- 闻邦椿;
本章首先举出如何利用辩证唯物主义及全局形态的普适型的科学方法论的体系和规则,来挖掘可以被人们利用的巨大潜能。作者通过亲身实践,在人生奋斗的道路上,通过对总结出的科学方法论体系和规则的学习与运用,挖掘出了能被利用的巨大潜能。
2020年07期 No.353 1-2+8页 [查看摘要][在线阅读][下载 963K] [下载次数:215 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:104 ] - 潘公宇;陈玉瑶;
在发动机悬置系统中,将压电陶瓷作动器运用到主动悬置系统中具有重要研究意义。除了主动控制力,时滞是评价的重要指标,时滞会导致主动控制力与发动机运动状态不合拍,从而降低发动机的隔振性能。建立发动机含时滞的三自由度数学模型,从压电陶瓷作动器力学模型,运用实验对压电陶瓷作动器的特性做了研究,建立主动控制力与电压的关系。由于反馈控制中实际的控制力与理想的控制力之间有时滞,论文提出LQG控制与泰勒级数的结合用于时滞补偿控制设计TLQG控制器。对于LQG控制器权值没有固定的解析方法,运用了遗传算法对LQG控制器的权值进行优化。通过仿真分析结果表明TLQG控制进行时滞补偿能很好的改善发动机悬置的性能。
2020年07期 No.353 3-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1960K] [下载次数:189 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:133 ] - 宋守许;章帆;吴仲伟;姚遵友;
为保证扒谷作业的输送效率同时降低粮食的破碎率,选用RNG k-ε模式的湍流模型,采用滑移网格技术,应用流体软件FLUENT仿真分析粮食颗粒在绞龙机构中的动力学规律,研究扒谷机工作过程中,绞龙机构螺距、外径及转速对粮食运动速度、应力及破碎率的影响,结合输送量和消耗功率的理论公式,建立了基于三因素的绞龙机构性能分析模型,为扒谷机的设计和性能评价提供了理论参考。根据该模型对扒谷机的绞龙机构进行了结构及性能优化,实测验证了优化效果。
2020年07期 No.353 9-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 2199K] [下载次数:125 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:98 ] - 杨波;杨兆建;杨亚东;
通过电机电流信号的分析与处理,对作用于转子系统的两种正弦载荷的线性叠加载荷进行定性与定量识别,提出了以下识别方法:采用小波分析方式对信号进行降噪处理,对载荷进行定性识别;采用希尔伯特模量法、快速傅里叶变换(FFT)滤波以及支持向量机(SVM)方式,在电机电流信号中获取两种正弦信号的频率与幅值,对两个正弦线性叠加后的叠加载荷进行定量识别。运用转子系统试验台,进行叠加正弦载荷定性与定量识别的试验,验证了识别方法的可行性以及识别准确性。
2020年07期 No.353 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2000K] [下载次数:96 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:95 ] - 王树凤;孙文盛;刘宗锋;
为保证车辆安全稳定换道,以换道时的侧向加速度为研究对象,分析车辆在换道过程中侧向加速度与车速及路面状况之间的关系。首先介绍了车辆换道试验及侧向加速度的常规取值,然后从运动学角度,根据换道轨迹的推导以及约束,给出侧向加速度随速度的变化规律,最后采用ADAMS/Car建立车辆虚拟样机模型,从动力学角度进行仿真分析,获取不同车速下的最大侧向加速度,并与理论分析结果、常规取值进行对比。结果表明:汽车换道时的侧向加速度随速度以及附着系数的增加而增加,可为智能车辆自动换道研究提供理论依据。
2020年07期 No.353 17-20+24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1967K] [下载次数:427 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:12 ] |[阅读次数:104 ] - 李军;芮玉品;
以缸内直喷汽油发动机极寒工况快速起动为研究对象,建立了发动机动力学模型,制定了拖动控制策略、起动控制策略和三次燃油喷射控制策略。将单次燃油喷射、两次燃油喷射和三次燃油喷射进行对比分析,试验结果表明:在-30℃的极寒工况下,单次燃油喷射控制策略无法起动发动机,两次燃油喷射控制策略起动较慢,采用三次燃油喷射控制策略相对于两次燃油喷射起动时间减少54.7%,极大地缩短极寒工况下的起动时间,可提有效升发动机燃油经济性、降低排放。
2020年07期 No.353 21-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 2091K] [下载次数:115 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:211 ] - 吉志勇;王铁;李国兴;汤正浩;
车架疲劳寿命分析多以实测振动信号为动力学模型的输入激励。由于振动信号不能全面地反映出路面对整车的多维激励作用,导致基于动力学模型仿真预测的车架疲劳寿命精度和可信性偏低。而车轮六分力传感器可同时采集路面作用于轮心的多维力,复现路面-轮胎-整车的复杂耦合关系。为分析两种激励方法对疲劳寿命预测结果的影响,建立某自卸车整车刚柔耦合动力学模型,作为车架边界载荷的提取载体。然后基于车架有限元模型,通过惯性释放法获取应力分布,对比分析车轮六分力和轮心振动激励下车架的疲劳寿命情况。结果表明,采用轮心六分力载荷加载的半分析方法,可以更为准确地提取车架边界载荷,提高车架疲劳寿命预测的精度和可信性,为商用车辆结构更为准确的疲劳寿命预测提供借鉴。
2020年07期 No.353 25-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 3013K] [下载次数:253 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:110 ] - 聂鹏;朱树峰;王哲峰;李聪;
校形线圈的结构参数是影响管件校形精度的重要因素,针对直径23mm,壁厚1mm的TC4钛合金焊接管件端口进行电磁校圆,通过改变线圈截面形状、层数以及线圈与管件的相对位置,采用数值模拟方法研究胀形时管件受到的电磁力和不同结构参数下校形线圈的电感和电阻,得到了成形瞬间的放电电流波形。将模拟结果与实际情况进行比较,结果表明:放电回路电感一定时,矩形线圈自身电阻较小,产生的电磁力较大;校形能量低时可以采用增加校形线圈层数来提高管件校形精度,过多增加校形线圈层数后校形精度提升不明显;合理选择校形深度可以改变电磁力的分布,提高管件端口圆度。
2020年07期 No.353 29-32+38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2865K] [下载次数:94 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:102 ] - 董焕彬;王伟江;郭耀华;闫兵;
联轴器作为连接主从动轴的关键部件,对轴系扭振性能有显著影响。文中以匹配典型高弹性联轴器和大刚度联轴器的柴油发电机组轴系为对象,采用仿真分析与试验测试相结合的方法研究了轴系固有特性;进而在相同激振力矩作用下,分别对稳态均衡、非均衡工况时两种轴系曲轴自由端扭振响应进行对比分析,研究联轴器特性对电机转子振动的影响;在启动停机过程的研究中,指出匹配高弹性联轴器的轴系会发生扭振共振,联轴器会产生远大于机组在正常工作转速时的交变扭角差,这是目前国内外相关标准(GB15371-2008和ISO3046-5)尚未提及但值得评估的问题;针对匹配大刚度联轴器的轴系扭振共振问题,提出了通过优化轴系关键参数等方法进行轴系的减振设计。
