- 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05期 No.351 1-2+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 749K] [下载次数：30 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：77 ] - 刘辉;陈胤奇;马越;张勋;
基于纯电动汽车传动系统集中质量-弹性轴动力学模型,分析了输入转矩突变工况下传动系统的冲击振动。将传动系统扭振响应转化为车辆加速度,以抑制车辆加速度波动为控制目标,采用PID控制器对传动系统扭转振动进行主动抑制。为提高扭振控制器对模型参数变化和建模误差的鲁棒性,采用模糊控制对PID控制器参数进行了实时整定。设计低通滤波器对车辆加速度进行滤波,以得到了车辆加速度的跟踪目标,并通过理论分析给出了该低通滤波器的解析表达式。仿真结果表明,所提出的方法能够抑制电动车辆传动系统冲击振动,对传动系统中主要非线性因素和参数变化有较好的鲁棒性,且能消除电机高频转矩波动对车辆性能的影响,为纯电动车辆扭振控制器设计提供了参考。
2020年05期 No.351 3-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1143K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：67 ] - 陈英杰;樊军;董平;刘福德;
随着原油开采的深度增加,井深和钻速成为直接影响开采效率的决定性因素,水平扭力冲击器这一钻井液驱动的钻井辅助装置起到决定性作用。针对国内对辅助钻井工具工作机理的研究主要集中于传统垂直冲击器的这一现状,提出一种自循环水平往返冲击的工作原理,建立了启动与往返运动的动力学模型,分析了水平往返冲击过程中压力变化引起位移速、速度及加速度化而呈现出的非线性动力学特征。并通过模拟仿真与室内冲击器试验进行了对比拟合,实验结果与仿真结果吻合较好,为水平扭力冲击器的设计制造提供理论依据。
2020年05期 No.351 10-13+18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1223K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：31 ] - 刘本学;焦炳银;郭沛东;刘贝贝;
在实际工程领域中,零件的疲劳破坏给工程界带来了难以计量的损失。所谓疲劳,是指零件在承受远低于其屈服极限的循环载荷时突然失效的情况。疲劳问题一直受到广泛关注,关键距离法(TCD算法)最初由Taylor等人提出,该理论将试件缺口附近区域某点,线上的应力特征值作为疲劳失效判断准则。拟选用疲劳试验机对45#钢缺口试样在四种应力级下进行疲劳试验,对45#钢缺口试样的疲劳性能进行了试验研究。同时运用了传统TCD算法以及改进TCD算法对45#钢缺口试样的疲劳寿命进行了预测,与实验结果进行比较,改进的TCD算法相对于传统TCD算法获得的预测结果更令人满意。从而为工程上缺口构件的疲劳寿命预测提供了理论计算方法。
2020年05期 No.351 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1268K] [下载次数：14 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：44 ] - 姜世杰;张一晗;史银芳;闻邦椿;
研究了离心式压缩机叶轮振动特性的实验测试和仿真分析。首先自主设计搭建了接触式实验测试系统;其次,利用该系统针对压缩机叶轮进行了动态实验研究,完成压缩机叶轮振动信号的采集和分析;然后,根据试验中的实际叶轮建立离心式压缩机叶轮三维物理模型,并利用有限元方法对叶轮进行了仿真分析;最后,将离心式压缩机的仿真分析结果与现场实验结果相对比分析,验证仿真结果的正确性。通过对比分析发现,仿真结果与动态试验结果吻合较好,仿真方法可以用于进行离心式压缩机叶轮的设计和分析。
2020年05期 No.351 19-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1269K] [下载次数：29 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：37 ] - 姚峰林;孟文俊;赵婕;石国善;
为解决大型全地面起重机伸缩臂稳定性的临界力的问题,针对五阶以上n阶阶梯柱理论计算的空白和国家标准的缺失。基于微弯曲理论列写微分方程,得到理想柱的挠曲线,使用此曲线和瑞利李兹法可得理想柱欧拉临界力。对于n阶阶梯柱,使用理想柱挠曲线和抛物线两种假设曲线结合瑞利李兹法,可分别求得阶梯柱的临界力和等效长度系数。基于纵横弯曲理论,建立n阶伸缩臂的阶梯柱的分段微分方程组,并利用数学归纳法推导出n阶阶梯柱压杆稳定性的递推公式。针对递推公式当中的超越方程,结合结构受力特征,列写补充方程,使用Levenberg-Marquardt数值最优化算法求解具有n个未知数的超越方程组,利用此算法能够求解出n阶阶梯柱的长度系数。以上三种方法得到的长度系数与GB3811-2008,ANSYS 17.0结果进行对比。研究结果表明,提出数值算法的精度最高;并且在阶梯柱的阶数较高时,传统的前两种算法将产生较大误差。
2020年05期 No.351 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1487K] [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：41 ] - 刘冬冬;李友荣;徐增丙;
针对工况复杂多变而产生数据分布不一致,导致传统机器学习进行故障诊断分析时精度低的问题,提出了选择性集成迁移学习的故障诊断方法,基于相似度原理,将相似度高的源域数据迁移至目标域,增加了有效训练样本的数据量,然后结合集成SVM进行故障识别;并在此基础上,提出了一种基于类内类间数据样本分散度的特征选取方法。轴承故障诊断实验结果表明,选择性集成迁移学习可以有效解决工况多变导致设备故障诊断精度低的问题,而且特征优选后诊断精度会得到进一步提升。
2020年05期 No.351 28-31+36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1588K] [下载次数：20 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：30 ] - 贺志颖;王文格;黄龙;
针对四轮独立驱动电动汽车直线行驶跑偏及行驶稳定性问题,提出驱动转矩协调控制策略。该策略采用分层控制逻辑,上层控制逻辑层负责车速跟随控制、附加横摆力矩计算、驱动防滑控制;下层控制逻辑层负责驱动转矩协调分配。基于车辆动力学软件Carsim和MATLAB/Simulink搭建四轮独立驱动电动汽车协调控制系统仿真模型,在高附着、低附着和对开路面等典型工况进行仿真,结果表明,相比于转矩平均分配及无控制,协调控制策略使车辆横摆角速度保持在0±0.05(°)/s,且车轮滑转率控制在最优滑转率范围内,提高了车辆直驶稳定性。
2020年05期 No.351 32-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1610K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：38 ] - 张宝庆;张绍泽;曹聪;高劲松;
机械刻划制备大尺寸中阶梯衍射光栅是亚微米级的成槽挤压过程,在薄膜成槽变形过程中应力的产生与分布会直接影响槽形质量。受限于实际加工及检测手段,无法对薄膜内应力进行有效研究与计算。通过建立无基底纯铝膜模型、仅存玻璃基底铝薄膜模型与具有玻璃—铬复合基底的真实铝薄膜等三种模型,采用有限元模拟压痕试验分析方法,对比分析受压区域应力分布情况,总结受压薄膜内应力分布规律。实验研究表明",三明治"式复合基底有助于薄膜内竖直方向内部应力的分布优化。此研究创新了基底效应与薄膜内应力相互影响关系的研究方法,同时为机刻光栅制备工艺提供借鉴指导。
