- 刘超;曹家勇;唐成龙;莫锦秋;
针对钢铁厂闪镀镍镀槽设计中的流道均匀性问题,对具有不同结构参数的阻尼板的流道系统的流场进行数值模拟。运用速度云图、相对标准偏差,对原始方案、阻尼平板方案、阻尼弯板方案的数值模拟结果进行定性和定量分析,通过分析对比,得出了阻尼平板孔径和孔距的不同组合对流场均匀性的影响规律,得到最优孔径、孔距组合,并确定了阻尼弯板的最优折弯角度。结果表明,在闪镀槽流道系统中增加阻尼板,可显著提高闪镀槽中流场的速度均匀性,并且阻尼弯板方案的效果优于阻尼平板方案。
2013年12期 No.274 1-3页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K] [下载次数：81 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 肖艳军;郭迪明;关玉明;刘春宇;
吸音板具有吸声广谱高效、耐水耐火、无纤维、健康环保等诸多优点,市场对它的需求量越来越大,而目前吸音板的布料主要靠人工,劳动强度大,生产效率低,因此机械化、智能化的布料机设计迫在眉睫。为了设计出这种布料机,运用功能分析法分析了吸音板布料机的总功能,然后进行功能分解,对分解后的分功能进行求解,将这些解组成形态学矩阵,得到原理方案,再对这些方案进行评价,最终选择了吸音板旋转式布料机。这种布料机已经在吸音板自动生产线上得到了应用,而且工作稳定可靠,从而验证了功能分析法的科学性与合理性。
2013年12期 No.274 4-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 402K] [下载次数：160 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 董小闵;陈孝荣;丁飞耀;
针对目前磁流变减振器自供电能量采集装置体积庞大、结构复杂、能量采集效率低等问题,提出了一种盘式永磁电机振动能量采集系统,该系统由滚珠丝杠副结构驱动,集成在双伸出杆磁流变减振器内部。利用有限元软件Ansys/Ansoft Maxwell 3D对盘式永磁发电机进行了静态磁场仿真,得出的气隙磁场与样机实测值吻合;并用瞬态电磁场模块对振幅为5mm不同频率的正弦激励下的空载反电动势和减振器电阻作为负载的场路耦合进行了仿真,仿真结果表明该能量采集系统的可行性和有效性。
2013年12期 No.274 8-10+13页 [查看摘要][在线阅读][下载 631K] [下载次数：267 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：1 ] - 于峰海;任工昌;鲁麒;李平平;
绿色设计是可持续发展在现代产品设计中的体现,再制造工程作为绿色设计的重要组成部分,对于构建节能社会,实现可持续发展的目标具有重要的意义。以混凝土泵车为具体研究对象,运用高层次的创新理论——TRIZ理论对混凝土泵车在再制造过程中遇到的实际工程问题进行了分析,并对泵送系统中砼活塞的自动退出进行了创新设计,提出最终解决方案,提高了产品的可拆卸性、可维修性。所以说,合理的运用TRIZ理论的分析工具可以有效地得到更高层次的创新方案。
2013年12期 No.274 11-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 412K] [下载次数：310 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：1 ] - 薛庚健;马麟;李亚洁;
当前由于科技的进步和对于各种材料的精度日益提高,各种细微粉体在各个领域受到了广泛的关注。随着超声加工的应用日益广泛,其中超声粉碎也逐渐应用于一些行业,由于各种形状的变幅杆都具有其各自的优缺点。利用理论设计公式求出变幅杆的参数,运用有限元分析软件ansys对阶梯形变幅杆进行模态分析,得到的结果表明利用计算机辅助设计可以在很大程度上可以克服数学模型的一些问题,并得到具有参考价值的结果,这就可以做为一种新的设计和校核的方法。
2013年12期 No.274 14-16+19页 [查看摘要][在线阅读][下载 534K] [下载次数：619 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：21 ] |[阅读次数：1 ] - 邓遵义;宁祎;李晓茹;
空间机器人和工业机器人相比,在可靠性和安全性方面要求更高,在空间机器人的各个组成部件中,关节驱动器对空间机器人的工作安全可靠性起着关键性的作用,为了提高空间机器人的安全可靠性,在关节驱动方案上采用了余度管理技术,设计了一种双余度关节驱动器。并对空间机器人单关节关节驱动器的总体结构、控制器的硬件原理和组成,软件部分中的余度管理模块、初始化模块和错误检测处理等模块进行了详细介绍。通过开发的试验界面对其进行测试表明,该双余度关节驱动器出现故障时,余度切换准确、迅速,可靠性提高。
2013年12期 No.274 17-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 525K] [下载次数：110 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 唐唯伟;何仁;游专;张中帆;
以某城市纯电动客车车身骨架为研究对象,建立车身骨架的几何模型和有限元模型,进行了两种典型工况下的强度、刚度分析和基于Block Lanczos方法的自由边界条件下的模态分析。结果表明,整个车身骨架振动特性相对合理,底架前部与空气气囊连接部位以及电池组承载区域的应力偏大,顶盖变形比较明显,弯扭工况下车身骨架的最大应力超出了材料的屈服极限。采用尺寸优化的方法,运用Optistruct软件求解优化模型,得到优化后模型的强度符合要求,刚度有明显的提高,并且减重6.7%,车身的结构更加合理。
2013年12期 No.274 20-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 765K] [下载次数：315 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：29 ] |[阅读次数：2 ] - 李欢;王吉龙;
五星单作用活塞缸偏置式径向柱塞马达,主壳体(18)装上有五个均匀分布的柱塞缸筒,各柱塞缸筒的轴线距曲轴(15)的中心线有一偏移量(H),主壳体(18)上的每个柱塞缸筒内分别装有柱塞,每个柱塞的一端为球头结构,在柱塞的球头上安装有滑靴(13),在滑靴(13)上装有两个半圆形组成的挡块(12),通过弹簧卡环(7)及挡块(12)将柱塞(11)与滑靴(13)联接为一体,将柱塞(11)的球头限制在球窝里转动;滑靴(13)的另一端与曲轴(15)的偏心轮外圆接触;由位于滑靴(13)左右两端的挡圈(17、17’)将滑靴(13)箍在曲轴(15)的偏心轮外圆表面上,使滑靴(13)可以在曲轴(15)的偏心轮外圆表面滑动。
2013年12期 No.274 24-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 537K] [下载次数：174 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ] - 于文太;张忠林;梁学先;王立权;
软管铺设系统主要包括铺设塔支架结构及其角度调整机构、转盘、校直器、张紧器、悬挂夹具等设备,能够实现柔性软管的水下铺设,在海洋石油软管铺设作业中得到了广泛的应用。通过对国内外软管铺设相关技术的研究,提出了一种柔性软管铺设系统的设计方案,利用Pro/E建模,完成铺设系统装配,应用有限元计算方法校核关键结构的强度。搭建了实验样机,对软管铺设系统的关键技术校直、止动等关键技术进行实验验证。理论分析和实验结果表明了该铺设系统能够满足软管铺设的工程要求,为满足工作环境的铺管船总体设计提供参考。