2020年07期 No.353 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 3505K] [下载次数:208 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:89 ] - 刘国平;张帅;刘慧;
为了提高涡旋压缩机排量,提出了一种涡旋齿型线的非对称单圆弧修正方法。阐述了修正圆弧的生成方法,建立了修正圆弧方程,证明了修正圆弧能实现完全啮合,推导了不同修正展角下排气体积计算公式,对比分析了采用单圆弧修正和双圆弧修正时涡旋压缩机的排气体积和排量。研究结果表明,与对称双圆弧修正方法相比,非对称单圆弧修正方法在同等修正展角下提高了涡旋压缩机排气体积,同等排气温度下提高了涡旋压缩机排量。非对称单圆弧修正方法为大排量涡旋压缩机的设计提供了参考。
2020年07期 No.353 39-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1959K] [下载次数:130 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:83 ] - 李晓艳;李明;袁逸萍;李晓娟;
针对订单不确定性对作业车间的鲁棒性的影响问题,首先,从复杂网络视角描述生产过程,建立作业车间网络模型,并对建立的有向加权作业车间网络的关键特征参数进行定义;其次,考虑生产特性和网络特征构造基于耦合映像格子的鲁棒性模型,利用网络中级联失效的进程与规模建立作业车间的鲁棒性评价指标,最后以实际生产过程为例进行仿真验证,结果表明,不同的扰动强度和扰动策略对网络的影响不同,也说明了该方法对作业车间的鲁棒性评价有效可行,且鲁棒性模型有较好的并行计算特性。
2020年07期 No.353 43-45+50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1933K] [下载次数:211 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:122 ] - 邓佳林;邹益胜;张继冬;张楷;
液压减振器由于具有内部高压、管路封闭及结构复杂等特点,导致其参数可测性差,从而限制了其故障诊断技术的发展。在AMESim中搭建液压减振器仿真模型的基础上,通过分析液压减振器各组成间的功能、零件故障模式及其影响和各功能零部件间的耦合关系,确定映射规则并建立故障现象与底层故障参数集之间的映射,之后对液压减振器的故障知识管理应用、故障模式注入和故障参数集的优化进行了研究。最后通过油液内泄漏故障现象的参数集表达及动态特性分析实例,验证了故障参数集表达方法。
2020年07期 No.353 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 3125K] [下载次数:105 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:90 ] - 吴凯佳;苏小平;王强;
以某型号道路工程车辆车架为研究对象,在CATIA软件中建立了该车架的3D模型,导入Hypermesh进行网格划分并建立其有限元模型,根据车辆的实际工作情况,构建满载静止和支撑两种工况然后进行强度分析,选择应力与变形较大的工况进一步计算其模态频率。构建以厚度为应变量的响应面模型,基于车架近似模型以车架的总质量和第一阶模态频率作为优化目标,以车架的强度作为约束条件进行多目标优化。优化结果表明:在满足车架整体性能要求的前提下,优化后的车架第一阶模态频率提高了6%,并且车架质量减轻了7%,证实了该优化设计方法的有效性,为后续工程车架的设计提供指导。
2020年07期 No.353 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 2981K] [下载次数:832 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:32 ] |[阅读次数:109 ] - 章翔峰;姜宏;冉祥锋;张奥;
准确提取振动信号特征,是齿轮故障诊断的关键问题。为此,提出了一种基于S变换能量分布特征和SVM的故障诊断方法。首先对齿轮故障信号进行S变换得到时频矩阵,然后利用该矩阵构建能量分布特征。最后建立SVM齿轮故障识别模型,将对应的特征样本输入到模型中进行训练和识别,以达到对齿轮故障的准确分类。将所提出的方法应用于齿轮故障检测和诊断。通过实际故障实验数据对所提方法进行了验证。结果表明,该方法能够有效地降低噪声的影响,能够准确地识别齿轮故障,具有较高的准确率和使用价值。
2020年07期 No.353 56-58+62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2603K] [下载次数:154 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:99 ] - 胡叶妮;王时英;
通过对陶瓷材料的材料去除机理分析,发现了其材料去除率随超声振动频率的增大、碰撞粒子总数的增多、施加静压力的增大而增大。采用了复频超声加工方法对不同自由质量块下超声振动的频率进行了测量,发现了对于同样直径的自由质量块,球形自由质量块产生的低频频率比圆柱形自由质量块产生的低频频率高。通过对不同自由质量块下的陶瓷材料进行超声钻孔实验,发现了对于圆柱形自由质量块,其对应的材料去除率在一定范围内随直径(质量)的增大而增大,而球形自由质量块对应的材料去除率在一定范围内随直径(质量)的增大先增大后减小。且对于同样直径的自由质量块,球形自由质量块对应的材料去除率要比圆柱形自由质量块对应的材料去除率更高,加工效率更好。直径为6mm的球形自由质量块对应的材料去除率最高,为123(mg/min),而不放入自由质量块对应的材料去除率最低,为23(mg/min)。
2020年07期 No.353 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2835K] [下载次数:82 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:94 ] - 魏东海;王磊;赵志超;张进杰;
针对基于单一分类器的柴油发动机常见故障识别效果不够理想,泛化性较差等问题,结合实验数据探索了一种随机森林(Random Forest,RF)分类器,提出小波包分解和随机森林相结合的柴油发动机故障诊断方法。首先,对缸盖振动信号进行小波包分解,并利用分解所得的小波包重构系数计算各频带能量特征;然后,对小波包频带能量特征进行归一化处理,得到特征向量;最后,特征向量作为输入参数输入到随机森林算法中,训练得到分类模型,对柴油机常见故障进行识别。实验结果表明,随机森林方法相比于单一分类器可以更准确的识别出柴油机的运行状态,该方法在柴油发动机在线监测与故障诊断领域中具有良好的应用前景。
2020年07期 No.353 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1947K] [下载次数:472 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:20 ] |[阅读次数:102 ] - 姜东;徐宇;曹鑫;胡嘉苗;
行星轮系的动态特性分析是解决减速器齿轮箱振动与噪声问题的关键。在固定界面模态综合法基础上,提出一种行星轮系动力学建模的重复超单元方法。根据行星轮的结构特征建立超单元模型,将动态缩聚后的超单元装配到残余结构的边界上,利用保留主模态和约束模态得到重复超单元系统矩阵。采用某行星轮系为研究对象,通过比较传统超单元模型、重复超单元模型与全模型计算结果来验证方法的有效性。将太阳轮盘、行星轮盘和内齿圈轮盘分别划分为超单元,将所有齿轮的齿圈划分为残余结构来建立传统超单元模型;考虑到各行星轮具有相同的几何特征,将其中一个行星轮的有限元模型作为原始超单元,其余行星轮作为重复超单元不需要划分有限元网格,通过定义缩聚界面的外部节点建立动力学模型。研究结果表明,重复超单元在保证精度的情况下分析效率更高。
2020年07期 No.353 67-70+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 3387K] [下载次数:123 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:98 ] - 戴海燕;吴泽滨;张继华;李长玉;