2020年05期 No.351 37-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1506K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：22 ] - 向重卫;张小龙;
为了降低机械或结构的强迫响应,尤其是适应现代化结构复杂的大型机械或建筑物的共振,设计了一种结构较为简单、便于运用的二重滚珠式动力吸振器。基于拉格朗日方程建立了二重滚珠式吸振器的动力学模型,通过解析与数值计算,研究了该吸振器的振动机理及各主要参数对其吸振效果的影响。利用吸振器定点定理进行优化设计,分析了三定点的坐标特点,求解出了最优频率及阻尼。研究表明,此吸振器可有效控制机械或结构共振点附近的振动响应。
2020年05期 No.351 41-44+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1731K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：33 ] - 张明路;郭鹏;田颖;吕晓玲;
为研究具有侧杆的机械手结构特性,以一类面向核电环境的侧杆式拨爪机械手为研究对象,对其结构进行分析,借助Adams仿真找出了侧杆铰接点与拨爪运动的关系;模拟实际工况,建立拨爪与滤芯外盖的尺寸关系模型,并验证了其准确性;结合结构的几何关系,采用DH法对机械手做了运动学分析;借助Adams构建虚拟样机模型,得到了拨爪运动曲线。文中对此类机械手铰接点位置进行了分析,并模拟实际工况建立了拨爪尺寸选取规则,同时提出了一种借助结构尺寸关系解决此类侧杆式机械手运动学分析的方法。仿真曲线无震颤现象,表明该机械手动作平稳,性能良好,外形和尺寸设计较合理,可实现高辐射极限条件下对滤芯的高效操作。
2020年05期 No.351 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1703K] [下载次数：14 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：20 ] - 刘平;许炼;张达;
桨轴为航空涡轮螺桨发动机减速器的重要传力构件,在工作中承受复杂的飞行载荷。通过对某型航空发动机桨轴在疲劳试验中产生的裂纹进行研究,采用有限元理论计算和试验验证分析结果表明在桨轴的强度薄弱区域承受的试验载荷偏大,同时由于存在刀痕等加工质量问题,导致试验中桨轴提前失效。通过选取实测飞行载荷作为疲劳试验载荷以及改进试验方法等措施对桨轴进行了应力分析及疲劳强度校核,与第二次试验结果吻合较好。该结果可为后续航空发动机轴类试验的强度分析及疲劳试验方法提供依据。
2020年05期 No.351 50-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1527K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：33 ] - 毛永年;唐秋华;张利平;
自动化的电镀生产线通常设计有多台受计算机控制的Hoist(物料搬运设备),以便生产大批具有柔性制造特征的产品。基于搬运作业的最小时间间隔法,构建了多Hoist循环调度问题的混合整数线性规划模型,并首次使用基于群智能的元启发式算法(帝国主义竞争算法)求解该问题。借鉴遗传算法的进化机制,分别对搬运作业的优先关系序列、Hoist的分配序列进行不同的交叉、变异操作以实现帝国主义竞争算法的同化过程。针对种群进化过程中产生的大量不可行解,提出基于Hoist分配的不可行解修复策略以修复搬运作业优先关系。最后,基于标杆案例和随机案例,分别与专业优化软件CPLEX以及遗传算法进行对比,测试结果验证了所提出的方法的有效性。
2020年05期 No.351 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1740K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：24 ] - 陈林;布英磊;叶曦;王青山;
回传射线矩阵法(MRRM)是Pao和Howard等人在分析二维框架的动态响应时提出的。对于一维周期结构结构,其周期性结构排列的思想与回传射线矩阵法的单元划分思想较为吻合;采用回传射线矩阵法计算一维周期结构结构的传输特性曲线,经过单元的划分与节点的定义,建立对偶坐标系,在单元范围内求解对应的相位关系矩阵;节点处,结合外力源向量,根据力平衡关系以及位移协调关系得出单元关系矩阵;通过引入转换矩阵以及对总体关系矩阵的组装,建立总体结构的回传波矩阵。在此基础上求解线性方程组,可以得出结构的位移和内力。计算一维等截面周期结构对于轴向波的传输特性,并且与有限元分析法进行对比,验证该算法计算的正确性。
2020年05期 No.351 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1524K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：25 ] - 朱敏;段志善;郭宝良;
为解决振动机械故障诊断中如何更有效地在复杂信号中提取有用的故障信号的问题,提出了一种优良降噪算法。先将原始信号用小波包降噪,对降噪后的信号进行EEMD分解,然后将分解得到的固有模态分量(IMF)构建不同的带通滤波器,利用算法逼近度指标和相关系数建立优良降噪算法的判断准则,以此来选择最优的滤波器组合。对振动筛轴承信号进行仿真,用新算法处理仿真信号,结果显示,故障信号被保留下来,其他信号均被滤除。同时用该降噪算法分析了实测振动筛轴承信号,所得的结果合理有效。
2020年05期 No.351 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1929K] [下载次数：39 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 栾孝驰;胡增辉;沙云东;
试验研究表明,导弹舵面在工作环境中承受严酷的气动力载荷、气动热载荷和噪声载荷。多种载荷相互影响使舵面产生剧烈振动,严重影响打击精度,甚至导致蒙皮开裂引起疲劳失效。以某型号导弹C/SiC复合材料舵面蒙皮为研究对象,基于WORKBENCH/VA-ONE程序平台,将自定义函数(UDF)建立的热流固耦有限元控制方程和边界元声场控制方程相结合,推导出改进的耦合边界元/有限元法(BEM/FEM)计算模型。通过此方法数值模拟导弹真实飞行环境,计算出了蒙皮表面危险点位置和不同飞行环境下响应特性。并且采用雨流循环矩阵(RFM)和雨流损伤矩阵(RFD)讨论了应力循环块的分布与应力危险点的损伤程度。最后结合Morrow平均应力模型和Miner累计损伤理论对C/SiC复合材料舵面蒙皮进行寿命预估。结果表明,通过改进的耦合BEM/FEM计算模型,能够较准确地反应导弹在真实飞行环境下舵面蒙皮响应特性和疲劳寿命随环境变化特征,为导弹舵面可靠性设计提供了一种有效的数值计算方法。
2020年05期 No.351 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1838K] [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：32 ] - 马松龄;王亢;
为制定科学、合理的主变压器检修方案,进一步节约检修成本,提出一种风险评估模型与全寿命周期成本(LCC)相结合的检修决策方法。该方法选择多台待检修主变压器,利用缺陷指数计算检修前故障概率从而完成风险评估,计算检修优先级;对优先检修的故障主变压器,通过引入役龄回退因子分别计算不同检修方式后的故障概率,进一步计算出不同检修方式后的风险值和LCC费用;最后,建立检修决策层次分析法(AHP)模型,得到最为经济合理的检修决策方案。算例表明,该方法能够综合考虑主变压器的检修风险及LCC,在有效降低检修风险的前提下提高主变压器检修效率,减小检修维护成本。
2020年05期 No.351 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1679K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 李允升;艾巍;滕继东;朴永灿;