2013年12期 No.274 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 778K] [下载次数：249 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：1 ] - 陈炜峰;胡蓉;余莉;
针对工程中机箱机柜屏蔽效能测试系统中宽带天线的特性要求,必须使用宽频带且尺寸小的测试天线。球形偶极子辐射天线作为一种新型的宽频带有源天线,兼备了信号处理功能,使天线小型化与宽频带成为可能。采用HFSS电磁场仿真软件建立有源球形偶极子辐射天线模型,并对其尺寸进行优化。使用MATLAB软件制图对比分析天线的理想尺寸为80mm左右以及小型化后对天线性能的影响。同时在理想尺寸下,使天线覆盖30MHz-1GHz频段,通过将双锥以及螺形结构与球体相结合等方法改善天线结构,解决了天线小型化后低频增益偏低的问题。
2013年12期 No.274 31-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 693K] [下载次数：164 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：3 ] - 宋维新;郭永存;
盘式制动器是带式输送机上常用的制动部件,因其有质量体积小、制动力矩大、散热条件好等诸多优点,在带式输送机的制动中应用较为普遍。阐述了盘式制动器的结构特点和工作原理,分析了盘式制动器在制动过程中制动热产生和传导的理论计算,建立了盘式制动器热-机耦合的有限元分析模型,并在有限元分析软件ADINA环境下进行了制动过程的模拟和仿真,揭示了制动热的分布情况与变化规律,从而为盘式制动器的设计和改进提供理论依据。
2013年12期 No.274 35-37+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 664K] [下载次数：478 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：1 ] - 杨玉萍;张森;季彬彬;邱自学;
以某数控立式加工中心床身结构为研究对象,为获得具有较好静动态特性的床身结构,保证工件的几何精度和表面加工质量,通过改变筋板的类型,设计了三种床身结构方案。运用ANSYS有限元分析软件分别对其进行静力学分析和模态分析,得到了不同床身结构筋板设计方案的位移变形量、合应力及模态频率结果。根据分析结果,选出了具有较好静动态特性的床身结构作为设计方案,节省了制造成本,缩短了设计周期,为床身结构设计提供了理论依据。
2013年12期 No.274 38-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 656K] [下载次数：338 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：1 ] - 韩建海;付东辽;胡志刚;
为解决卫生护理机器人在帮助老年人和下肢行动障碍者在洗浴过程中难以长久站立的问题,借鉴当前国内外关于减重系统的优秀研究成果,结合卫生护理机器人总体方案和设计要求,设计了一种可适应人体不同身高、体重差异的自动减重系统。介绍了该机器人的研究意义和总体设计方案,重点介绍了该机器人自动减重系统的设计原理和控制系统研究,并对样机进行了实验调试。结果表明,自动减重系统的结构设计和控制系统设计都很好的满足了卫生护理机器人的减重性能指标。
2013年12期 No.274 41-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 626K] [下载次数：162 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 梁风远;江彬;王园;张建润;
根据某挖掘机提供的发动机参数计算了发动机排气噪声基频,设计出一种阻抗复合消声器,并运用数值分析的方法对消声器的声场与流场进行了分析;对消声器建立了数值仿真模型,用声学有限元方法对其内部声场进行了仿真,分析了该消声器内部的声压分布特性和传递损失曲线;再采用计算流体动力学(CFD)方法对内部气体的流动特性进行了仿真分析,仿真计算得到消声器的入口与出口的压力损失。该仿真分析表明设计的消声器不仅具有良好的消声效果,而且还能满足压力损失要求。数值分析方法较为准确的模拟了消声器的性能,为消声器设计提供了参考依据。
2013年12期 No.274 44-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 599K] [下载次数：150 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 赵向飞;杨超;张敬彩;刘红旗;
为了检查变速箱加载变形后齿轮啮合情况,需要对齿轮进行接触斑点检测。根据对变速器结构及其工作过程的研究,提出一种变速箱齿轮接触斑点试验台的设计方案,驱动和加载分别采用直流电机和气动制动器,使该试验台具有稳定加载和低速稳定运行的优点。介绍了该试验系统的工作原理,重点描述接触斑点试验台的机械结构设计以及电控系统和软件设计,并利用该试验台对变速器齿轮进行了接触斑点检测,表明该试验台检测的接触斑点接近实际情况,再通过软件模拟进行齿轮修形设计,完全满足工程试验需求。
2013年12期 No.274 47-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 646K] [下载次数：372 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 米小珍;杨勇;王枫;苏允飞;
侧墙是动车组车体的重要部分,由于侧墙上分布着不同数量和形状的车门车窗,且设计步骤繁琐,使得侧墙设计成为车体设计中工作量较大的一部分。分析了侧墙上门窗结构特点,并对其进行模块化划分,定制相关的设计参数,建立了侧墙参数化基础模型,通过对参数的驱动,实现了具有不同数量、尺寸车门车窗的侧墙快速设计。该系统运用Pro/Toolkit工具包对Pro/E进行的二次开发,采用Pro/E中Pro/Program的方法,通过控制多模块车门车窗的显示与隐含,快速实现从定制车窗车门参数,中间参数传递,到新侧墙模型生成的过程,极大的提高了设计效率,方便了侧墙的系列化设计并能够对市场需求做出快速响应。
2013年12期 No.274 50-52+56页 [查看摘要][在线阅读][下载 610K] [下载次数：96 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 李军;刘彪;纪雷;杨建中;
进气支管的作用是将洁净的空气均匀分配到各缸进气道,进气支管的长短和直径影响进气阻力和进入气缸的空气量,从而影响燃料在发动机气缸内的燃烧。以发动机进气支管的长度和直径为设计变量,以提升发动机的动力性、经济性和排放特性为优化目标,应用BOOST发动机仿真软件建立柴油发动机仿真模型,分析进气支管的长度和直径对发动机充量系数、动力性指标、经济性指标和排气品质的影响。通过仿真试验分析,确定其结构参数优化设计方案,从而实现发动机进气支管的优化设计。
2013年12期 No.274 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 768K] [下载次数：91 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ]
- 祁继超;张琳娜;赵凤霞;郑鹏;
为了加快新一代产品几何技术规范(GPS)标准体系的推广使用,满足产品的规范和测量评定方法的一致性需求,提出了基于WinCE的嵌入式几何精度信息查询系统的软件设计及实现方法。首先,概述了系统软件的总体结构;然后,介绍了嵌入式数据库的选用以及SQLite数据库平台的搭建过程;最后,给出了嵌入式几何精度信息查询系统在Visual Studio 2008集成开发环境下,应用C#编程语言的实现方法并举例说明了软件的操作过程。该软件系统操作方法简单可行,能将基于新一代GPS标准的几何精度信息直观的展现出来,对新一代GPS标准体系的推广、应用具有重要意义。
