模型,分析了影响乘员伤情的显著性因素,研究发现,碰撞方向、碰撞速度变化量、乘员年龄、乘员位置和是否佩戴安全带与乘员伤情严重程度显著相关。最后,建立了乘员伤情与各个显著性影响因素的Probit回归模型,检验了模型的拟合优度和预测准确度。结果表明,建立的Probit回归模型在事故后乘员伤情的预测方面具有较高的准确性。车辆事故自动呼救系统可以使用该模型预测乘员伤情,给救援中心提供更多伤情信息。
2019年10期 No.344 266-268+272页 [查看摘要][在线阅读][下载 259K] [下载次数:168 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:107 ] - 高留艳;马汉武;李余江;姚相宜;
民营企业在新的趋势下,迫切需要改革。T厂是橡胶生产行业中典型的民营企业,基于降本增效的考虑,引入精益绩效模式的思想对现有状况进行全方面改善。首先,通过现场调研,收集大量数据,以价值流图为工具对胶轮生产线进行分析;然后,通过进一步定义"增值比"的概念,定量分析关键问题所在。以简易自动化为主要手段,提高各工位的价值增值比;用人机混合作业的方法对工序进行合并重组,提高流程增值比。最终,使生产线工序减少6道,员工数量减少14人,流程增值比提高71.77%,价值增值比提高41.46%,生产周期缩短63.7%,生产效率、产品品质明显提升。
2019年10期 No.344 269-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 939K] [下载次数:545 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:35 ] |[阅读次数:104 ]