机械工程学报

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雷源忠;丁汉;雒建斌

. 2002, 38(11): 1-6.

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论述了计算机制造技术在国民经济中的重要地位、发展现状、趋势和特点，以及所面临的机遇和挑战。结合计算机中关键组件生产——硬盘驱动器制造和芯片后封装的特点对计算机制造中的两大科学技术：界面行为与控制、运动控制与精度进行了简要论述，指明了当前亟待解决的科学技术问题。

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压缩空气动力汽车的研究与发展

陈鹰;许宏;陶国良;王宣银;刘昊;贾光政

. 2002, 38(11): 7-11.

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在对多种替代燃料汽车和电动汽车进行比较综述的基础上，介绍了压缩空气动力汽车的工作原理、结构特点和性能特性。从能量利用的角度分析了压缩空气动力汽车的效率问题和可行性，比较了压缩空气动力能源与电池能源、燃料能源的特性，并与目前最为看好的氢燃料电池电动汽车的多种特性进行了全面的对比。结合浙江大学所开展的初步研究工作，指出了压缩空气动力汽车项目需进行的主要研究内容，认为压缩空气动力汽车是一种真正“零污染”的、有广阔市场前景的新概念的“绿色汽车”。

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脉冲MIG焊熔滴过渡控制的新进展

杨运强;李俊岳;张晓囡;李桓;范荣焕;杨立军

. 2002, 38(11): 12-16.

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介绍脉冲MIG焊（熔化极惰性气体保护焊）熔滴过渡控制的发展现状，分析了现有控制法存在的局限性，阐述一种最新的控制法—熔滴过渡光谱控制法的原理、优越性及其进展。指出这方面的发展趋势。电弧光谱信号在反映脉冲MIG焊熔滴过渡方面有很大的优越性，其信号品质和灵敏度远胜过以往的信号。相应的光谱控制法已在实验室成功地实现了脉冲MIG焊1峰0基的精确控制，并可能推广用于2峰0基、3峰0基的控制，甚至推广用于连续电流焊条件下熔滴过渡的控制中，工艺适应性宽，前景广阔。

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制造业中产品全生命周期成本的研究概况综述

陈晓川;方明伦

. 2002, 38(11): 17-25.

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对全生命周期成本(LCC)的内涵、构成和估算方法进行了详细的介绍，并综述了国内外LCC分析在产品设计、价值工程、设备管理等方面的应用及其研究现状，并针对我国的实际情况，指出除了军事方面进行深入研究和应用LCC方法外，更应该加强对民用产品方面的应用，并提出在我国亟待开展的全生命周期成本问题研究重点和途径有：LCC标准的制定、面向成本的设计方法和价值工程、LCC数据收集等。

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负载模拟器的评价指标体系

焦宗夏;华清;王晓东;王少萍

. 2002, 38(11): 26-30.

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总结了当前流行的评价标准，指出其优点和不足，然后从两个方面论述了负载模拟器的指标体系与性能要求: 一是从单纯的载荷谱动态跟踪精度出发来评价负载模拟器，提出通过研究舵机本身的运动特性与载荷谱特性来进行加载系统的设计；另外一个方面是从舵机测试需求的角度提出对负载模拟器的跟踪精度的要求，着重讨论了加载精度和舵机位置动态刚度对舵机测试精度的影响。

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电液负载模拟器的精确数学模型

华清;焦宗夏;王晓东;王少萍

. 2002, 38(11): 31-35.

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建立了电液负载模拟器的精确数学模型，更加深刻地揭示了系统的本质，证明多余力不仅与舵机扰动速度有关，还和扰动加速度有关，在此基础上改进了传统的结构不变性原理。试验证明了复杂数学模型的正确性和对系统消扰方法的指导作用。

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傅里叶变换与小波变换的统一数学模型

钟佑明;秦树人;汤宝平

. 2002, 38(11): 36-41.

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提出了建立信号变换统一数学模型的设想，阐述了这一设想的意义；提出了域参变量、域参函数等概念；探索并建立了傅里叶变换(短时傅里叶变换)与小波变换统一数学模型的普通形式和广义形式，绘出了统一数学模型的流程图，给出了统一数学模型的物理意义；给出了傅里叶变换、短时傅里叶变换与小波变换在统一数学模型中的各参量和参变函数的取值。

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管道形轮腿式月球探测机器人

刘方湖;马培荪　陈建平

. 2002, 38(11): 42-48.