2013年12期 No.274 57-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 308K] [下载次数：64 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 张强;李长河;王胜;
基于Navier-Stokes方程和流体流动的连续性方程,建立了浇注式供液方式下,考虑砂轮、工件表面粗糙度的砂轮/工件楔形区流体动压力数学模型。在平面磨床上进行了流体动压力的实验研究,结果表明,实验中测量的动压力值与相同条件下模型理论值基本吻合,理论模型可很好地预测粗糙表面间楔形区压力场的分布;考虑粗糙度的楔形区流体动压力的理论曲线是不光滑的;楔形区流体动压力随着砂轮速度的增加、最小间隙的减小而增大,最大压力峰值分布在砂轮、工件最小间隙区域,且在该区域压力梯度变化明显。
2013年12期 No.274 60-62+66页 [查看摘要][在线阅读][下载 516K] [下载次数：79 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 段亮亮;党新安;杨立军;张勇;
考虑材料在烧结过程存在着相变潜热的特性和材料热物性参数随温度变化特性等,基于ANSYS建立选区激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)成型过程的模型,并且利用ANSYS参数化设计语言(APDL)实现了激光高斯热源的移动加载。以纯钛粉末为烧结材料进行三维瞬态温度场模拟。模拟结果表明:由于热积累效应,随着扫描时间的增加,熔池的温度越来越高,热影响区也随之增大;光斑中心热影响区随激光功率增加而扩大,同时热影响区温度也随激光功率增加在提高;扫描速度小,容易造成液相的流动,出现孔洞,扫描速度过大,则粉末不能完全熔化。
2013年12期 No.274 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 557K] [下载次数：280 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：1 ] - 梁小波;蒋刚;
机械臂的运动学分析是分析机械臂的运动及其控制器设计的一个重要环节。在三维空间中建立了三连杆机械臂模型,并对模型做了运动学分析,用拉格朗日方程对三连杆机械臂末端位移、速度和加速度做了理论分析;同时运用仿真软件Adams对三维中的三连杆机械臂的末端位移、速度和加速度做了运动学仿真,来验证理论分析的正确性。用仿真与理论分析相结合来分析实际情况中机械臂末端位姿以及运动情况,为实际情况下机械臂的运动情况提供了理论基础,为设计机械臂的运动控制提供了理论依据。
2013年12期 No.274 67-69+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 538K] [下载次数：940 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：1 ] - 王栋;陈栋;
虚拟仿真能直观的地演示运动状态和过程,是技术人员与非技术人员进行思想交流的有效途径之一。目前基于图形的弹簧工作过程的仿真效果不是很理想,因此采用虚拟现实技术来实现其仿真成为一个重要的研究方向。以虚拟现实开发软件Open Inventor为平台,以SolidWorks为建模软件,建立三维虚拟场景,通过面向对象的编程方法实现了弹簧工作过程虚拟仿真。重点介绍了虚拟仿真过程中所涉及的多个等圈数不等节距弹簧三维模型的导入、场景图的建立、响应函数的调用、定时传感器的运用等关键技术。
2013年12期 No.274 70-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 412K] [下载次数：116 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 郑兰天;李安生;杜文辽;
滚动轴承是电机的重要部件,及时、准确地对其进行故障诊断是电机安全运行的重要保障。针对滚动轴承常见的状态,包括正常、内圈轻微故障、滚动体轻微故障、外圈轻微故障、内圈中等故障、滚动体中等故障、外圈中等故障等七种情况,基于自组织神经网络,提出了电机轴承故障诊断的可视化方法。首先对采集到的振动信号进行特征提取,然后构建自组织神经网络,经过训练后,利用测试数据对诊断模型进行了测试,试验结果验证了所提方法的有效性。
2013年12期 No.274 73-75+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 736K] [下载次数：180 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：1 ] - 崔敏其;
以SCARA型四自由度机器人为研究对象,采用Denavit-Hartenberg方法建立SCARA机器人的运动学模型,重点使用拉格朗日公式法对SCARA机器人的动力学模型进行了详细地推导,并得出SCARA机器人的动力学方程。同时归纳使用拉格朗日公式法推导机器人动力学模型的一般方法,该方法适用于其他构型机器人的动力学建模。最后对机械臂动力学方程的一般形式进行解析。使用拉格朗日公式法获得准确的机器人动力学模型可以为机器人的结构设计、关键件的选型以及控制器的设计和仿真提供依据。
2013年12期 No.274 76-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 451K] [下载次数：2598 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：159 ] |[阅读次数：3 ] - 陈艳玲;庞俊忠;
利用钻杆的几何方程、运动平衡方程和本构方程,根据深孔钻削中钻杆所受载荷特性,借助弹性杆理论,建立了钻杆扭转振动的动力学模型,并采用分离变量法求得了钻杆扭转振动扭转角的表达式。在给定初始条件和边界条件的情况下,可以得到钻杆扭振运动的固有频率和主振型。与已有研究进行对比,得出深孔加工中钻头与工件相互作用以及切削液对钻杆扭振的影响不可忽略。为进一步弄清钻杆动力学性能,以及设计合理的扭振动力减振器并进行各项参数优化,奠定了理论基础。
2013年12期 No.274 79-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 513K] [下载次数：244 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：1 ] - 宋屹峰;王洪光;姜勇;凌烈;
输电线路巡检机器人的越障能力是其性能评价的一项重要指标。基于准静态分析,对比研究了大轮径机器人与被动关节的机器人的越障过程,分别计算出机器人可跨越的最大越障高度、越障瞬时功率需求等参数。分析结果显示被动关节的机器人构型与大轮径机器人构型相比,具有更好的越障性能与更合理的越障能耗需求,被动关节的设计增强了机器人越障的安全性与稳定性。通过仿真与现场实验,验证了具备被动关节机器人具有更高的越障性能,为机器人的原理方案确定与设计提供了依据。
2013年12期 No.274 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 643K] [下载次数：173 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：1 ] - 周鸣宇;叶龙;祁建;