以小型方程式赛车主减速的大链轮为研究对象,在保证赛车动力性和安全稳定性的前提下,对大链轮进行轻量化设计与优化。首先根据理论计算,确定传动系主减速器传动比为2.92,并进行了动力性验证。确定了链轮各主要参数,建立了有限元模型,应用ANSYS对大小链轮进行了75m直线加速工况下应力和变形量的分析,结合初始结构的仿真结果,优化了链轮支撑肋个数和减重孔尺寸,结果显示:对比原始方案,优化后的链轮总质量减少了17.14%,最大应力减少了21%,最大变形量减小了42.4%。实现了在确保强度的前提下,减轻主减速器质量的目的,为赛车大链轮设计与优化提供一定的指导意义。
2020年07期 No.353 71-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2403K] [下载次数:587 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:88 ] - 孙永厚;王萌;刘夫云;尹帅;
针对车辆安全跟驰行驶问题,利用三种常用车辆跟驰行驶安全距离,通过最小二乘法对安全距离进行拟合,得到一种改进的安全距离;根据两车之间的相对速度、安全距离和实际距离的差值,基于模糊推理理论,建立一个双输入单输出的车辆跟驰行驶模糊控制器;针对隶属函数由专家经验选取的局限性,采用遗传算法对隶属函数进行优化,得到基于遗传算法的车辆跟驰行驶模糊控制器,并在Matlab/Simulink软件中建立仿真模型。最后,分别对前导车匀速和匀减速两种工况进行仿真验证,仿真结果表明优化后的控制器提高车辆跟驰行驶的平稳性。
2020年07期 No.353 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2258K] [下载次数:299 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:103 ]
- 丁承君;李瑶;
目前熔融沉积工艺(FDM)3D打印机大多数只能打印颜色单一的模型,为了改善这一现状,在深入研究现有3D打印机的基础上,设计出一套可以实现彩色成型的3D打印控制方案。该方案以Hbot机构为主要机械结构,使用混色挤出头作为成型挤出头,同时应用Bresenham直线算法,三次多项式型加减速控制算法对系统进行运动控制。为了验证该方案的有效性与稳定性,以过渡色打印和多色打印进行打印测试。结果表明,所提出的控制方案可以在精确地完成模型打印的前提下,同时保证很高的稳定性。
2020年07期 No.353 79-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2395K] [下载次数:347 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:89 ] - 宋增峰;赵晓昱;
为实现节能减排,顺应汽车轻量化发展趋势,基于复合材料层合结构设计理论,提出一种使用碳纤维增强复合材料代替传统金属材料设计汽车座椅的方法。按照国家法规要求,利用HyperWork数值仿真分析软件对汽车座椅在实际工况中的力学特性进行分析,并根据复合材料层合结构等刚度设计理论,对座椅骨架进行材料体系构建,并对结构进行模态分析。结果表明,复合材料汽车座椅骨架在满足法规要求的基础上减重34.5%,并且前六阶固有频率得到了明显的提高。
2020年07期 No.353 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 2360K] [下载次数:331 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:124 ] - 苏学满;孙丽丽;于华;汪步云;
针对四轮毂电机独立驱动系统中各轮毂电机之间存在速度、位置的相互约束关系,需要设计相应的控制策略,对四台轮毂电机之间的运行同步进行控制。利用交叉耦合思想建立各轮毂电机的同步误差模型,确立了各轮毂电机之间的耦合关系;通过滑模控制理论设计轮毂电机的同步控制算法。利用MATLAB对四个轮毂电机在有干扰和无干扰时的同步性进行仿真分析,分析结果表明,在四轮毂电机同步性控制中,交叉耦合控制策略同步性好,抗干扰能力强。
2020年07期 No.353 89-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 2929K] [下载次数:413 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:15 ] |[阅读次数:95 ] - 刘平;王相玉;曾飞;
大型密封容器容积大,密封连接接口多。为方便高效对容器进行气密性检查,通过重复的可靠性气密性检查实验研究了不同气密性检查方法的适用性。压力监测法精度低,受温度和容积变化影响大。氦质谱检漏法有残留氦气,操作复杂且耗时长。建立了可靠性保证的气密性检查方法,该方法采用压力监测法的实测数据和氦质谱检漏法的大量实验数据来保证高精度漏率的可靠性。研究表明,该可靠性方法对大型密封容器的适用性较好,在实际工程应用中只需对容器开展压力监测法。
2020年07期 No.353 93-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1789K] [下载次数:168 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:84 ] - 任志鹏;刘宗成;段文平;张君;
首先通过对转向试验台转向阻力的加载方式进行分析,得到伺服电机加载方式将成为未来加载方式的趋势;然后对五通道转向试验台关键构件Bell机构的传递特性进行研究,拓展了Bell传递特性的使用范围,即在Bell机构构成条件中只要θ1=θ2,该机构的传递特性就成立;最后将Bell机构安装在试验台架上,利用研发的五通道转向试验台进行了空载力矩试验、功能性试验、力特性试验,试验数据均满足汽车行业标准要求,说明加载装置模拟的转向阻力可通过Bell机构对试验台进行加载。
2020年07期 No.353 96-100+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 3811K] [下载次数:49 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:76 ] - 王金;褚超美;顾健华;刘纯真;
针对激光焊接过程中焊接件结构失效的问题,开展了焊接过程中瞬态温度场的仿真分析。以某离合器内片支架与花键轴为研究对象,借助于SYSWELD有限元软件建立激光焊接模型对焊接过程进行了数值模拟,得到了焊接过程中瞬态温度场分布图和特征节点的热循环曲线及相演变情况。仿真结果表明:激光焊接时间为2.5s时,温度场进入准稳态;距离焊缝线0~3.5mm的焊接区域内,峰值温度过高,焊接件容易发生热变形;冷却后的焊缝区域显微组织主要为马氏体,焊接接头具有较好的强度和韧性。
2020年07期 No.353 101-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2578K] [下载次数:270 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:101 ] - 杨明亮;王鹏;渠晓刚;王超;
风机塔筒的振动控制技术一直是风能开发应用领域的关键技术之一,传统的被动控制技术控制效果不稳定鲁棒性差,在恶劣多变的风况环境中在结构稳定、宽频率、自适应能力好的振动控制技术能保证风电机组的高效运行。论文通过半主动控制方式对风机塔筒结构进行风致振动控制。根据主动最优控制算法LQR计算出主动最优控制力,然后按照限界主动变阻尼算法建立半主动控制算法,从而在不提供额外动力源的情况下实现主动最优控制。论文应用TMD主动变阻尼控制器建立TMD控制系统,并对风机塔筒的风致振动进行控制。最后通过对比风机塔筒结构在无控、被动控制、半主动控制作用下的PSD随机振动响应,发现半主动控制方式下风机塔筒结构的振动响应最小。结果显示:风机塔筒结构的半主动控制方式对于随机变化的风况具有一定的适应性,它的控制效果更加稳定且明显好于被动控制方式。