以红旗H平台涂装车间作为主要的研究对象,在已知车间整体布局、工艺流程、设备参数等数据的前提下,通过Plant Simulation仿真软件建立该涂装车间的仿真模型,验证涂装车间的产能,分析立体库运行情况,并对给定范围内的滑橇数量进行试验,找出数量最优组合。该项目经验对涂装车间机械化输送领域类似问题的解决有较高的实际指导意义及应用参考价值。
2020年05期 No.351 79-82+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 2190K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：30 ] - 栗蕴琦;林建辉;李倩;
为了实现经验小波变换中Fourier谱的自适应分割,提出了一种基于能量的尺度空间经验小波变换(Energy Scale Space Empirical Wavelet Transform,ESEWT)方法,并将此方法应用于轴承故障诊断。首先使用尺度空间的方法对傅里叶谱进行自适应划分,得到各频带分界点;接着根据各频带能量筛选频带分界点,使其保留能量大于均值的频带,合并小于均值的相邻频带;然后在得到有效的频带分界点后,设计小波滤波器组,得到分量信号;最后对各分量信号进行Hilbert变换,提取轴承的故障特征频率。通过实验验证,ESEWT方法能够减少频带分界点,在一定程度上改善了频带破裂现象,并且能够精确提取出轴承故障特征频率,凸显了故障频率及其谐波成分,能有效的识别轴承故障。
2020年05期 No.351 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1996K] [下载次数：22 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：22 ]
- 杨志贤;洪后紧;顾寄南;
以重型卧式车床床身为研究对象,为满足床身在静刚度不降低条件下达到轻量化、动静态性能好这一要求,提出以质量、最大变形和低阶固有频率为目标的优化设计方法。通过正交实验法建立了床身低阶固有频率、最大变形和质量关于筋板厚度的响应面模型,并对模型的准确性进行了验证。运用带有非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对床身进行多目标优化求解,得到了Pareto最优解集。在此基础之上,采用基于信息熵赋权的多目标灰靶决策算法对Pareto解集进行优选。通过对最终方案进行有限元分析,优化后的床身动静态性能略有提高,质量减轻了604kg。具体算例表明,该方法具有实用性。
2020年05期 No.351 88-91+95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1868K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：34 ] - 朱志强;熊艳红;
为解决自动调平机构系统稳定性差和调平精度低的问题,设计了一种基于3-UPU并联机构和PI鲁棒滑模控制的调平系统。首先,基于螺旋和反螺旋理论,设计了一种3-UPU并联机构作为系统的调平机构,并建立了机构的动力学方程,为调平控制系统提供了控制对象。然后,在PI控制的基础上,利用鲁棒滑模算法的抗摄动、实时修正系统非线性的功能,设计了一种PI鲁棒滑模控制器,并运用Lyapunov函数证明了控制器的稳定性。最后,分别采用两种控制方法对机构的调平误差进行了仿真分析,结果表明:PI鲁棒滑模控制器有更佳的调平精度和较小的稳态误差,为调平机构的研究提供了一种参考方案。
2020年05期 No.351 92-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1699K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：23 ] - 刘明贺;袁哲;王展;孙健;
磨削淬硬是利用磨削加工过程中产生的热、机械复合作用直接对钢质零件进行表面硬化的加工新技术。由于零件淬硬层深度对零件性能具有显著影响,因此对零件淬硬层深度进行预测具有工程实际意义。根据热源强度变化特点,将零件沿长度方向划分为切入区、中间区以及切出区并对热源强度模型进行优化。基于有限元方法,对磨削过程中的各区域温度场分布及瞬时温度变化进行仿真分析,并对零件的切入区、中间区及切出区的淬硬层深度进行预测。结果表明,由于加工过程中热源强度的变化,磨削加工后的零件两端均有未淬硬部分,中间区淬硬层深度最大且均匀。最后将零件淬硬层深度预测与实验结果进行对比,验证了热源优化模型的合理性和预测方法的有效性。
2020年05期 No.351 96-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1870K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：31 ] - 范芳;张竹林;
消声器是车辆发动机重要的减振降噪单元,同时增加的压损对整机的正常高效工作具有重要的影响。采用CFD和试验相结合的方法对中低频降噪的抗性消声器进行设计分析。根据抗性消声器的结构特性,对结构参数进行分析,基于分析结果对消声器的结构参数进行设计,并对扩张室、共振腔室和整体结构参数进行设计,基于某款发动机对参数进行设计;基于CFD建模仿真,对消声器的压损进行对比分析;基于消声器试验台对消声器消声效果和声频等性能进行分析。结果可知:消声器扩张比为2.5,满足设计要求;消音器进出口压力损失为1802.38Pa,设计值为1780Pa,二者之间的误差小于2%;消声器的降噪效果明显,入口处噪声在80dBA,而经过消声器降噪之后,主要在55dBA;在中低频带消声效果明显,尤其是在100Hz、900Hz和(1700～2200)Hz等,损失大,消声效果好,符合此类消声器的结构特点,表明设计是合理的。为此类设计提供重要参考。
2020年05期 No.351 100-103+107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1964K] [下载次数：16 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：22 ] - 王嘉毅;张锁龙;柳林;张琳;
提出一种新型开孔梯形波带插件,目的是减少传统波带对流体产生的过高阻力,增加其Re数适用范围。建立相应的物理和数学模型,采用Fluent对其不同结构参数设定下的传热与流动特性进行数值模拟并对插件结构进行了设计优化,同时通过实验验证模拟结果并根据实验数据拟合出4000<Re<10000时内置开孔梯形波带的换热准则关系式与管内流动阻力关系式,为开孔梯形波带实际应用提供理论依据。研究结果表明:新型开孔梯形波带在中高雷诺数条件下减阻效果明显,综合传热性能优于传统梯形波带并且具有一定的核心扰流作用。
2020年05期 No.351 104-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1849K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：26 ] - 周廷美;刘敏;莫易敏;谢熊亮;
研磨加工是针对齿轮的切齿误差和热处理变形的微整形工艺,在齿轮副中的对跑过程中利用研磨介质进行齿面的定点研磨,达到改善齿形精度和齿面粗糙度的目的。针对奥制等高齿准双曲面齿轮研磨加工中存在多种因素影响研齿质量的问题,采用田口方法对研磨参数中的主轴转速、制动力矩、齿侧间隙进行稳健性参数设计,以齿轮表面粗糙度为评价指标,找出使信噪比SNR值最高的因素水平设置,并以格里森600HTL数控研齿机为载体做正交实验,验证了参数设计结果的准确性。试验评价了各因素对齿轮表面粗糙度影响的显著性,选出了试验范围内最优的水平组合,达到优化研齿工艺和改善研磨质量的目的。
2020年05期 No.351 108-110+115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1917K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 李盛林;韩光宇;卢惠琴;刘希财;
