机械工程学报

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邹茜;孟永钢;温诗铸;绀野大介

. 2002, 38(6): 1-4.

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简要介绍了计算机硬盘的工作原理和技术发展趋势，指出了目前以脂润滑深沟球轴承为支承的硬盘主轴系统在不可重复误差结构、尺寸、寿命和噪声方面存在的问题制约了硬盘技术性能的进一步提高，重点讨论了有可能取代球轴承成为未来硬盘主轴支承的空气轴承、脂润油轴承、磁流体轴承及油润滑轴承的各自优势及需要克服的问题。

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纳米表面工程中的纳米结构涂层组装

欧忠文;徐滨士;马世宁;丁培道;刘维民

. 2002, 38(6): 5-10.

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阐述了组装纳米结构涂层的材料学基础、意义及国内外应用研究现状；综述了纳米结构喷涂粉材的组成、加工方法和加工步骤，以及利用热喷涂技术（直接组装法和间接法）、电沉积技术、胶粘技术组装纳米结构涂层的技术路线和工艺条件；介绍了固相反应法、液相反应原位喷雾干燥法等加工结构纳米结构喷涂粉材的新方法。

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基于A-算符方法的齿轮系统的分岔与混沌

李华;沈允文;孙智民;徐国华

. 2002, 38(6): 11-15.

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利用Adomian分解算法的思想，针对齿轮一转子一轴承系统的间隙非线性模型构造了求解系统解析A-算符方法（AOM），建立了基于AOM的符号一数值方法，并利用该方法的分侧与混沌现象。研究表明，对于不同的啮合阻尼参数，随着激励率的变化，系统的响应都经历了从稳态到混沌再到稳态的历程，且都发现了倍周期分岔的现象。同时，对于不同的激励频率，随着系统阻尼的变化，系统响应也经历了从稳态到混沌的历程，出现倍周期分岔及激变现象。该方法不仅适用于对该系统的非线性模型进行研究，也为机械系统中一般的非线性模型的动力学分析提供了一个有力的工具。

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协同集成设计环境的计算机辅助工具

何发智;王少梅;孙国正;高曙明

. 2002, 38(6): 16-20.

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研究了一个协同集成设计环境的计算机辅助工具（Co-CAD Tool Agent）。首先提出了一个人人交互协同映射模型，用于揭示群体设计人员分布、并行、协同的设计模式，并规范成为一个多Agent协同工作系统，然后提出了一种半透明半明确的协作框架，利用软件Agent直接基于单用户商品化CAD系统开发协同设计系统，构造了CoCADToolAent的反应式结构和通信支持。最后研究了CoCADToolAgent的网络集成方法。利用该工具Agent成功地将一个单用户CAD系统集成为网络环境下支持人人交互的协同设计系统。

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基于回路配置的平面机构运动链绘制新方法及其计算机实现

刘勇;肖人彬

. 2002, 38(6): 21-25.

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提出了一种根据平面机构运动链的邻接矩阵绘制草图的新方法，它首先借助运动链简图的广度优先生成树求得图的基本回路，然后将回路标准化后按照排序规则进行排序，最后依据排序的回路自动绘制出运动链简图；还将该方法与已有的方法进行了比较和分析，并通过应用实例验证了这种方法的有效性和完备性，最后还给出了相应的计算机原型系统实现。

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锥形踏面和磨耗形踏面轮轨弹塑性接触性能的比较

张军;刘迎曦;吴昌华

. 2002, 38(6): 26-30.

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用有限元参数二次规划法分析轮轨的三维弹塑性接触问题，对锥形踏面和磨耗形踏面的机车车轮与标准轨道组成的轮轨系统分别进行计算，并将得出的轮轨接触状态、接触力及接触应力场进行了分析比较，指出了磨耗形踏面耐磨的根本原因。这一方法为轮轨型面的优化设计提供了新的思路。

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网络化制造环境下的动态企业建模

赵博;范玉顺

. 2002, 38(6): 31-35.

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在分析传统CIMS企业建模局限性的基础上，探讨了网络化制造环境下虚拟企业的动态建模问题。首先研究了虚拟企业模型的构成和特点，特别是对各个视图的来源进行了分析；其次，考察了网络环境下的分布式协同建模过程，讨论了网络化协同建模机制的几个研究内容；然后，建议了一种动态企业建模工具的参考结构；最后，论述了两个重要的技术支持：多企业知识集成和对动态企业模型的性能分析与综合评价。

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纳米加工和材料去除机理研究

傅惠南;王晓红;刘雄伟

. 2002, 38(6): 36-39.

