- 张伟;宋学官;石茂林;霍军周;
动臂是机械式挖掘机工作装置的重要组成部分,如何减轻动臂质量是挖掘机结构设计中最为关注的问题。动臂结构复杂,利用传统的高精度仿真模型进行仿真优化需要耗费大量的时间和精力。我们以太原重工WK-55型机械式挖掘机动臂为研究对象,利用三维建模软件SolidWorks和有限元分析软件ANSYS建立动臂参数化模型,对其进行静力学分析。选取动臂上翼板、腹板和下翼板厚度作为轻量化的优化设计变量,利用代理模型技术对结构进行优化。结果表明,在动臂结构满足刚度、强度要求的情况下,质量减小了3.5%。证明代理模型优化方法对动臂轻量化设计具有一定指导意义。
2019年04期 No.338 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 745K] [下载次数:748 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:16 ] |[阅读次数:157 ] - 夏益辉;王志刚;阮金华;
在现代高速轧制过程中,准确获得轧辊和轧板接触应力至关重要,基于反演算法测量轧制界面接触应力的方法是一种测量接触应力的前沿技术。通过有限元数值仿真模拟二辊冷轧铝板过程,解析了采样半径和采样频率对平面应变条件下的反演算法精度的影响。根据仿真结果,提取轧辊内部不同半径位置一周应力分量作为反演算法输入量反演出轧制界面接触应力,计算出反演接触应力和仿真接触应力相对误差,讨论了反演算法输入量的采样半径和采样频率对反演算法精度的影响规律。结果表明,采样半径越靠近轧辊表面、采样频率越大,接触应力的反演精度越高,但是达到一定范围内反演算法的改善效果已经不明显,为下一步基于该反演算法的新型接触应力传感器的设计与安装提供了理论依据。
2019年04期 No.338 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 778K] [下载次数:88 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:155 ] - 汤正浩;王铁;闫雪鹏;耿新;
建立了一种双弓形两片式非对称的变截面钢板弹簧的模型。考虑钢板弹簧在实际工作过程中,空、满载弧高变形量大,以及各簧片之间的摩擦和接触等因素,利用有限元软件HyperMesh和ABAQUS联合对这种钢板弹簧的静态特性进行了非线性分析。仿真结果与实际的刚度试验的结果相比误差为4.18%,从而验证了该模型的可信度。在此可信度的基础上,分析计算得出了片间不同摩擦力对该钢板弹簧刚度以及迟滞性的影响,结果表明:摩擦力的增大可以增大钢板弹簧总成的平均刚度,减小钢板弹簧的迟滞性。
2019年04期 No.338 9-12+16页 [查看摘要][在线阅读][下载 961K] [下载次数:226 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:193 ] - 范勇;李波;徐凯;张萌;
金刚石圆锯片由于其低成本、高效率的特点而广泛应用于材料加工领域中。在锯切石材过程中,圆锯片会受到周期性的冲击而产生振动,甚至是发生共振,严重影响加工效率。论文运用试验模态分析和理论计算模态分析方法,对金刚石圆锯片模态频率与振型进行了研究,找出了圆锯片的模态频率随其结构的变化规律,针对不同圆锯片形状尺寸和锯切工艺等参数,提出了避免圆锯片在锯切时发生共振的参数约束模型。研究成果将对金刚石圆锯片的优化设计和锯切工艺的优化提供理论指导,切实提高锯切效率和高档石材加工品质,降低生产成本。
2019年04期 No.338 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K] [下载次数:190 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:136 ] - 聂超超;韩振南;赵远;刘邱祖;
为了解决双卧轴搅拌机的搅拌低效区问题,可旋转搅拌臂与叶片重合,利用搅拌臂来搅拌低效区物料,增强其物料流动性。通过对建立的单搅拌叶片模型进行非线性规划计算,得出其叶片最优参数。为证明该优化结构的准确性,同时建立普通叶片、双排叶片与该优化叶片进行对比,将三种叶片分别装配在同一搅拌筒内导入EDEM模拟搅拌过程。颗粒接触模型采用为Hertz-Mindlin with JKR Cohesion,相关参数通过塌落度数值模拟进行校核。结果发现新型叶片可增大低效区物料速度,改善低效区物料流动性;两轴速度差较小,筒端物料堆积较少从而使物料运转更流畅;可从宏观上增加物料剪切对流运动,微观上增大颗粒动能,使颗粒碰撞更剧烈,物料能够快速达到均匀状态,提高整盘物料搅拌效率。
2019年04期 No.338 17-20+25页 [查看摘要][在线阅读][下载 909K] [下载次数:597 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:21 ] |[阅读次数:179 ] - 丁明文;董惠敏;邱俊;董博;
针对变桨减速器的模块化设计,建立了径向尺度约束和等接触强度设计的传动比分配原则,提出了一种包含强度、体积A的单级速比行星模块,并以单级速比误差最小为目标建立了NGW型行星传动的配齿优化模型。应用提出的多目标综合评价方法,对各方案的参数进行综合评价选出符合设计要求的最优方案。以一种3级NGW变桨减速器为例进行了模块化设计,对不同传动比模块形成的多种方案进行评价,证明了该方法的合理性。
2019年04期 No.338 21-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K] [下载次数:181 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:143 ] - 张青;闫国华;姜颖;马敏;
发动机机队运行可靠性的改善和维修成本及燃油消耗成本的降低,是运营人科学管理机队的关键。依据发动机制造厂商的维修计划指导手册,从主要拆发原因、发动机及单元体累积工作时间、在翼性能及发动机翻修后装机初始性能四个方面,建立机队拆发排序综合评价指标。基于改进AHP法确定各层指标权重,利用灰色系统理论对TOPSIS法进行改进,即将欧式距离与灰色关联度相结合,构成更为合理的贴近度指标。应用20台发动机实际数据对机队拆发次序进行排序,并咨询发动机部门工程师拆发排序的建议,表明计算结果与实际拆发顺序基本相符,排序结果正确。
2019年04期 No.338 26-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K] [下载次数:268 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:11 ] |[阅读次数:148 ] - 陈双;赵凯旋;
以某种电磁阀式阻尼可调减振器为研究对象,通过实物拆解和对其结构原理进行分析,根据减振器节流孔油液流动及开阀压力,分别推导电磁阀式阻尼可调减振器在伸张行程和压缩行程的阻尼力计算公式。对拆解的电磁阀式阻尼可调减振对其阀口及阻尼孔进行测量,借助AMESim软件搭建减振器精细模型,并将该可调减震器AMESim仿真模型的力学特性与可调减震器实物的力学特性对比,验证模型的正确性。对此类电磁阀式阻尼可调式减振器模型的建立对研究汽车半主动悬架的控制具有重要意义。
2019年04期 No.338 31-34+38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1420K] [下载次数:605 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:14 ] |[阅读次数:234 ] - 卢明明;周家康;林洁琼;杨洋;