结合露天矿用自移式破碎站实际工作特点,在考虑了履带车辆设备的偏心、履带的中心距、履带板的宽度和履带的接地长度等相关参数影响的前提下,进行了转向理论分析和驱动力计算,分析了履带驱动力与履带车辆设备的偏心、履带中心距、履带接地长度、履带板宽度、履带转弯半径之间的相互关系;明确提出了履带车辆再生功率产生的条件和变化规律,指出了履带车辆再生功率与履带车辆转弯半径的关系,研究结果对露天矿用履带车辆的设计有理论指导作用。
2013年12期 No.274 87-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 592K] [下载次数：325 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：20 ] |[阅读次数：1 ]
- 吴明华;王国志;于兰英;柯坚;
介绍一种新型结构冷凝式换热器,换热管采用不锈钢材料的螺旋盘管结构,并对新研制的冷凝式燃气热水器样机热工性能进行实验。在不同的运行工况下测定了热水器的热效率、排烟温度、CO排放浓度。并分析其热效率与热负荷、热水流量、排烟温度的关系,CO排放浓度与热负荷的关系。研究表明,在额定热负荷下,样机热效率能达到96%以上,达到国家一级能效标准,且CO排放达标。该结构形式的热水器具有结构紧凑、耐腐蚀、热效率高等优点,具有较大的开发价值。
2013年12期 No.274 90-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K] [下载次数：168 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 马明旭;刘公雨;霍晓佩;陈述平;
针对蓄电式刹车能量回收蓄能装置存在的电机要求高、电路结构复杂、能量回收利用效率低等问题,提出将刹车能量转换为弹簧弹性势能进行能量回收的方法。研制了采用弹簧势能回收制动能量的蓄能实验装置,实现了刹车动能的存储及在启动或加速时释放。对机构的理论能量利用效率进行了计算,对实验载体的实际能量回收效率进行了测试并与理论能量利用效率进行对比,验证了采用弹簧势能回收车辆制动能量的方法具有高效率的特点,结果表明该方法的技术路线可行,该技术具有推广价值。
2013年12期 No.274 93-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 395K] [下载次数：396 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 宋新端;兰凤崇;李新贤;刘庭志;
行人保护是汽车主被动安全的重要内容。根据国标的行人保护试验规程和要求,建立了行人保护头型冲击器及弹起式发动机罩系统的有限元模型。对发动机罩面积进行划分,选取HIC值较大的位置作为碰撞点,通过仿真头部冲击器与发动机罩的碰撞过程,分析不同碰撞点的头部加速度时间历程,研究了弹起式发动机罩的行人保护性能。并搭建了用于发动机罩行人保护性能测试的跌落试验平台,实验验证了弹起式发动机罩的行人保护性能,证明了有限元模型的有效性。
2013年12期 No.274 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 634K] [下载次数：296 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 刘振军;赵江灵;秦大同;史波;
针对CVT混合动力汽车机电动力耦合系统,划分出工作模式区域,研究了驱动工况下的扭矩管理。为满足整车平顺性要求,结合发动机的动力性和经济性,研究了各工作模式切换过程中机电动力耦合系统控制策略以及发动机与电机之间的动力协调控制算法。进行了整车动力学建模与仿真分析,并采用台架试验进行验证。结果表明,在单电机、CVT式混合动力系统中,采用所制定的扭矩协调控制策略,能有效的降低模式切换过程中的扭矩波动,提高模式切换的品质,实现混合动力汽车各模式切换的平稳控制。
2013年12期 No.274 101-104+108页 [查看摘要][在线阅读][下载 615K] [下载次数：248 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 张永贵;杨云江;徐建华;龚俊;
珩磨加工为一种特殊的磨削工艺,珩磨不仅能提高工件内圆表面粗糙度,而且能提高零件的尺寸精度和几何形状精度,能去除较大的加工余量,讨论了珩磨加工过程中珩磨参数对珩磨工件温度场的影响,分析了珩磨的磨削力对和珩磨温度之间的相互关系。在此基础上结合实际珩磨机加工工艺,利用有限元分析软件对珩磨工件的温度场进行了稳态和瞬态分析,揭示了珩磨过程中温度的变化和分布情况,为珩磨机床改善其冷却系统提供了一定的理论依据。
2013年12期 No.274 105-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 565K] [下载次数：141 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 赵营豪;陈宏;朱朝鹏;侯亚丁;
采用基于同源信息融合技术的全矢谱技术对转子系统的不对中进行定量描述,以及提出工程实际中一种不对中定量分析方法。首先合理布局各传感器测点的位置,测得各传感器的稳态电压以及振动信号,利用全矢谱同源信息融合技术获得各测点振动信号的主振矢和相位,对不对中故障进行定性,然后通过电涡流位移传感器稳态电压的计算获得各测点轴心线的空间相对偏移量,利用线性原理拟合各个测点偏移量,得到整个转子轴系的不对中量,从而对转子轴系不对中现场故障诊断起到指导作用。
2013年12期 No.274 109-110+114页 [查看摘要][在线阅读][下载 482K] [下载次数：262 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 李定泽;杨煜俊;胡常伟;危虎;
以轮胎模具制造企业中的刀具消耗为研究背景,针对传统计算刀具消耗量方法的不足,结合回归分析的基本原理,重点分析影响刀具消耗量的因素,提出了基于回归分析的刀具消耗量预测模型。通过分析,利用定性因素并结合经验对刀具的消耗情况进行分类;利用定量因素,根据分类确定每种类型的回归模型,减小了模型的复杂度,提高了预测的先进性和合理性。同时对模型进行显著性检验和精度检验,证实其具有统计学意义,能较准确的预测刀具的消耗量,为企业的生产提供有力的指标参考。
2013年12期 No.274 111-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 468K] [下载次数：86 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 李成林;韩振南;宋莎莎;
以半挂牵引车车架为研究对象,根据其设计参数,进行了该新型车架的结构设计和模型建立。基于有限元理论,利用有限元分析软件Hypermesh对该车架进行了静态仿真,根据疲劳可靠性理论,结合半挂牵引车所受载荷、疲劳类型以及车架材料参数,采用名义应力法和Miner线性累积损伤法则对该车架进行了疲劳寿命预测。利用有限元和疲劳分析结果,对该车架进行了尺寸优化,达到了轻量化设计的目的,之后通过再次仿真,验证了优化后该车架的静态性能和疲劳可靠性。
2013年12期 No.274 115-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 463K] [下载次数：228 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 常飞;石晓朋;李曙林;杨哲;
Nomex蜂窝复合材料在航空航天中的应用越来越广泛,但其对低速冲击损坏较为敏感,针对Nomex蜂窝复合材料冲击损伤问题,研究了蜂窝材料在冲击作用下的损伤行为,并进行了剩余剪切强度试验,观察试验件应变值变化,得出试验结构件破坏载荷和最大破坏应变,并与未进行冲击试验的试验件进行对比。结果表明:冲击损伤后,破坏载荷的保持率为69.0%左右,破坏最大应变的保持率为78.8%,即冲击损伤使蜂窝复合材料的力学性能恶化,且影响较大。