2020年07期 No.353 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 2777K] [下载次数:423 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:103 ] - 宋玉宝;赵国新;刘昌龙;刘昱;
由于气动伺服系统受非线性因素的影响,传统PID控制在解决高精度非线性控制问题时效果不理想。一种基于大脑情感学习控制器(Brain Emotion Learning Controller,BELC)的气动伺服系统压力控制方法被提出。首先,对气动伺服系统进行数学建模。然后,结合气动系统非线性和BELC控制特性进行算法改进,采用模糊控制对BELC权值学习率进行在线调节。最后,搭建实验平台分别对传统PID控制、BELC控制及改进的模糊BELC控制进行实验,结果表明:改进后模糊BELC算法有效提高了气动伺服系统的控制精度和响应速度,改善了气动系统控制性能。
2020年07期 No.353 111-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 2457K] [下载次数:140 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:89 ] - 屈文涛;张凤;徐剑波;方文君;
考虑到目前通过主观感受评价舒适性的方法不够精确,且针对修井机操纵作业舒适性的研究比较少等问题,以XJ70修井机为例,在生物力学分析软件AMS中建立了典型百分位的中国成年男子人体坐姿数字模型,导入了刹把及座椅模型,对刹把操纵作业进行了逆向动力学仿真;以相关肌群的肌肉活动度为评价指标,研究了座椅高度以及靠背倾角对刹把操纵作业过程中各肌群的影响规律及其映射关系。建立了基于肌肉负荷的操纵舒适性评价模型,为操纵舒适性的量化评价提供了一种新途径,对选择舒适的作业姿势以及座椅可调范围的优化具有一定的指导意义。
2020年07期 No.353 115-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 3252K] [下载次数:122 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:90 ] - 李宏;齐永前;陈永峰;
为了解决地铁施工中,成环管片轴线偏离设计轴线严重超差或失圆而拆除时,采取人工原始的作业方式配合简单施工机具的作业方式,存在拆除工作量大、效率低、安全风险高、时间长等问题。在对一些管片拆除案例所用机具研究的基础上,借鉴盾构机作业时对管片拼装、调运、喂送工作原理,确定作业台车总体设计原则,构建专用台架布置顶部、侧部、底部管片拆除装置,并对其结构原理、参数、特点、安全性进行了研究,设计出了一种针对盾构施工缺陷管片拆除作业台车。研究表明:与人工配合简单施工机具的作业方式相比可以起到安全、省力、快速拆除管片的效果。
2020年07期 No.353 120-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 4167K] [下载次数:56 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:83 ] - 张斌生;周建星;章翔峰;陈锐博;
以渐开线直齿圆柱齿轮啮合副为研究对象,采用有限元法计算了含齿根裂纹的故障齿的啮合刚度,分析了齿面接触应力分布特性,载荷的齿向分配特征以及载荷在齿面上随裂纹深度与裂纹角度变化时的分配比例关系,对比研究了齿根裂纹深度和裂纹角度变化对齿轮啮合刚度的影响。计算结果表明:裂纹深度引起的啮合刚度变化相比裂纹角度引起的刚度变化明显,单齿啮合状态下刚度的变化更为突出;裂纹深度相比裂纹角度载荷分配系数变化剧烈;裂纹深度与裂纹角度引起的齿面应力变化相比正常齿显著;齿面间载荷分配呈非线性变化。
2020年07期 No.353 125-128+133页 [查看摘要][在线阅读][下载 3242K] [下载次数:313 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:96 ] - 王孝鹏;
整车平台下建立驾驶室多体模型,通过实验获取磁流变阻尼器变电流与变频率特性曲线,把特性曲线参数编制成文件输入到驾驶室模型中;针对6×4底盘驱动形式的商用及工程车辆,考虑路面变工况输入的不特性性,提出模糊PID-D耦合算法,以车身垂直加速度判定路面输入工况,自适应实时调节微分参数,减小及避免变参数输入导致的定点冲击;速度保持仿真表明:采用模糊PID-D耦合算法后,驾驶室垂向加速度、横摆角速度及侧倾角速度指标参数均有改善,其中垂向加速度极值与均方根性能分别提升60.71%,74.14%;转向桥加装阻尼器后,驾驶室在磁流变主动阻尼器的基础上极值与均方根性能继续提升39.64%、65.07%;功率谱显示在全频域范围内性能均提升,低频段改善明显。
2020年07期 No.353 129-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 3238K] [下载次数:160 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:99 ]
- 李刚;杨志;吴迪;
针对自动紧急制动系统兼顾制动效能和制动舒适性的要求,设计了两级自动紧急制动系统控制策略。选取具有丰富驾驶经验的驾驶员在驾驶模拟器硬件在环试验台上进行试验,利用驾驶员实际制动数据确认驾驶员最舒适制动减速度,以此在单级自动紧急制动强度的基础上,建立了考虑前车运动状态的两级自动紧急制动安全距离模型和两级自动紧急制动系统控制策略,并通过驾驶模拟器硬件在环试验对所设计的控制策略进行验证。结果表明:两级自动紧急制动系统能够有效防止紧急制动车辆发生碰撞危险,具有良好的驾驶辅助功能。
2020年07期 No.353 134-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 2185K] [下载次数:555 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:24 ] |[阅读次数:68 ] - 职占新;郑鹏;刘安;
针对磨削加工中无法实现自动补调,且传统模型无法精确预测补偿值变化趋势这一问题,提出了将灰色关联系统与支持向量机相结合的预测模型,灰色关联系统通过分析比对关联度大小筛选出影响程度大的因素,并将对应的参数作为输入。以此训练出支持向量机预测模型,通过模型预测的补调值通过主动量仪实现自动增减。实验结果为通过交叉验证优化后的预测值平均相对对误差为MRE=0.385,均方根误差为MSE=0.266,实验证明了模型的可行性与可靠性。
2020年07期 No.353 139-141+145页 [查看摘要][在线阅读][下载 2368K] [下载次数:64 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:95 ] - 宋贤杰;张平宽;张卓;裴文超;
针对现阶段存在的用于小口径弯管内壁除锈的机械机构在弯道处除锈不均匀性问题,首先求出弯道处内外圆弧长的比例关系,然后通过理论计算推导出关于弯道处内外圆之间的磨块磨削面积公式,得到磨块结构的通用方程,保证其在弯管弯道处尽可能除锈均匀性的同时又能高效的除去弯管直道的锈层。通过实例对磨块结构的通用方程进行验证,并且设计出磨块结构,利用三维建模软件SolidWorks对整个除锈机构进行建模,运用运动仿真软件ADAMS对此机构进行运动学与动力学仿真,得到此除锈机构在不同形状及曲率的弯管中运动时各组成部分的位移、速度等曲线图,从而从理论上证明了此机构可以达到预想的除锈效果。通过对本机械除锈机构的设计、建模及仿真,实现了除锈机构对弯管除锈均匀性的理论验证,为此除锈机构的投入生产制造奠定了基础。
2020年07期 No.353 142-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 2366K] [下载次数:82 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:99 ] - 李培生;熊捷;刘国平;高超;