椭圆振动辅助切削作为近年来最具有发展潜力的超精密车削加工方式之一,其特有的间歇性切削特性与摩擦力逆转特性使其不但能够改善加工过程中的材料可加工性,而且能有效的抑制颤振现象。然而针对三维椭圆振动辅助切削过程中的颤振研究目前尚无过多报道。在一种混联驱动三维椭圆振动辅助切削机构的基础上,采用经验模型分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)方法,提取三维椭圆振动辅助切削过程信号的特征量,并选取对颤振敏感的内模函数(Intrinsic Mode Function,IMF)的特征量,辨识三维椭圆振动辅助切削过程中颤振发生的现象。通过搭建三维椭圆振动辅助切削平台与采集位移信号的分析情况来验证了提出的混联压电式三维椭圆振动辅助切削过程颤振,为三维椭圆振动辅助切削的深入研究提供基础。
2019年04期 No.338 35-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 708K] [下载次数:123 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:174 ] - 朱学彪;王亚楠;郑华生;
某冷轧物流仓库成品库库容较大,其钢卷的堆剁位置呈现不规则排列,分析现有的成品库业务处理操作流程中存在的若干问题,为了提高成品的发货效率,降低出错率,结合现场钢卷的堆剁位的物理位置,进行独立编码,划分逻辑区,设置"区域数据管理器",向下控制货位终端,向上和控制中心的采集服务器通讯,搭建分布式测控系统。研发一套独立的智能仓库系统,实现储运公司在仓库管理中各种信息的统一,对仓库货品货位的操作数据、流程进行全面准确的监控,实现仓库管理、决策指挥的科学性、即时性。
2019年04期 No.338 39-41+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 917K] [下载次数:246 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:115 ] - 鲁建军;范柳彬;李灿;贾利想;
爬楼轮椅后腿机构是典型的平面二自由度五连杆机构,杆长尺寸对其性能产生很大的影响。为了得到最优的杆长参数,建立了五连杆机构的运动学模型和动力学模型,分别在运动学层面和动力学层面上提出了多个性能指标,以其作为目标函数和约束条件建立了机构多目标优化数学模型,利用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法得到了Pareto最优解。最后分别以各个性能指标值最小和权衡各个性能指标值为依据列出了几组最优设计点,包括杆长参数和对应的各个性能指标值,人们可以根据设计要求和工程实际经验来权衡选取满足不同要求的优化结果。
2019年04期 No.338 42-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K] [下载次数:305 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:168 ] - 陈向俊;毛晓松;李黎苹;易灿灿;
提出了一种新的基于L?wner矩阵的改进张量分解算法。张量作为高维数据的最自然的表示形式,能够最大程度地保留数据的内在结构特性,通过张量分解算法来识别信号中的有效成分并将其储存在低秩的子张量空间中。利用L?wner矩阵来实现一维信号向高维张量的表征,并通过L?wner矩阵的特性来确定张量分解的秩,接着由迭代的最小二乘法对张量进行分解,最后从分解的子张量中提取有用的信息。为了验证提出方法的有效性,分别通过数值仿真实验和实测的轴承外圈故障信号进行分析,结果提出的方法成功地提取了故障特征信息。
2019年04期 No.338 47-50+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1184K] [下载次数:222 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:199 ] - 蔡立;贾春玉;刘伟;
挖掘机作为重要的工程机械,广泛的应用于各个领域,在土石方工程中起着举足轻重的作用。工作装置是挖掘机的重要组成部分,直接参与挖掘工作,其结构的强度、刚度对挖掘机整体性能有着重要的影响。采用ANSYS软件中APDL语言建立有限元模型,将阻力系向切削刃合成,运用雅克比矩阵法建立挖掘机阻力计算模型,将计算结果施加到有限元模型上模拟实际挖掘过程中载荷,同时与实际应力测试结果对比,验证该方法的正确性,在不同工况下对挖掘机有限元模型进行分析,选出最危险工况,对受力最大部件动臂进行结构改进,改进后整体结构最大应力减少46.9%。
2019年04期 No.338 51-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 565K] [下载次数:234 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:140 ] - 李佳静;黎荣;武浩远;韩鑫;
针对转向架设计涉及多个专业领域,知识间关系复杂,跨专业知识表达存在异构的问题。对转向架设计知识特点进行分析,提出基于本体的转向架设计多专业领域知识表达方法,对转向架设计知识及层次关系进行明确的形式化的表达,并利用本体对跨专业领域概念的关系进行语义定义,解决了知识表达中跨专业概念异构问题。利用Protégé工具建立转向架多专业领域知识本体模型,为知识重用提供基础。最后,以转向架牵引电机设计为例,验证了方法的可行性和实用性。
2019年04期 No.338 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 639K] [下载次数:278 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:11 ] |[阅读次数:133 ] - 伍建军;骆建彬;
实现对滚动轴承的精确诊断,关键是选择调制性较好的特征频率区间并对所选区间的特征信号进行精细分析。针对这一问题,提出了基于改进后的小波分析和Hilbert包络普对滚动轴承的故障诊断。首先,对采集的故障轴承特征信号进行小波分解、降噪、重构,然后根据边带相关算法的基本思想在重构后的特征信号中得到滚动轴承特征信号的最佳调制信号区间,最后,对该区间内的特征信号用希尔伯特包络普进行包络分析,使其图形化呈现,并将其与正常轴承特征信号的包络图对比,由此判断是否出现故障。通过对SKF6203型滚动轴承的诊断,证明该诊断方法可以取得精确而又有效的诊断结果,为旋转类机械故障诊断分析提供了新思路。
2019年04期 No.338 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K] [下载次数:239 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:11 ] |[阅读次数:195 ] - 焦小盼;葛云;张立新;刘光欣;
红花采摘装置集花罩是气力红花采收机的关键工作部件,其外部形状结构是影响花丝采收效率的主要因素。气力红花采收机集花罩的设计以往均是以经验为主,基于经验设计,对集花罩进行结构设计。以圆柱形集花罩和锥形集花罩为研究对象,进行了红花扰动效果的对比试验。高速摄像试验结果表明:集花罩模型结构为大口朝下的锥形结构时花丝扰动效果较好,有利于花丝的采摘收集。因此,以大口朝下的锥形集花罩为研究对象,针对不同结构的集花罩,进行内部流场仿真,优化集花罩结构。仿真结果表明:外部形状结构为直板式的集花罩内部流场模拟效果最佳,最适宜花丝的采摘与收集。田间试验表明:优化后的集花罩结构可达到红花采收要求。上述研究成果可为实现红花采收机相关工作参数优化提供参考。
2019年04期 No.338 63-65+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1137K] [下载次数:132 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:167 ] - 江丽汗·冬德尔汗;阿达依·谢尔亚孜旦;
针对磨削加工和电化学光整加工后的表面微观几何形貌对液膜厚度影响的实验结果,结合表面微观几何形貌的构型分析,基于流体润滑理论,采用有限差分法进行了数值分析。分析结果表明:表面微造型使表面几何形态呈凹凸不平状,有助于动压效应的形成;在同样的条件下,与磨削加工相比,电化学光整加工后表面微观几何结构可产生更强的动压效应,有利于润滑;使微观几何结构在摩擦副表面分布,可使液膜压力分布不均,使摩擦副表面的膜压具有波动性,形成泵送效应。