2013年12期 No.274 118-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K] [下载次数：216 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 樊新华;林贵瑜;罗琰峰;李奎贤;
履带起重机臂架是起重机的核心部件,安全可靠性非常重要。依据起重机臂架的材料、尺寸和载荷参数等以及不确定参数,使用ANSYS/PDS建立臂架参数化有限元模型;结合VC++和ANSYS的优点,利用VC++界面输入参数与参数化模型的参数进行结合,并调用ANSYS使用蒙特卡罗法进行臂架可靠性分析。在实际企业应用中,尤其对系列化履带起重机臂架可靠性分析,取得了良好的效果。该系统软件不仅使不熟悉ANSYS的工程人员进行臂架可靠性分析,而且有效地提高工作效率,具有良好的实用性。
2013年12期 No.274 122-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 564K] [下载次数：124 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 赵玉刚;姜文革;李业富;孙浩;
以铁合金作为基体,刚玉粉为磨粒,在雾化快凝装置中采用气雾化快凝法制备不同粒度的磁性磨料;在经过镶嵌、研磨、抛光、酸洗之后,采用热场发射扫描电子显微镜(SEM)观察磁性磨料的剖面形貌,结果发现当陶瓷颗粒增强相为Al2O3时磁性磨料表层有大量均匀的硬质磨粒相分布,而当陶瓷颗粒增强相为SiC时磁性磨料中的硬质磨粒数量则很少,甚至没有陶瓷颗粒分布。以喷射沉积增强相分布模型为依据,分析研究SiC磁性磨料中陶瓷颗粒分布较少的原因,并提出解决方案。
2013年12期 No.274 125-126+130页 [查看摘要][在线阅读][下载 529K] [下载次数：136 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 高蔚;郭辉;王岩松;毕雅岚;
针对随机波动性数据对灰色GM(1.1)模型预测精度的影响问题,提出了基于BX数据处理方法与马尔可夫链理论的灰色预测模型(BXGrey-Markov模型)。首先,引入BX数据生成法对原始数据进行处理,以弱化原始数据之间的随机性。在灰色预测方法的基础上,引入马尔可夫链预测理论,建立了灰色马尔可夫预测模型,它是将灰色预测模型与马尔可夫预测方法优化组合,灰色预测模型用于预测随机序列数据的总体发展趋势,而用马尔可夫链模型预测各数据在总体趋势下的随机波动性变化,得到随机时间数列趋势预测模型的解。通过上海市交通事故预测实际数据进行了验证表明:灰色马尔可夫预测模型预测精度高于GM(1,1)模型的预测精度。GM(1,1)模型的平均预测精度为42.29%,BX GM(1,1)-Markov模型的平均预测精度为86.9%。
2013年12期 No.274 127-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 乔红超;刘军山;赵吉宾;王立鼎;
为了实现真正意义上的芯片实验室,金属微电极正在成为微流控芯片的重要组成部分。针对铜薄膜微电极在热键合过程中的断裂问题,利用断口分析技术研究了其断裂行为。分析了多种制备断口的方法并利用精密的自动砂轮划片机制备出了理想的断口试样,对断口试样进行宏观分析,判定该断裂是由于剪切引起的韧性断裂,利用扫描电子显微镜进行微观分析,推断出电极在热键合过程中既承受剪切力又承受拉应力,判定铜薄膜微电极在PMMA芯片热键合过程中的断裂机理是一种典型的韧窝式韧性断裂,铜薄膜微电极的断裂是由较高的热键合温度引起的。
2013年12期 No.274 131-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 791K] [下载次数：111 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 王妹婷;齐永锋;戴志光;陆柳延;
针对小型水下机器人减少能耗和提高速度的需求,经过与其它几种回转体线型的对比分析,选用myring线型将小型水下机器人外形用一组简单的数学公式完整地表示出来。设计了小型水下机器人外形,然后采用三维参数化造型软件SolidWorks建立小型水下机器人壳体外形三维模型后,运用流体动力学计算软件FLUENT分别计算三种k-ε情况下的粘性系数,与理论计算值对比后,选择了RNG紊流模型。最后,应用RNG紊流模型对小型水下机器人在(0~2)m/s速度工况下进行了直航阻力特性分析,为主推进电机选型和水下机器人结构设计提供依据。
2013年12期 No.274 135-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 578K] [下载次数：513 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：1 ] - 曹文琴;朱海燕;向毅;
首先介绍了溢流阀在液压系统中的作用、结构及动态特性,然后根据直动式锥型溢流阀的结构简图及其相关参数,简要分析了其工作原理。根据力学平衡方程和流体连续性方程,推算出该溢流阀的液流连续性、阀口流量、阀芯受力平衡等重要数学模型,并依此构造出溢流阀的动态结构框图和传递函数。通过对这些框图和函数的深入分析,得到了溢流阀相关参数对其稳定性、灵敏度、准确性和动态过渡时间响应等动态特性影响的结论。
2013年12期 No.274 138-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 599K] [下载次数：253 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 张青龙;高翔;徐阳;潘道远;
为了提高液力机械式自动变速器的换挡品质,首先分析了换挡品质的评价指标,接着在对换挡过程进行动力学分析的基础上,建立了换挡过程的简化模型(该模型可直接应用于换挡品质的实时控制),并且提出一种新的离合器压紧力控制规律;然后运用ITI SimulationX建立了整车动力学模型。基于建立的仿真模型,分析了整车载质量、离合器压紧力变化梯度、发动机节气门开度的变化对换挡过程中,冲击度及比摩擦功的影响,获得了一些有益于提高换挡品质的结果。
2013年12期 No.274 141-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 746K] [下载次数：236 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：1 ] - 尚文利;胡国良;周晓锋;姚秀琴;
如何准确测量生产检测线产品的振动信号是在线智能检测与故障诊断的难点问题。提出了一种振动加速度传感器自动化弹压机构设计和控制方法。该机构由双速气缸、传感器弹性支架、吸震橡胶球、振动传感器和逻辑控制程序组成,准确的壳体弹压位置通过传感器测点位置分析评价软件测评确定。该方法可以实现振动传感器的多次重复位置准确测量,已经应用于汽车变速器质量检测线的综合性能试验台,实现了对新装配汽车变速器振动信号的数据采集,为在线故障诊断提供了准确的变速器壳体振动数据。
2013年12期 No.274 145-147+151页 [查看摘要][在线阅读][下载 799K] [下载次数：70 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ] - 江敏;苗鸿宾;赵文强;
对BTA深孔钻杆在加工过程中的涡动问题进行研究。分析了在切削液作用下BTA钻杆与内孔接触与非接触时的钻杆受力情况,得到钻杆在涡动面上的运动平衡方程,推导出钻杆发生涡动的理论涡动点和钻杆脱离内孔的理论阀值点。总结出钻杆因不平衡量作用时产生的偏心距小于理论涡动点时,钻杆不会产生涡动,即使存在最终也会因切削液流体力作用而消失;同时涡动角频率的绝对值小于理论阀值时,钻杆会脱离孔壁,而涡动角频率达到阀值后,钻杆运动就可能发展成为沿孔壁反向滚动的定常涡动。所得结论对BTA深孔加工的动态稳定性研究,尤其是对钻杆扰动和偏心现象的研究,具有理论和实际意义。