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提出了一种由两个机器人单元组成的管道形、轮腿式月球探测机器人(PWLER)。每个机器人单元由管道连接而成的机体、圆柱形太阳能电池板、6条可独立运动的轮腿和1个探测球组成。机器人单元之间通过1根连接轴和3个相互平行的伸缩部件相连。每个伸缩部件由绳子、普通螺旋弹簧和电动机组成。PWLER在结构上的最大特点是采用轮腿和管道结构。PWLER有很多独特的性能，例如：能越过宽度为前、后轮之间距离1/3的壕沟和高度为1/3腿长的台阶；爬坡时能保持机体处于水平状态；通过增加管道，可很容易地进行容积和探测功能的扩展；倾翻对PWLER的行驶没有影响。PWLER倾翻的仿真试验表明PWLER具有良好的倾翻稳定性。

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关于重新建立平面、球面机构与结构自由度计算新公式的研究

欧阳富;张士成;刘彦华;孙东民

. 2002, 38(11): 49-52.

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从四杆机构具有灵活性和平面机构任意封闭图形具有3个约束数的理论出发，对机构学的自由度计算公式进行了研究。研究结果表明，新公式不仅比1896年俄国科学院院士契贝舍夫建立的公式更为简单明了，具有计算速度快的特点，而且还适用于单环、多环、开式链、闭式链、混合链、高副、周转轮系、汽车行星排及结构力学中的静定结构和超静定结构自由度的计算。为计算平面、球面机构与结构自由度提供了更为方便快捷正确的理论计算式。

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6－UPS型并联机构的刚体动力学模型

郭祖华;陈五一;陈鼎昌

. 2002, 38(11): 53-57.

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建立了6－UPS型并联机构的动力学模型。为了能使动力学模型包含所有构件的重力和惯性力，以6－UPS并联机构的支链为研究对象，运用D－H方法建立了各构件的坐标系，推导了支链的运动学反解的解析方程，并给出了各个构件的速度、加速度与动平台的速度、加速度的映射关系。然后用牛顿－欧拉方法推导了6－UPS并联机构的动力学模型，为支链中各个构件支反力的求解和整个机构的动力学分析奠定了基础。最后以并联机床为例，运用动力学模型进行了实际计算并绘制了连杆驱动力的变化曲线。

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基于离散傅里叶变换与谐波平衡法的行星齿轮系统非线性动力学分析

孙涛;胡海岩

. 2002, 38(11): 58-61.

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研究了多间隙作用下行星齿轮系统的强非线性动力学行为。考虑齿轮啮合误差和时变啮合刚度，建立了2K—H型行星齿轮传动的弯扭耦合非线性动力学模型。利用离散Fourier变换(DFT)及其逆变换(IDFT)处理方程中非线性恢复力与位移坐标之间的函数关系，发展了一种可以求解多阶谐波响应的数值谐波平衡法，并用Broyden方法求解其形成的代数平衡方程组。用该方法分析齿轮非线性动力学稳态解时，啮合刚度与激励可以是任意的周期函数形式，不仅可以包含多次谐波响应，而且还可以求解系统的次谐波响应。克服了传统的解析谐波平衡法基于描述函数进行而难以求解一般周期响应和次谐波响应的缺点。作为算例，用该方法分析了行星齿轮传动的非线性频响特性，并与相应的线性系统进行了比较。

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水轮机尾水管内部压力脉动试验研究

何成连;王正伟;邱华

. 2002, 38(11): 62-65.

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水轮机尾水管内部的水压力脉动是影响水轮机组运行稳定性和发电效益的重要因素之一。对水轮机模型，测取了从直锥段进口至尾水管出口8个截面共26个测点在6个稳定运行工况下的水压力脉动数据。通过水压力脉动数据的FFT频谱分析，研究了直锥段和尾水管内部在不同位置不同工况下的压力脉动在时域及频域上的变化规律。结果显示，尾水管内部的压力脉动在不同位置不同工况都有区别，直锥段内的压力脉动与转轮出口流态密切相关，尾水管肘管之后的压力脉动与尾水管本身的形状关系较大。这对改善尾水管设计、提高机组运行稳定性具有参考价值。

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四叶片差速泵的理论研究

陈明;李丽伟;焦映厚;魏莉;邓宗全

. 2002, 38(11): 66-70.

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提出了一种新型容积泵——四叶片差速泵，它主要由非圆齿轮驱动系统、泵壳及同轴安装于泵壳内的两个叶轮组成，利用不等速转动的两个叶轮叶片之间周期性张开、闭合来实现密闭容积变化进而完成排液及吸液过程，其两叶轮的张合运动分别由两对非圆齿轮驱动实现。研究了该泵的工作原理、驱动系统中非圆齿轮节曲线以及配液孔的设计方法，并提出了解决困液及叶片干涉问题的可行方案。

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异地数字化产品定义及管理的关键技术研究

吴丹;王先逵;魏志强;李海峰

. 2002, 38(11): 71-74.