2019年04期 No.338 66-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1128K] [下载次数:144 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:132 ] - 由博;王晓东;
以衔铁组件过盈联接压装过程为对象,采用有限元软件ANSYS Workbench对压装过程进行仿真分析,发现对压装平行度有影响的是衔铁内孔的倾斜角度,当衔铁内孔倾斜0.03°时,衔铁压装平行度为8μm,达到压装平行度要求的上限,因此在加工衔铁内孔时,要满足其倾斜角度≤0.03°。随机抽取18套零件在已研制的压装设备上进行压装实验。将仿真结果与实验结果进行对比,验证了仿真结果的正确性,从而为相关零件的加工提出了要求,进而为衔铁压装偏摆误差抑制提供了一定的理论基础。
2019年04期 No.338 70-72+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 464K] [下载次数:97 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:157 ]
- 董元发;袁庆松;查靓;吴正佳;
表观质量对产品的用户体验影响很大,钢琴面板作为用户使用过程中接触最频繁的区域,其铰链区域螺钉装配质量的好坏直接影响用户对产品的认知。针对钢琴面板手工装配过程成像条件差、产品变更频繁等特点导致现有视觉检测算法鲁棒性较低的问题,构建了钢琴面板手工装配质量智能视觉检测系统框架,通过分析影响视觉检测算法鲁棒性的因素建立了P-AHL视觉检测空间模型及参数自适应修正方法,采用区域相关哈希编码表征螺钉装配特征提出了启发式哈希匹配算法,开发了钢琴面板装配质量机器视觉检测系统。在某钢琴制造企业的实际应用表明所提方法在手工装配作业复杂成像条件下具有较好的鲁棒性和抗干扰能力。
2019年04期 No.338 73-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 766K] [下载次数:247 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:164 ] - 张俊峰;邓璘;杜子学;
齿轮传动系统行星架振动特性对保证整个系统的安全运行具有重要作用。针对四级减速系统的行星架展开了动力学分析。在建立模态叠加模型的基础上,对行星架模态进行了建模分析,以及加速度振动信号实验测定。研究结果得到:前六阶模态的固有频率及相对应振型看出行星架主要表现为局部结构的振动与扭转,随着模态阶数的增高振型越明显。行星架的前六阶固有频率介于(625~1339)Hz之间,行星架最低固有频率大于最高啮合频率,避免了齿轮箱在运行时与行星架之间共振现象的发生。加速度振动信号经MED分解后的前二阶IMF分量进行切片双谱的分析得到模态混叠现象减少,信号成分较简单,这说明通过实验验证该传动系统行星架设计是合理的。
2019年04期 No.338 78-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 494K] [下载次数:187 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:208 ] - 叶科;华春蓉;苏德赢;闫兵;
由于机器制造、加工及材料本身物理特性的不确定性导致双层隔振系统实际为不确定模型。基于快速摄动法推导了参数变异对双层隔振系统的激振、传递率、动反力及机组振动烈度的影响关系式,分析了参数变异的影响规律,并采用蒙特卡洛法进行了验证。研究表明,功率修正误差对倾倒力矩影响最大,回转质量误差对离心惯性力及力矩影响最大;而双层隔振系统动反力受参数变异影响最大,其中两级隔振装置转动惯量及刚度参数占主导因素。
2019年04期 No.338 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1112K] [下载次数:77 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:148 ] - 刘健;朱元坤;王丙祥;刘文霄;
水下采油树作为水下油气开采的重要设备,长期处于深海中,其可靠性直接影响整个水下生产系统的安全稳定运行。因此,为研究水下采油树系统的工作可靠性问题,提出一种基于贝叶斯理论的可靠性评估方法,该方法在融合模糊理论的基础上,并考虑到部件失效概率的动态性问题,并以构造的动态模糊子集来表述各根节点的失效概率。该方法有效改善了传统贝叶斯网络在处理故障信息存在模糊性及动态性等方面的问题,提高了系统可靠性分析结果的准确性。通过利用贝叶斯网络对水下采油树系统进行可靠性分析,以期为水下采油树的故障诊断与维修提供了理论依据和数据支撑。
2019年04期 No.338 86-89+93页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K] [下载次数:337 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:137 ] - 李光新;许家忠;杨海;田建德;
针对任意框架类工件喷涂轨迹规划重复建立模型以及喷漆利用率低的问题,设计出一套深度优先搜索算法。该算法利用现有双喷枪模型,研究了工件和喷枪运动速度之间的关系,确保喷枪与工件在喷涂过程中始终保持相对匀速运动状态。运用改变喷枪在工件拐角处的加速度的方法来实现工件的跟踪喷涂,在喷枪间断次数最少的基础上,得到了喷枪轨迹的生成方法。该算法简化了喷涂轨迹规划流程,可以缩短空枪移动距离,克服了传统轨迹规划算法重复输入的局限性。最后进行了门框工件的喷涂实验,验证了该算法的有效性。
2019年04期 No.338 90-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 596K] [下载次数:163 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:123 ] - 方博文;张晓东;陈敬义;孙继宇;
目前无人驾驶汽车以及汽车安全辅助驾驶技术是近几年的研究热点。针对汽车在城市拥堵道路上低速运行时完全自动驾驶安全性问题,重点研究了基于双目立体视觉行车中障碍距离检测方法。该方法首先根据双目标定理论获取左右摄像机的内外参数和畸变系数,再进行双目图像校正与匹配,然后根据左右图像中目标点的不同坐标得出视差,最后利用三维重建方程组得出障碍物的距离。实验结果表明:该方法对汽车前方5米左右的障碍物检测精度高,距离误差小,能在城市复杂交通环境中及时作出相应的反应,有效避免交通事故的发生。
2019年04期 No.338 94-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 887K] [下载次数:551 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:27 ] |[阅读次数:124 ] - 郭延鑫;韩振南;常慧贞;刘邱祖;
为了理清1.5MW风电齿轮箱传动系统轮齿裂纹的故障动力学特性,在建立风电齿轮箱传动系统的三维实体模型的基础上,利用ADAMS动力学仿真软件分别研究了中间级齿轮和高速级齿轮的单一裂纹故障以及裂纹耦合故障对高速级齿轮位置的影响。中间级齿轮裂纹故障对于高速级齿轮的影响在频域中表现为:低频段不明显,在高速级啮合频率附近有较强的边频带;高速级齿轮裂纹故障时,在中间级啮合频率、2倍中间级啮合频率和高速级啮合频率都有比较明显的边频带;耦合故障时在高频尤其是在高速级啮合频率附近有更强的边频带。该研究结果可以为风电齿轮箱故障诊断和维护提供理论依据。
