2001年, 第37卷, 第11期　
刊出日期：2001-11-15

  

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  应变疲劳可靠性分析的现状及展望

  赵永翔

  . 2001, 37(11): 1-6.

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  未来是应用塑性变形知识解决结构失效问题的时代，应变疲劳可靠性分析是其中重要问题之一，它在90年代才引起注意，文献很少。现有方法假设Coffin-Manson循环应变—寿命（CSL）关系中的疲劳强度和塑性系数为独立随机变量，强度和塑性指数为常数，实际上它们都是拟合试验数据的相关随机变量。因此，只适于缺乏试验数据时的近似分析。试验揭示了材料的循环应力一应变（CSS）响应存在很大分散性。考虑这一分散性和CSL与CSS关系中材料常数的相关性，建立新的方法是未来值得研究的基础课题。建立考虑平均应变/应力影响和多轴方法，使之应用于工程实践是值得进一步研究的重要课题。
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  主动磁轴承转子系统动力学特性的研究

  汪希平;朱礼进;于良;王文;王小静;张直明;万金贵

  . 2001, 37(11): 7-12.

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  以电磁轴承支承下的高速转子系统为分析对象，以传统的转子动力学分析理论和方法为基础，结合电磁轴承系统分析理论和方法，研究电磁轴承支承条件下转子系统的动力学特性。应用基于系统传递函数的刚度、阴尼特性分析理论和方法，建立用于分析电磁轴承转子系统动力学特性的理论和方法。并对一个实用型150m3制氧透平膨胀机样机的研制和试验进行指导和结果验证。
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  基于功能分解的机械产品概念设计

  曹东兴;檀润华;苑彩云;张建军

  . 2001, 37(11): 13-17.

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  工程设计问题常采用功能分解，功能分解的核心是采用了功率键合图，通过分析工程系统功能关系确立待设计系统物理参数；根据系统中能量传递建立系统转换模型，并将该模型转化为功能参数转换矩阵，通过附加约束推理出功能方法树；建立系统匹配元件库，给出评估因素，确定匹配关系，并结合专用塑料盒封切机传动系统设计讨论软件自动生成功能方法树，产生多个设计方案及方案评估的关键技术。
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  齿轮传动啮合效率计算方法的研究

  姚建初;陈义保;周济;余俊

  . 2001, 37(11): 18-21，2.

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  研究了齿轮传动中啮合效率的计算方法，推导出渐开线圆柱齿轮内外啮合传动的效率函数，证明了效率函数在啮合区间的连续性。基于连续函数积分中值定理，定义了齿轮传动啮合效率的积分形式，通过积分运算得到了渐开线内外齿轮啮合效率的计算公式，并从理论上证明了效率公式的正确性。结合数据计算结果的图表分析，进一步验证了效率公式的有效性。
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  对称型梯度功能陶瓷材料的非定常热应力

  赵军;艾兴;邓建新;张建华;黄传真

  . 2001, 37(11): 22-27.

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  采用摄动法推导出对称型梯度功能材料平板的一维非定常温度场及非定常热应力场的解析表达式，对氧化铝/(W， Ti)C系对称型梯度功能陶瓷平板表面冷却及加热过程中的非定常温度场及非定常热应力场进行了计算。讨论了提高陶瓷刀具材料抗热震性的方法即采用梯度功能陶瓷刀具材料，并结合断续车削试验进行了验证。
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  脉冲放电截止热疲劳裂纹的亚临界扩展

  高展殿;李慧;付宇明;白象忠

  . 2001, 37(11): 28-31.

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  对3Cr2W8V模具热疲劳裂纹进行脉冲放电，裂纹尖端熔化形成焊点，使裂尖钝化，阻止了热疲劳裂纹的亚临界扩展。脉冲放电能使裂尖处的组织和性能发生有利的变化，显著地提高裂尖处裂纹萌生所需的能量和扩展功，截止了亚临界裂纹的继续扩展。
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  以R6为基础的概率安全等级评定技术和方法

  左尚志;钟群鹏

  . 2001, 37(11): 32-35.