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为了对分布式产品数据进行完整而规范的定义和管理，从分析面向全生命周期数字化产品定义的基本内涵出发，建立了数字化产品定义的基本概念，提出了产品数据的五维空间模型，定义了数字化产品的信息模型、组织模型和分布存储模型。在此基础上，建立了分布式产品数据管理系统的体系结构，为异地数字化产品定义及管理技术的广泛应用提供系统化、理论化的方法指导。

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人—车—路闭环系统操纵稳定性的模糊评价及其仿真

孔繁森;郭孔辉;孙光升;宗长富

. 2002, 38(11): 75-79.

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在人－车－路闭环操纵稳定性评价指标中引入内含“人的思维模糊性”的数量化方法。首先引入主观因素——驾驶员对有效视程的模糊认识，随后进行客观的分析与推理，最后给出了由于驾驶员对视距的模糊估计而导致的对操纵稳定性评价的分布区间及评价指标可能性分布的显表达式。在理论分析的基础上，进行了仿真与优化试验分析，仿真与优化试验的结果表明，对有效视程“较大”的置信度大时，侧向位移响应的模糊分布区间上下确界明显，且上下确界对预期轨迹的跟随性都较好。当置信度小时，侧向位移响应的模糊分布区间上下确界存在交叉点，上界，即有效视程“大”，对预期轨迹的跟随性好，下界，即有效视程“小”，对预期轨迹的跟随性差。解决了由于驾驶员对有效视程认识上的个体差异而导致的对同一辆车操纵性主客观评价分散性的数学描述问题。

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环形起重设备的局部动力效应和抗震分析

曲淑英;王心健;曲乃泗;杨春秋

. 2002, 38(11): 80-83.

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对大型环形起重机设备进行抗震分析时，考虑了局部动力效应的影响及不同标高处系统加速度谱值的变化，推导了大型环形起重机设备在42.5 m标高处的地震作用及地震响应计算公式。编制了相应的计算程序，通过对实际设备的分析与计算，探讨了局部动力效应及加速度谱值变化的影响，这对工程设计具有一定的指导意义。

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预测钛合金超塑成形－扩散连接(SPF/DB)界面层的断裂韧度

吴诗惇;向毅斌

. 2002, 38(11): 84-87.

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提出根据超塑成形－扩散连接(SPF/DB)的工艺技术参数预测扩散连接界面层断裂韧度的计算方法，并对TC4/TA2连接件，开发了相应的界面层断裂韧度的分析和预测软件系统。该计算方法首先在理论分析和试验的基础上，建立扩散连接界面层成长模型，获得扩散连接件界面层厚度的计算公式，确定材料过渡参数m的计算方法；其次对已有的混合型外载的界面断裂准则进行修正，使其适用于扩散连接件界面层断裂时能量释放率曲线的函数模型。计算结果与试验结果吻合良好。分析结果表明：在允许工艺参数范围内，扩散连接件界面断裂韧度随成形温度、成形压力和保压时间的提高而提高。其中，成形压力影响最大，然后依次为保压时间和成形温度。为了提高扩散连接界面层的断裂韧度，必须通过界面层设计来提高其界面裂尖断裂混合度，而上述各工艺技术参数，正与其裂尖断裂混合度的大小密切相关。

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微型轴承性能的测试与分析

陶益民;姚振强;袁焱章;廖国雄

. 2002, 38(11): 88-91.

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利用一种新的测试方法，对轴颈尺寸在百微米级、摩擦力为mN级的微型轴承的摩擦性能进行了测试与分析。着重研究了三种不同材料(钢，铜，硬质合金)轴瓦与高速钢轴颈的摩擦性能。研究发现，材料相对硬度以及表面质量对微型轴承的摩擦因数有明显影响；轴颈转速(在100~1 200 r/min )对微型轴承的摩擦因数影响则较小。在小载荷(5~70 mN)作用时，载荷变化对摩擦因数的影响较小。在3种摩擦副中，铜瓦－钢轴摩擦副的性能最好。

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基于流函数法的铝型材挤压导流模合理设计

贾俐俐;高锦张

. 2002, 38(11): 92-95.