为研究运行中钢芯铝绞线(ACSR)截面应力真实分布规律,利用有限元法对导线截面的应力分布情况进行分析。以九江叶家山-柘林水电站Ⅱ回220KV工程线路所使用的LGJ-240/40钢芯铝绞线为实际对象,建立三维实体模型和有限元模型。模型一端面限制x、y、z轴自由度,另一端面分别施加15%、20%、25%计算拉断力,同时分两种情况进行受力分析:钢芯铝绞线内各丝间无相对滑移及摩擦;钢芯铝绞线内各丝间存在相对滑移及摩擦。分析得到了钢芯铝绞线在两种情况下的截面等效应力分布情况。结果表明,当不考虑线内相对滑移及摩擦时,钢芯与铝股应力比约为3:1,截面等效应力呈圆环状由中心向外逐渐减小。当考虑线内相对滑移和摩擦时,钢芯与铝股应力比值约为5:1,截面等效应力呈中心对称分布。将分析结果与已有文献的理论和实验结果进行对比,验证了分析结果的有效性。
2020年07期 No.353 146-149+155页 [查看摘要][在线阅读][下载 3379K] [下载次数:212 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:71 ] - 李红娟;郭向阳;刘宏建;
为了同时降低插电式混合动力汽车的能量消耗和电池寿命衰减速率,提出了随机动态规划和粒子群嵌套寻优的能量管理方法。建立了车辆的传动系统模型和电池模型,在电池寿命模型中引入寿命影响因子,使电池累计电量由理想情况转化为实际情况;为了描述车辆状态,建立了具有概率统计模型的驾驶循环模型;根据以上模型,将混合动力汽车能量控制问题转化为带约束优化问题;提出了随机动态规划和粒子群嵌套寻优的求解方法,使用粒子群搜索最优权重,达到能量消耗和寿命衰减速率最佳平衡。经仿真验证,相比于固定权重系数,嵌套寻优方法具有更优的控制结果;与文献[10]控制方法相比,等价燃油消耗减少了43.74%,电池寿命衰减率减少了35.53%,充分证明了嵌套寻优方的优越性。
2020年07期 No.353 150-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 2921K] [下载次数:213 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:15 ] |[阅读次数:95 ] - 郭兆松;吴士力;文爱民;
为了提高纯电动汽车制动过程中的能量回收率和制动稳定性,提出了基于模型预测控制的制动力矩分配方法。建立了纯电动汽车机电复合制动系统关键部件模型和动力学模型。提出了适用于任何地面的改进Burckhardt轮胎模型,用于实时计算当前路面的最佳滑移率。以跟踪最佳滑移率和控制量增量最小为目标,使用模型预测控制完成了前后轮制动力矩的分配。设计了制动踏板对复合制动系统的控制方案和再生制动优先使用原则,完成了后轮复合制动力矩的分配,同时获得了良好的制动踏板感觉。经仿真验证,在初速为78km/h、路面附着系数为0.8的工况下,控制器与文献[11]模糊控制器相比,制动时间减少由2.95s减少为2.80s,制动能量回收率提高了20%,实现了研究目标。
2020年07期 No.353 156-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 2575K] [下载次数:272 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:89 ] - 苗雨阳;刘成刚;
针对空调系统运行过程具有非线性和动态特性的特点,提出了一种基于动态核主元分析的传感器故障检测方法。该方法采用核主元分析提取系统中的非线性冗余信息,建立核主元模型,再引入指数加权的定义,进行在线诊断的同时对模型进行实时更新,得到了改进的动态核主元模型。选择SPE统计量作为系统是否发生故障的依据。最后通过贡献图法实现了对故障变量的分离。将此方法应用于某地源热泵系统的传感器故障检测,结果表明,该方法能够实时更新核主元模型和置信限,成功分离故障变量,且和传统主元分析法相比具有更好的故障诊断效果。
2020年07期 No.353 161-164+169页 [查看摘要][在线阅读][下载 2782K] [下载次数:246 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:144 ] - 王新亭;王灿;王欢欢;何蕊;
以电动代步车外观与用户感性需求匹配为目标,采用数量化Ⅰ类理论分析方法,构建基于感性工学的设计要素相关性预测模型。方法:采用多维尺度分析法、聚类分析等方法构建代步车的意象空间,分解电动车外观各元素并用数量化一类理论方法将代步车量化,构建多元回归数学模型预测各设计因子与感性评价之间的相关性并验证。结果:所建立的数学模型良好,符合验证条件。结论:对于半包式产品外观设计,应以系统的角度考虑各设计部件对产品意象的影响,构建多因子感性评价模型有助于优化造型设计。
2020年07期 No.353 165-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 3297K] [下载次数:945 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:32 ] |[阅读次数:85 ]
- 杨继之;林晓青;乐毅;张斌;
针对航天器大型密封舱体的组合加工过程中存在的加工装调流程复杂,修配与测量反复迭代,制造周期长,且精度和质量难以保证的问题。提出了一种基于可移动机器人检测铣削系统的制造模式,通过工艺层、规划层、系统层耦合设计的方法进行系统建模,基于仿真结果评价系统模型的有效性,对于不满足要求的结果需反馈至对应层级进行再设计并进行仿真验证。并以实验舱体舱外支架组合加工为例,搭建可移动机器人检测铣削系统并进行仿真分析。结果表明,通过系统建模和仿真能够有效的避免干涉、提高效率,并能够对整个工艺过程进行优化。
2020年07期 No.353 170-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 3887K] [下载次数:199 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:97 ] - 吴卫东;于国庆;
曲轴扭转振动是发动机振动噪声的主要来源,对其加装减振装置可有效降低噪声并延长设备使用寿命。针对发动机激振力矩的来源进行分析。对激振力矩进行谐次分析,分析如何在无发动机动特性曲线的情况下得到发动机各谐次激振力矩的幅值与相位差。获得发动机转速范围内的主谐次与次主谐次激振力矩,基于激励力矩分析结果,设计硅油橡胶减振器主要参数,基于扭转振动测试台对减震器的减振效果进行分析,对比分析结果可知:根据根据轴系固有频率特性,在转速范围内主、次谐次为6谐次与5谐次;设计的硅油橡胶减振器,将轴系5、6谐次的扭振振幅最大值降低了51%以上;在发动机怠速工况下,前4谐次的振幅明显减小;试验结果表明所采用分析方法和设计过程的准确性,为此类设计研究提供参考。
2020年07期 No.353 174-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 3248K] [下载次数:196 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:83 ] - 晋社民;郭瑞;杨瑞;吴卓琦;
通过ANSYS软件中Fluent模块,对某6.3MW大型感应交流发电机流体场及温度场进行模拟分析。模拟结果显示使用蜗壳式直叶片内冷却扇的原电机冷却系统,电机腔体内冷却空气流动易受电机流道结构及绕组部件阻挡,使得冷却系统出现通风量偏小,零部件换热效率较低等问题。基于降低电机轴消耗功率及提高冷却系统换热效率的优化思路,提出使用轴流式内冷却扇的冷却系统。通过对比分析优化前、后的系统内冷却扇效率、系统通风量、主要发热部件温度分布及内冷却扇局部区域流场等计算数据,得出使用轴流式内冷却扇的冷却系统更符合该电机的流道结构并具有更优的换热性能。
2020年07期 No.353 179-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 3460K] [下载次数:120 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:82 ] - 李世杰;马金艳;李琦;郑红伟;