2013年12期 No.274 148-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K] [下载次数：157 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：1 ] - 李贞杰;王黔东;秦贵;江科;
在进行动力负载试验时,由于被试样品和试验系统并不对外做有效功,采用功率消耗的加载方式,造成能源的极大浪费。通过研究机械循环和液压循环功率回收的原理,分析功率回收液压系统的加载方式和功率回收影响因素,建立起功率回收型扭矩试验液压系统,采用功率回收加载代替功率消耗加载进行扭矩试验,可简化系统结构,并能扩展应用于输出转矩的验证试验和传动机构的抗扭试验。实验表明该试验系统可有效降低试验过程中的功率消耗。
2013年12期 No.274 152-153+157页 [查看摘要][在线阅读][下载 614K] [下载次数：66 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 张中鹏;王小涛;聂宏;陈萌;
介绍了空间多面体翻滚机器人的结构,由8个外部节点和1个中心节点通过26根伸缩连杆连接组成,通过各连杆协调伸长和收缩,改变机器人的构型,使机器人的重心发生变化,通过翻滚实现机器人向目标方向移动。对空间多面体机器人的研究现状进行了简要分析。提出一种几何方法对机器人进行位置分析,给出了十二重四面体机器人的空间位置正解和反解的计算过程。首先考虑一个四面体,已知3个节点在基坐标系中的位置求解出另一个节点的位置,依次选择新的四面体,最终求出十二重四面体机器人的位置正解。通过两个实例计算分析验证了该方法的有效性。
2013年12期 No.274 154-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 684K] [下载次数：158 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 焦斌;
新市场经济体制优化改革政策下,机械产业在国民经济体系里的主导作用再次被认可,机械产品制造业产值提升对国民经济效益增收有着巨大的推动作用。机械产品设计与制造是创造收益的主要来源,保证产品加工作业顺利实施前提下建立自动化生产系统,有助于改善传统制造业的生产效率与加工质量。开放式循环系统是近代机械产品制造业生产的高科技模式,扭转了粗放型经济效益增收缓慢的局面。分析了基于开放式循环系统的机械产品设计与制造发展趋势的相关问题。
2013年12期 No.274 158-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K] [下载次数：85 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ]
- 张润峰;刁燕;陈是扦;罗华;
为保证运动的平稳性,要求手术机器人关节空间的位移、速度光滑连续,为此提出了基于高阶多项式插值的轨迹规划方法。根据手术要求,在机器人末端的笛卡尔空间中规划出轨迹。选取轨迹上若干个路径点,运用运动学逆解求出关节空间中的若干个型值点。通过对相邻型值点进行高阶多项式插值,得到关节空间连续光滑的位移函数;对位移函数求导可以得到各关节连续光滑的速度函数。利用MATLAB进行仿真,得出每个关节的连续光滑的角度、速度曲线,精度很高。表明该方法完全可行,能够满足机器人平稳性的要求。
2013年12期 No.274 161-163+167页 [查看摘要][在线阅读][下载 442K] [下载次数：316 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：28 ] |[阅读次数：1 ] - 蒋晨;丁玉梅;张震;阎华;
通过对光管、内置螺旋两叶片和内置加轴螺旋两叶片两种结构组合转子的换热管的综合传热性能进行了三维模拟,分析了换热管内部的流场、速度场、温度场以及压力场,得到了管内流体的阻力特性和传热特性。模拟结果表明,内置组合转子换热管内的三维流动复杂,且有较强的湍动程度;相同雷诺数条件下,装有螺旋两叶片转子和加轴螺旋两叶片转子换热管的努赛尔数分别比光管提高了(1.32~1.35)倍和(1.43~1.47)倍,但引起的管内阻力系数也分别比光管增加了(134.6~144.)8%和(126.5~134.8)%。可见,加轴螺旋两叶片转子对换热管内传热能力的提高更为显著,同时也产生了一定的管内阻力,为综合考虑传热和阻力两方面因素,引入了综合评价指标(PEC)。对两种转子的综合评价指标值进行对比,加轴螺旋两叶片转子的综合传热性能更好。
2013年12期 No.274 164-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 489K] [下载次数：103 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：1 ] - 李斌;刘佳良;
油气管道在封堵过程中会因为封堵管段内的压力升高而导致封堵失败,因此需要一种在高压环境下具有较高安全系数的管道封堵器。设计了一种新型的链式管道封堵器,主要由钢丝轮、封堵头本体和封隔圈组成。钢丝轮具有刮削功能,在封堵头密封管道之前,能够对管道进行清污和除锈;两个链接的封堵头在管道中能够实现两级密封;封隔圈具有凸面结构,利用橡胶弹性,密封管道内流体。相对传统封堵器,该新型链式封堵器只需开一次孔就能实现封堵和不停输作业,具有工作效率和安全系数高,施工成本低等特点。
2013年12期 No.274 168-169+173页 [查看摘要][在线阅读][下载 427K] [下载次数：182 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 汪建华;胡晓莉;张华;向琴;
以某型液压挖掘机(20t级)为研究对象,基于SolidWorks、Hypermesh、Ansys三种软件无缝连接,利用各自软件功能特点对挖掘机反铲工作装置一动臂进行建模和分析,提出了一种快速、方便、高效的有限元分析方法,该分析方法能够快速建立三维实体和有限元分析模型并能保证网格质量和计算效率,同时也解决了不同工况共享有限元模型和销轴连接模拟的问题;分析结果表明该分析方法是切实可行的,对其他工程机械有限元分析的研究也具有一定参考意义。
2013年12期 No.274 170-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 518K] [下载次数：316 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：21 ] |[阅读次数：1 ] - 李治华;任华;罗中勇;孔祥伟;
航空发动机作为高速旋转机械,其振动特性直接影响到飞机的整机性能,而转子系统是发动机的主要振源。在试车过程中,发现某型涡扇双转子航空发动机频频发生振动故障,为了查出影响发动机振动的主要因素,以某型涡扇双转子发动机为研究对象,应用ANSYS有限元软件计算了转子系统的临界转速和振型,并利用多体动力学仿真软件ADAMS建立转子系统的刚柔耦合虚拟样机模型,在转速维持恒定的情况下,进行了动力学仿真,得到了转子系统的不平衡响应,为减振工作提供了技术支持。
2013年12期 No.274 174-176+180页 [查看摘要][在线阅读][下载 691K] [下载次数：450 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：4 ] - 张自强;李剑锋;陶春静;季润;