2019年04期 No.338 99-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 827K] [下载次数:392 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:200 ] - 周思柱;孙文斌;吴帮雄;黄天成;
为研究大倾角螺旋输送机倾角、转速、螺距对物料质量流率的影响,设计了一种适用于不同倾角下的螺旋输送机实验台架,采用陶粒砂物料颗粒进行了不同倾角、转速、螺距下的全因子实验,通过对实验数据进行相关显著性分析得到了质量流率的回归方程,并从理论和数值模拟的角度对实验结果进行了验证。结果表明:(1)各因素对物料质量流率的影响由大到小依次为转速、倾角、螺距;(2)质量流率随倾角的增加而减小,且在越接近90°时质量流率减小率越大;(3)倾角小于50°时,质量流率随螺距增加而增加并逐渐趋于稳定;倾角大于50°时,质量流率随螺距变化并不显著;(4)质量流率随转速增加而增加,当转速达500r/min时逐渐趋于平稳。
2019年04期 No.338 103-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 856K] [下载次数:227 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:16 ] |[阅读次数:124 ] - 孙建兴;郭纯方;赵丹阳;
生物可降解血管支架凭借其良好的生物相容性和完全可降解性,被认为能从根本上解决血管局部再狭窄问题,得到了广泛关注和研究。但现有的血管支架制造技术存在成型质量低,制造柔性差或成本高等问题。近年来,3D打印技术凭借其"增材制造"的独特优势,在生物医疗器械个性化制造方面优势明显。综合考虑支架的管网状结构特点,基于熔融沉积原理构建了一种四轴联动3D打印装置,即在笛卡尔型打印机主体上增加一个具有温控功能的旋转方向可控A轴装置,详细阐述了其结构组成和系统控制方案,并通过成型实验制备了两种新型聚合物支架结构,验证了四轴联动3D打印技术在可降解血管支架制备方面的可行性。
2019年04期 No.338 107-109+114页 [查看摘要][在线阅读][下载 510K] [下载次数:344 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:91 ] - 陈庆樟;陈综合;高鉴;李其军;
针对电动汽车电液制动防抱死问题,设计了协调控制系统。首先建立了液压ABS与电机ABS的数学模型,然后根据路面附着系数高低的划分,提出兼顾能量回收的电液制动力协调控制策略,并且在车辆单轮动力学模型的基础上,采用PID控制方法,以理想滑移率为控制目标,分别设计了电机ABS系统和液压ABS系统。在Matlab/Simulink环境下建立仿真模型,对高、低附着系数路面及对接路面的情况进行仿真分析,仿真结果表明:控制策略能够满足控制滑移率的需求,有利于能量回收;系统反应迅速、控制精度高。
2019年04期 No.338 110-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 628K] [下载次数:271 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:117 ] - 屈原;涂霁阳;陈坤;金隼;
为提高传统的蒙特卡罗模拟方法进行公差数值分析时计算结果的收敛速度,基于数论中的佳点集理论构造出一种新的准蒙特卡罗法(quasi-Monte Carlo method)。在此基础上建立了基于确定性定位分析的白车身翼子板装配三维偏差模型,分别采用传统的蒙特卡罗伪随机数序列和基于佳点集的准蒙特卡罗法序列对该模型进行公差数值分析。在理论分析基础上的结果表明,在进行高精度复杂机械产品的装配公差分析过程中,与传统的蒙特卡罗模拟方法相比,所提出的方法的计算结果所需要的统计样本较少并且精度较高。
2019年04期 No.338 115-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 740K] [下载次数:159 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:138 ] - 张斌;刘放;杨小平;朱粤;
以第二代外骨骼试验样机为研究对象,通过对髋关节处倾覆力矩的计算,分别进行静态和动态分析,研究影响倾覆力矩的因素。利用控制变量法进行实验,对外骨骼的初始姿态、重物的重量G、重物在背板上的高度h、重物与背板的距离s、双膝蹲-起立的幅度ω及速度v等因素进行分析,对所得数据利用最小二乘法进行拟合,得出倾覆力矩的变化曲线,并与理论计算进行对比,验证实验结果的正确性。实验结果表明:随重物的增加、力臂的增加及下蹲幅度的增加都会使倾覆力矩变大。这一结果为外骨骼背架的优化及人机偕行性的研究提供了依据。
2019年04期 No.338 119-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K] [下载次数:210 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:196 ]
- 樊忠;李娟莉;
针对矿井提升机故障诊断处理数据不完备、获取规则知识困难的问题,提出了改进的粗糙集和MATLAB的故障诊断规则知识融合获取方法。该方法首先利用MATLAB将原始数据从数据库中提取出来,并对原始数据进行处理后建立决策表;然后根据改进的差别矩阵计算出决策表的核属性;接着通过属性重要度的计算,对条件属性进行计算排序,将排序结果输入到MATLAB软件中,在MATLAB中对决策表进行约简;最后通过对MATLAB得出的结果和改进的差别矩阵计算出的结果进行判断得出知识约简集,从而获得故障诊断规则并储存更新到知识库中。试验表明,该方法解决矿井提升机故障诊断处理数据不完备、规则知识获取困难的问题。
2019年04期 No.338 123-126+130页 [查看摘要][在线阅读][下载 991K] [下载次数:177 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:171 ] - 贾建宇;王燕青;杨胜强;
电火花加工是金属粉末制备的重要加工方法,用于纯金属、合金等粉末的制备。为制备给定直径范围的粉末,需要选择合适的加工工艺参数。此外,在电火花加工中,蚀除颗粒对放电间隙电场及流场有较大影响,颗粒粒度大小直接影响了场相关有限元仿真分析的计算结果。研究了主要放电加工参数及工作液类型对金属粉末直径分布的影响规律,调节电参数进行电火花加工实验,收集蚀除微粒,通过检测微粒直径分布以及微粒形貌,得出电参数对放电加工制备金属粉末的影响机理。结果表明:工作液类型对微粒粒径影响较大,放电电流及脉宽对微粒粒径分布影响规律不同。所得规律对粉末制备生产过程及电火花间隙流场仿真有一定的指导意义。
2019年04期 No.338 127-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 819K] [下载次数:142 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:151 ] - 匡兵;周峰;刘夫云;林瑞;
电容器噪声污染越来越受到人们的关注,电容器噪声控制方法研究日益得到重视。对基于附加隔声腔的电容器噪声控制方法进行研究,建立了附加隔声腔的电容器振动与辐射噪声仿真模型。首先,通过对附加隔声腔的电容器振动与噪声产生的机理进行分析,确定附加隔声腔的电容器辐射噪声模型的激励参数,利用LMS Virtuallab软件进行振动仿真;然后,将附加隔声腔的电容器表面振动加速度作为隔声腔底部辐射声压的边界条件,采用边界元法得到隔声腔底部外场噪声频谱图;最后,以某型号附加隔声腔的电容器产品的实测数据和仿真数据进行对比,验证了仿真模型的准确性和方法的正确性。结果表明,设置附加隔声腔的方法可以有效降低电容器的辐射噪声。
2019年04期 No.338 131-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 710K] [下载次数:58 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:107 ] - 赵梅;杨敬;权龙;