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针对纳米技术、微型机械在未来工程应用中对纳米级加工的要求，提出将扫描探针显微镜的技术和原理应用于纳米机械加工过程，实现纳米量级加工的可控性和加工结束的可观察性。给出了采用该方法进行纳米切削加工的试验结果，表明这一切具有稳定、可靠的微加工性能。观察结果显示了材料去除加工的微观过程，被去除材料在刃前发生剪切变形前，与之约成90°的前刀面方向上切屑已充分变形。

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后壳毛坯锻造成形缺陷分析

徐成林;朱伟成;宋宝阳;谢雁斌;李晓辉;李恩来

. 2002, 38(6): 40-42.

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利用数值模拟技术对后壳锻造毛坯的成形过程进行了数值分析，得出了零件在法兰区及底部凸环圆角区产生汇流褶纹的原因，并通过模拟调试过程对毛坯及模具进行了调整，得出了合理的毛坯尺寸和模具的调整方案。

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用考虑了粘弹性的有限元法对塑料齿轮进行了计算分析

刘广建;孟惠荣

. 2002, 38(6): 43-46.

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使用ABAQUS有限元软件，考虑了塑料的粘弹性，对超高分子量聚乙烯齿轮进行了计算分析。计算了超高分子量聚乙烯齿轮根应力、应变随时间的变化关系以及与其配对的钢齿轮的齿根应力、应变与时间变化关系等。

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光学材料无磨料低温抛光的试验研究

刘向阳;王立江;高春甫;吴校生;刘巍娜

. 2002, 38(6): 47-50.

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将无磨料抛光与低温抛光结合起来，首次提出一种可获得原子级超光滑表面的新方法——无磨料低温抛光。这种新工艺可使光学材料获得Ra＜1nm的原子级超光滑表面，通过大量的试验，系统研究了抛光盘水质、抛光前修盘时间、抛光压力和偏心等对已加工表面粗糙度的影响规律。结果表明，这种抛光工艺能获得原子级的超光滑表面。

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齿轮耦合的转子轴承系统的不平衡响应

张锁怀;沈允文;丘大谋

. 2002, 38(6): 51-55.

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在考虑时变啮合刚度及齿侧间隙的情况下，建立了齿轮耦合的转子－轴承系统的多自由度非线性动力学模型。在一定的转速范围内，用数字仿真法研究了系统的不平衡响应。当转速增加接近第二阶临界转速时，系统经过一系列分岔后，将由周期、准周期运动转变为混沌运动。系统做混沌运动时，振幅及平均变形远大于其他转速下的振幅及平均变形。要想避开混沌运动，系统应该在非共振区工作。当转速超过某值时，混沌运动将激变为周期运动。在工程实际应用中，除混沌运动状态外，可用线性动力学模型来代替非线性模型。

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机床主轴径向误差运动在线检测与信号处理

苏恒;洪迈生;魏元雷;李自军

. 2002, 38(6): 56-60.

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在机床加工工件时，实时测量机床主轴的径向运动误差。测量对象是在该机床上加工的圆柱形工件，而不是通常所使用的标准棒。采用误差分离技术将工件的形状误差从所测信号中分离出来，实现在线测量主轴的径向误差运动。并采用基于自适应阈值的小波包算法去除加工时存在的噪声。同时，从谐波抑制特性和总体频域特性两个方面分析了测量系统频域特征。

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调Q脉冲CO2激光切割Si3N4工程陶瓷的机理研究

洪蕾;李力钧;鞠春雷

. 2002, 38(6): 61-65.

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采用调Q脉冲CO2激光器对Si3N4工程陶瓷进行了切割试验。在计及切口烧蚀前沿形状和高斯光束空间能量分布的前提下，采用简化的二维模型，针对气化切割过程，在能量平衡基础上，建立了一个脉冲激光切割数学模型。试验结果表明，采用高速多次重复走刀工艺可实现无损伤激光切割。

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基于证据加权调整方法的神经网络及其在故障诊断中的应用

朱永生;王成栋;张优云

. 2002, 38(6): 66-71.

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提出一种基于加权思想的证据调整方法，解决证据融合理论中的不同证据应具有不同重要性的问题，并把这种方法和基于证据理论的神经网络相结合，形成加权证据网络。仿真结果表明这种网络有很突出性能，说明了这种方法的有效性，并讨论了在故障诊断中的应用。

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基于OOP的辊弯成形过程全流程模拟中的新技术

刘才;张乐乐;张华弟

. 2002, 38(6): 72-76.

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将面向对象程序设计方法应用于数值模拟辊弯成形过程，使程序代码层次分明，模块化程度高，易于增删和维护；同时，改进了基于修正的拉格朗日方法的弹塑性大变形样条有限条方法的计算列式，结合体现辊弯成形过程的流动模型，对普通槽钢成形进行了算例分析，对比相关文献提供的试验结果，达到了良好的吻合，进一步证明了模拟方法的有效性和可靠性。

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摩擦焊接过程的热力耦合有限元分析

杜随更;傅莉;刘小文

. 2002, 38(6): 77-82.

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采用热力耦合有限元分析方法，综合考虑摩擦焊接过程中不同的产热机制、随温度变化的材料性能、飞边形成及摩擦系数随速度、温度、压力的变化规律，直接由焊件材料的性能参数及设定的焊接规范参数(轴向压力与转速随时间的变化曲线)对焊接全过程的焊接参数(摩擦转矩、轴向缩短量及平均温度)、物理参量场(温度场、应力场、变形场)及焊合区金属晶粒尺寸的变化规律进行了数值模拟，得到了焊接过程中摩擦表面上切应力、加热功率、温度及轴向压应力的分布及变化规律，实现了对焊合区金属晶粒尺寸的数值模拟。

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60Si2Mn半固态轧制有限元模拟

康永林;宋仁伯;董洪波;任学平

. 2002, 38(6): 83-87.

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采用多孔材料的几何模型，利用MARC软件对弹簧钢60Si2Mn半固态轧制进行了有限元模拟，分析了在热力耦合条件下，将半固态材料视为可压缩的刚—粘塑性体时的应力场、速度场、温度场的状况，并研究了不同变形条件下，应力场、速度场的变化规律，由此所进行的模拟工作较好地反映了半固态轧制过程中金属的变形规律。

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电流变材料在结构振动控制中的非线性特性及理论模型

王民;费仁元;杨建武;吴季茂;关剑

. 2002, 38(6): 88-92.

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半主动振动控制结合了主动和被动控制的优点，得到了广泛的应用。一种采用电流变材料在线实时改变支撑条件的镗杆被设计用来对切削颤振实现半主动控制。通过试验发现当电流变材料处于屈服前后临界状态时，其在系统中相当于一参数可控的干摩擦阻尼器，致使镗杆的动态特性表现出明显的非线性。根据试验结果对含有电流变材料的镗杆建立了数学模型，从理论上对电流变材料在结构振动中处于屈服前后临界状态的条件和动态特性进行了分析。

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用最小量冷却液法钻削航空铝-钛多层复合板

王成勇;Clausen Rolf;Hanke Harald

. 2002, 38(6): 93-96.

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介绍了汉堡工业大学采用最小冷却液法钻削多种复合板的研究结果。研究表明，在钻削铝-钛多层复合板时，钻削钛板切屑的摩擦磨损作用，会导致铝板的孔呈喇叭形，孔径波动幅度和平均孔径值增大并可能超出允差。试验采用了最小量冷却液技术，所用的3种冷却液对钻削孔径影响不大。使用涂层刀具加工时，钻削孔径同进给速度呈正比。钻头顶角越大，铝板的孔径越大，但钛板的孔径不变。为保证加工孔径质量，采用退刀排屑和扩孔方式加工，减小刃带宽度，增大进给前角和使用阶梯钻头。

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原型法机理与工艺生成模式的研究

孙丽;王秀伦;王丽颖

. 2002, 38(6): 97-101.

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提出了原型工艺的概念，研究了原型工艺生成的机理和原型工艺库的建立方法，构建了由原型工艺进一步生成目标工艺的模式，该方法对于CAPP系统的柔性化和实用化具有重要意义。

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基于奇异值分解的突变信息检测新方法及其应用

刘献栋;杨绍普;申永军;李其汉

. 2002, 38(6): 102-105.

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提出了利用时间序列重构的吸引子轨迹矩阵奇异值分解的方法检测信号中的突变信息。利用该方法对任选的一数值信号和旋转机械静动件早期碰摩故障数值仿真信号进行了检测，并将检测结果与信号的小波变换结果进行了比较，结果表明，该方法是可行的，能够有效地应用于信号的奇异性检测。另外，还分析了噪声信号对该方法与小波变换方法所得结果的影响。最后，将该方法应用于旋转机械静动件早期碰摩故障试验信号的检测，获得了满意的结果。

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新型小直径端面CBN砂轮开发及其磨削性能研究

阎秋生;张自强;庄司克雄;田中宪司

. 2002, 38(6): 106-110.

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基于电镀小直径端面CBN砂轮磨削沟槽的试验结果，为减小沟槽底面与侧面过渡圆弧半径，开发了一种新型小直径端面CBN砂轮，在试验研究其磨削性能的基础上提出了改善措施，取得了良好的磨削效果。新型端面CBN砂轮加工沟槽的过渡圆弧半径达到0.2 mm以下，比电镀CBN砂轮减小60%以上。新型端面CBN砂轮磨削过程中，由于有效CBN磨粒发生的后面磨损及其破碎，使磨粒切削刃凸出高度降低，而砂轮表面所有CBN磨粒均先后依次成为有效磨粒，因此提高单个CBN磨粒的耐磨性和韧性，减小破碎，是提高新型CBN砂轮寿命的有效措施。选用多晶强韧的CBN磨粒(通用电器GE550型产品)使砂轮寿命提高到了原来的6.75倍。

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单榫头叶片叶身精锻成形规律

刘郁丽;杨合;詹梅

. 2002, 38(6): 111-114.

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利用自行开发的叶片锻造过程三维刚粘塑性有限元模拟系统对单榫头叶片精锻过程进行了模拟分析，揭示了其叶身精锻成形规律，并以塑泥为模拟材料，采用物理模拟的方法对其进行了试验验证。三维有限元数值模拟结果与物理模拟结果的良好吻合表明了单榫头叶片精锻过程三维数值模拟结果的可靠性。该研究对叶片精锻过程的预成形毛坯的优化设计具有重要的指导意义。

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多传感器信息融合在精密离心机动平衡测试系统中的应用

李顺利

. 2002, 38(6): 115-118.

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精密离心机动平衡测试系统由主轴上下两个测试面上的4个电容测微仪、地脚上的1个测力传感器及光栅测角元件组成。5个传感器分别测得离心机在准静态及以某一平衡转速运转时的一次谐波，测得1个地脚测力传感器输出的支反力及计算出4个电容测微仪输出的振动矢量。根据4个电容测微仪及1个地脚测力传感器的输出进行对比，给出5个传感器中某一传感器发生故障的判据。应用冗余技术与多传感器信息融合技术，使用计算机实现同步自动数据采集、处理及传感器故障报警。

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高速列车粉末冶金制动闸片材料研究

石宗利;李重庵;杜心康;叶明惠

. 2002, 38(6): 119-122.

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针对高速列车制动闸片材料的性能要求，采用粉末冶金工艺，通过对材料组元和工艺参数的试验研究，制备了4种体系配方的铁基摩擦材料，对其力学性能和摩擦磨损性能进行了测试，从中获得了一种动摩擦因数高（0.31）、磨损率低(2.2μm/面·次)、摩擦稳定系数高(88.9%)并且具有良好力学性能的铁基摩擦材料，对材料显微组织和表面形貌进行了观测和比较，并探讨了显微组织与材料摩擦学特性之间的关系，提出了影响材料摩擦磨损性能的三个关键因素。

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考虑边界层的水泵叶片冲蚀磨损机理研究

庞佑霞;刘厚才;郭源君

. 2002, 38(6): 123-126.

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分析了边界层对水泵叶片冲蚀磨损的影响，研究认为叶片表面的波纹状磨痕是紊流边界层猝发涡拟序结构的烙印。通过对边界层参数的计算推论磨痕波长和波深演变规律，提出了冲蚀磨损机理新的研究思路。

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球形蜗杆砂轮的磨齿原理及其球基螺旋面参数

李宇鹏

. 2002, 38(6): 127-129.

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提出用球形蜗杆砂轮连续分度展成磨削内齿轮的概念，阐述了其磨齿原理。建立了砂轮的球基渐开螺旋面方程和分度球面螺旋线方程，给出螺旋运动参数、螺旋线导程、螺旋升角的定义及计算式。

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基于特征的直纹面5轴侧铣精加工刀位计算方法

于源;赖天琴;员敏;王小椿

. 2002, 38(6): 130-133.

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提出了基于加工特征的直纹面5轴侧铣精加工刀位轨迹的计算方法，给出了误差估算方法。通过对直纹面微分几何特性的研究，用扭曲度来刻画直纹面特征，将直纹面划分为可展化曲面和非可展化曲面。对于可展化曲面，通过调整直纹面上母线方向的变化规律，使之成为可展曲面，以便在加工中获得无脊棱的光滑曲面；对于非可展化曲面，提出用最小偏置角原理来求取刀轴矢量，以使加工误差在刀具与被加工曲面切触状态下趋于最小，最终获得无干涉刀位轨迹。

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主动磁轴承电主轴的磨削试验

朱润生;杨作兴;赵雷;赵鸿宾;刘士良

. 2002, 38(6): 134-138.

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通过现场磨削试验检验主动磁轴承电主轴的磨削性能。磁轴承控制器是以浮点DSP芯片TMS320C32为核心构建的数字控制系统。针对轴承套圈内圆磨削时主轴转子受力的特点确定了合适的控制器参数，使电主轴静态稳定悬浮并以60 kr/min工作转速稳定运转，同频振幅小于8 μm，轴承刚度达到22～58 MN/m。现场磨削试验表明该磁悬浮电主轴的磨削精度已基本达到要求，精磨磨削效率接近工业应用水平。

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通用型线涡旋压缩机的误差及运动分析

樊灵;靳春梅;屈宗长;孙国基

. 2002, 38(6): 139-143.

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根据径向柔性机构的结构，从平面杆机构的基本原理出发，分析了通用型线涡旋压缩机的柔性机构运动学模型、各接触点的约束、动涡旋盘和柔性机构的运动状态、平稳性指标、各零件误差的影响系数、动静盘之间的啮合状态和间隙以及精度补偿的机理，揭示了径向柔性机构和动盘运动的平稳性、型线类型与啮合精度的内在联系，为压缩机零件精度的分析与综合奠定了基础。

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基于行星式平面研磨机研抛过程的运动几何学分析

吴宏基;曹利新;刘健

. 2002, 38(6): 144-147.

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分析了广泛采用的行星式平面研磨抛光机的运动原理，以节点、节圆入手，将复杂的研抛运动转化为在定中心距条件下的两个绕定轴的回转运动，分析了工件相对于研磨盘、研磨盘相对于工件的轨迹曲线，以及两者的关系，以切削速度、切痕方向角、切痕方向角对时间的变化率为纽带，将研磨抛光的几何分析与提高工件表面的加工质量联系起来，得出了优化的轨迹曲线及运动参数。

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车辆半主动悬挂开关控制特性的研究

王月明

. 2002, 38(6): 148-151.

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研究了车辆半主动悬挂在速度反馈开关控制模式下的控制规律及系统幅频特性。通过仿真计算，对不同阻尼控制规律下系统的幅频特性进行了对比；分析了在单自由度半主动悬挂模型中的开关颤振现象及其原因；提出了以减振器的相对速度为反馈信号的能避免颤振的控制规律，简单且易于实现。

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提取机械信号中弱冲击成分的研究

刘刚;屈梁生

. 2002, 38(6): 152-155.

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针对高噪声背景下含冲击成分的机械信号的统计特点，提出一种基于盲解卷积的信号特征提取的方法。利用峭度和偏斜度对冲击敏感的特性，应用信号的3阶和4阶矩优化解卷积滤波器，结合小波软阈值消噪方法，提取机械信号中的弱冲击成分。研究表明，此方法能对机械信号中所含的弱冲击成分进行良好的提取。

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可变凸度轧辊（VC辊）在不同油压下的凸度分布曲线

白振华;连家创;杨杰

. 2002, 38(6): 156-158.

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针对宝钢新近引进的平整机VC轧辊的液压胀形凸度分布曲线的计算问题，提出了一套计算VC辊在不同油压下的胀形曲线的新方法，计算结果与实测值很好吻合，为VC轧机在线设定模型的开发提供了必要的基础。

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2002年, 第38卷, 第6期　
刊出日期：2002-06-15

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