异响是汽车内饰系统设计开发过程中一个重要的课题。以某款电动SUV的副仪表板为例,通过卡扣刚度试验法、模态分析法、路谱采集、以及基于SNRD中的E_Line建模法进行异响分析及研究。对副仪表板模态未达到目标值25Hz这一问题结合模态振型与异响产生机理提出多种优化方案进行间接异响分析使之整体模态达到目标值;基于SNRD中E_Line建模法将试验采集的路谱作为输入对副仪表板容易产生异响风险的边界进行直接异响分析,对副仪表板存在的异响风险性在产品结构设计初期进行最大化的预防及控制。
2020年07期 No.353 183-186+190页 [查看摘要][在线阅读][下载 4021K] [下载次数:184 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:111 ] - 胡溧;郭金鑫;李瑾宁;杨啟梁;
以某重型变速箱为研究对象,对其进行巡航工况下振动与噪声辐射的仿真分析。借助多体动力学方法,建立重型变速箱的多体动力学模型并进行验证,仿真计算变速箱壳体各轴承支座处的支反力。将求解得到的支反力加载到经过验证的变速箱壳体有限元模型的相应位置,利用模态叠加法,求解变速箱壳体的结构响应。最后,通过声学边界元法计算得到变速箱该巡航工况下的噪声辐射。对仿真得到的巡航工况下变速箱壳体的结构响应及噪声辐射进行时频分析,确定该重型变速箱巡航工况下的振动噪声特性,为变速箱的后期优化提供依据。
2020年07期 No.353 187-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 2735K] [下载次数:222 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:116 ] - 王浩;冯坤;胡明辉;张文海;
针对振动信号长期连续监测存在的数据存储量过大,造成资源浪费的问题,对机械振动信号的压缩方法进行了实验研究,其中振动位移信号来自于现场使用的离心压缩机机组。将三种典型的最优稀疏表达方法:基于框架的方法(MOF),匹配追踪(MP)和基追踪(BP)作为压缩算法对振动信号进行分析。同时,将压缩比(CR),均方差(MSE),能量保留百分比(ER)和频谱相似度(COR)作为衡量指标来比较以上压缩算法压缩性能。结果表明匹配追踪(MP)稀疏表达优于其它两种方法,能够用来压缩振动信号,而不会丢失过多信息。
2020年07期 No.353 191-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 2927K] [下载次数:104 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:75 ] - 何船;陈威;潘克强;陈兴燕;
目前由于客户个性化、定制化的需求越来越多,对离散制造业的柔性、敏捷制造能力要求越来越高,企业希望通过信息系统来提升企业的制造水平的愿望已非常迫切,但如何实现各系统间的有效互联,形成以业务驱动、信息引领的管理模式还是一个难题。通过阐述MES系统、ERP系统构建的业务流程及管理模式,对两个系统间的集成业务关系及所用的集成技术进行研究,说明如何有效通过系统集成来搭建统一的生产信息化管理平台,实现生产制造全业务流程的管理,从而提升离散制造业的核心竞争力。
2020年07期 No.353 196-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 2304K] [下载次数:348 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:70 ] - 毛璐瑶;张华伟;刘辉;张帆;
片式凸轮插针机主要应用接线端子的插针作业,目前某国产插针机片式凸轮箱工作速度较低,在高速运转时会出现较大振动及夹针夹不到和夹不紧的情况,使其工作效率较国外同类产品有很大差距。为分析限制片式凸轮箱高速运行的主要因素,首先对其进行振动测试,排除了共振是引起其高速运转出现较大振动的因素。然后对片式凸轮箱进行运动学仿真,分析出弹簧为限制其高速运转的主要因素。最后利用虚拟样机技术,对其进行参数优化,获得四组满足要求的弹簧参数。选取最优的组合进行分析校核,满足片式凸轮箱600r/min稳定工作的设计要求,为片式凸轮箱性能改善提供重要依据。
2020年07期 No.353 200-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 4203K] [下载次数:62 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:84 ] - 邱枫;刘治红;吴跃;徐曼菲;
针对离散制造机加车间数控加工中心故障维修响应滞后,制约设备能力发挥的问题,进行三维可视化监控系统研究。系统基于OpenTK图形接口库和Visual Studio编程软件进行开发,突破二次误差作为度量代价的模型减面技术和动态扩充线程的实时数据驱动技术,解决现有可视化监控3D场景占用资源多和系统大数据量并发时系统卡顿的问题,实现了车间设备状态的三维实时监控和故障快速定位。通过将系统在某离散工厂关键工序机加车间进行部署应用,实现了设备状态秒级监控和故障快速定位,设备故障维修响应时间在系统部署前基础上缩短70%。
2020年07期 No.353 205-207+213页 [查看摘要][在线阅读][下载 3279K] [下载次数:224 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:69 ] - 梁雨峰;吴鹏;张喜瑞;杨洛宾;
针对我国热带香蕉种植园的传统翻耕作业,造成土壤耕作层以下不断压实形成犁底层,雨水无法快速渗入土壤形成表面径流而带走大量的土壤和有机质的情况,设计一种香蕉地深松锄草联合作业机。该机采用可调深松铲与可调带翼锄草铲联合松土锄草机构。一次完成香蕉地的深松和锄草两个作业。运用相关理论对深松铲、锄草铲进行受力分析,同时运用ANSYS对其进行应力、位移分析,对锄草率以及深松效果进行田间试验。结果表明:深松铲和锄草铲在香蕉地进行深松锄草作业时,铲尖受到土壤最大阻力分别约为3757N、1535N,ANSYS进行分析,得知其最大应力分布在铲尖前端,分别为370297Pa、29158Pa,其最大变形值微小,分别为0.106×10-4mm、0.542×10-7mm;田间试验显示,在相同作业条件下,流线型深松铲深松作业时需要的牵引阻力比传统型深松铲低44%,作业后深松效果好,同时在一定范围内,锄草铲铲刃夹角越大,锄草率越高,铲刃夹角为120°左右时,锄草效果最好。
2020年07期 No.353 208-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 3305K] [下载次数:160 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:64 ] - 马胜全;闫福刚;郭柏苍;金立生;
为了改善列车驾驶员的工作环境并降低驾驶员的疲劳程度,通过对列车驾驶室的布局设计进行人机工程校核与优化,在提高驾驶员的工作效率的同时,保证列车行驶的安全性与可靠性。以复兴号某车型的驾驶室为研究对象,利用RAMSIS软件开发环境建立了具适用于本研究的三维人体模型;依据《UIC 651标准》等相关标准对列车驾驶室的驾驶员伸及性、前方视野性、空间性、仪表盘视野性以及坐姿舒适性等方面进行了人机工程校核,针对欠缺合理之处进行了优化;在此基础上,利用G1评价方法对已设计的驾驶室布局进行了评价,评价结果表明对列车驾驶室布局设计方法优于传统车型的驾驶室设计,对列车驾驶室的布置具有重要的指导意义。
2020年07期 No.353 214-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 3792K] [下载次数:424 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:80 ] - 季云华;汪若尘;丁仁凯;杨霖;
