2001年, 第37卷, 第2期　
刊出日期：2001-02-15

  

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论文
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  液压自由活塞发动机的发展历程及研究现状

  杨华勇;夏必忠;傅新

  . 2001, 37(2): 1-7.

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  介绍了液压自由活塞发动机的发展历程、工作原理、典型系统、研究现状及研发中的关键技术问题。
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  智能设计中的基因模型

  张向军;桂长林

  . 2001, 37(2): 8-11.

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  分析综述了智能设计的层次、研究现状和发展趋势，提出和研究了智能设计的知识模型，即符号模型、神经网络模型和基因模型，并对基因模型进行了重点阐述，进而对未来的研究提出展望。
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  EMR系统机器人工作空间与灵活性的分析

  黄献龙;梁斌;陈建新;吴宏鑫

  . 2001, 37(2): 12-16.

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  分析机器人的工作空间对于机器人的设计、规划及控制都具有重要的意义，然而多关节且关节角受限制的机器人工作空间难以描述，目前在机器人的实时规划和控制中仍然没有很好地解决。根据机器人的结构和任务特点，分别采用代数法和几何法分析了EMR系统机器人的工作空间和灵活性，其结果计算量少，可以用于机器人的实时规划和控制。
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  形状记忆合金驱动薄壁圆管扭转变形分析及试验研究

  何存富;金江;陶宝祺

  . 2001, 37(2): 17-21.

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  将预拉伸的形状记忆合金（Shape memory alloy，简称SMA）丝作为驱动器，缠绕并粘贴在薄壁圆管表面。加热SMA，当其发生相变时，会产生很大的恢复力，驱动圆管发生扭转变形。建立了粘有SMA丝应变驱动器的薄壁圆管的力学模型，分析了一个温度循环中，薄壁圆管受SMA驱动发生的压扭复合变形，给出了薄壁圆管扭转角与激励温度之间的关系。同时通过试验对理论结果进行了验证。
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  金属结合剂杯形小直径CBN砂轮端面磨削沟槽底面时砂轮的自锐效应

  阎秋生;庄司克雄;田中宪司

  . 2001, 37(2): 22-25，2.

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  金属结合剂杯形小直径CBN砂轮端面磨削沟槽底面时，砂轮磨削力不随砂轮累积磨削行程的增加而增大，已加工表面粗糙度Rz稳定在4μm以下，处于持续稳定的正常磨削状态。这缘于磨削过程中CBN砂轮的自锐（Self-dressing）效应，即在砂轮磨削的同时砂轮结合剂被连续地去除（CBN磨粒裸露体积增大），磨钝磨粒发生龟裂、破碎和脱落，不断产生新的磨粒切削刃，CBN磨粒切削刃密度保持动态稳定，砂轮维持在锋利状态。CBN砂轮自锐效应产生的机理是磨屑与冷却液形成的混合流体对砂轮结合剂产生冲击、冲刷和刻划作用产生了去除砂轮结合剂和梳理磨粒的效果。
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  矿用牙轮钻头的径向游隙对轴承寿命的影响

  卜长根;王成彪

  . 2001, 37(2): 26-29.

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  建立了适合于牙轮钻头轴承寿命计算的数学模型，从理论上阐述了非标准轴承设计径向游隙控制对轴承寿命影响的重要性，轴承径向游隙越大，寿命越短。钻头设计要优化轴承结构参数和径向游隙，以提高国产牙轮钻头的寿命。
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  滚动轴承故障特征的小波提取方法

  傅勤毅;章易程;应力军;李国顺

  . 2001, 37(2): 30-32，3.

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  分析了有故障的滚动轴承在运转中的振动信号特征，采用一种无频带错位的小波包算法进行滚动轴承的故障特征信号提取，清晰地刻画出轴承故障冲击的特征函数，通过试验证明了该方法的有效性，且具有很高的信噪比。
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  冲压成形CAE技术中接触摩擦计算的新方法

  钟志华;李光耀

  . 2001, 37(2): 33-37.

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  以显式有限元仿真技术为背景，讨论冲压成形中模具与工件接触摩擦界面的计算问题，提出了一种新的接触界面计算方法，并应用非线性摩擦定律来计算作用在工件上的摩擦力。为避免用于计算接触力的罚函数法中的罚因子影响显式仿真算法的稳定性，采用了局部质量密度因子来抵消罚因子的负面影响。仿真计算实例结果验证了本方法的正确性以及在可靠性和计算速度方面的明显提高。
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  基于测量数据反演并联机床非线性位姿误差模型

  余晓流;王启义;赵明扬;房立金

  . 2001, 37(2): 38-42.

