2000年, 第36卷, 第9期　
刊出日期：2000-09-15

  

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  涡旋压缩机型线研究的概述

  樊灵;屈宗长;靳春梅

  . 2000, 36(9): 1-4.

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  介绍了涡旋压缩机常用型线、修正型线和组合型线的类型、特点和型线的选型、评判准则。总结了近年来提出的通用型线的理论，揭示了其基本内容、实质和研究价值，对现有通用型线理论若干结论的更正和扩展，不但更正了现有理论的错误，而且丰富和完善了现有理论。对通用型线理论的量纲处理，有利于减少参数的影响，便于各设计方案的对比，基于特征的型线的选型与评价，便于采用模式识别的方法进行型线评价。提出了型线评价指标——型线的误差灵敏度，指明了啮合间隙与型线方程存在一定关系。最后介绍了型线逼近和尺度变换的方法，为采用高次多项式逼近型线方程和在不同阶次的尺度空间分析型线提供了可能。
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  求解6-PSS并联机器人操作机姿态空间的瞬时机架法

  姜兵;黄田

  . 2000, 36(9): 5-10.

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  提出一种求解6-PSS（Prismatic-spherical-spherical）并联机器人操作机姿态空间边界的瞬时机架法。该方法将给定动平台参考点位置后的操作机抽象成6条满足闭环约束的单开链——一类双自由度空间零族曲柄滑块机构。根据两运动构件相对速度（角速度）与约束边界法向（切向）的正交条件，构造了求解末端执行器姿态空间的解析模型。最后，探讨了尺度参数对动平台实现姿态能力的影响规律，并通过算例验证了该方法的有效性。
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  异型扁坯轧制过程的理论与试验研究

  徐建忠;苗雨川;刘相华;王国栋;白光润

  . 2000, 36(9): 11-15.

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  利用刚塑性有限元法分析了异型扁坯的轧制成形过程，首次阐明了横向倾斜接触表面上节点速度分量之间的约束关系，得出异型扁坯宽展、筋高充满度及轧制变形和力能参数的变化规律，其结果与实测值相吻合，并求得变形区内部的变形场和金属质点流场。
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  轴承参数对平行转子－轴承系统动力特性的影响

  张锁怀;谢振宇;丘大谋

  . 2000, 36(9): 16-19.

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  在齿轮耦合的转子－轴承系统中，影响系统动力特性的因素很多，只研究了轴承组合形式、间隙比及宽径比对系统失稳转速、涡动比、临界转速及其分布以及系统阻尼特性的影响。发现在该系统中，存在着系统稳定运行的薄弱环节，当轴承组合形式、间隙比及宽径比产生变化时，系统的失稳转速也将产生变化，并表现出不同的阻尼特性。提出了用最小对数衰减率衡量系统跨越临界转速的能力，用涡动比判断哪个子系统首先失稳。
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  使用高阶覆盖位移函数的数值流形方法及其应力精度的改善

  蔡永昌;张湘伟

  . 2000, 36(9): 20-25.

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  讨论了数值流形方法使用高阶覆盖位移函数时权函数、位移函数的选择和位移边界条件的处理。对该方法得到的高精度位移解，利用滑动最小二乘法在全域上构造位移近似函数，得到了与位移解一样连续的应力解。算例结果表明，理论和方法是正确、有效的。
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  面向寿命的级进并行设计的数学模型

  林建平;王豪行;阮雪榆

  . 2000, 36(9): 26-28.

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  级进冲模是制造业最精密的重要工艺装备之一，并行工程师先进制造技术领域是重要研究方向。面向寿命的级进冲模并行设计是力图使级进冲模各工序模具子结构的寿命趋于一致。实现最低成本条件下，使所设计的级进冲模达到要求的使用寿命。运用实变函数中的Lebesgue测度和Lebesgue积分的概念，结合面向寿命的级进冲模并行设计的特点，建立了面向寿命的级进冲模并行设计数学模型－模具子结构的Lebesgue测度和Lebesgue积分，提出了级进冲模结构与模具子结构关系的一般数学表达式。为面向寿命的级进冲模并行CAD技术的开发提供了理论基础和指导思想。同时也为面向知识的模具CAD技术开发提供了借鉴。
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  异种耐热钢焊接接头低塑性蠕变失效力学因素的研究

  史春元;杨德新;陈字刚;田锡唐

  . 2000, 36(9): 29-32.