多光轴一致性是衡量多光轴系统性能的一项重要技术指标。在研制某多光轴光测设备中,为提高测试精度,需要研制一台以口径1.25m,焦距15000mm的平行光管为主体的检测设备。对检测系统的组成和原理做了简单介绍;针对设计要求,提出了侧面柔性钢带支撑和杠杆平衡重锤的组合浮动支撑方式来解决主镜受重力影响而带来的面形问题;对支撑点个数,位置及重锤重量等参数进行优化,以达到最优的面形精度;确定了次镜室及三翼梁的结构;设计焦面水冷方案抑制辐射杂散光;利用接触非线性方法对主镜在重力作用对的面形精度进行了分析拟合结果为11.19nm(λ/56);最后,利用4D动态干涉仪对已完成的平行光管进行检测,其系统面形精度RMS达到了35.05nm(λ/18),实验结果表明,反射镜支撑结构以及整个系统的设计均达到了设计要求。
2020年05期 No.351 111-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 2002K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：29 ] - 戴护民;
为加强齿轮刚度和对外界激励的抑制能力,减少齿轮制造的材料使用率,引入多目标拓扑优化理论并运用OptiStruct对齿轮最佳结构进行设计。首先,依据齿轮的实际工作状况,基于HyperMesh分别以刚度和一阶固有频率为优化目标,以优化前后体积比为约束条件构建齿轮的SIMP优化模型并运用OptiStruct进行求解。然后,采用折衷规划法定义多目标函数,基于层次分析法计算决策矩阵并确定多目标函数的权重因子。最后,运用OptiStruct求解出齿轮结构的最佳材料分布。优化结果表明,优化后的齿轮不仅提高了力学性能和抑制振动能力,还降低了齿轮材料的使用率,实现齿轮结构的轻量化设计。
2020年05期 No.351 116-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1947K] [下载次数：41 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 孙德志;孙飞;
深海载人潜水器是现代海底探查重要装备,观察窗是其观察外界环境的重要途径。针对大深度载人潜航器观察窗三种结构形式进行静力学分析,得出自由边界和固定边界的应力和应变变化情况,为后续研究提供参考。基于有限元分析,对影响观察窗应力的尺寸参数和结构形式进行对比分析,结果可知:对于平圆形观察窗而言,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;对于锥台形观察窗而言,随着锥角的增大,应力逐渐减小,当锥角达到90°之后,应力变化趋于平缓,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;对于球扇形观察窗而言,随着锥角的增大,应力逐渐减小,当锥角达到90°之后,应力变化趋于平缓,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;三种结构形式中,球扇形观察窗的应力状态最好。
2020年05期 No.351 120-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1842K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：28 ]
- 张学东;孙文磊;熊宗慧;刘怡君;
针对传统车间信息不及时、不准确,过程不高效、不透明等缺陷,以车间生产过程中的实时定位和监控为研究内容;分析了智能车间的定位需求与RFID应用架构;利用基于RFID的定位跟踪技术,提出了一套在智能车间建设中的应用方案;开发了融合RFID技术的应用系统;设计了一种基于贝叶斯算法的K近邻改进算法。实现了对批量零件的数目统计和变动监控,对零部件在产线移动过程中的追踪,对车间工人的实时定位与管理。在一定程度上改善了车间手工统计、丢件缺件以及管理混乱等缺陷,从而提高了车间的信息化、透明化、高效化和安全化水平。
2020年05期 No.351 123-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1920K] [下载次数：18 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 隋振;徐峰;苏振东;
凸轮作为一种复杂机械零件,加工过程中磨削精度与当量磨削厚度密切相关,而磨削效率却容易受到速度曲线的影响。为了在保证磨削效率的前提下提高磨削精度,基于凸轮磨削当量厚度与CTC原理,提出了凸轮磨削转速动态优化方法。在优化过程中首先以准恒线磨削速度为基础速度,接着把每圈的磨削过程看成一个周期,利用优化模型将前一磨削周期产生的误差量补偿于X轴,最后结合遗传算法将磨削补偿量重新叠加于C轴转速实现凸轮转速动态优化。仿真结果表明该方法使得进给轴速度变化平缓,凸轮轮廓精度也得到了进一步的提高。
2020年05期 No.351 127-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1862K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：24 ] - 王伟;杜娟;张永丽;王瑶;
在变压器的二次侧加入无功补偿装置,是提高配电网功率因数的一种重要措施。以用于变压器二次侧的静止无功发生器(SVG)作为研究对象,在传统PI控制与模糊PI控制对比分析的基础上提出了基于变论域模糊控制的PI控制策略。同时,基于MATLAB平台完成了SVG装置的建模。仿真结果表明,所提出的基于变论域模糊控制的PI控制方法能够快速、无超调地跟踪电压设定值,有效地改善了系统的控制性能和瞬时响应性能,从而提高了SVG系统的补偿精度。
2020年05期 No.351 131-133+137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1948K] [下载次数：14 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 杜军龙;周剑涛;王磊;
异常节点监影响通信网络路由性能,其敏感信息有利于发现网络攻击行为。为此,针对通信网络异常节点及其敏感信息监测,提出基于马尔可夫聚类改进的通信网络异常节点敏感信息监测方法。算法基于网络采集并预处理的流数据建立能够表征网络状态的邻接矩阵;然后在分析敏感词距离及敏感信息敏感度基础上,对邻接矩阵进行马尔可夫聚类处理,根据核心聚类节点在聚类前后的结构差异,实现通信网络中的敏感信息的自动监测。实验结果验证了算法在监测识别敏感信息方面的有效性和准确率。
2020年05期 No.351 134-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1833K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：23 ] - 赵毅斌;刘夫云;胡汝凯;余汉红;
研究了分离指结构对膜片弹簧载荷变形特性的影响。利用有限元软件求解膜片弹簧的载荷变形特性和应力变化云图,发现分离指根部窗孔结构影响膜片弹簧的载荷变形特性。对不同窗孔形式的膜片弹簧几何模型进行转化,采用三个转换参数取代不同窗孔形式的分离指结构参数。利用转化模型代替不同窗孔形式的膜片弹簧分析三个转换参数对膜片弹簧载荷变形特性的影响。研究发现了三个转换参数对膜片弹簧载荷变形特性的影响规律。研究结果可用于膜片弹簧设计。
2020年05期 No.351 138-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 2037K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 钟飞;黄炎;刘国特;梁华轩;
DR成像是一种直接将X射线转换为数字图像的成像方式。该检测方式具有准确度高、透视性能好等优点,但其系统复杂、效率低等不足,这限制了DR成像检测的应用。在一种多级升降机构的基础上,采用无线工业以太网传输模块实现了对DR检测装置的远距离控制,完成了硬件系统设计和控制软件的开发与调试工作,将研制成功的DR检测装置应用于电力变电站设备的检测中,使操控人可以远离辐射源,并可以对成像装置进行连续操控,提高了DR成像装置的工作效率。