现有柴油机电子调速器大都是采用转速闭环控制调节供油量,其特点是在转速出现差值后进行调节,属于闭环负反馈调节。如果负载干扰已经出现,但还未检测到转速偏差△n,则调速器不工作,因此现有柴油机电子调速器的调节作用落后于负载干扰作用。由于转速波动对柴油机的不利影响,现提出柴油机电子调速器采用转速反馈、负载干扰前馈调速控制原理,即在负载已经发生,转速还未出现差值时,将负载干扰前馈到控制器,提前调节供油量,稳定柴油发电机转速。现在Matlab/simulink中对柴油发电机组带动电动机,电动机拖动负载的系统建模,对采用转速闭环控制的电子调速器与采用转速反馈、负载干扰前馈控制的电子调速器进行稳态与动态仿真对比。仿真结果表明:采用转速反馈、负载干扰前馈控制的电子调速器系统动态响应快且具有更好的动态调速性能。
2019年04期 No.338 135-138+142页 [查看摘要][在线阅读][下载 685K] [下载次数:260 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:100 ] - 周宏根;刘珊;王新彦;顾向阳;
为了深入研究加工工艺对连杆变形的影响,首先采用"生死单元"方法,基于不同工艺阶段连杆的几何形状建立相应的有限元模型。其次,针对不同工序顺序、回火温度、以及约束方式下的平行度和基本尺寸的影响进行分析,获得加工变形最小的加工工艺方案。最后,基于最优方案对连杆的残余应力与变形分布进行研究。结果表明:当加工工序为铣两平面、钻小头孔、锯开连杆、装配和车大头孔,回火温度为640℃,约束方式为小头孔时,平行度误差最小;回火温度对连杆的基本尺寸影响较大,而约束方式和工序顺序影响较小;加工完成后,连杆内部为拉应力,表面为压应力且最大变形出现在大头孔处。
2019年04期 No.338 139-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K] [下载次数:393 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:143 ] - 赵民;张阔;
在EMCO155型数控机床上切削石材,通过改变实验参数,研究各参数对金刚石铣刀磨损量影响规律。通过设计正交实验,刀具磨损量受实验参数影响次序依次为:切削深度、进给速度、主轴转速。利用电子显微镜对金刚石铣刀磨损表面进行观察,分析金刚石铣刀磨损机理。实验结果表明:金刚石刀具磨损量随着主轴转速和切削深度的增加而增大,石材的硬度对刀具磨损影响很大。金刚石刀具的磨损主要表现为金刚石颗粒的磨平、破碎与脱落及基体表面呈现出犁沟。铣刀磨损主要以金刚石颗粒磨平和脱落为主。
2019年04期 No.338 143-145+149页 [查看摘要][在线阅读][下载 827K] [下载次数:202 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:165 ] - 任工昌;刘崇展;刘朋;张戈;
针对传统测距技术和自动调焦方法的局限性,从光学系统的成像理论出发,在图像处理的基础上,提出一种以变焦镜头为图像采集设备、基于物距与电机脉冲数定量关系的单目视觉测距新方法。该方法根据光学成像原理,计算不同物距下目标图像的清晰度值,根据改进的粗精变步长爬山搜索策略实现自动对焦,记录步进电机转向及脉冲个数,建立脉冲数与物距的定量关系,实现测距。以粮仓为例验证了该方法的可行性和有效性,且相对误差小于3%、方差小于0.702,满足精确度和稳定性要求,避免了复杂的摄像机标定,计算简单且易于实现。
2019年04期 No.338 146-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 376K] [下载次数:545 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:14 ] |[阅读次数:141 ]
- 彭成阳;季诚昌;孙志军;赵乾聪;
介绍了电子凸轮在簇绒地毯织机横动提花上的应用,运用修正模拟方法建立横动系统数学模型,得出系统框图并结合MATLAB/SIMULINK软件进行仿真。仿真结果表明:无控制策略的横动系统在响应方面存在不足;针对传统PID控制依赖被控对象精确的数学模型的特点,引入模糊PID控制技术,仿真结果较为理想,满足了横动系统对"快"、"准"、"稳"的要求,分析输出结果并给出了提高传动系统性能的措施,为横动提花系统的设计、参数的选择以及性能的改进提供了理论依据。
2019年04期 No.338 150-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 835K] [下载次数:91 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:178 ] - 高亚娟;陈磊;林辉翼;韩捷;
针对在滚动轴承故障检测和诊断中获取的单通道信息不全面、不准确等问题,提出了全矢本征时间尺度分解(ITD)和核主元分析(KPCA)相结合的方法以进行故障检测与诊断。首先采用全矢ITD对正常运行状态下的同源双通道原始样本数据进行信息融合,得到全矢融合后的主振矢数据,并建立KPCA模型,克服了单通道振动信号信息不完整的缺点。然后运用KPCA模型对待测样本数据进行在线监控,当该模型的T2和SPE统计量超过已设定的控制限时,采用全矢Hilbert包络分析提取故障数据的特征频率以进行故障诊断。实验结果表明,该方法既能较好地检测出滚动轴承的运行状态,又能准确有效地诊断故障类型。
2019年04期 No.338 154-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 689K] [下载次数:163 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:12 ] |[阅读次数:170 ] - 朱成顺;郭志伟;张胜文;吕珏;
针对弹性支撑组件设计效率低、生产成本高的问题,基于VB.NET编程语言,以Microsoft Visual Studio为平台,在SolidWorks和Abaqus软件的基础上,开发了风力发电机组弹性支承组件CAD/CAE系统。该系统结合弹性支撑组件的设计开发流程,利用参数化设计技术、自动化装配技术和参数化的有限元分析技术,实现了弹性支承组件的快速计算、结构尺寸的参数化设计、关键零部件的有限元分析,并通过实例验证了CAD/CAE系统的可行性和实用性。
2019年04期 No.338 158-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 518K] [下载次数:123 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:214 ] - 潘彩霞;陆宝春;张均利;
为提高液压缸零件工时定额预测的准确性及高效性,提出一种基于加工特征参数的DE_kmeans预测模型。首先根据工时影响因素提炼出历史及待预测加工特征参数;采用改进的DE_kmeans算法对历史加工特征参数进行聚类成组;对每个聚类组分别建立BP神经网络预测模型并基于历史加工特征参数进行训练;针对待预测加工特征参数,按照标准化欧式距离最小的原则划分至特定聚类组及预测模型;用该模型对待预测零件工时进行预测。通过测试实例验证该方法的预测误差控制在10%以内,证明该方法的可行性及有效性。
2019年04期 No.338 162-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 306K] [下载次数:165 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:169 ] - 李铁军;王宁;赵义鹏;刘今越;