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  综合考虑材料、缺陷和应力的有机联系，并考虑R6安全评定参数的不确定性，提出以失效率为指标进行概率安全等级评定的思路；选择第二水平法计算失效率，并提出收敛速度快、精度高的“三阶段法”对复杂目标函数进行数学规划，解决了将R6概率化的技术关键；结合压力管道，推荐了概率安全等级评定方法。
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  基于MODM模型的曲面NC加工刀轨行距计算

  单岩;谭建荣

  . 2001, 37(11): 36-41.

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  提出基于MODM的曲面NC加工刀轨行距计算理论与方法。针对新的刀轨行距换算原理提出确定基本单元行距换算系数的方法，把对相邻刀轨间的相关区域整体性质的考察转化为对有限个基本单元行距换算系数的考察，消除了现有方法中的采样特征，提高了对残余高度控制的可靠性，使计算过程得到简化。另外还设计了一个递归优化过程以减少刀轨生成数量，提高加工效率。
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  3-RRR型数控回转台的精度分析

  曾宪菁;黄田;曾子平

  . 2001, 37(11): 42-45.

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  研究3-RRR数控回转台的精度分析问题。利用空间矢量链分析法构造零部件制造误差与动角台位姿误差的映射关系，建立相应的精度分析概率模型；在此基础上对设定零部件加工精度等级后的动角台位姿进行误差估计和灵敏度分析。研究成果为合理确定零部件尺寸和形位公差及其加工装配工艺的制定提供了理论依据。
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  超磁致伸缩材料微位移执行器的设计理论及方法

  贾振元;杨兴;郭东明;侯璐景

  . 2001, 37(11): 46-49.

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  超磁致伸缩材料是一种新型的功能材料，其微位移执行器的设计理论和方法具有特殊性。分析了超磁致伸缩材料的工作特性，给出了超磁致伸缩微位移执行器的原型。在此基础上，建立了执行器的微位移传递机构、磁路、驱动线圈及其冷却等几个关键部分的数学模型，并提出其设计理论和方法。同时，采用上述理论和方法研制了超磁致伸缩微位移执行器样机，通过试验验证了其正确性和实用性。
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  液压挖掘机全局功率匹配与协调控制

  彭天好;杨华勇;傅新

  . 2001, 37(11): 50-53.

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  研究了发动机—泵和泵—负载两个环节实现局部功率匹配的原理和方法，分析了现有液压挖掘机两个环节之间不能实现功率匹配与协调的原因，提出了液压挖掘机全局功率匹配与协调的原理与方法，并给出了实现方案。这项研究对于设计液压挖掘机新型节能控制系统，提高生产效率，具有较大意义；对于其他行走工程机械也具有参考和借鉴作用。
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  斗轮机智能控制技术研究

  员超;宋量量;李光平;张阳天;奚海蛟;应光伟

  . 2001, 37(11): 54-57.

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  将工业控制技术、现场总线技术、机器人技术应用于大型散料输送装备——斗轮堆取料机的控制系统。有针对性地对现有国产斗轮机控制系统进行改造，建立了具有自适应能力的、可实现遥操作和远程临近服务的斗轮机控制系统。提出了一种实用的等量取料规划算法，开发了斗轮机工业控制组态软件。实践证明，该项研究与国际当前水平相比是先进的。
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  多轴数控机床几何误差的软件补偿技术

  张虎;周云飞;唐小琦;陈吉红;师汉民

  . 2001, 37(11): 58-61，7.

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  论述了在“华中Ⅰ型”数控系统中开发的数控机床几何误差的软件补偿技术。分析了个轴的误差元通过运动链传播的建模问题和其对切削刀具在机床工作空间中的姿态误差的影响；建立了机床结构的每个误差元和切削刀具相对工件位置误差相联系的通用数学模型；采用激光干涉仪直接测量的方法来获取误差模型中各个误差元参数，提出了一种测量机床运动部件滚摆角的新方法；测量点的误差参数被存储在计算机内，在测量点之间采用线性插值来获得补偿点的误差参数。数控系统每8ms中断一次，读取与补偿点相关的位移和转动误差参数以及刀具的参数，利用误差模型计算刀具相对工件的误差在各个运动轴上的误差分量，该误差分量被数控系统叠加到各运动轴的指令位移上，使各个运动轴产生附加的运动，从而实现数控机床几何误差的软件补偿。对比试验表明该补偿技术能使数控机床的几何误差减小70%。
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  基于小样本的车身装配尺寸质量动态高精度评价方法

  林忠钦;连军;倪军;来新民;陈关龙

  . 2001, 37(11): 62-65.