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采用模拟试验法和理论分析法研究了导流模内型材挤压的流动机理；提出了确定导流腔最小深度的理论依据；用基于流函数的上限分析法确定了实心薄壁铝型材挤压变形的流线方程、动可容速度场、应变速率场及上限功率；讨论了变形程度等参数对导流模最小理论深度的影响，得出实心薄壁铝型材导流腔深度的理论最小值为导流腔半宽的0.7～0.8倍。理论结果得到了试验证实，为导流模合理设计提供了可靠的依据。

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双辊铸轧薄带钢侧封板材料评价及热应力有限元模拟

李朝锋;邸洪双;张晓明;王国栋;刘相华

. 2002, 38(11): 96-99.

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通过对双辊铸轧薄带钢工艺中侧封技术的研究，分析了侧封板产生损耗和破碎的原因，并采用两种侧封板结构整体式和组合式进行了试验研究；试验证明组合式侧封板对提高铸轧过程稳定性和改善侧封板的使用寿命具有良好效果。通过不同钢种的薄带铸轧试验对侧封板的腐蚀情况进行了研究，同时采用了不同材质耐火材料制作的侧封板进行了对比分析，得出氧化锆质侧封板综合性能最好。采用ANSYS有限元分析软件，分析了侧封板在铸轧过程中温度场和热应力场，由此解释侧封板产生裂纹的原因。

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机械零件分类编码的数字特征

李凌丰

. 2002, 38(11): 100-104.

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提出了对机械零件分类编码进行定量化分析的方法。根据数理统计理论，创建了描述各码位取值的分布、均衡性、独立性以及二码位之间取值的相对分布、关联度的数学模型。结合试验数据，运用数学模型计算了样本实例的各项性能数据，对样本整体与局部作了定量的分析。

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基于形状特征的自由曲面建模技术

陈浪;秦大同;郑小光

. 2002, 38(11): 105-108.

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针对自由曲面重构建模中存在的问题，对曲面数字化及离散点参数优化技术进行了研究。基于自由曲面的形状特征，提出了一种曲面自适应数字化技术。建立了基于显式的最小二乘重构误差的参数优化模型，运用子空间共轭梯度内部反射牛顿优化技术实现了大规模数据点的参数优化。研究结果表明，自适应数字化技术大大提高了曲面的采样效率；参数优化模型合理且优化算法收敛迅速。

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机床床身自准直设计原理及其在导轨磨床中应用的研究

于骏一;闫占辉;曾福胜;曹毅

. 2002, 38(11): 109-112.

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在认真总结新型自准直导轨磨床成功实践的基础上，阐述了机床床身自准直设计原理的四个设计要点，其核心是让床身的重力变形自动补偿室温变化引起的床身热变形。为考证自准直设计原理的正确性，提供了地基稳定性试验、模拟件自准直特性试验和磨削试验结果。磨削试验结果表明，按自准直设计原理研制的新型自准直导轨磨床，其床身导轨具有很好的精度保持性。

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半主动直接输出反馈变结构控制电流变阻尼器减振研究

蔡良斌;陈大跃;黄震宇;杜雄;孙涛

. 2002, 38(11): 113-118.

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针对多层结构电流变阻尼器减振系统运动状态难以完全实时测量、扰动存在不确定性、系统参数容易出现摄动以及阻尼器连续可调的特点，提出了半主动直接输出反馈变结构控制策略，根据滑模运动方程稳定的Hurwitz判据选择滑模梯度参数，实现控制与扰动完全解耦；饱和非线性环节使阻尼器阻尼力不超调；阻尼力对主结构做负功控制规则保证主结构最佳减振。仿真分析表明，电流变阻尼器减振控制系统效果明显，不仅对扰动具有自适应性，而且对系统参数摄动也具有很强的鲁棒性。

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基于任务执行全过程的工作流建模方法

郝永平;王崇海;宁汝新;刘永贤

. 2002, 38(11): 119-123.

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针对目前工作流管理系统在描述能力、可扩展性、柔性和可封装性等方面的严重不足，提出了一种基于任务执行全过程和反馈机制及封装思想的工作流建模方法。通过给出产品开发过程的工作流模型实例，展现了这种建模方法在提高模型描述能力、提高系统可扩展性和柔性等诸方面的优势所在。对于开发可靠性高，柔性、适应性和可移植性强，封装能力好的工作流管理系统具有重要的应用价值。

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基于BP神经网络优化算法的工程车辆挡位判断的训练及仿真

戴群亮;赵丁选

. 2002, 38(11): 124-127.