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  用有限元法计算了异种耐热钢接头邻近焊缝界面低强度材料区的蠕变应变分布，建立了蠕变拘束区（CRZ）应力三轴度（σ(av)/σ）与蠕变应变速率的比值（εw/εb）之间的数学关系模型，并通过蠕变断裂试验证明了数学模型的正确性。理论分析和试验结果表明，焊缝界面低强度材料蠕变拘束区的应力三轴度是接头发生低塑性蠕变失效的主要力学因素。
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  冗余机械臂运动奇异性分析

  丑武胜;吴忠;王田苗;张启先

  . 2000, 36(9): 33-36.

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  作为冗余机械臂结构设计和控制算法设计的理论基础，本文对机械臂的运动奇异性问题进行了分析。引入了冗余机械臂零运动微分动力系统的概念，根据非线性奇异性理论，研究了冗余机械臂奇异状态的局部拓扑性质及可回避性，提出了一种冗余机械臂系统奇异状态类型及可回避性的新方法，其结果适用于任意冗余的机械臂系统。
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  基于弧焊温度场正面信息的熔透控制——三维温度场熔透解析模型及验证

  李亮玉;陈树君;殷树言

  . 2000, 36(9): 37-40.

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  应用累积原理和镜像法建立了电弧热源为高斯分布、工件为有限尺寸的三维焊接温度场解析表达式，并介绍了利用这个解析式和获取得正面温度场信息来推断背面熔透的方法，通过试验验证了这个解析模型的有效性，为后续基于正面温度场信息进行背面熔透成形的实时控制打下基础。
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  热型连铸Al单晶线材的组织演化过程研究

  丁雨田;许广济;阎威武;戴雷;杨守杰

  . 2000, 36(9): 41-43.

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  分析了在热型连铸过程中纯Al单晶组织的演化过程。提出热型连铸铸锭的单晶组织演化经历了3个阶段，不同阶段中有不同的晶体生长机制在起作用。工艺参数对铸锭单晶组织演化过程的影响是通过影响液固界面的形状而起作用的。
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  陶瓷液压阀的应力计算及分析

  刘文艳;胡国清

  . 2000, 36(9): 44-47.

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  通过试验，采用等离子弧喷涂法在液压阀的内壁上喷涂Al2O3陶瓷。并对阀体在流体压力作用下建立流体层、陶瓷层和基体层的数学模型并进行计算机仿真，得出各层应力分布规律，为研究和设计陶瓷液压阀奠定基础。
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  非均质焊接接头断裂行为预测研究

  荆洪阳;霍立兴;张玉凤;徐德录

  . 2000, 36(9): 48-51.

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  基于局部法定量研究了焊接接头中强度匹配、试样几何形式对接头断裂行为的影响。首先由标准三点弯曲试样的断裂韧度值，得出反映材料脆性断裂的控制参量，再根据该参量对不同接头强度匹配下三点弯曲和双边裂纹拉伸试样的断裂行为进行了定量预测，当考虑由于延性裂纹扩展所造成的应力升高后，其结果与试验结果相当吻合。表明局部法能很好地描述材料的断裂行为。
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  灰铸铁非平衡凝固过程的微观数值模拟

  张云鹏;陈铮;苏俊义

  . 2000, 36(9): 52-54.

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  根据灰铸铁非平衡凝固过程的特点，提出了数值模拟其凝固组织的一套方法，其中主要包括奥氏体枝晶生长过程体积分数的计算以及晶粒接触因素的处理。该方法经以样杯中浇注的试块为对象进行试验验证，模拟得到的冷却曲线、奥氏体体积分数及共晶团体积粒子数均与实测结果取得了较好的一致。
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  有源强化传热控制薄板焊接压曲变形的研究

  姚君山;张彦华;张崇显;郭德伦

  . 2000, 36(9): 55-60.