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  汽车车身的装配质量是反映汽车整体生产水平的关键要素，白车身装配精度直接影响到整车的外观、密封性及空气动力学特性。目前国内汽车车身制造中存在大批量生产、小样本检测的特点，对白车身装配尺寸质量难以给出及时准确的评价。针对这种情况，提出一种应用经验贝叶斯理论，基于小样本检测对车身装配尺寸质量进行评价的方法。该方法充分利用历史稳定生产状态的数据，综合当前的小样本检测信息，对产品尺寸质量进行准确的估计，同时能够实现对车身尺寸质量及时有效的动态监测，为装配尺寸偏差的及时发现和控制提供了依据。给出了一个白车身测量数据的计算实例。仿真计算和实际应用表明，提出的方法是非常有效的。
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  永磁齿轮传动力矩计算方法研究

  赵韩;杨志轶;田杰

  . 2001, 37(11): 66-70.

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  基于磁性能分析计算的复杂性，提出了一种计算永磁齿轮传动力矩的有效方法。根据永磁体等效电流模型理论，建立了径向磁化永磁齿轮传动机构传动力矩的三维计算数学模型，并采用三维有限元法对模型进行了理论验证。结果表明建立的传动力矩数学模型是正确的，非常适用于永磁齿轮结构参数分析与优化设计。
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  机器辐射声场的组合边界点法分析和试验研究

  王秀峰;陈心昭;刘钊

  . 2001, 37(11): 71-74.

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  将组合边界点法应用于声辐射问题的分析计算，通过对模拟车床主轴箱辐射声场的组合边界点法分析、试验测试结果以及与分布源边界点法分析结果的对比，证实了组合边界法是一种准确、快速的结构振动声辐射问题计算方法。
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  基于层次模型的多工况下大型复杂结构的截面优化

  王英杰;刘才

  . 2001, 37(11): 75-77，8.

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  根据大型复杂结构的特点，将约束函数分为局部约束和全局约束，提出了一种用于约束函数处理的简化方法。该方法是利用约束违反程序系数将约束函数归一化，并形成统一约束函数，然后用相对差商法求解经过简化后的数学模型。通过对结构优化算例的计算，说明该方法可大幅度提高计算效率。
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  含粘性阻尼器的机械结构系统根轨迹分岔问题

  刘晓平;杨秉根

  . 2001, 37(11): 78-80.

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  对受粘性阻尼器控制的机械结构系统进行了根轨迹分析，着重研究了根轨迹分岔现象。指出当粘性阻尼器位于机械结构的某些点处时，随着阻尼系数（控制增益）的增大，系统的某两条完整的根轨迹曲线可能会越来越靠近，相遇后又是相互分离。根轨迹的这种分岔现象对于确定阻尼器的安放位置及阻尼系数有重要的参考价值。通过对轴向移动弦结构系统进行算例分析，进一步研究了机械结构系统根轨迹特点及根轨迹分岔问题。
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  波控短路过渡CO2焊接恒频自适应控制系统

  朱志明;吴文楷;罗小峰

  . 2001, 37(11): 81-84.

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  针对短路过渡CO2焊接工艺的特殊性，基于熔滴与熔池短路阶段电源输出回路电阻的变化特征，确定了有利于消除瞬时短路及提高熔滴过渡规则性的焊接电源输出电流波形。在对短路过渡频率及焊丝伸出长度进行实时检测的基础上，采用MC68HC11A1单片机为主控CPU，建立了焊丝伸出长度变化前馈补偿一短路过渡频率负反馈控制的波控短路过渡CO2焊接恒频自适应控制系统，以提高焊接工艺过程的稳定性、抑制焊丝伸出长度变化对焊接工艺过程的扰动。
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  铸件缺陷分析专家系统的研究

  张立光;熊守美;吴浚郊

  . 2001, 37(11): 85-88.

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  将专家系统理论与数据库技术相结合，以国际铸造技术协会国际委员会CIATF的铸件缺陷分类体系为基础，开发了一套铸件缺陷分析专家系统。该系统以示意图和缺陷图片等作为识别向导，通过友好的用户界面可实现7大类、112种铸件缺陷的识别，进行缺陷原因诊断并提出防止铸造缺陷的对策建议；利用知识获取和系统维护模块，可以维护和扩充系统知识，不断完善系统，使其更加符合各企业的实际情况。
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  挤压铸造高速钢辊环的研究和应用

  符寒光;邢建东

  . 2001, 37(11): 89-91.