2020年05期 No.351 142-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1872K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：23 ] - 宋磊;马超;张明柱;
传统阻力型垂直轴风力机具有结构简单、低风速启动、成本低等优点,但其风能转换效率较低。为改善传统阻力型风力机的风能转换效率,基于仿生原理提出了一种新型叶片结构的风力机,其结构设计借鉴了鱼脊线结构和Savonius型风力机的叶片结构的特点。通过二维数值模拟方法研究两种风力机的气动特性,并对两种风力机进行对比分析。结果表明,在风速8m/s条件下,新型风力机的扭矩和效率系数优于传统Savonius型风力机,且在较低叶尖速比时达到最高效率,该风轮的三叶片结构布局可引导气流进行二次驱动,从而实现风能转换效率的提升。
2020年05期 No.351 145-147+151页 [查看摘要][在线阅读][下载 2046K] [下载次数：20 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 毕长飞;
为了提高永磁同步电机无传感器控制系统的动态品质和控制性能,提出了一种基于降阶磁链观测器算法的转子位置和转速信息估计方法。该算法基于α-β静止坐标系的数学表达,利用使用降阶状态观测器的基本控制原理实现了在线实时估计转子磁链的数值,并基于锁相环技术实现转子位置和转速的估计。最后采用Matlab仿真软件搭建了系统的仿真模型,通过大量仿真结果验证了该算法具有较好的在线估计性能和动态性能,能够快速跟踪实际转速和转子位置信息。
2020年05期 No.351 148-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 2167K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：25 ]
- 王彪;干静;武豪;陈宗民;
为了满足广大用户和销售者对路灯造型设计评价的大量需求,提出了一种基于云模型的路灯造型设计评价方法。首先对路灯的美学特征、功能特征、人机属性、技术需求和环境需求等因素进行分析,建立由指标层、因子层、属性层和目标层构成的路灯造型设计评价指标体系;运用层次分析法确定各评价指标相应的权重系数。其次评价小组对路灯造型设计方案的各评价指标进行打分,利用云模型对评价结果进行分析,提出基于云模型的路灯造型设计评价方法。通过案例验证了该方法的合理性和有效性。
2020年05期 No.351 152-154+158页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K] [下载次数：18 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 邓慧心;邓斌;
在断路器弹簧操动机构中凸轮的使用使得操动机构的输出力特性能够与断路器的负载特性更好地配合。凸轮轮廓曲线的合理设计也直接影响着弹簧操动机构的输出力特性。弹簧操动机构中对凸轮轮廓曲线准确并且方便的设计方法具有重要意义。通过对凸轮参数与输出力特性的关系分析,结合摆动从动件滚子凸轮的设计方法建立了弹簧操动机构中凸轮机构设计的数学模型。基于MATLAB利用遗传算法开发了图形用户界面(GUI),弹簧操动机构中凸轮参数化设计直观方便。
2020年05期 No.351 155-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 823K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：22 ] - 周长春;易涛;李晓虎;范洪远;
以某公司生产的大型机床床身铸件为研究对象,研究通过在床身铸件铸造过程中,应用高频振动工艺控制铸件的凝固过程,改善铸件的金相组织和相组成均一性,进而改善床身铸件的尺寸精度。通过高频振动对大型床身铸件进行凝固晶粒细化消除内应力根源,同时应用热处理时效进一步进行应力消除,再利用盲孔法检测铸件的残余应力。利用扫描电镜(SEM)观察材料的显微结构,并进行相应的相结构和成分分析。结果显示,床身铸件应用振动凝固工艺,有效地消除工件内部的残余应力,经振动凝固可有避免凝固过程中的残余应力28.72%。床身铸件经热时效处理后,应力消除92.64%。综合应用振动凝固工艺及热处理时效之后,其II类残余应力有效消除≥95%。它为生产该类型产品提供技术参考和指导。
2020年05期 No.351 159-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K] [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 张雄雄;燕必希;孙广开;宋言明;
为提高小型无人机飞行效率,提出一种柔性变形机翼设计方法。基于机翼弦向弯度调节原理,采用柔性肋结构设计了面向小型(10Kg)无人机(UAV)的柔性变形机翼;采用计算流体动力学方法,分析了柔性变形机翼的升力系数变化和升阻比等空气动力学特性;采用有限元结构静力学方法,分析了柔性变形机翼的柔性肋结构在气动载荷下的应力变化,在风载下所受最大应力为5.3MPa,小于柔性肋的屈服强度11.65MPa。柔性肋组件设计可承受空气载荷,验证了柔性变形机翼的有效性和结构完整性。研究结果表明:设计的柔性变形机翼可以有效改善实际飞行中的气动特性,机翼最大升阻比可从60提高到110,在提升小型变体无人机飞行效率方面具有应用前景。
2020年05期 No.351 163-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 1110K] [下载次数：39 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：25 ] - 韩军;郑阳;
为了有效的提高双足机器人在直线运动上的运动速度,自主创新设计了摆腰式的双足机器人。此设计的目的是通过无膝双足机构减少双足机器人在寻找稳定重心过程中的时间。主要目的是研究此机构在运动过程中的稳定性。首先,根据机构设计及其工作原理在SolidWorks软件中建立三维建模,将机构简化为六连杆模型。然后,运用正运动学分析理论建立正运动学方程,并结合三维模型中各个结构的数据参数,推导出摆腰双足机器人各个关节的运动函数及重心坐标。最后,在此基础上应用ADAMS软件对摆腰双足机器人进行运动仿真,求出在既定电机速度的情况下各个关节的运动变化曲线及速度变化情况,进而得到摆腰双足机器人在前向运动过程中重心变化情况,得出其稳定情况。
2020年05期 No.351 167-170+174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 郑耀辉;王朋;刘娜;王明海;
为了研究不同铣削参数对7075铝合金铣削过程中铣削力和铣削温度的影响,进行铣削参数优化。采用仿真与试验验证结合的方法,利用有限元建立2D铣削仿真模型,研究铣削过程中铣削力和铣削温度的变化,并在相同的切削条件下进行铣削试验测量铣削力,通过正交试验和单因素试验进行铣削参数优化。结果表明,有限元仿真结果与试验结果数据相近,验证了有限元模型的准确性,通过正交试验选出最优的铣削工艺参数为主轴转速6000r/min、每齿进给量0.05mm/z、铣削宽度2mm、铣削深度0.5mm;铣削7075铝合金时,在不影响生产的条件下,应采用较高的主轴转速,较低的进给量、铣削深度和铣削宽度,铣削温度随每齿进给量、主轴转速和铣削宽度升高而变大,铣削深度对铣削温度的影响极小。
2020年05期 No.351 171-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1140K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：39 ] - 田燃;肖本贤;