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  针对薄板构件焊接过程中压曲变形发生的力学机理，提出有源强化传热效应控制焊接压曲变形。应用数值方法研究了有源强化传热条件下的焊接温度场演变、分布及主要影响因素，为科学利用有源强化焊接传热效应提供了依据。研究表明，有源强化传热导致焊接温度场发生畸变，进而改变焊缝区压缩塑性应变量的大小与分布，从而达到有效地控制焊接应力与变形的目的。
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  基于快速成形的生物制造工程研究

  吴永辉;李涤尘;卢秉恒;王臻

  . 2000, 36(9): 61-64.

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  根据对仿生制造发展的认识，重新定义了仿生制造的概念，提出了生物制造和生物制造工程的概念，并将其实施途径分为内控法和外控法两大类。基于迅速发展的RP技术和生物医学技术，从全新的角度提出了生物制造实施的新途径——基于RP的生物活性生物制造方法，论述了此技术的理论基础和实施手段。理论上该方法可以制造任意形状的生物活性结构，例如：某个生物活性骨质机器零件，甚至整台机器。
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  差动往复式微型电火花加工装置的研究

  赵万生;刘维东;王振龙;狄士春;孟庆国

  . 2000, 36(9): 65-68.

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  针对电火花加工技术的特点及超声波电动机驱动技术的特性，研制了基于线性步进式超声波电动机的差动往复式微型电火花加工装置，分析了该装置地工作原理，提出了电极差动往复式移动的驱动控制方法，实现了电极的差动往复式进给。该装置的外形尺寸为45mm×20mm×40mm。试验结果表明，该装置适合小孔电火花加工。
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  逆形径向轴封的概念及机理研究

  陈国定

  . 2000, 36(9): 69-71.

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  提出了逆形径向轴封的概念，分析了两种基本的逆形径向轴封模型的密封能力。研究的目的在于分析逆形径向轴封的硬密封唇尖曲率半径、硬密封唇边前后角等硬密封唇结构参数，以及密封流体压力等工况条件对密封摩擦副接触区域压力分布的影响，并和传统旋转向轴封相比较。结果表明，逆形径向轴封不仅在密封接触区上产生非对称压力分布，而且具有较之传统径向轴封更好的密封力学性能。如果合理地设计硬密封唇结构，逆形径向轴封完全具备了实现旋转动密封的能力。在进一步工作、尤其是试验工作的支持下，逆形径向轴封的工业应用前景是良好的。
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  双阀并联电液位置控制系统研究

  金波;朱世强;张光琼;林建亚

  . 2000, 36(9): 72-75.

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  讨论了一类电液位置控制系统，它由一个可连续调节流量的小流量阀和一个开关型的大流量阀并联组成。对其稳定性条件、位置控制性能等进行了分析，并以比例阀和开关阀并联系统为例，说明此类系统成本低廉，避免运用昂贵的大流量电液伺服阀，特别适用于那些需要快速定位，定位精度高，并且工作时仅在小范围内需要调整的电液位置控制系统。
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  莫来石基复合陶瓷高温摩擦表面粘附机理的研究

  谭业发;王耀华;徐燕申;于爱兵

  . 2000, 36(9): 76-82.

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  研究莫来石基复合陶瓷（ZTM、ZTM/Al）与氧化钇稳定氧化锆（TZP）陶瓷构成的摩擦副，在干摩滑动条件下，ZTM、ZTM/Al陶瓷的磨损率随环境温度的升高而逐渐降低，其摩擦表面可生成粘附保护层并出现负磨损现象。ZTM、ZTM/Al陶瓷高温摩擦表面产生粘附保护层的主要机理是对偶件TZP陶瓷中的Zr原子或磨屑向其摩擦表面扩散和吸附的结果。详细分析这种Zr原子表面扩散转移地主要影响因素，以及磨屑在摩擦表面的物理吸附和化学吸附的机理，得出了“ZTM、ZTM/Al摩擦表面粘附层的形成，其实质是由‘被动受磨’向‘主动抗磨’的机制转变”的结论，并展望了该抗磨机理的工程应用前景。
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  基于遗传算法和Boltzman机混合策略的半主动悬架连续模糊控制器

  王世明;王孙安;李天石

  . 2000, 36(9): 83-85.