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  针对高速钢辊环静态铸造条件下组织疏松、使用寿命短、离心铸造条件下易产生偏析，研究了挤压铸造对高速钢辊环力学性能和物理性能的影响。研究结果表明：挤压铸造高速钢辊环具有组织致密、元素偏析轻、硬度高、硬度均匀等特点，应用于工业生产，其使用寿命明显优于高镍铬无限冷硬铸铁辊环。
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  板条多点成形中曲率分布及回弹控制的研究

  李淑慧;林忠钦;李明哲

  . 2001, 37(11): 92-95.

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  分析了板条在整体模具成形与多点成形过程中的受力状态，指出整体模具成形和多点成形的实质均为多点弯曲成形；通过有限元分析揭示了采用不同成形方式，如：多点模具成形、多点压机成形和整体模具成形时，板条柱面弯曲曲率分布及回弹规律，从而提出了有效抑制回弹及均布曲率的反复多点成形方法；利用有限元法对反复成形抑制回弹的机理进行了分析，考查了反复成形次数对曲率分布及回弹控制的影响。
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  超音速火焰喷涂涂层特性研究

  王志平;董祖珏;霍树斌;李丽;王刚

  . 2001, 37(11): 96-98.

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  研究分析了WC-Co和NiCrBSI两种超音速火焰喷涂涂层的内聚结合强度、残余应力、显微组织结构、孔隙率、显微硬度和耐磨性能。对热喷涂涂层残余应力的测试与分析采用了改进的Almen试验方法，并测得了客观的涂层残余应力及其与涂层厚度和喷涂工艺的关系。应用单摆冲击划痕试验法测得了热喷涂涂层内聚结合强度。
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  WC颗料增强铁基复合材料辊环的研究

  宋延沛;李秉哲;王文焱;谢敬佩;朱景芝

  . 2001, 37(11): 99-102.

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  通过力学性能测试、机械加工试验、光镜分析、SEM分析、能谱分析及X衍射分析，研究了外径165mm、内径80mm、高65mm和复合材料表层18～25mm的WCp/Fe-C复合材料辊环的力学性能、微观组织、冶金反应及机械加工性能。结果表明：离心铸造制备的复合材料辊环的冲击韧度aK达到5～6J/cm2，复合材料表层和基体硬度分别达到63～65HRC和50～55HRC，复合材料层中WCp所占体积分数约60%，组织为M+A+WCp+MC，WC颗料表面被高温铁水局部熔解，甚至解体，原位自生成微小颗料状WC结晶体，远离WC颗料处析出有含W、Fe、Cr、Mo元素的细小复式碳化物。由于WC颗料部分熔解、扩散，使复合材料层和基体被不同程度合金化。采用离心铸造制备的WCp/fe-C复合材料辊环的机械加工性能是可以接受的。
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  计算机模拟技术在错位散斑干涉法中的应用

  郭广平

  . 2001, 37(11): 103-105.

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  建立了电子错位散斑干涉法成像的数学模型，编制了计算机模拟软件，可以模拟不同系统设置和不同变形情况下的干涉条纹图。用该软件研究了错位量大小对条纹图的影响，得到了与经典的“位移梯度”理论不完全相符的结果。理论分析和试验结果都证明了计算机模拟的正确性，并由此提出了条纹图解释的“对点位移差”理论。本研究工作对电子错位散斑干涉无损检测系统的设计和检测结果的分析有很好的应用价值。
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  双包络蜗杆副的载荷分布研究

  赵丽杰;顾立志;曹立文

  . 2001, 37(11): 106-109.

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  给出了确定双包络蜗杆传动副沿蜗杆螺纹面和蜗轮轮齿瞬时接触线载荷分布的方法，研究了蜗杆螺纹面和蜗轮齿面弯曲变形、剪切变形、接触变形及蜗杆轴向变形。采用数值分析和迭代技术对确定载荷分布的积分公式进行求解。分别计算了传统蜗杆副和新型蜗杆副的载荷分布，同时分析了各因素对载荷分布的影响。