传统的机械故障诊断系统需要在被监测本体上安装传感器,只能定点定性监测,无法大范围监测,且可移植性差、智能性弱。针对此问题设计了基于四元声学传感器阵列的故障声源定位系统,能实现故障声源的识别及定位。首先,通过声学传感器采集机械设备运行过程中的声音信号,提取其Mel频率倒谱系数。然后,经BP神经网络对声音信号进行识别判断,若为故障声则采用广义互相关算法计算其时间延迟,进行定位。利用该系统对台式钻床空转、正常、磨损、崩刃四种工况进行识别定位测试,实验结果表明,该系统的工况识别准确率可达到89%,故障声源定位精度误差在6cm以内,具有较好的故障声源识别及定位功能。
2019年04期 No.338 166-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 756K] [下载次数:521 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:20 ] |[阅读次数:148 ] - 吴涛;周建星;张文祥;李斌斌;
行星齿轮传动均载性能主要受到齿轮的制造和装配误差的影响。综合考虑偏心误差、装配误差以及太阳轮的轴向偏斜等因素,构建了行星齿轮机构动力学分析模型。通过求解模型,得到了各误差下系统动载荷的时域历程与频谱,分析了各误差对系统均载系数与太阳轮浮动轨迹的影响。采用有限差分法计算了各误差对系统均载系数的灵敏度,发现装配误差的灵敏度比较大,对系统传动均载性能的影响也比较大,偏心误差的影响则相对较小,研究结果为行星齿轮传动机构的高稳定性设计提供了理论指导。
2019年04期 No.338 171-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1150K] [下载次数:411 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:12 ] |[阅读次数:162 ] - 商慧玲;孙伟;李震;张军飞;
为得到较准确的高速动车轴箱轴承动态性能,考虑了轴承内部摩擦,润滑剂以及保持架等因素,利用Python语言求解所建立的双列圆锥滚子轴承(5+3n)自由度拟动力学模型,得到轴承各滚动单元角速度和内外圈接触面相对滑动速度的分布,对不同游隙下滚子打滑率和内外圈PV值动态性能进行了研究。结果表明:随着轴承负游隙的增大,滚动体与内圈接触载荷增大,滚子打滑率逐渐降低;滚动体与内圈相对滑动速度较大,PV值明显大于外圈;与内圈相比,滚动体与外圈接触处产生的热量明显小于内圈处。
2019年04期 No.338 176-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1167K] [下载次数:582 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:19 ] |[阅读次数:203 ] - 王亚翔;刘满禄;张俊俊;张华;
通过对履带式移动平台越障时受力进行理论分析,利用Recurdyn软件的Track(LM)模块建立了履带式移动平台虚拟样机模型,并对移动平台在不同前角越障时进行仿真、测试、记录、分析,研究其越障能力与前角大小的关系。从仿真结果的数据曲线中得出履带式移动平台的前角增大会引起履带越障性能下降,同时由前角增大带来的履带张紧力变化增大会导致其越障所需驱动力矩的增大而使越障变得困难。本研究对其他履带移动平台的设计和优化提供了重要的依据。
2019年04期 No.338 181-184+188页 [查看摘要][在线阅读][下载 1123K] [下载次数:210 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:164 ] - 姜佳俊;饶勇;王宁;王康;
随着MBD技术在飞机研制过程中的广泛应用,MBD模型逐渐成为产品设计、制造、检验、维修等环节的唯一依据。但目前各主机厂所采用的检验方法和手段仍然比较落后,无法适应技术发展的需要。介绍了利用激光测距进行基于模型的飞机部件数字化检验的检验方法,给出了飞机部件数字化检验流程以及数字化检验的关键业务环节,包括检验模型的创建、测量场的构建和检验数据处理,最后给出相应的应用案例,为基于模型的飞机部件数字化检验提供指导。
2019年04期 No.338 185-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K] [下载次数:133 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:132 ] - 王延忠;王段;
航空齿轮是发动机中重要的传动元件,它的质量和性能严重影响发动机的使用寿命。齿轮性能是由材料的热处理和机械加工共同决定的,齿轮热处理是一项复杂的金相组织不断发生变化的过程,热处理的淬火温度、回火次数等对齿轮性能有着至关重要的影响,故以12Cr2Ni4A材料的航空齿轮为研究对象,基于deform有限元软件分析热处理参数对航空齿轮性能的影响规律,优化航空齿轮的热处理工艺,最后基于理论分析进行热处理试验,得到在满足使用要求的条件下,当淬火温度为800℃、回火2次时齿轮材料的各项性能达到最佳,验证了热处理分析的正确性,优化了齿面残余应力分布与微观组织分布,降低了磨削裂纹的发生几率。
2019年04期 No.338 189-191+195页 [查看摘要][在线阅读][下载 695K] [下载次数:524 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:152 ] - 李丽君;孙海信;刘怡然;孙丰山;
通过声场的特性和规律分析可以识别和定位噪声源,对噪声控制以及声源的设计提供参考。数值方法是求解有源声场的重要工具,复杂的声辐射一般可分解为简单的声辐射叠加。研究了单极子、偶极子、活塞等几种理想声源辐射声场的解析解,并用有限元法计算数值解,得到相应的辐射声场,包括声压、速度、指向性等量,有限元法得到的数值结果与解析解吻合;利用有限元法计算了点声源的线性阵列与平面阵列等典型的叠加声场。对各种声源的特性和辐射声场的规律以及在工程领域中的应用进行了归纳。
2019年04期 No.338 192-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 970K] [下载次数:210 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:123 ] - 何嘉伟;王强;李书奇;张继忠;
应用计算流体动力学软件CFX,以某柴油发动机的涡轮增压器涡轮级为研究对象,对其进行了轴向力传统理论计算与数值模拟计算。计算出不同发动机折合转速下涡轮端轴向力的大小,并与传统计算方法进行对比,通过对窄缝间隙的流场分析,找出两者之间差异的原因。研究结果表明,随着增压器转子转速增加,涡轮端轴向力合力越来越大,且两种计算方法结果差异随之减小,由最大值146.314N减至125.4N,减小了14.3%;研究密封环间隙、叶顶间隙对轴向力的影响,发现叶顶间隙对轴向力影响比密封环间隙小0.155~2.955N,并且发现在整个计算的过程中,传统计算给予的假设近乎理想状态,并非实际情况。
2019年04期 No.338 196-199+203页 [查看摘要][在线阅读][下载 760K] [下载次数:211 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:185 ] - 匡宇宵;冯慧华;高娜;
动力总成系统是整车振动时的重要激励源,对研究整车振动噪声水平起到了至关重要的影响,通过动力总成悬置的动特性实验对悬置特性进行了参数识别,建立了有效预测动力总成振动情况的简化模型,该模型运算量低且运算更快,接着基于工况参数以及总成各项固定参数进行了动特性仿真,再从振动速度均方根的角度对整机模型进行了实验验证,最后对整机模型通过改变总成悬置安装角进行了计算,试运算结果与理论结果吻合,进一步验证了该模型的准确性和实用性。
2019年04期 No.338 200-203页 [查看摘要][在线阅读][下载 762K] [下载次数:127 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:139 ] - 金加奇;周道;