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  根据现有的用于汽车半主动悬架减振器阻尼控制的模糊控制器存在的问题，提出了一种基于遗传算法和Boltzman机混合策略的模糊控制算法，该算法能对模糊控制规则进行优化，并可保证控制系统的快速性和全局最优性。模拟试验结果表明：这种基于新算法的控制器能使汽车的平顺性得到有效的改善。
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  一种MIMO的柴油机模糊智能控制器和改进算法

  曹恒;孙宝元

  . 2000, 36(9): 86-90.

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  提出一种具有多输入和多输出（MIMO）结构，在线修正PID参数的柴油机模糊控制器和改进算法。在算法中建立了柴油机模糊PID控制器的三维模糊数学模型，提出用载荷和增压器进气流量作为新的模糊控制变量，并用模糊控制芯片F100实现了实时在线调整柴油机电子调速器PID参数。仿真结果和Z6135柴油机调速性能试验表明，模糊智能控制器可以实现实时多目标控制，改善调速器带载条件下的动态响应，实用可靠，适于工程应用。
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  基于生物遗传算法的FMS生产调度算法

  李郝林

  . 2000, 36(9): 91-93.

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  根据遗传算法，提出了一种FMS生产调度的新算法，该算法不仅适于FMS地静态调度问题，而且由于其计算复杂 性低、计算量少的特点，同样也适于FMS地动态调度问题，有效地为解决自动化生产系统的生产调度问题提供了新方法。
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  一种轴承圆锥滚子表面自动展开的新方法

  刘京诚;秦岚

  . 2000, 36(9): 94-97.

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  针对轴承圆锥滚子表面裂纹涡流自动检验仪中圆锥滚子表面展开这一关键问题，应用螺旋共轭轴理论，建立了一种快速、简便的数学模型；推导出圆锥滚子与展开轮之间啮合的数学表达式。得出展开轮螺旋曲面方程的精确解数学表达式。为轴承圆锥滚子表面裂纹自动检验仪展开机构的设计和圆锥滚子超精加工机床展开导轮机构的设计与修磨提供了几何模型和新的计算方法。
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  膜片弹簧离合器的非线性控制

  习纲;张建武;陈俐

  . 2000, 36(9): 98-102.

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  膜片弹簧的非线性弹性特性给汽车离合器的高精度自动控制带来困难。针对这类特性已知的非线性输入，根据广义能量原理和反函数定理设计非线性补偿器，从理论上证明了闭环控制回路的渐进稳定性。该补偿器应用于膜片弹簧离合器的自动控制，跟踪期望输出轴角速度。仿真表明，非线性控制器是渐进稳定的，跟踪品质明显优于线性控制器。
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  旋转机械故障的双相干谱特征及其识别

  杨江天;徐金梧;陈家骥;曾子平

  . 2000, 36(9): 103-106.

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  提出了基于双谱分析的旋转机械故障诊断新方法。利用双相干谱函数提取机械振动信号中由故障引起的非线性相位耦合，并且加以分析。通过对几种典型的旋转机械故障分析表明，双相干谱不仅能敏感地监测故障的出现，而且可以有效地识别各种不同的故障模式。
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  扁平绕带压力容器边缘应力研究

  朱瑞林

  . 2000, 36(9): 107-109.

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  研究了扁平绕带压力容器绕带层及其内筒的边缘应力，并与单层压力容器进行了对比。结果表明，在绕带层中不可能存在边缘应力；同时，由于绕带的细长结构和离散结构特性，其中的应力是均匀的和相互独立的；而与单层式压力容器相比，扁平绕带压力容器内筒边缘应力的分布范围较小。
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  基于小波包的遗传神经网络故障诊断系统研究

  刘贵立;张国英

  . 2000, 36(9): 110-112.

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  用遗传算法建立了汽机故障诊断地人工神经网络模型，以小波包分解技术获得的10个频段上的能量为网络的输入模式，对汽机常见的几种故障进行分类训练，并应用于待识别故障样本的识别计算，结果表明该方法在汽机故障诊断中是有效的。