以四轮转向汽车为研究对象,建立七自由度车辆模型、轮胎模型、理想跟踪模型;设计直接横摆力矩和四轮转向相结合的车辆稳定性控制策略。以跟踪理想的质心侧偏角和横摆角速度为控制目标,设计滑模控制器产生车辆转向所需的横摆力矩和后轮转角,按单侧制动的方法将产生的横摆力矩分配到车辆的四个车轮上,通过制动力矩的分配以及转向角的修正,使车辆转向行驶时的横摆角速度和质心侧偏角跟踪理想模型。针对七自由度模型,在Matlab/Simulink中与比例控制四轮转向进行阶跃输入和正弦输入两种工况下的时域仿真对比。仿真结果表明,基于直接横摆力矩和四轮转向相结合的的控制策略有效减小了质心侧偏角,横摆角速度对理想值有很好的跟踪,提高了车辆的操纵稳定性,同时验证了横摆力矩分配的有效性。
2020年05期 No.351 175-179+184页 [查看摘要][在线阅读][下载 1614K] [下载次数：19 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 傅旻;李岩;苏海龙;
以一种基于同步带为主传动系统的钢坯标识设备为研究对象,分析传动系统对标识效果的影响。首先,建立物理模型,应用动力学方法求解枪体机构的位移方程,进而得出位移曲线随时间的变化规律;在此基础上,利用UG、ANSYS、ADAMS建立同步带传动系统的刚柔耦合模型,得出写字机构的动态响应特性,并分析在不同载荷下枪头写字失真的偏移量,进而对其进行优化。结果表明物理模型的计算结果跟仿真结果基本吻合,优化后的方案在实验中得以验证,分析结果为同类结构设计提供了理论依据。
2020年05期 No.351 180-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 1343K] [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：22 ] - 张雷;董万富;阚欢迎;赵希坤;
为了更好的利用与产品参数方面的客户需求数据,提出了一种基于布尔矩阵改进的Apriori算法对客户需求数据信息进行分析。首先,针对Apriori算法在每次由低维度连接生成高维度的候选频繁项集时都需要扫描整个数据库非常耗时的缺陷,利用布尔矩阵对其进行改进,把客户需求数据映射成布尔矩阵;其次,采用迭代和剪枝的方式,利用改进后的算法对客户需求数据进行分析,计算出满足设定支持度的最高维度的频繁项集,挖掘出客户需求信息之间的不确定性联系,为设计制造出满足客户需求的产品提供参考。通过分析,改进后的算法在计算的时间复杂度和空间复杂度方面更优;最后以某企业针对冰箱产品开展的客户需求调查结果为例,说明该方法的具体实施过程。
2020年05期 No.351 185-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 1196K] [下载次数：67 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 丁传锋;
驾驶室良好的人机工程环境,有利于驾驶员保持长时间注意力,可以有效降低安全事故发生率,同时大大提高了工作效率和经济效益。根据驾驶室总体结构特点,搭建试验台,进行人机工程学试验。选取20名相关专业人员,从坐姿舒适度、仪表台、手操作装置、脚踏操作装置等四大类进行操作评价,根据各子因素和相应的人机工程标准建立驾驶室评价体系。应用直觉模糊集的多属性群决策方法,综合考虑系统属性的权重和各专家的权重,对驾驶室进行人机工程评价。结果可知:座椅部分得分的高低直接影响到整个驾驶室内部的得分值;肩/腰部支撑和仪表与方向盘视觉干涉两项的分值较低,需要专门进行改进;应用直觉模糊集的多属性群决策方法对驾驶室人机工程的试验进行评价,得到合理的结论,可以应用实际设计。
2020年05期 No.351 189-192+197页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：27 ] - 刘汇清;皮钧;杨光;
设计一种垂直型的双纵向超声波椭圆振动切削装置,通过特制的柔性金属机构连接两组纵向复合式换能器。运用解析法确定了换能器和变幅杆的结构尺寸。在此设计基础上,利有限元分析方法对双纵向超声波椭圆振动系统做了模态分析和谐响应分析,得到了能满足振型、节点位置、频率要求的系统模型。谐响应分析结果表明:(1)该系统能够合成超声波椭圆轨迹;(2)刀具输出与换能器输入的两相振动相位差非常接近;(3)通过调节激励信号的相位差可以改变超声波椭圆轨迹的形状。
2020年05期 No.351 193-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 1621K] [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 林祖胜;张绍辉;
在结构动力学特性仿真分析中,精确的有限元模态模型至关重要。作为行星齿轮传动的关键部件,内齿圈的振动特性直接影响到整个系统的安全和传递效率。利用SolidWorks软件建立内齿圈参数化模型,采用循环对称模型及全六面体网格进行有限元自由模态分析,在尽量小的计算规模下获得尽可能精确的仿真模型,并与无预紧力自由试验模态对比,结果表明低阶固有频率的最大相对误差仅为3.02%,振型基本吻合,验证了仿真模型的准确性,为后续齿圈柔性分析及工作过程中的故障诊断提供理论参考。
2020年05期 No.351 198-201+205页 [查看摘要][在线阅读][下载 1731K] [下载次数：20 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：25 ] - 薛齐豪;刘放;梁成;徐航;
悬浮电磁铁是磁悬浮列车实现悬浮运行的重要部件,其结构性能直接影响磁悬浮列车的运行安全。针对磁悬浮列车悬浮电磁铁结构,以改进电磁铁结构和优化悬浮控制难度为研究目标,结合电磁铁结构所受的电磁力,分析电磁铁极板沿列车运动方向的变形,提出一种电磁铁结构的改进方法:以有限元方法对待改进模型进行结构变形仿真分析;通过多项式最小二乘拟合方法,拟合分析所得的离散变形数据;根据拟合曲线,改进原模型为预凹型结构。最后对改后模型进行验证对比仿真分析,分析结果表明:磁悬浮列车运行时,改进模型沿列车运动方向的悬浮间隙较原模型小,有效降低了悬浮控制难度。
2020年05期 No.351 202-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 1509K] [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 王娜;杨胜强;曹波;赵恺;
为确定立式主轴式滚磨光整加工过程中滚抛磨块尺寸、加工位置以及接触力大小对于工件表面加工效果的影响。采用不同尺寸的球形磨块对(34×20)mm不锈钢直角钢片进行加工,以加工后工件表面的平均粗糙度值以及工件表面加工纹理作为评价指标,探讨磨块尺寸、工件装夹位置以及工件所受接触力与加工效果之间的关系。实验结果表明:磨块尺寸D=3mm或D=4mm明显优于D>4mm时的加工效果,使用3mm或4mm磨块加工工件,可使工件表面平均粗糙度降低到0.254um左右,当工件中心距离滚桶底部z=75mm时,表面均匀性最好;z=55mm时,表面均匀性次之;z=65mm时,工件表面划痕仍然可见;随着磨块尺寸的增加以及加工深度的增加,接触力大小越来越大,磨块尺寸、加工位置及接触力大小对于加工效果均有显著影响。磨块尺寸越小,加工效果越好;工件位于距离填充磨块表面中上部时,加工效果最好;工件加工效果受接触力大小影响,但不成比例关系。
2020年05期 No.351 206-209+213页 [查看摘要][在线阅读][下载 2050K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：22 ] - 方喜峰;王俊;朱成顺;李伟伟;
目前制造企业普遍基于参数化零部件设计数据找到已有的参数组合,并以此作为标准规格进行推荐,造成工作效率低下,出错率高。针对这种情况,将Markov模型引入企业的零部件标准规格推荐中,基于C#编程语言,以Microsoft Visual Studio为平台,在NX软件的基础上,开发了基于Markov模型的零部件标准规格推荐系统。该系统根据企业已有的设计数据,通过发掘数据内部的规律,找到数据中隐含的参数组合,并将其作为标准规格推荐给企业,为企业带来更为有效的零部件标准规格的推荐策略。