为了提高半主动混合电磁悬架抗侧倾性能,将主动横向稳定杆与其进行集成。在Adams/Car中建立了带主动横向稳定杆及混合电磁悬架的整车底盘模型,并在Simulink中建立了混合电磁悬架的改进天棚控制策略以及主动横向稳定杆的模糊比例控制策略,通过所设计的模糊规则可以使得主动横向稳定杆的刚度在不同工况下与混合电磁悬架性能要求相匹配。联合仿真结果表明:带有主动横向稳定杆的半主动混合电磁悬架在匀速直线行驶时,能够更好地提高乘坐舒适性以及振动能量回收性能,在转向或侧倾角过大时,能够更快地调整车身姿态以提高操稳性。
2020年07期 No.353 219-223+228页 [查看摘要][在线阅读][下载 3391K] [下载次数:256 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:92 ] - 王小明;刘少峰;田岗;田青青;
为了研究专门针对双螺杆压缩机存在转子单向受力问题而开发的一种平衡式双螺杆压缩机工作腔内齿顶间隙对其内部流场特性的影响规律,运用SCORG软件构建一种可完全兼顾实际工作间隙的工作腔流体模型,并在进行高质量代数网格划分的前提下,基于CFD(Computational Fluid Dynamics)技术对三种不同尺寸齿顶间隙的平衡式双螺杆压缩机流体模型进行内部流场特性的精确数值分析,得到了流场压力分布、速度分布以及排气压力脉动随齿顶间隙的变化规律。为平衡式双螺杆压缩机间隙优化设计及工程应用提供重要理论支撑。
2020年07期 No.353 224-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 3980K] [下载次数:104 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:84 ] - 周知进;康红军;刘爱军;
利用材料试验机和SHPB装置对ZL109进行准静态和动态冲击压缩实验,确定了ZL109铝合金的本构模型参数。采用单因素试验法,模拟刀具前角、后角和刀尖圆弧半径对切削力和刀尖温度的影响。结果表明:刀尖圆弧半径对X和Y方向切削力影响最大,而前角对Z方向切削力影响最大,后角对刀尖温度的影响最大。通过正交试验法和极差分析可知,当刀具几何参数选择为前角γ0=0°,后角α0=7°,刀尖圆弧半径r=0.4mm时,PCD车刀切削ZL109铝合金时刀具的切削性能最优。
2020年07期 No.353 229-231+235页 [查看摘要][在线阅读][下载 2655K] [下载次数:260 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:105 ] - 胡茶根;王志宏;胡晓兵;严寒冰;
针对汽车车身焊装夹具开发时可大量借鉴以往夹具结构方案的特点,在分析现有设计方法不足的基础上,开发了基于功能-特征-约束-结构(FFCS)映射关系的汽车焊装夹具快速重构系统。构建了汽车焊装夹具重构系统的体系结构,建立了汽车焊装夹具的功能-结构层次模型;构建了以设计资源库、装配关系库及重构算法库等为主体的焊装夹具工程数据库,并建立了以表格参数关联驱动的夹具零件族。给出了汽车车身焊装夹具快速重构的FFCS映射模型,阐述了汽车焊装夹具快速重构系统的工作流程。以某车型左前门外板总成组焊夹具为例,验证了该系统的有效性。
2020年07期 No.353 232-235页 [查看摘要][在线阅读][下载 2562K] [下载次数:142 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:85 ] - 李允升;艾巍;高先海;朴永灿;
摆杆输送机是新型的机械化输送设备,主要用于汽车涂装线的前处理及电泳工艺,基于轿车涂装车间前处理输送系统项目。该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摆杆输送系统,文章简要介绍了摆杆输送系统原理,结构及ACE仿真流程。通过公司成功案例进一步解析了摆杆输送机在各种工况下链条所需的驱动力,电机驱动所需最大功率,链条间的作用力,摆杆输送机最大受力点,最大应力,最大变形量,对设备的结构进行优化设计,保证了设备的制造强度,刚度。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。
2020年07期 No.353 236-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 3125K] [下载次数:99 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:109 ]
- 沈治;
目前的架空电力线采用人工喷涂的方式,存在着效率低、速度慢、喷涂绝缘层不均匀等缺陷,现设计能够在高空行走并对架空电力线实现自动喷涂绝缘漆的机器人。该机器人以PLC为控制核心,通过无线传输与地面HMI通信,能够在架空电力线上自动行走,采用模糊控制策略调节机器人行走速度和绝缘漆喷涂量,实现特定厚度的绝缘漆自动喷涂作业。该系统已成功应用于广西电力电网系统,通过运行发现该系统设计合理、运行可靠、喷涂均匀,在自动喷涂过程中实现了全自动化和智能化。
2020年07期 No.353 241-245页 [查看摘要][在线阅读][下载 3806K] [下载次数:159 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:72 ] - 冉腾;袁亮;吴金强;罗高;
为了提高移动机器人在大规模室内场景中同时定位与建图(SLAM)的精度,利用人工路标和激光雷达传感器对移动机器人SLAM进行了研究。针对大规模室内环境下移动机器人里程计信息不可靠,且低成本雷达测距范围较小导致地图创建结果与真实环境尺度严重不符的问题,提出了利用简单人工路标辅助移动机器人定位并结合基于RaoBlackwellized的粒子滤波算法进行室内走廊场景的移动机器人SLAM,保证移动机器人在长距离运行下的准确定位,最后通过实验验证了方法的可行性,实验结果与真实环境一致性较高,基于人工路标的移动机器人运动轨迹精度提高了6%左右。
2020年07期 No.353 246-249页 [查看摘要][在线阅读][下载 2783K] [下载次数:387 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:66 ] - 粟序明;方成刚;洪荣晶;赵子乐;
针对目前物体定位与尺寸测量在工业中的突出作用以及市场对这方面的技术封锁的问题,基于MATLAB设计了一套自动定位和测量的轴类零件系统。首先,进行机器视觉平台的搭建以及硬件选型,并通过MATLAB软件对CCD相机进行标定,得到相机的内外参数,然后对算法进行了详细地介绍,最后完成MATLAB GUI界面的设计。最后,实验结果表明,依据提出的方法,姿态角误差小于0.1°,平均质心定位误差为0.1mm,平均尺寸误差为0.2mm,验证了自主开发算法的有效性且可以满足工业应用要求。
2020年07期 No.353 250-254页 [查看摘要][在线阅读][下载 3081K] [下载次数:981 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:36 ] |[阅读次数:87 ] - 王亚翔;刘满禄;张俊俊;张华;
为了提高危险环境下履带机器人跨越沟壑性能,对履带机器人跨越沟壑的关键过程进行运动学和动力学理论分析。根据越沟壑过程中需要满足的几何约束、履带不打滑和履带机器人不发生倾翻的约束条件,得到了履带机器人能跨越最大沟壑宽度的通用公式,并通过理论分析得出了履带机器人质心分布对跨越沟壑最大值的影响规律。最后通过Recurdyn建立仿真和样机实验,根据理论计算得到的临界值,对跨越沟壑过程进行仿真和实验,验证了履带机器人的越沟壑能力。
2020年07期 No.353 255-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 4165K] [下载次数:611 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:13 ] |[阅读次数:113 ] - 周晟;孔建益;侯宇;邹光明;