以航空发动机用GH4169五级叶片冷辊轧工艺为研究对象,应用DEFORM二次开发子程序,向有限元软件中添加适合分析高温合金塑性变形的CHABOCHE本构模型,然后根据实际工况进行辊轧过程数值模拟,所得最大辊轧力和延伸量与实际经验值符合,验证了仿真模型准确性。进一步分析了叶片辊轧过程中材料流动,并探讨了摩擦系数与轧辊转速对叶片辊轧力的影响。结果表明:开始阶段辊轧力较平稳,当轧至叶身2/3附近,由于后滑原因,辊轧力迅速增加约40%;摩擦系数对辊轧力、辊轧力矩有较大的影响,摩擦系数为0.12和0.4时,两者最大辊轧力相差20.2%,而轧辊转速对辊轧力影响较小。
2019年04期 No.338 204-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 369K] [下载次数:202 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:144 ] - 郗文超;赵晶;郝国帅;王世杰;
针对当前对立式屏蔽泵的转子-水润滑轴承的动力学特性研究相对薄弱等问题,以大型并联立式屏蔽泵为研究对象,通过合理的简化,建立了其轴系的三维模型,通过有限单元法对其进行预应力模态分析,并在预应力模态分析的基础上,分别对其进行了谐响应分析、瞬态动力学分析,分析得出了立式屏蔽泵轴系系统的不平衡响应曲线和立式屏蔽泵的轴系系统在不同刚度和阻尼下受到突加激励时的瞬态响应曲线。分析结果表明,虽然立式屏蔽泵轴系系统在受到突加激励力后会出现较大的振动,但是很快都趋于稳定,说明该立式屏蔽泵的轴系系统拥有着较好的动力稳定性。以上的研究结果对立式屏蔽泵的设计和研究具有指导作用。
2019年04期 No.338 207-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 654K] [下载次数:116 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:152 ] - 屈福康;肖金;程伟;
悬架系统的运动学特性最直接的是在车轮定位参数的变化趋势上反映出来。采用虚拟样机技术,在ADAMS中搭建汽车前桥单纵臂悬架的多刚体动力学模型,对其运动学和动力学特性进行分析,获得所研究悬架的定位参数随车轮上下跳动的变化规律。在分析的过程中要考虑纵臂悬架的变形对整车性能的影响,将纵臂做成可变形的柔性体并进行动力学分析,从而模仿纵臂实际工作中的变形,使研究得出的结果更加接近实际。结果表明前桥悬架的主销内倾角、车轮外倾角、车轮侧滑及前束变化很小,几乎对整车性能没有影响;但主销后倾角变化较大。通过对主销后倾角的优化分析,减小主销后倾角的变化,同时又不影响悬架的其它性能参数及不改变悬架尺寸的情况下,可以通过加装横向稳定杆来解决车轮过程中发生的主销后倾变化相对过大的问题。对悬架系统运动学和动力学特性的分析及优化设计,为进一步改进提供依据。
2019年04期 No.338 211-213+219页 [查看摘要][在线阅读][下载 689K] [下载次数:262 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:127 ] - 朱宇龙;王淑芬;李玉光;
对于栓接结合部来说,当前的研究主要集中在栓接结合部整体法向刚度的研究。由于栓接结合部的切向刚度对整机静态特性也起着至关重要的作用,因此,要实现对栓接结合部静态特性的全面解析,还需提出一种计算栓接结合部切向刚度的方法。以栓接结合部法向刚度求解模型为基础,提出一种计算栓接结合部切向刚度的解析模型。最后分别通过解析计算及有限单元法对具体实例进行计算,结果表明:计算模型获得的栓接结合部的整体位移值等于8.3917e-4m,而有限元计算的结果为3.19e-4m,两者存在一定的偏差,主要原因在于有限元分析中考虑了摩擦力的影响。而在考虑摩擦力影响的情况下,数学模型计算出的总位移数值为3.104e-4m,与有限元的计算结果误差较小,故可证明所提数学模型的可行性。内容为机械系统中螺栓结合部综合刚度的求解奠定了一定的理论基础。
2019年04期 No.338 214-219页 [查看摘要][在线阅读][下载 585K] [下载次数:266 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:143 ] - 刘澈;姜勇;姚森敬;刘国伟;
绝缘子串的自主识别是变电站带电水冲洗机器人执行绝缘子串冲洗任务的重要前提。针对变电站内电力设备复杂的架设结构和室外光照条件的复杂多变问题,提出一种基于SVM与证据相容度改进D-S证据理论方法,融合相机光学图像特征和激光点云图像特征的变电站支柱绝缘子串自主识别方法。通过构建光学图像中特征曲线的灰度周期性特征矩阵和灰度阈值特征矩阵,激光点云图像中特征曲线的深度重复性特征矩阵和宽度特征矩阵,将四种特征矩阵作为特征证据,通过SVM与证据相容度方法改进的D-S证据理论进行融合,得到结果,实现对三种不同形状支柱绝缘子串的自主识别。实验结果表明,该方法可以克服图像逆光和复杂背景等干扰,准确识别出绝缘子串的类型。
2019年04期 No.338 220-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 404K] [下载次数:176 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:13 ] |[阅读次数:158 ] - 陈政果;古忠涛;陈薄;张鹏;
主轴承盖螺栓作为发动机中重要的紧固零件,因工作中承受着复杂的动态激励载荷容易发生疲劳失效。在考虑装配预紧力、曲柄连杆惯性力和气体作用力的情况下,采用有限元方法建立了主轴承盖螺栓联接结构动态分析力学模型,分析了主轴承盖螺栓在复杂激励载荷下的应力分布特点,探讨了装配预紧力、曲柄连杆惯性力和气体作用力等重要工作参数对螺栓螺纹牙根部和最大应力截面中心区域应力分布的影响。结果表明,气体作用力是主轴承盖螺栓重要的外部冲击载荷;主轴承盖螺栓最大应力截面中心区域等效应力随着预紧力的增加而增大;工况(转速)对主轴承盖螺栓的受力影响不显著;螺纹牙根部最大应力区域径向等效应力在螺纹牙根部附近急剧下降,其后至螺纹中心逐渐减小。研究对主轴承盖螺栓可靠性和疲劳寿命设计具有一定的理论参考价值。
2019年04期 No.338 225-229页 [查看摘要][在线阅读][下载 1009K] [下载次数:195 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:172 ]
- 徐历洪;邹光明;余祥;王文圣;
为了研究双足机器人平地行走过程中的步态规划问题,在二维倒立摆模型的基础上提出了周期、起步和止步三步规划法,并利用速度和位移约束实现了三个步行阶段的平稳过渡,利用倒立摆简化模型和五次样条多项式插值方法得到各个阶段质心和摆动腿踝关节的轨迹,再根据腿部关节转角简化模型利用几何法求得双足机器人的10个关节角运动轨迹;最后通过ZMP方程检验并在Matlab软件中仿真,验证步态规划的合理性并为机器人后续虚拟样机研制和仿真提供理论依据。
2019年04期 No.338 230-234+239页 [查看摘要][在线阅读][下载 786K] [下载次数:737 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:17 ] |[阅读次数:133 ] - 闫哲;王天文;
转子断条故障在异步电机故障中是最为常见的故障之一,针对电动机转子断条和偏心故障诊断的问题,提出了一种应用矩阵束算法对电机转子故障进行诊断检测,同时建立了异步电动机空间矢量表达式及模型。矩阵束算法(Matrix Pencil算法,简称M-P算法)是将采集到的电流信号重构成为Hankel矩阵,对信号和噪声进行奇异值分解,对奇异值进行降序排列,并且部分置零处理,确定阶数并消除信号噪声。通过对理想信号和仿真系统进行分析,结果表明M-P算法不仅可以有效地剔除基频成分和对噪声干扰的抑制作用,能够准确地诊断电动机转子断条和偏心故障的故障程度。
2019年04期 No.338 235-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 1463K] [下载次数:123 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:139 ] - 褚辉;李长勇;杨凯;邬鹏飞;