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  利用最小二乘技术识别模型参数，将非线性问题作线性化处理，提出了一种基于测量数据反演非线性误差模型的建模方法。结合算例，指出了此类模型设计应注意的问题。五轴并联机床约束机构误差模型仿真结果表明，由此得到的误差模型精度高。利用所得模型对机床位姿进行补偿，即可提高机床沿该位姿方向的定位精度。
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  宝钢2050mm轧机组合轴承载荷特性的边界元法解析及试验研究

  黄庆学;申光宪;陈占福;束学道;史荣;赵宏伟;陈步权

  . 2001, 37(2): 43-47.

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  利用三维接触问题的边界元法对宝钢2050mm精轧机工作辊组合轴承载荷分布进行了全面研究，给出了分析计算轧机多列滚动轴承载荷分布的新方法，该方法与试验结果有很好的一致性。
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  工作流系统模型的建立及其可靠性的评价

  林晖;赵泽超;张优云

  . 2001, 37(2): 48-54.

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  复杂产品的设计、制造及销售是高度复杂的工作流程，且流程具有极大的不确定性，这就要求工作流管理系统有较大的柔性。动态的、分布式的以及智能化的工作流是支持复杂流程管理的最佳选择，但这样的工作流却引起系统的不确定性，因此，必须给出工作流的可靠性评价。建立了工作流结构的数学模型；提供了计算系统资源耗费及流程不确定性的方法；对包含‘环’结构的系统，该法实现对‘环’的提取，以便于资源耗费的计算；随后给出了可靠性评价方案；对一工程实例进行了详细的分析。
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  齿轮整体误差测量过程的平差效应

  段振云;金嘉琦;郑鹏;单光坤

  . 2001, 37(2): 55-57.

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  提出整体误差测量过程存在“平差效应”，其实质为曲率干涉。试验验证渐开线齿轮凸齿形上确实存在局部凹状。给出了整体误差测量发生平差效应的解析条件，得出相关结论。
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  滚道控制理论与滚动体姿态角的确定

  丁长安;周福章;朱均;张雷

  . 2001, 37(2): 58-61，6.

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  滚道控制理论用于求解滚动体姿态角，该理论存在着一些不足，基于这一理论，人们对姿态角并不能得到一个清晰的认识。通过对球轴承滚动体平衡条件的分析，建立了新的姿态角计算方法，与滚道控制理论相比，新的方法能够适用于高、中、低各种转速，由于源于力学分析，因而计算比较合理，举出的算例有助于人们对姿态角这一原本较难处理的动力学参数有一个较全面的了解。
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  焊接变形实时测量系统的建立与应用

  蔡志鹏;鹿安理;施光凯;赵海燕;史清宇

  . 2001, 37(2): 62-65.

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  通过屏蔽掉焊接条件下的强烈干扰，利用高性能的电子元器件，建立了一套焊接变形实时测量系统。利用该系统同时测量出焊缝高温区一点的横、纵向位移，得到该点在焊接过程中的运动轨迹。该系统还在实际焊接构件的变形控制中得到应用。
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  连铸板坯的粘弹性板模型及鼓肚变形分析

  王忠民;刘宏昭;杨拉道;闫瑞河

  . 2001, 37(2): 66-69.

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  从坯壳材料的粘弹性（Maxwell模型）畸变关系和弹性体变关系出发，建立了连铸板坯鼓肚变形的粘弹性薄板计算模型。根据弹性－粘弹性的相应原理，得到了板坯鼓肚变形的解析解。与宝钢板坯连铸机鼓肚变形的设计公式及现有的其他公式相比，该解包含有弹性变形、粘性变形和弹性、粘性的耦合变形，能求出在任一时刻板坯内任一点的弯曲变形及鼓肚变形，并讨论了材料的松弛时间对板坯鼓肚变形的影响。
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  摇摆式凸轮轴数控磨削插补算法及控制策略研究

  贾振元;郭东明;傅南红;王振国;郭丽莎

  . 2001, 37(2): 70-73.

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  根据摇摆式凸轮磨削运动几何原理，提出了一种多约束凸轮轴凸轮型线数控磨削插补技术，建立了以凸轮矢角θ为参变量的插补算法模型。给出了插补过程与实时伺服相分离的前后台式控制策略思想，并验证了插补算法的精度和效率，为研制摇摆式凸轮轴数控磨床提供了理论参考。
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  用有限元法分析焊接变压器的三维磁场

  赵海燕;史耀武;鹿安理;吴苏

  . 2001, 37(2): 74-78.