下肢康复外骨骼机构与人体下肢之间连接关节轴线分布的不同会对人-机约束力产生不同的影响,从而可能会影响外骨骼机构在使用过程中的安全性和舒适性。基于螺旋理论,对人-机闭链中刚体骨骼模型的大腿构件、小腿构件以及与其相连的外骨骼机构连杆分别进行了受力分析,求得外骨骼机构对人体下肢在连接位置处的约束力和约束力矩。分析了不同方向的人-机约束力对穿戴过程中安全性和舒适性的影响,并给出了一个数值算例,比较了胡克铰两种轴线分布情况下人-机约束力的变化规律,为外骨骼的结构设计提供一定的依据。
2013年12期 No.274 177-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 547K] [下载次数：346 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ]
- 石先杰;史冬岩;李文龙;孔令成;
采用改进傅里叶级数方法(Improved Fourier Series Method,IFSM)对环扇形薄板的静动态特性进行计算分析。位移函数被表示为一个包含正弦与余弦的二维改进傅里叶级数,通过引入正弦项有效地解决了边界上可能存在的不连续或跳跃现象;基于能量原理建立了环扇形薄板的计算模型,利用IFSM方法推导了环扇形板结构的质量矩阵和刚度矩阵,通过求解标准特征值问题得到未知傅里叶展开系数,从而求得环扇形板结构的静动态特性。通过数值分析计算验证了方法的正确性和可靠性。
2013年12期 No.274 181-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 332K] [下载次数：189 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 李悦;周利坤;
油罐清洗机器人作为一种复杂的串联机器人,其轮式移动机构和水射流机械臂装置形成移动机械手,具有多个运动副,是机器人运动分析和控制的基础。旋量理论能大大简化机构运动的计算模型,并具有明确的几何意义。根据机器人的结构特点,建立简化的移动机械手模型和旋量位形,应用旋量理论和指数积公式建立其速度雅可比矩阵,得到关节速度和末端工具速度的映射关系。根据雅可比矩阵是否满秩判断机器人的奇异位形,给出了机器人边界奇异和内部奇异的判定条件,分析了奇异位形下机器人的运动性质,为机器人进一步设计和控制提供了理论依据。
2013年12期 No.274 185-187+191页 [查看摘要][在线阅读][下载 426K] [下载次数：225 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：1 ] - 周乐;袁军堂;汪振华;杨尧;
横梁进给系统作为龙门式加工中心的主要组成部分,其性能直接影响加工中心性能,因此分析其静动态特性有着重大的意义。用有限元分析法对一种龙门式加工中心横梁进给系统进行了静动态特性分析,得出十字滑座上端是该横梁进给系统的薄弱环节,以及该横梁进给系统的X向比Y、Z向薄弱,为该加工中心结构优化设计提供了理论指导。提出了一种新的建模方法,该方法简化了力的加载。进行了模态试验,并将有限元仿真结果和模态试验结果进行了对比,试验验证了该建模方法的正确性。
2013年12期 No.274 188-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 575K] [下载次数：146 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 孙珺如;刘惠康;吴远航;
带钢质量的优劣很大程度上取决于张力控制效果,目前间接张力控制系统在国内许多制造企业中广泛应用,然而传统PID控制难以达到直接张力控制的效果。针对工业实际卷取间接张力系统具有强扰动、变参数、变负载、模型不确定等特点,结合武钢硅钢厂卷取张力控制系统改造工程实际情况,构造了一个间接张力闭环系统,并利用模糊控制修正张力调节器从而对系统进行优化,间接实现对带钢的恒张力控制。结果表明:该系统具有较好的跟随性能,稳态精度高,超调量明显较小,调节时间得到了明显改善。在实践过程中证明其控制效果良好。
2013年12期 No.274 192-194+197页 [查看摘要][在线阅读][下载 581K] [下载次数：150 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：24 ] |[阅读次数：1 ] - 姜如康;黄粱松;程晟;陈健;
对七自由度机器人动力学性能进行研究并优化,七自由度机器人结构上具有冗余关节,可以进行容错控制,因此容错时可能会产生关节的加速度突变,从而引起系统故障甚至损坏机器人系统。为防止加速度突变引起机器人运动故障,首先进行机器人动力学建模及分析,在此基础上将求解出的加速度优化处理,将优化后的加速度进行最优化分析,有效克服了高速运动及容错时容易发生的关节加速度突变。通过实验仿真观测到该优化可以对关节角度实现快速准确的跟踪。
2013年12期 No.274 195-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 395K] [下载次数：314 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 高远;耿兆云;范健文;蓝会立;
汽车悬架系统中的混沌振动会对车辆性能产生严重的不良影响。针对汽车悬架中的混沌控制问题,从具有不确定性时变系统参数和随机路面激励作用的汽车非线性悬架系统模型出发,提出一种具有自适应特性的反馈跟踪控制方法,并采用Lyapunov稳定理论证明了控制器的渐进稳定性。仿真结果表明:车辆在不同行驶速度和等级路面激励情况下,该控制方法不仅能有效抑制悬架的混沌振动,且有效降低悬架垂向振动加速度。研究结果为研究探索可控悬架系统的有效控制策略,提高车辆行驶平顺性提供了有益的理论方法参考。
2013年12期 No.274 198-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 609K] [下载次数：150 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ] - 刘汉;肖涵;
以某热轧带钢厂在役的地下卷取机主传动设备系统为研究对象,采用解析法研究了带钢卷入、卷取结束及制动开始阶段地下卷取机主传动系统扭振性能。采用集中质量参数法建立卷取机主传动系统扭振的力学模型和数学模型,在该模型的基础上,对系统的模态和动态响应进行了数值研究,并将计算结果与实测结果进行对比。通过解析法的计算结果可知,卷取过程中不当的加载策略会造成主传动系统的扭振峰值力矩过大,通过速度控制,可以有效减少卷取机生产过程中的扭矩峰值。
2013年12期 No.274 202-204+208页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K] [下载次数：62 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 宁建荣;夏加宽;于玲;李铁军;
高精数控机床永磁直线进给系统的力学特性严重影响机床性能,为研究直线进给系统的力学性能,将永磁直线同步电动机动子与工作台作为一体化结构,利用有限元法对在直线电动机法向电磁力作用下的进给工作台分别进行静力学和动力学分析,并对样机进行了振动测量。结果表明:永磁直线同步电机动子与工作台作为一体结构的变形比电机动子单一结构的变形大,固有频率也有所降低,更易产生共振。精密机床的直线进给系统作为机电一体化结构,应将电机和机械结构作为整体进行分析研究才有实际意义。
2013年12期 No.274 205-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 623K] [下载次数：167 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：1 ] - 黄鹏;李双跃;刁雄;