针对双臂协作机器人在票据自动报销处理过程中,票据高速移动、翻转、高精度动态对位及机械臂完备工作空间设计等问题进行详细分析。通过D-H约定建立机械臂空间坐标系,求解相应正逆运动学方程,并根据正运动学方程求出机械臂末端工作空间云图,运用蒙特卡洛法遍历双臂相对距离取值范围,求取工作空间最大交会情况下双臂相对距离。对末端执行器不同对接位置进行仿真研究,分析末端执行器平均加速度波动情况,获得动态精度最优情况下的位置参数,为双臂机器人动态精度设计及精准控制奠定基础。
2020年07期 No.353 260-263+269页 [查看摘要][在线阅读][下载 3082K] [下载次数:542 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:75 ] - 周博;夏绪辉;王蕾;曹建华;
针对工业机器人作业时间和作业能耗,提出一种运动参数优化方法。采用五次多项式拟合机器人关节空间中每两个路径点之间的轨迹,基于机器人运动学和动力学建立时间和能耗模型,使用加权系数法构建了以绿色度最大为目标的优化模型。为了便于计算和避免算法陷入局部最优,引入增广拉格朗日乘子方法将模型简化,采用带收缩因子的粒子群算法进行求解。运用所提方法对中纤板生产线作业机器人运动参数进行优化,对两种轨迹函数所得结果进行对比,证明了所提方法的合理性,表明该方法能有效平衡机器人作业时间和作业能耗,提高机器人作业过程绿色度。
2020年07期 No.353 264-269页 [查看摘要][在线阅读][下载 2898K] [下载次数:262 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:93 ] - 张从鹏;宋来军;曹文政;
面向医疗显微形态学检验需求,设计了一种通用型全自动涂片显微视觉扫描仪的机械平台及自动检验工艺流程,构建了"计算机+工业相机+嵌入式控制器"的全自动涂片显微视觉扫描仪控制系统;开发了基于ARM的嵌入式控制器,实现了多轴精密运动控制、多传感器反馈、二维码扫描、CAN通信等功能;基于高速相机和精密运动系统,开发了高质量图像自动聚焦高效采集算法;设计了控制系统上、下位机应用软件。将该系统用于结核杆菌和外周血涂片自动扫描检验实际应用中,结果表明:全自动涂片显微视觉扫描仪控制系统运行稳定,图像采集清晰高效,操作简单,可以满足多数医疗镜检项目的使用需求。
2020年07期 No.353 270-272+277页 [查看摘要][在线阅读][下载 3388K] [下载次数:141 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:70 ] - 伍建军;王子宁;金渶棋;马垚;
为了在减轻地铁车辆拖车轮对运输工装重量的同时,提高优化设计的可靠性与稳健性,在轻量化设计中充分考虑尺寸参数的不确定性信息,通过引入6稳健设计理念,将响应面法、轻量化设计、6质量管理、可靠性设计、稳健设计、蒙特卡罗模拟技术相结合,构造了基于6稳健性的地铁车辆拖车轮对运输工装轻量化设计新方法。结果表明,优化后的工装强度和刚度满足设计要求,重量减少了112.3kg,减重率达49.3%,轻量化效果显著;且与传统的确定性轻量化设计相比,该方法不仅增强了工装的强度和刚度,而且提高了优化设计的可靠性、强度与刚度的稳健性以及重量的一致性,验证了该方法的有效性。
2020年07期 No.353 273-277页 [查看摘要][在线阅读][下载 2573K] [下载次数:219 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:75 ]
- 徐桐;曹立军;马万鹏;
为研究某火箭炮高低随动装置调炮时的动力学特性,以多体动力学理论为基础,应用ANSYS、ADAMS、EASY5仿真软件建立了高低随动装置刚柔-机电液耦合模型,通过设计软件数据接口实现火箭炮高低调炮多领域协同仿真,并通过对比试验与仿真结果对模型进行可信性验证。分析结果表明:建立的刚柔-机电液耦合模型能够真实反映火箭炮高低调炮过程中的动力学响应,验证了多领域协同仿真方法的有效性和实用性,为火箭炮高低随动装置的设计与故障诊断提供了理论参考。
2020年07期 No.353 278-283页 [查看摘要][在线阅读][下载 3384K] [下载次数:129 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:72 ] - 何文斌;陈志君;明五一;沈帆;
随着3C产业的发展,3D玻璃应用需求与日俱增。相对于传统加工技术,热压热弯成形技术具有成本低、批量生产的绝对优势,尤其适合3D超薄玻璃的生产。玻璃热压热弯成形过程是一个多输入、多输出、非线性、强耦合的复杂系统,有必要对其胚料的性质、模具及成形工艺系统进行深入的研究分析,以探究热压热弯成形技术发展近状及现存问题。结合近年来国内外学者研究进展情况,对玻璃材料的本构模型、粘弹性及热膨胀行为做了详细介绍;对模仁材料选择、加工技术及镀膜技术进行了综合分析;阐述了电热管、高频微波超声辅助成形以及成形控制研究现状及最新进展;并对未来可能发展趋势进行预测,为后续研究工作提供基础理论参考。
2020年07期 No.353 284-289+295页 [查看摘要][在线阅读][下载 3117K] [下载次数:471 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:109 ] - 李航;王朝耀;
在仓库搬运的领域中,应用了自主导航移动机器人来取代这些重型移动工程。为了提高使用多个机器人的效率,可以为机器人分配多个交付任务,而不是一次只交付一个包。首先,详细的介绍了仓库搬运机器人的概念和机器人的控制仿真平台,其次,对机器人的双轮差动控制和多任务协调分配进行了研究,这种多任务分配算法(MTA),依靠一个模拟器来测量算法的性能。模拟器对仓库搬运环境进行建模,并通过改变机器人的数量来比较交付生产率。再次,对机器人如何能够在仓库搬运中找到目标位置,提出了导航运动控制方案。最后,提出了一种NURBS算法,提高了机器人在运动过程中的轨迹连续性。实验表明,与使用相同数量的机器人时的单任务分配相比,MTA的效率显着提高。并且机器人能够在无人的环境下精确导航,把物体移动到目标位置点。
2020年07期 No.353 290-295页 [查看摘要][在线阅读][下载 3936K] [下载次数:316 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:107 ] - 杜嘉玮;王少华;梁箫;
针对M公司生产敏捷性不足,生产率低,生产环境复杂多变的问题,并为了解决动态条件下的精益生产问题。以M公司为例,提出了采用加权平均的手段处理产品配比问题的方法,并且使用了均衡化生产的方法来平衡订单和生产资源配置的波动,采用基于规则的方法优化M公司的单元生产线布局,并提出了使用暂存区来平衡加工时间和机器故障波动的方法,最后使用Em-plant仿真软件对波动程度和暂存数量设置问题进行了仿真求解。使生产线平衡率上升13.85%,资源利用率上升66.7%,生产单元占地面积下降38.5%,生产率提高7.41%。
2020年07期 No.353 296-299页 [查看摘要][在线阅读][下载 2958K] [下载次数:546 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:38 ] |[阅读次数:70 ] - 冯立艳;何世伟;耿浩;关铁成;
基于最小生成树的求解方法,提出了一种简单、直观、通用性强的装配序列规划新方法。根据图论的基本知识,建立零件连接图,从产品可装配性的角度分析了影响两零件间装配关系密切程度的因素,引入了装配关系密切值λ,对零件间装配关系的密切程度进行了量化评判,再通过运筹学中求解最小生成树问题的破圈法,对零件连接图中的圈进行破除,即消除每个圈中装配关系密切值最小的边,得到最大密切程度的装配体生成树,之后对装配体生成树进行干涉分析,剔除了大量的冗杂序列,从而得到既可行又最优的装配序列。最后通过实例验证了此方法的有效性。
2020年07期 No.353 300-303页 [查看摘要][在线阅读][下载 2475K] [下载次数:315 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:62 ]