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  用三维有限元法分析了焊接变压器的磁场分布和损耗分布，计算了其性能参数，并与试验结果进行了比较。数值模拟是分析和设计焊接变压器的有效手段，可作为进一步焊机优化设计的基础。
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  神经网络在直接力矩控制中的研究及应用

  徐中;刘晓冰;孙伟;葛斌;朱华

  . 2001, 37(2): 79-82.

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  提出了利用多层神经网络取代传统开关状态选择器在感应电动机直接力矩中的控制以获得最优的开关状态量的方法。利用MATLAB/MULINK软件做的直接力矩控制的仿真系统包括感应电动机、逆变器开关、触发电路和控制电路。在选定了代表开关状态选择器的最优神经网络后，设计了神经网络结构图并进行了验证。为了确定神经网络的可靠性和稳定性，将其作为直接力矩控制系统的一部分进行了仿真试验，结果表明神经网络直接力矩控制系统优于传统的直接力矩控制系统。
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  油气两相流工况下汽车发动机轴承气蚀磨损的模拟试验研究

  安琦;Priest M;Taylor C M

  . 2001, 37(2): 83-86，9.

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  采用超声振动原理建立了一台汽车发动机滑动轴承模拟气蚀试验装置。试验研究了空气混入滑动轴承后对其气蚀磨损的影响。通过大量试验研究结果的分析比较，发现空气的混入会使滑动轴承的气蚀磨损降低，且含气率越高这种影响作用越明显。并依据这一新发现对传统的空气蚀理论进行了重新分析与解释。
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  圆环面刀具五坐标数控加工复杂曲面优化刀位算法

  倪炎榕;马登哲;张洪;郭静萍

  . 2001, 37(2): 87-91.

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  本文分析了圆环面刀具的特点，提出了一种针对圆环面刀具的五坐标数控宽行加工复杂曲面的刀位计算方法。该算法把曲面离散为点，从宏观范围考察瞬时刀位下刀具和型面的接触误差分布，并按宏观曲率吻合原则对刀位进行调整优化，实现了宽行线接触加工。通过对叶片曲面试算证明了该算法准确。用本算法对UGⅡ软件给出的刀位进行了评估，证明其刀位不是优化的。
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  超低比转速高速离心泵设计计算系统

  朱祖超;陈鹰

  . 2001, 37(2): 92-95.

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  提出了超低比转速高速离心泵的设计计算系统SHPD，该系统采用一维以效率和稳定性为目标函数的优化设计、准三维S 1流面流动分析校核的设计步骤，实现了设计过程的计算机化，缩短了设计计算时间。同时能对所设计离心泵的扬程－流量和效率－流量曲线进行预测和动态显示。设计实例的水力试验和工业应用表明，该设计计算系统合理可行。
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  确定曲面闭域形体边界数据结构的一种新方法

  魏洪钦;贺敬良;王小椿;吴序堂

  . 2001, 37(2): 96-99.

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  提出了一种处理曲面域形体边界数据结构的新方法——局部坐标相关的基于粘合的商集方法，并从理论及生产实际中验证了该方法的正确性，该方法已应用到自己开发的系统中。
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  斜齿轮副动态特性对支承结构参数的灵敏度

  魏兵

  . 2001, 37(2): 100-104.

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  针对斜齿轮副动特性的灵敏度问题，考虑轴和轴承的柔性以及由于轮齿啮合而产生的横向运动、扭转运动、轴向运动与旋转（摆动）运动间的动态耦合的影响，建立了斜齿轮传动系统的动力学模型，推导了固有频率及动态啮合挠度相对于斜齿轮副支承结构参数的灵敏度计算公式，并给出了实例。这一方法可用于斜齿轮传动系统的动态优化设计及改进设计。
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  薄板成形中变压边力优化设计方法

  包友霞;徐伟力;刘罡;林忠钦

  . 2001, 37(2): 105-109.

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  变压边力的最大优点是可以根据成形过程不同阶段的变形特点来设置不同压边力，从而可以充分利用板料的成形性能，然而如何设计变压边力的形式及大小一直未成定论。T. Ohata提出的基于网格法和单纯形法的混合算法在求解约束问题时存在解的可行性和有效性问题，针对这种不足提出一种改进的混合优化算法，使之适合求解非线性约束优化问题，并将这种改进的优化算法与薄板成形数值仿真软件相结合，提出应用优化理论和数值仿真来确定薄板成形中的变压边力设计方法。将这种方法应用到一球头柱形杯零件的变压边力方案设计时，大大减小了零件局部最大减薄量，改善了零件的总体质量。