针对钉盘磨内颗粒运动规律的研究和在工作时产生的振动问题及减小阻力的迫切要求,应用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法,采用切应力输运(Shear stress transport,SST)湍流模型和滑移网格,在齿钉转速为3000r/min,入口速度为18.26m/s的工况下,对磨机齿钉的受力情况进行预测。在进行数值计算之前,对计算模型和计算网格均进行了算例考核。计算结果表明:钉盘磨的振动和所受阻力矩的情况和单个齿钉的绕流情况密切相关。通过对计算结果的分析,提出了一种估计齿钉受力情况的方法,即:将齿钉和流体的相对运动简化为流体绕固定齿钉的绕流运动,确定来流方向和雷诺数;根据前人研究假设绕流升、阻力均按正弦规律变化,且阻力变化频率为升力的2倍;将升、阻力分解为齿钉在水平方向和垂直方向的力,并求解其随齿钉转动位置的变化规律。运用该方法在相同工况下的计算结果与CFD的计算结果对比发现,新方法可以较好地估计齿钉的受力情况,且比CFD计算更简便。这为钉盘磨的设计提供了一定的参考。
2013年12期 No.274 209-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 613K] [下载次数：58 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 曾珊琪;郑阿黎;江勇;
管材数控绕弯精确成形技术是管材生产的重要手段,也是多因素耦合交互作用的复杂力学过程,加工过程中的工艺参数决定了产生截面畸变、壁厚变化等工艺问题的大小,不合理的工艺参数会影响管材的成形精度和生产效率。基于ANSYS/LS-DYNA进行管材绕弯成形过程的有限元数值模拟,得到工艺参数对成形问题的影响规律,通过与理论解和实验结果的对比,证明了有限元仿真过程的正确性,为生产实际及后续工艺参数的优化提供了可靠的技术依据。
2013年12期 No.274 213-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 851K] [下载次数：170 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：1 ] - 赵科;阳光武;
为了分析车轮速度和擦伤长度对机车构架疲劳寿命的影响,建立六轴机车的垂向动力学模型,利用分段函数详细构建擦伤时车轮质心的垂向运动,将其位移与速度作为激励,得到一系悬挂Z力与车轮速度和擦伤长度的关系。运用准静态叠加法得到构架应力循环范围与车轮速度和擦伤长度的关系。根据焊缝应力-寿命曲线的特点,得出构架疲劳寿命与车轮速度和擦伤长度的关系。结果显示,当车轮为新擦伤、车轮速度小于临界冲击速度或车轮为旧擦伤时,构架的疲劳寿命随擦伤长度的增加和车轮速度的提高而减少;当车轮为新擦伤、车轮速度大于临界冲击速度时,车轮速度对构架疲劳寿命没有影响,但随擦伤长度的增加而减少;轨道线路状况越好,擦伤长度和车轮速度对构架的疲劳寿命影响越大。
2013年12期 No.274 217-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 618K] [下载次数：94 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 高东强;陈超群;马金锋;杨飞;
以DVG850立式加工中心床身为研究对象,采用SolidWorks软件对V字加强筋形式的床身进行三维建模,通过专有程序接口将模型导入到ANSYS Workbench软件中。利用ANSYS Workbench有限元分析软件对该床身进行静力学分析和模态分析,根据分析结果了解其静、动态特性。然后应用ANSYS Workbench中的拓扑优化模块对床身V字加强筋的床身结构进行优化和改进,经过分析可以得到优化后的床身静动态性能都有所提高,而且将原床身的质量减轻了19.1kg。另外,对改进的床身进行了谐响应分析,分析结果与模态分析一致。
2013年12期 No.274 221-223+227页 [查看摘要][在线阅读][下载 727K] [下载次数：262 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：1 ] - 艾延廷;武威;陈勇;
将有限元法和最优化方法结合起来,可以很好地实现航空发动机机匣螺栓连接结构的多目标优化设计。结合正交实验设计和响应面法来确定螺栓连接结构的几何尺寸组合,利用APDL语言对不同参数组合条件下的螺栓连接结构进行参数化建模和应力场分析,获取最大等效应力和质量的响应面模型,然后通过多目标模糊优化设计方法计算该结构的最优几何参数。计算结果表明,优化结构参数后的螺栓连接结构最大等效应力比原结构下降了23.5%,质量减轻了6.2%,这为机匣结构设计和发动机减重提供可靠的参考依据。
2013年12期 No.274 224-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 600K] [下载次数：270 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 林玲;牟介刚;郑水华;施瀚昱;
选用带有背叶片结构的IH100-65-250化工离心泵为计算模型,利用SolidWorks对五种不同背叶片与盖板间隙δ的三维实体进行分组建模,基于RNG k-ε湍流模型和SIMPLE算法,对离心泵的轴向力和水力性能进行数值模拟。数值模拟所得到的F-δ曲线与试验结果吻合较好,验证了计算方法的准确性。研究表明:背叶片与盖板的间隙大小对离心泵的轴向力和水力性能有一定的影响,随着间隙的增大,效率和扬程都降低,轴向力先减小后增大;间隙过小时,离心泵内会产生与原方向相反的轴向力;为了使离心泵能够获得最佳的轴向力和水力性能,背叶片端部与盖板的间隙δ的合理取值范围为(0.8~1.2)mm。
2013年12期 No.274 228-230+234页 [查看摘要][在线阅读][下载 741K] [下载次数：272 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：21 ] |[阅读次数：2 ] - 杜新;刘建功;王德民;
利用Solidworks三维设计软件建立汽车车轮弯曲疲劳试验机的三维模型,导入ANSYS Workbench有限元分析软件,对车轮弯曲疲劳试验机的主要零件—加载臂进行静力学分析。为提高工作效率、降低计算机运算时间,将部分可能导致运算量大幅增加的零部件进行简化:轴承用弹簧单元取代。最终得到加载臂的变形云图与受力分布云图,并使用静力学分析中的疲劳工具得到疲劳寿命云图、损伤云图、安全系数云图,从中判断加载臂设计的合理性,为机构的优化提供依据。
2013年12期 No.274 231-234页 [查看摘要][在线阅读][下载 716K] [下载次数：124 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 余天超;孙永厚;刘夫云;
发动机橡胶隔振器的动态特性对隔振性能好坏具有重要影响。目前国内企业对发动机隔振器的动特性分析大多采用制造样机、反复测试的方法,而样机的制造和测试实施需要耗费大量的人力和时间。针对这一现状,运用非线性有限元方法通过ABAQUS成功分析了发动机橡胶隔振器的动态刚度特性,并在ABAQUS有限元分析平台的基础上进行二次开发,开发出了衬套式橡胶隔振器动态刚度计算系统,此系统解决了橡胶隔振器设计过程中须反复做高成本长周期的试验的问题,通过有限元计算节约了研发成本缩短了研发周期。
2013年12期 No.274 235-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 592K] [下载次数：378 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：1 ]