2020年05期 No.351 210-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 1513K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 王孝鹏;
通过CAR模块编写白驱动轴状态参数程序及BEAM离散梁方法建立平行式推杆与V型推杆平衡悬架模型,采用VIEW模块自建四柱振动试验台测试出平衡悬架垂向与扭转总刚度分别为:5515.2N/mm、2677.8N/mm;推力杆传力模型表明随着推杆角度的增加,推杆抵消侧向平衡力增加,传递到车架上的侧向力减小;连续减速带制动极限工况仿真表明:V型推杆随着开口角度的增加,商用整车稳定性指标参数持续提升,同时验证了推力杆传递模型的正确性,但V型推按安装受到车架宽度物理空间限制,只能安装的车架边梁上。
2020年05期 No.351 214-217+223页 [查看摘要][在线阅读][下载 1798K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：21 ] - 张燕琴;刘强;
为进一步提高汽车发动机罩填充芯材的缓冲吸能性能,将轻质、缓冲性能佳的EPP泡沫填充到铝蜂窝芯材中,采用代理模型和多目标优化算法求解获得填充芯材的参数优化解,最终的优化参数为铝蜂窝胞元边长3mm、蜂窝壁厚0.06mm、EPP泡沫密度40kg/m3,并开展了低速冲击试验验证优化结果的可靠性。将优化后的填充芯材应用于汽车发动机罩中,研究其对汽车行人保护性能的影响及其轻量化效果,研究结果显示,新发动机罩的行人头部损伤值降低了(13.5～51.8)%,加速度峰值降低了(9.4～39.2)%,所有碰撞点均没有发生二次碰撞,并且在不降低发动机罩机械性能的前提下,新发动机罩比原发动机罩减轻了23.8%,表明芯材填充对提高汽车发动机罩的行人保护性能及轻量化效果明显。
2020年05期 No.351 218-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 1985K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 王冬良;陈南;秦洪艳;
基于传统车辆的多连杆悬架结构以及轮毂电机的结构设计了一种适用于直驱式电动汽车的轮毂电机-多连杆悬架系统。建立了数学模型、运动学仿真模型,验证了模型的准确性。基于构建的多连杆悬架模型,结合NSGA-Ⅱ算法,提出了轮毂电机-多连杆悬架系统的多目标优化方法,以悬架硬点为设计变量,对悬架的定位参数进行多目标优化并获得了Pareto最优解集。研究结果表明:优化后的悬架定位参数得到了改善,减少了轮胎磨损、车轮横向偏移的现象,提高了车辆的操纵稳定性,显著提高了悬架运动特性。
2020年05期 No.351 224-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 1640K] [下载次数：44 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：29 ] - 马丽;陈继龙;
单纯以主体结构参数作为单一约束条件设计电控雪雕成型器,导致其控制能力较弱,雪雕质量得不到保证,提出多参数约束的成型器化设计方法。分别从电控雪雕成型器的DSN控制电路、电量驱动模块、手持外框扶柄、主体成型单元四个方向,分析电控雪雕成型器主体结构的各种控制参数。根据雪体的成型曲率条件、手持柄弯曲力矩、电控调节参数最优化计算结果,完成小型手持多功能电控雪雕成型器的设计。实用对比结果表明,多功能电控雪雕成型器制作的雪雕,表面硬度水平明显高于人工雪雕成型器,且结构体半径数值也出现明显的提升趋势,已成型雪雕质量水平不达标的问题得到有效解决。
2020年05期 No.351 228-232页 [查看摘要][在线阅读][下载 1766K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ]
- 刘书金;刘荣;郑豪;吕桂志;
水下机器人在水域勘测和军事侦查等领域正在发挥越来越重要的角色。针对现阶段水下机器人价格昂贵,设计复杂的特点,设计了一种结构简单的水下机器人,主要由四个无刷电机推进器和密封舱组成。围绕水下机器人系统结构,阐述了机器人的硬件结构与密封方式、卡尔曼滤波在GPS与捷联惯性导航组合导航的应用、控制简化与分解方法与上位机系统的编写和实现。最后,使用该机器人系统在水池中进行运动控制实验。实验结果表明:水下机器人在航行过程中密封可靠,运动平稳,能够满足水下机器人的运动控制要求。
2020年05期 No.351 233-236页 [查看摘要][在线阅读][下载 1777K] [下载次数：71 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：29 ] - 吴晓;宋骄;
为了将元器件等位置精准地粘贴在印制板或工件表面,对实施粘贴的点胶机构建了基于机器视觉的全自动三轴运动检测控制系统,它由视觉相机获取工件的图像信息,通过视觉软件对图像预处理,再使用弦端点法获取工件的中心点坐标。提出了视觉检测系统倍率及偏移量标定的定点法,从而实现了图像坐标到物理坐标的转化,进而通过运动控制器控制三轴平台运动。本系统实现了三轴联动点胶功能,经反复试验,统计验证,重复定位精度为0.03mm,达到了工业生产要求。
2020年05期 No.351 237-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 1749K] [下载次数：14 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 任凭;朱聪斌;
以考虑悬索质量下的二自由度悬索并联机器人为研究对象,建立了基于悬链线方程的二自由度悬索并联机器人运动静力学模型,提出了一种求取数值正逆解的方法。该方法以忽略悬索质量的运动学正逆解为初值,通过数值迭代方法获得悬索质量不可忽略时的运动静力学正逆解。大量的仿真验证显示了该方法能够快速、准确地获得二自由度悬索并联机器人的唯一正逆解,并且给出了该悬索平台在平衡状态下包含悬链线曲线的二自由度悬索并联机器人机构简图。
2020年05期 No.351 241-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 1850K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：34 ] - 高伟亚;刘满禄;张俊俊;张华;
为了提高核环境下探测机器人机械臂的负载能力,通过动力学分析机械臂关节特性确定优化目标,用有限元软件ANSYS对机械臂臂体危险工况分析并设计优化参数,采用Workbench目标驱动优化分析设计优化实验,对优化结果分析并选取合适的优化参数。优化设计使机械臂两个臂体质量分别减小28.3%和29.5%,分析表明优化设计对机械臂危险工况下静力特性影响很小,符合强度和刚度要求,依据优化方案制作出机械臂样机并测试机械臂负载性能,实验表明机械臂末端负载提高10%,优化后机械臂关节力矩得到改善。
2020年05期 No.351 245-248+252页 [查看摘要][在线阅读][下载 1927K] [下载次数：22 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 张翼风;韩建海;刘继鹏;尚振东;
为了满足大尺寸工件焊接范围大、作业困难、尺寸规格多等工艺要求,设计了由六轴工业机器人本体与两个外部轴相组合的焊接工作站。工作站中机器人轨道行走系统作为第七轴,伺服变位机作为第八轴,由机器人控制柜同时控制,实现八轴协同焊接作业。机器人本体采用倒挂式安装在行走轨道上,使机器人重心时刻处于工件正上方,从而以最佳姿态焊接工件。调节伺服变位机从动端,适应不同尺寸工件的夹紧固定要求,实现多规格工件的柔性生产。文中介绍了该焊接工作站的组成、基本工作原理、多轴协同控制等内容。现场实际运行结果表明:该工作站能够精准地实现多轴协同运动,较好地满足了大型工件对焊接工艺提出的高要求。