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为了克服工程车辆重载作业时，传动系统效率大幅下降的问题，一般采用自动换挡的办法，以实现对负载的适应，提高传递效率。所以选择一种合适的换挡规律是非常重要的。由于车辆的状态与最佳挡位之间存在非线性，若其关系以相应的数据的形式给出，可直接用所获得的数据对人工神经网络进行离线训练，讨论了建立在人工神经网络基础上的工程车辆挡位判断方法，以三参数换挡规律为例对网络进行了训练，并给出了MATLAB仿真结果。

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微线段齿轮的根切分析

王爱群;李荣刚;冯显英;艾兴

. 2002, 38(11): 128-130.

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对微线段齿轮的根切现象进行了分析，推导了不发生根切的最小齿轮齿数的计算公式，通过列表计算可知，根切齿数并不是在齿轮实际齿顶部分达到最大值，而是在接近中间的某一点达到最大值，最后通过计算机仿真图形进行了验证。

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降低渗硼层本质脆性对其摩擦磨损特性的影响

许斌;李木森

. 2002, 38(11): 131-134.

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以固体与分子经验电子理论（EET理论）为指导，采用MM—200型磨损试验机对比研究了称为渗硼层的Fe2B相和含铬Fe2B相的价电子结构以及它们的摩擦磨损特性。结果表明，与Fe2B相相比，含铬Fe2B相的价电子结构发生了变化，导致弱键B—B键的成键能力得以提高、渗硼层的本质脆性得以改善；渗硼层本质脆性的下降提高了它的承载能力和耐磨性，而且还具有一定的减摩作用。同时对磨损机理进行了分析讨论。

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一种视觉导航的实用型AGV设计

王荣本;储江伟;冯炎;游峰;纪寿文

. 2002, 38(11): 135-138.

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论述了一种基于视觉导航的新型自动导向车辆JLUIV—3型AGV的结构、功能及工作原理，并详细介绍了导航路径的识别方法和AGV自主导航的最优控制方法。

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虚拟加工中的加工误差分析与预测

马玉林;付宜利;孙宏伟

. 2002, 38(11): 139-142.

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分析了影响虚拟环境下复杂曲面产品数字化端铣加工误差产生的主要因素，综合考虑刀具和工件的柔度，同时考虑加工表面的变形敏感度，讨论面向虚拟制造的加工尺寸误差预测模型总体框架，提出了一个端铣加工过程表面加工尺寸误差预测模型。所给出的表面误差预测模型较全面地考虑了端铣加工过程，适于多种加工条件，能够反映端铣加工过程由切削力导致的系统变形对加工误差所造成的影响。最后给出了一个仿真实例。

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神经网络共轭梯度优化算法在激光加工定位中的应用

侯祥林;虞钢;虞和济

. 2002, 38(11): 143-146.

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在应用激光技术加工复杂曲面时，通常以采样点集为插值点来建立曲面函数，然后实现曲面上任意坐标点的精确定位。人工神经网络的BP算法能实现函数插值，但计算精度偏低，往往达不到插值精确要求，造成较大的加工误差。提出人工神经网络的共轭梯度最优化插值新算法，并通过实例仿真，证明了这种曲面精确定位方法的可行性，从而为激光加工的三维精确定位提供了一种良好解决方案。这种方法已经应用在实际中。

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装备故障仿真及评估方法

贾长治;王兴贵;马吉胜;秦俊奇;陈永才

. 2002, 38(11): 147-151.

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阐述了虚拟样机仿真的重要性，介绍了机械系统动力学仿真软件ADAMS，讨论了利用ADAMS建立虚拟样机的特点。首次将ADAMS的应用引入到武器装备工程应用领域，对火炮反后坐装置典型故障模式进行分析，在ADAMS环境下建立了火炮虚拟样机，运用Fortran语言结合火炮故障模式编制了故障仿真外挂程序，并对故障参数影响火炮工作性能的规律进行了研究。最后，提出了故障评判函数的概念及基于虚拟样机的故障评估方案，为火炮质量评估提供了新的途径。

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非接触式转子泵转子理论型线与实际型线设计

张铁柱;张洪信;赵红

. 2002, 38(11): 152-155.

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针对非接触式转子泵两叶或三叶转子，介绍了摆线转子型线的组成、主要参数和型线方程，提出了转子型线设计要求及优化设计方法，就摆线转子型线建立了以小型轻量为目标的型线优化设计模型和内泄模型，给出了依据转子泵内泄来确定转子实际型线的方法，为非接触式转子泵设计奠定了基础。给出了转子型线设计的实例。

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2002年, 第38卷, 第11期　
刊出日期：2002-11-15

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