为解决大规模的仓储货物搬运和分拣,引入了大规模自动化物流机器人系统。其中物流机器人的定位和导航是实现大规模自动化物流机器人系统的关键。物流机器人系统结合灰度传感器、超声波传感器和加速度传感器的多传感器融合,物流机器人的集群调度和路径规划、摄像头定位等研究,并在此基础上改进和优化,提出了以多信息融合的定位与导航算法为基础的物流机器人系统。该物流机器人系统由软件和硬件2部分组成。硬件包括三轮行走机构、抬升机构、装卸台机构、摄像头基站以及STM32F103ZET6芯片作为控制系统硬件。软件包括物流机器人的方位信息获取,多传感器融合的导航算法,实验数据表明物流机器人系统可以完成对货物的高效搬运和对物流机器人的导航、定位。定位精度能控制在3%左右,时间成本降低28%左右,且该系统具有很好的鲁棒性。
2019年04期 No.338 240-243页 [查看摘要][在线阅读][下载 625K] [下载次数:586 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:23 ] |[阅读次数:120 ] - 吕显耀;杨炽夫;姜峰;韩俊伟;
考虑到下肢康复机器人很难获得精确、完整的数学模型,而且在建立模型时需要进行合理的近似处理,因此忽略了外部干扰、参数误差、未建模的动态和摩擦等不确定因素,这些原因导致控制性能不佳。基于此提出了一种基于计算力矩法的神经网络鲁棒控制器,通过计算力矩法对标称模型进行控制,RBF神经网络控制器对系统中未知的不确定项进行补偿,而自适应鲁棒控制器则用来补偿神经网络的逼近误差及外部的干扰,从而提高了系统的动态性能和控制精度,并对算法的稳定性进行了证明。通过实验验证,证明了控制算法的有效性,在被动训练时具有较好的轨迹跟踪性能。
2019年04期 No.338 244-247页 [查看摘要][在线阅读][下载 1301K] [下载次数:594 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:18 ] |[阅读次数:132 ] - 于涛;郭焕鹏;范欣;孔令赞;
针对现有通风管道清理机器人清理效率低、管道适应性差等问题,设计了新型空调通风管道清理机器人。介绍了机器人的结构组成及各机构工作原理;分析了机器人弯管通过性并给出了机器人通过弯管的约束条件;以清理机构各杆件长度为设计变量,综合考虑机器人运动干涉、机器人主体直径等约束条件,以机器人驱动轮所在外圆半径与清理机构毛刷所在外圆半径之差最小为优化目标对机器人清理机构进行优化,得到机器人最佳设计尺寸。最后,进行工程应用与分析,得出优化后机器人变径范围为(630~560)mm,由机器人变径引起的误差降低了89%,为机器人样机的制作奠定了基础。
2019年04期 No.338 248-250+255页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K] [下载次数:786 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:13 ] |[阅读次数:178 ] - 陈军章;
为了使移动机器人在已知环境中规划出最优路径并对路径进行跟踪,提出了基于改进人工鱼群算法的机器人路径规划方法和PID跟踪方法。使用栅格法建立了环境模型;分析了传统人工鱼群算法原理,对算法的视觉范围、移动步长、可行走区域进行了重新定义,使之能够适用于栅格环境;提出了加权平均视觉范围和自适应拥挤度因子,兼顾了算法前期大范围搜索和后期细致搜索;使用改进人工鱼群算法优化PID控制参数;经实验,相比于传统算法,改进算法规划出的路径长度减少了11.4%,改进算法优化的PID参数在超调量、上升时间、震荡次数等方面优势明显。
2019年04期 No.338 251-255页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K] [下载次数:435 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:18 ] |[阅读次数:135 ]
- 李小彭;郭爽;刘洋;户丹丹;
在M-B分形理论的基础上,建立了考虑域扩展因子的结合面静摩擦系数分形模型。在该模型中,域扩展因子不再是一个常数,而是一个随着分形维数改变的量。同时,通过数值仿真,得出了各相关参数与结合面静摩擦系数之间的非线性关系:发现结合面静摩擦系数与无量纲法向总载荷和材料特性参数有着相同的变化趋势;结合面静摩擦系数与无量纲分形特征长度尺度参数的变化趋势相反。此外,结合面静摩擦系数与分形维数的关系不具有单调性,静摩擦系数在分形维数D取1.5附近达到最大:当时,结合面静摩擦系数与分形维数的变化趋势相同;当时,结合面静摩擦系数与分形维数的变化趋势相反。
2019年04期 No.338 256-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K] [下载次数:193 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:158 ] - 唐泽亮;吴永明;
无人机应用于电力巡线时,高压电力故障导致的异常放电可能会产生复杂而且强大的电磁场,会严重影响GPS的信号质量和定位精度,影响无人机的正常导航,因此必需考虑电磁环境对GPS信号和无人机导航性能的影响。提出一种根据GPS数据可信度进行加权的自适应卡尔曼滤波导航算法,通过GPS和内部导航系统(INS)的数据偏差幅度反映GPS数据可信度,利用模糊逻辑算法计算加权值,分配GPS在组合导航中的权重,研发出一种结合GPS和INS的模糊组合导航方法。仿真和实验结果显示,该算法在GPS数据受电磁干扰失真的情况下,调整GPS数据在组合导航中的权重,使组合导航输出的位置和速度误差控制在可行范围内,保证了组合导航的精度。
2019年04期 No.338 260-263+268页 [查看摘要][在线阅读][下载 988K] [下载次数:491 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:13 ] |[阅读次数:150 ] - 饶刚;谢威;孟庆华;陈峰;
CSP摆剪液压离合器摩擦副高速滑摩时温度过高会引起摩擦片烧蚀和润滑油炭化,因而需要对离合器的工作状态和冷却润滑流量展开研究。依据摩擦学理论和热平衡理论,建立离合器摩擦副温度场数学模型和油液冷却模型。通过对模型的数值求解,获得了摩擦副在不同啮合时间和啮合次数下的温升特性及不同冷却油量下的冷却特性。结果表明:啮合时间和接合次数增大会导致摩擦副温度显著升高;对偶钢片接触面温度场分布规律与接触应力分布规律一致;对偶钢片啮合面终态温度场分布趋于均匀,但高温点总数增多,温度场整体分布较为不均匀;冷却润滑流量在中低热负荷下对摩擦副温升影响低微,而在高热负荷下对摩擦副温升影响显著,但当流量增大到一定值后,增加流量对温升影响微弱。
2019年04期 No.338 264-268页 [查看摘要][在线阅读][下载 926K] [下载次数:39 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:148 ] - 王奉晨;高宏力;周杰;刘帅;
根据某风洞实验室的要求设计了一种振动翼栅,运用SolidWorks软件建立了振动翼栅的三维模型。采用拉格朗日法建立了振动翼栅的动力学方程,得到电机力矩的函数方程。基于ADAMS虚拟样机对机构进行动力学仿真。并用MATLAB软件对动力学模型进行分析得到力矩的函数曲线,其与仿真得到的结果一致,说明了动力学模型的正确性和机械结构设计的合理性。基于MATLAB软件分析得出电机输出最大力矩的条件,计算出最大力矩,选择电机参数,完成控制系统设计。完成样机实验,机器运行良好。
2019年04期 No.338 269-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 931K] [下载次数:101 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:179 ]