2020年05期 No.351 249-252页 [查看摘要][在线阅读][下载 1817K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：26 ] - 王奉晨;高宏力;宋兴国;雷亚雄;
设计制作了一种六轮独立驱动差速转向的全地形移动机器人,分析了六轮驱动和差速转向在全地形移动机器人应用上的优势。对移动机器人进行整体设计,建立了全地形六轮移动机器人平面差速转向的动力学模型,在研究动力学模型的基础上得到电机参数,选择合适的驱动电机和减速器。运用ADAMS虚拟样机对移动机器人的关键尺寸进行多目标优化,得到在一定约束条件下的最优设计尺寸。运用SolidWorks软件建立了三维模型,完成机器人的机械系统搭建和控制系统搭建。
2020年05期 No.351 253-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 1855K] [下载次数：23 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 包震洲;俞鸿飞;金文德;李伟达;
针对机器人在复杂动态工作环境下如何进行定位和导航的问题做了深入研究,全文阐述了机器人混合导航和地图重建的基本方法。首先,介绍了机器人机械结构与软件平台,并分析了经典双轮差动模型,并总结了机器人的应用范围;然后,通过对视觉数据的数据采集实现了对于环境特征的提取,建立了导航图像和导航机器人导航;最后,建立了基于超声波传感器的模糊避障系统,解决了由于障碍物定位不准确、检测盲区、镜子反射等缺陷导致避障不稳定的问题。经过实验证明,该机器人具有良好的避障性能和导航性能,实现了机器人视觉导航算法。
2020年05期 No.351 257-260+264页 [查看摘要][在线阅读][下载 2091K] [下载次数：50 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：20 ] - 王从浩;朱旭旭;刘本奇;胡小春;
仿照人体骨骼肌驱动,提出一种基于绳索驱动的新型拮抗驱动方式,采用一对电机带动绳索的方式对关节进行冗余驱动;基于绳索驱动方式完成仿人机器人下肢结构的设计;在给定的机器人运动轨迹下得出绳长的变化规律;利用逆动力学分析求解出机器人的关节力矩,采用优化方法求解出驱动关节两侧绳索的最优驱动力;最后利用ADAMS软件对绳索驱动机器人下肢进行动力学仿真,仿真结果验证了绳索长度驱动的可行性以及拉力计算的正确性。对于仿人机器人以及康复机器人的设计具有一定的借鉴意义。
2020年05期 No.351 261-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 2032K] [下载次数：15 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 尤晶晶;朱俊豪;符周舟;双家炜;
设计了一种含混合单开链支路的12-6台体型Stewart冗余并联机构,在构建位置正解模型时发现,该机构的正向运动学可能存在增根或失根的情况。针对该问题,通过挖掘拓扑构型内部固有的尺度约束关系,以及同构方程的消元运算,对所有可能出现多解的位形逐个进行了分析,研究结果显示:该并联机构具有确定的、唯一的位置正解。最后,推导了新型并联机构的全解析解,并通过虚拟试验验证了上述算法的正确性,为动力学控制、工作空间计算等后续工作奠定了重要的理论基础。
2020年05期 No.351 265-267+271页 [查看摘要][在线阅读][下载 1816K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：22 ] - 张发年;于延凯;曹钧凯;林扬;
油电混合动力海洋机器人进气管路设计有水气分离功能的进气集水箱。针对某海洋机器人原理样机的进气集水箱积水喷溅问题,利用CFX软件对箱内气液两相流作用机理进行数值模拟,确定水箱结构不合理导致积水受高速气流扰动,被气流夹带发生喷溅;设计一种折流式、气液流场隔离的新型进气集水箱,并对其进行气液两相流数值模拟,结果表明新进气集水箱有效避免了高速气流对积水扰动;利用Euler-Euler气液两相流模型进一步对新进气集水箱水气分离性能进行数值模拟,结果表明新进气集水箱水气分离效率达99.94%,达到了预期效果。试验结果表明,数值模拟结果与试验结果一致,数值计算模型正确。
2020年05期 No.351 268-271页 [查看摘要][在线阅读][下载 1918K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 杨浩;韩建海;李向攀;
将现代康复医学与机器人学相融合,用于下肢康复训练的技术,已经成为当前研究的热点。目前,现有的下肢康复训练机器人训练轨迹改变困难,不能适应个性化训练的要求。在已有的机械系统的基础上,在机器人的末端安装力觉传感器,通过导纳控制算法的设计以及分析机器人位姿矩阵的构成,获取机器人末端在笛卡尔空间中的位姿。再通过求逆解模块,得到各个关节的实时角度,从而驱动机器人按照示教轨迹运动。通过康复训练中的抬腿动作试验,证明了卧式下肢康复训练机器人力觉拖动示教系统的设计,达到了预期效果。
2020年05期 No.351 272-275页 [查看摘要][在线阅读][下载 2068K] [下载次数：18 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：23 ] - 布挺;张刚;焦文潭;王波;
提出了一种基于主动柔顺的机器人抛磨力控制方法,该力反馈末端执行器将被安装到ur协作机器人末端法兰的集成单元中。基于主动柔性装置的力/位混合控制策略,提出了抛磨系统控制装置控制机器人的位置并控制位置控制。通过集成一个力传感器,测量抛磨力并反馈给控制器,根据抛磨的预先计划要求对其进行调节。协作机器人末端执行器具有抛磨头,机器人控制器的力控算法操作抛磨头,从而实现恒力抛磨,以提供抛磨工具的柔度。在建模分析之后,使用复合非线性反馈控制算法来改善协作机器人本体的力控动态瞬时反映效果。经过实验表明,基于主动柔顺的机器人抛磨力控制算法可以有效的跟踪和补偿力和位置数据,具有较好的减振效果和显著的力跟踪效果。
2020年05期 No.351 276-280页 [查看摘要][在线阅读][下载 2020K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 王丽;孙宇;王瑞强;齐晓志;
椎板减压是治疗腰椎椎管狭窄等疾病的重要手段,具有风险大、耗时长、对医生技术要求高等特点,通过应用手术机器人辅助医生完成椎板减压操作,能在保证手术精度与安全性的前提下减轻医生负担。针对椎板开窗减压术,研发小型串联手术辅助机器人,并对手术轨迹规划方法展开研究。文章综合考虑术中患者摆位、手术区域覆盖范围以及机器人占地空间等因素,通过尺度分析设计出具有最优刚度与精度的五自由度机器人;以椎板磨削中的轨迹规划为目的,基于医学影像数据多尺度分割技术对患者椎板等组织进行分割与三维重建,构建轨迹规划的实际临床环境;采用Isomap与遗传算法实现机器人的磨削轨迹规划,并利用三次样条插值提高机器人运行稳定性;同时采用A*算法实现椎板换位过程中的轨迹规划,避免机器人在三维空间中运动时与非目标区域发生碰撞。
2020年05期 No.351 281-284页 [查看摘要][在线阅读][下载 2239K] [下载次数：16 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：23 ] - 刘怡;钟文敏;
针对当前医疗服务型机器人运动不灵活、稳定性差等问题,设计了一种滚动球式医疗服务型机器人,该机器人在结构设计上增加了瞬时失电保护装置,有效的提高了机器人在启停及制动状态下系统的稳定性。采用Lagrange-Routh方程建立滚动球式机器人系统的动力学模型,通过引入Lagrange乘子能够很好的解决滚动球式机器人系统的非线性、非完整性等问题。最后,利用MATLAB/SIMULINK软件对所建立的动力学模型进行了仿真分析,结果表明,所建立的动力学模型是准确的,为后续结构优化和控制系统的设计提供了理论依据。
2020年05期 No.351 285-288页 [查看摘要][在线阅读][下载 2079K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ]