2005年, 第41卷, 第10期 
刊出日期:2005-10-15

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    论文
  • 杨华勇;曹剑;徐兵;吴根茂
    . 2005, 41(10): 1-5.
    摘要 ( 126 ) PDF全文 ( 749 )   可视化   收藏
    多路换向阀是工程机械液压系统中的关键部件之一。综述了多路换向阀的发展历程,分析了其发展背景及存在的关键问题。着重分析了最新的抗流量饱和技术、负流量控制技术和带电液负载敏感的负载口独立控制电液比例多路阀。展望了该领域今后的研究方向。
  • 王金彦;陈军;李明辉
    . 2005, 41(10): 6-10.
    摘要 ( 115 ) PDF全文 ( 263 )   可视化   收藏
    回顾了板料成形回弹数值模拟的有限元模型研究发展概况,阐述和比较了目前工程上常用于回弹分析的有限元模型的性能和特点。介绍了当前国际上用于非线性有限元分析的新单元模型——非协调元的研究进展,指出了国际上该领域的研究热点及发展趋势。
  • 冯志鹏;褚福磊
    . 2005, 41(10): 11-16.
    摘要 ( 103 ) PDF全文 ( 133 )   可视化   收藏
    首先应用调制移频和多采样率转换技术对水轮机过渡过程中的非平稳振动信号进行预处理,然后应用基于Chirplet的自适应信号分解方法和自适应Gauss Chirplet谱图对其进行时频分析。针对旋转机械的振动特点,改进了自适应Chirplet信号分解过程中Chirplet参数优化计算方法。分析结果与其他时频分析方法的对比表明:自适应Gauss Chirplet谱图时频分辨率高,而且没有交叉项干扰,适合于分析非平稳机械振动信号。
  • 刘华;陈维平;赵海东;朱权利;李元元
    . 2005, 41(10): 17-22.
    摘要 ( 129 ) PDF全文 ( 239 )   可视化   收藏
    提出了采用逼近绿色产品效用函数的评价方法。首先选取产品样本,然后采用函数逼近方法建立评价模型。依据人工神经网络逼近函数的计算条件, 建立了基于BP神经网络和径向基函数神经网络的绿色产品评价模型以电冰箱为例,建立评价指标体系,收集了相关的评价样本,分别对BP神经网络和径向基函数神经网络进行了训练和仿真。该方法的计算不需要各指标的权重,可对绿色产品序数和基数效用函数进行逼近,实现了绿色产品非线性效用函数的评价。
  • 柴永生;孙树栋;余建军;吴秀丽
    . 2005, 41(10): 23-27.
    摘要 ( 101 ) PDF全文 ( 161 )   可视化   收藏
    提出了一种求解车间动态调度问题的免疫遗传算法。该方法在遗传操作过程中,运用免疫机理提取疫苗,并对进化种群进行免疫操作,从而有效地抑制了遗传算法的“早熟”和搜索效率低下的问题;此外,该算法在解码操作过程中引入设备能力空间的概念,从而将设备的加工能力作为约束条件动态引入,有效地解决了车间动态调度和再调度方案的一致性和连续性问题。实例表明该算法能够满足车间动态调度的要求。
  • 罗仕鉴;朱上上
    . 2005, 41(10): 28-34.
    摘要 ( 146 ) PDF全文 ( 734 )   可视化   收藏
    研究了用户和设计师在感知产品造型上的共同点及差异,提出和讨论了用户和设计师的产品造型感知意象的概念,建立了用户与设计师之间的感知意象匹配模型,探讨了其关键技术和研究方法。以MP3音乐播放器造型设计为例,采用口语分析、心理量表和设计概念草图等研究方法,分析了用户与设计师感知意象的获取以及表征形式,将内隐性意象外显化,验证了该模型。研究证明:用户与设计师的感知意象之间存在较大差异;在产品设计之前,研究用户的感知意象,找出其共性和个性特征,有利于提高设计方案的成功率。
  • 岳毅宏;韩文秀;王健
    . 2005, 41(10): 35-38.
    摘要 ( 145 ) PDF全文 ( 128 )   可视化   收藏
    分析了FNN-L方法存在的不足,提出了一种新的基于相点距离集的相空间重构嵌入维数确定方法,称之为FNN-D方法。从理论上系统地阐述了该方法的基本原理及算法过程。在此基础上,总结了其具体的计算步骤。最后基于电力负荷时间序列对所提方法的特性进行了研究,模拟结果表明:新方法具有对重构时间延迟的不敏感特性;同时,通过与FNN-L方法的比较,验证了FNN-D方法所选择的嵌入维数更为恰当。
  • 张建军;王晓慧;高峰;李为民
    . 2005, 41(10): 39-43.
    摘要 ( 126 ) PDF全文 ( 129 )   可视化   收藏
    提出微操作并联机器人几何误差建模的参数误差转化法,建立正交结构6-PSS微操作并联机器人的几何误差模型,通过构造几何误差模型的Lagrange条件极值方程,对误差进行敏感性分析,最后讨论了各类参数误差在终端几何误差模型中的关联性。研究表明:所提出的方法简单明了,行之有效。
  • 李仕华;黄真
    . 2005, 41(10): 44-50.
    摘要 ( 89 ) PDF全文 ( 93 )   可视化   收藏
    在利用螺旋理论研究某些机构学问题时,螺旋系相关性的判别是关键问题。采用线性代数理论讨论了在3力3偶、4力2偶及5力1偶的情况下螺旋系的相关性。将螺旋系中的螺旋组合成矩阵,通过判别矩阵的秩,来确定螺旋系的相关性,给出了相关性的判据,并列出了在不同的几何条件下的相关性列表。研究对并联机器人自由度的确定、主动输入选择等运动学问题均有重要的意义。
  • 张永顺;刘巍;贾振元;戴桓震
    . 2005, 41(10): 51-56.
    摘要 ( 149 ) PDF全文 ( 189 )   可视化   收藏
    研制了以NdFeB为驱动器的仿生游动微型机器人,其作业原理是通过改变时变振荡磁场的驱动频率,媒介于嵌入机器人头部NdFeB的磁机耦合作用,将时变振荡磁场能转换成机器人头部摆动的机械能,再带动铜薄膜尾鳍产生波动并与液体耦合产生推力。由于NdFeB为非接触式驱动,因此机器人的驱动不需要电缆。基于固定端摆动悬臂梁模型,建立了机器人尾鳍受迫振动波动方程和基于仿生游动原理的推力计算模型,以尾鳍波动的前三阶谐振模态为输入对其产生的推力进行了计算,得出了尾鳍各阶谐振模态与推力的关系,试验验证了理论分析的正确性,表明无缆驱动控制仿生游动微型机器人的方案切实可行。
  • 王忠民;张战午;李会侠
    . 2005, 41(10): 57-60.
    摘要 ( 74 ) PDF全文 ( 219 )   可视化   收藏
    基于线粘弹性理论,建立了弹性地基上输送振荡流粘弹性管道的运动微分方程,采用Galerkin法和解初值问题的Runge-Kutta法对含有周期系数的偏微分方程进行了求解。根据Floquet理论,研究了材料的量纲一延滞时间、量纲一流速以及量纲一刚度比对输送振荡流Kelvin-Voigt粘弹性管道动力不稳定区域的影响,给出了在这些参数变化时,频率比与激励参数平面上管道的动力稳定性区域和不稳定区域。
  • 关晓平;马岩;杨家武
    . 2005, 41(10): 61-65.
    摘要 ( 115 ) PDF全文 ( 207 )   可视化   收藏
    论述生态植树机总体设计原则,介绍国际植树机的发展状况,指出国内外植树机的研究重点,对生态植树机松土机构悬架系统采用线性修正逼近理论Newton-Raphson法进行了运动分析,并根据运动分析结果进行坑形的理论分析,运用Matlab软件对坑形随进给速度的不同而发生的形状变化的问题进行数值仿真。使设计者在植树机生产前对其开发的产品样机机构的运动特性、结构特性有更清晰的认识,以提高产品开发的成功率。生态植树机能够保护地表植被,且能量消耗低、生产率高、树苗成活率高。机械化植树对加速提高我国森林覆盖率、保护生态环境、防风固沙等具有重要意义。
  • 乔丰立;唐兵;卢堃;冀宏
    . 2005, 41(10): 66-70.
    摘要 ( 83 ) PDF全文 ( 166 )   可视化   收藏
    以JBP-63型电液比例控制径向柱塞泵为例,建立了符合其工作情况的虚拟模型。通过计算机仿真技术对该泵的静态、动态特性进行了预测。该模型结构与实际系统结构相对应,计算结果与试验结果符合,且能显示系统各参数的变化过程和参数调整对系统性能的量化影响。应用结果表明该仿真模型能够对系统进行性能预测和分析,对于系统的设计和参数优化有实际意义。
  • 孙立宁;董为;杜志江
    . 2005, 41(10): 71-74.
    摘要 ( 90 ) PDF全文 ( 174 )   可视化   收藏
    提出了一种厘米级行程、微米级精度的柔性6-PSS并联机器人,该机器人的被动关节采用了大行程柔性铰链。首先,提出了大行程柔性铰链的概念并建立了其刚度矩阵;通过组集支链刚度矩阵以及建立适当的协调方程,得到基于刚度矩阵的柔性并联结构的位置解模型;由于模型中几何非线性问题的存在,在求解位置反解时,采用了修改的拉格朗日列式法;最后,给出了基于增量法解答的位置解算例。
  • 张洁;翟文彬;严隽琪;马登哲
    . 2005, 41(10): 75-79.
    摘要 ( 122 ) PDF全文 ( 159 )   可视化   收藏
    针对缺乏半导体生产线重调度策略优化方法的研究现状,提出了基于模糊神经网络的半导体生产线重调度策略优化技术。将重调度策略划分为半导体生产线、设备组和设备重调度层次,利用仿真评价确定优化的重调度策略,并获得样本数据。通过对模糊神经网络训练,建立干扰和半导体生产线状态等输入参数与优化的重调度策略输出之间的映射关系。以上海某125 mm晶圆生产线为例,结果表明了该重调度策略优化方法的有效性。
  • 王匀;刘全坤
    . 2005, 41(10): 80-83.
    摘要 ( 194 ) PDF全文 ( 203 )   可视化   收藏
    生产大型铝型材用扁挤压筒内孔近似椭圆,属多连通域,难以采用常规的单连体平面问题的复变函数保角映射法,应力求解困难。结合单连体复变函数法和留数定理给出了受内压扁挤压筒的应力求解公式和例子,并与有限元模拟结果进行了比较分析。结果表明理论解和数值解在全域范围内基本一致,从而解决了保角映射法应用于扁挤压筒实际工程应力计算的主要障碍,为模具强度设计提供了依据。
  • 王军波;陈强;孙振国
    . 2005, 41(10): 84-87.
    摘要 ( 136 ) PDF全文 ( 180 )   可视化   收藏
    焊缝坡口的填充情况是球罐纵缝多层焊接规范参数自动规划和调整的一个重要依据。结合球罐纵缝自动焊接焊枪摆动的特点,提出了一种基于单摄像机运动的“准双目”立体视觉方法,用于检测球罐多层焊接时焊缝坡口的填充情况,从而避免了双目立体视觉公共视场要求和摄像机位置重叠之间的矛盾。由此开发了提取用于表征坡口填充情况的焊缝坡口轮廓参数的计算方法。所检测的轮廓参数精度小于0.5 mm,为球罐多层焊接自动化提供了条件。
  • 陈柏;顾大强;潘双夏;钟杰
    . 2005, 41(10): 88-92.
    摘要 ( 119 ) PDF全文 ( 280 )   可视化   收藏
    提出一种无损伤驱动的仿蝌蚪泳动与螺旋的微型机器人。该机器人巧妙地利用血液作介质,在机器人前进和后退过程中分别采用波状泳动和螺旋式泳动方式动作。在整个运行过程中微型机器人与血管壁之间不发生直接接触,因而对血管壁无损伤。同时,针对内窥镜机器人在封闭管道中工作的特点,提出该机器人系统的无线控制与信息采集、传输子系统的设计方案。整个无线机器人系统设计方案已经被试验证明是可行和有效的。
  • 李玉龙;何鹏;冯吉才;闫久春
    . 2005, 41(10): 93-96.
    摘要 ( 145 ) PDF全文 ( 125 )   可视化   收藏
    以Ag-Cu-Ti为钎料对TiAl与40Cr进行了感应钎焊试验。采用扫描电镜、电子探针和X射线能谱分析仪等分析测试手段对界面组织及生成相进行了分析;测试了接头的抗拉强度及界面生成相的显微硬度。结果表明,钎缝处出现了Ti Al3、Ag[s,s]、Ti(Cu,Al)2三种反应相,当钎焊温度为1 143~1 183 K时, 接头的界面结构为TiAl/ TiAl3 /TiAl3 + Ag[s,s]/ Ti(Cu,Al)2 + Ag[s,s] / Ag[s,s] + Ag-Cu共晶相/ 40Cr;当钎焊温度为1 223 K时,接头的界面结构为TiAl / Ti(Cu,Al)2+少量Ag[s,s]/ Ag[s,s] + Ag-Cu共晶相/ 40Cr。在试验所选的工艺参数范围内,最佳规范为连接温度为1 143 K,保温时间为5 min,此时接头的抗拉强度达到267 Mpa。
  • 吴训成;陈志恒;胡宁
    . 2005, 41(10): 97-101.
    摘要 ( 126 ) PDF全文 ( 209 )   可视化   收藏
    与传统的摇台型锥齿轮机床相比,Free-form型锥齿轮机床具有能够更加有效地加工出性能更好的齿面的潜力。介绍了一种基于Free-form型机床切齿加工理论的点啮合齿面制造技术,提供了Free-form型机床3轴联动切齿加工基本方程及详细的计算公式。直接以工件齿轮的转角为运动参数,将机床其他各轴的运动表达为工件齿轮转角的函数,阐明了机床运动函数及其他机床切齿参数的确定方法。最后,给出了一个实例来说明所介绍的技术及方法。
  • 王淑旺;刘志峰;刘光复;黄海鸿
    . 2005, 41(10): 102-106.
    摘要 ( 132 ) PDF全文 ( 139 )   可视化   收藏
    回收设计是提高产品的可回收性,进而提高产品的环境属性的有效途径。提出一种基于回收元的回收设计方法,把产品看作是回收元的有机集合,通过回收元及回收元间接口的设计实现回收设计过程。在给出回收元概念的基础上,建立了产品回收应用模型,给出基于回收元的回收设计方法的一般过程。最后以电热水壶的设计为例进行了说明。
  • 王刚;温激鸿;温熙森;郁殿龙;刘耀宗
    . 2005, 41(10): 107-110.
    摘要 ( 144 ) PDF全文 ( 167 )   可视化   收藏
    通过将声子晶体中的局域共振思想引入到细直梁的结构设计中,构造了一种具有低频局域共振带隙的周期结构细直梁。采用传递矩阵法计算了周期边界条件下该细直梁弯曲振动中的弹性波能带结构,计算结果表明该结构中存在低频弯曲振动带隙。采用有限元法计算了有限周期该细直梁的振动传输特性。以有机玻璃、橡胶/铜块振子构成的该局域共振细直梁为例,采用振动试验方法对其振动传输特性进行了测试。试验结果同理论及仿真结果相吻合。结果表明,局域共振结构可大大降低带隙频率,并增大带隙衰减。梁类结构是噪声及振动控制领域研究的主要对象之一,局域共振结构的应用为其提供了一种新的思路。
  • 张博;李宗斌
    . 2005, 41(10): 111-116.
    摘要 ( 91 ) PDF全文 ( 181 )   可视化   收藏
    在特征自动识别的基础上,采用多色集合理论,给出了一种基于特征的层次式公差信息表示模型。利用多色集合理论对这种公差信息表示模型的底层框架进行描述。然后再利用多色集合的统一颜色和个人颜色间的推理关系矩阵实现了对底层框架中的约束元层的推理,并且给出了推理的方法和步骤。最后以孔特征为实例对所介绍的推理方法和推理步骤进行了验证。
  • 庞世伟;于开平;邹经湘
    . 2005, 41(10): 117-122.
    摘要 ( 267 ) PDF全文 ( 189 )   可视化   收藏
    给出了一个新的用于线性时变参数结构系统模态参数识别的基于固定长度平移窗投影估计的递推子空间方法。首先推得基于平移窗投影估计的子空间跟踪算法,以代替奇异值分解,再推得系统数据矩阵的一阶修正形式,从而得到新的基于平移窗投影估计的递推子空间方法。该方法可有效地降低算法的计算量。最后通过刚度随时间变化的3自由度系统和一具有移动质量的机械臂系统的时变模态频率辨识仿真表明该方法可有效地辨识线性时变系统的伪模态参数。
  • 王永军;黄云华;王俊彪;魏生民;惠小鹏
    . 2005, 41(10): 123-127.
    摘要 ( 147 ) PDF全文 ( 137 )   可视化   收藏
    建立了拉弯过程运动关系几何模型,采用数值计算的方法推导了任意外凸模具外形曲线切点跟踪轨迹的求解算法。得出了切点坐标与转台转角的关系曲线。为拉弯机的自动切点跟踪提供了准确的控制依据。并根据轨迹上最大切线斜率最小的优化目标,以侧压轮运动范围、主缸最大允许摆角及补拉夹头与转台中心的距离为约束条件,计算出模具的最佳安装位置。运用VC编制了通用计算程序,计算结果表明:该算法稳定,适合于各种拉弯模具外形曲线,计算效率及精度高。
  • 张秀峰;季林红;孙立宁
    . 2005, 41(10): 128-131.
    摘要 ( 131 ) PDF全文 ( 107 )   可视化   收藏
    新型光纤作业系统是一个涉及多门学科知识并含有多项新技术的高技术集成系统,它可以完成光纤对接、耦合等多项复杂作业任务。该系统能够进行6自由度光纤定位、耦合,具有图像清晰、定位迅速、精确,适合于高精度复杂作业等优点。对该系统中主要的关键技术进行了深入研究,这些技术中包括精密并联机器人定位精度保证技术、光纤显微图像处理和测量技术等。试验结果表明:系统完全可以满足光纤作业高精度技术指标的要求,而且这些技术具有单元性、模块化程度高等特点,因而还可以应用于其他工程领域。
  • 廖昌荣;余淼;陈伟民;张红辉;黄尚廉
    . 2005, 41(10): 132-136.
    摘要 ( 114 ) PDF全文 ( 164 )   可视化   收藏
    根据试验得出的Bingham塑性流体模型的模型参数, 建立了磁流变液切应力的误差函数,利用多参数优化理论和数据拟合方法对Eyring本构模型的参数进行辨识。建立了基于Eyring模型的环状混合准稳态流动方程,得出了磁流变液在环形通道中流动的速度分布函数。在给定活塞速度和环形通道的几何尺寸条件下,对混合工作模式的汽车磁流变液阻尼器产生的阻尼力进行理论预测研究。按照长安之星微型汽车前悬架的技术要求,设计和制作了微型汽车磁流变液阻尼器,并对此进行了试验测试,试验结果表明:应用所提出的理论分析方法预测磁流变液阻尼器的特性是可行的。
  • 陈淮莉;马登哲;张洁
    . 2005, 41(10): 137-142.
    摘要 ( 115 ) PDF全文 ( 183 )   可视化   收藏
    为了均衡生产更改成本和库存成本,研究了自动库存反馈补偿的订单型生产控制方法,提出基于此方法的供应链生产控制模型,建立控制模型的生产更改成本和系统库存成本的数学表达式,并在此基础上建立均衡供应链生产更改成本和库存成本的优化模型。分析控制模型的参数设置对供应链系统成本性能的影响,并用实例验证模型的科学性和实用性。
  • 鲁连涛;张卫华
    . 2005, 41(10): 143-148.
    摘要 ( 99 ) PDF全文 ( 267 )   可视化   收藏
    使用砂漏型试样对高碳铬轴承钢的S-N曲线特性和破坏机理进行了研究。通过旋转弯曲疲劳试验获得的S-N曲线按照破坏模式的不同被划分为裂纹萌生位置不同的两组。一组叫做表面破坏模式的S-N曲线,它发生在高应力幅短寿命区,是由试样表面晶体滑移引起的。另一组叫做内部破坏模式的S-N曲线,它发生在低应力幅长寿命区,是由试样内部的非金属夹杂引起的。由于内部破坏模式的疲劳破坏发生在表面破坏模式的疲劳极限上下很宽的应力幅范围,因此,试验材料的S-N曲线的形状与通常报道的阶梯形状的S-N曲线的形状不同,它具有两条S-N曲线的特性。通过对断口上裂纹萌生位置的详细观察和裂纹萌生位置的初期尺寸参数的计算,阐述了内部破坏模式的破坏机理,提出了基于尺寸参数的超长寿命疲劳极限的推定方法。
  • 李运泽;魏传锋;袁领双;王浚
    . 2005, 41(10): 149-152.
    摘要 ( 141 ) PDF全文 ( 168 )   可视化   收藏
    为了改善微型航天器的温度控制效果,介绍了一种应用热电制冷器的主动温度控制系统,建立了这种温度控制系统受控对象及辐射器温度变化的动态特性模型,并对受控对象内部热源功率发生变化时的温度控制效果进行了仿真分析。仿真结果表明:热电制冷器和PI控制器相结合可以简便有效地完成微型航天器内部电子设备的温度控制任务,动态特性模型为这种温度控制系统的优化设计提供了简便的数学模型。
  • 李敏霞;马一太;苏维诚;管海清
    . 2005, 41(10): 153-158.
    摘要 ( 103 ) PDF全文 ( 682 )   可视化   收藏
    为提高二氧化碳跨临界循环效率,解决系统节流损失大的问题,研究开发了新型的滚动活塞转子式压缩膨胀机,来代替二氧化碳跨临界系统中的节流阀。给出了滚动活塞转子式压缩膨胀机的设计思路和设计特点。对压缩膨胀机主轴的受力和力矩进行了分析和计算,分析结果表明在二氧化碳压缩膨胀机工作过程中,两个气缸内的流体流动过程相反,作用于主轴上的作用力和力矩的大小、方向都不相同,选择两个偏心轮合适的相位角有利于主轴上总力矩的平稳变化,设计时应选择最佳相位角,但同时两个偏心轮之间的主轴部分将是最薄弱的环节。
  • 董玉红;张立勋
    . 2005, 41(10): 159-163.
    摘要 ( 136 ) PDF全文 ( 108 )   可视化   收藏
    根据合作机器人(Collaborative robot,Cobot)与人合作的特点,建立了基于双超越离合器的不完全约束关节机构模型和控制模型,并对其特性进行了仿真分析。在此基础上建立了Cobot轨迹控制的模型和仿真模型,对 Cobot跟踪期望轨迹进行了仿真研究。仿真结果表明,Cobot能够跟踪期望轨迹,具有被动的约束特性,能够实现与人合作。这种Cobot可以应用在物料搬运和零件的装配等需要人机合作的场合。
  • 刘坚;于德介;李蓉;李德刚
    . 2005, 41(10): 164-169.
    摘要 ( 114 ) PDF全文 ( 224 )   可视化   收藏
    针对企业设备维护工作的经济性优化问题提出了基于流程建模与仿真的维护系统优化方法。该方法以维护系统的广义随机Petri网工作流建模为基础,强调基于维护记录的模型变迁时延的假设与验证,并针对解析法的局限性将流程仿真技术引入维护系统的性能求解中,在选定的Artifex工具平台上实现了维护系统的长周期真实模拟。通过对不同资源条件下仿真结果的分析,明确维护资源配置与维护系统性能间的对应关系,为维护系统的改进提供指导。方法的正确性和可行性在企业的实际应用中得到了验证。
  • 柴国明;朱轶峰;张慧
    . 2005, 41(10): 170-173.
    摘要 ( 124 ) PDF全文 ( 224 )   可视化   收藏
    针对活性剂等离子弧焊焊接过程,采用红外热像伪着色法测定了活性剂等离子弧焊焊接电弧温度场,并建立了活性剂等离子弧焊焊接电弧热流密度径向分布模型,对焊接电弧外形的变化,焊接电弧电压与活性剂之间的关系进行了研究。研究结果表明:活性剂等离子弧焊焊接电弧的温度分布比较紧凑,温度场外形窄,温度分布范围较集中,电弧径向温度梯度较大。电弧径向温度分布呈现正态Gauss分布模式。活性剂等离子弧焊焊接电弧收缩,弧尾翼消失,尾焰加大,电弧穿透力增强,电弧电压升高。
  • 王悦民;康宜华;武新军
    . 2005, 41(10): 174-179.
    摘要 ( 87 ) PDF全文 ( 259 )   可视化   收藏
    分析了导波在圆管中传播的模态,探讨了在圆管中激励纵向导波的磁致伸缩作用力模型。纵向导波由平行于圆管轴向的磁致伸缩力的作用而产生,磁致伸缩力除与被检测材料的特性有关外,主要取决于设置的静态偏置磁场和交变磁场的耦合作用。根据该模型设计了在圆管中激励纵向导波的磁致伸缩传感器,试验中获得了纵向导波,并通过磁致伸缩传感器对圆管分别作用不同的静态偏置磁场和交变磁场,试验研究两者对激励的纵向导波的影响。结果表明:作用于圆管上的静态偏置磁场与激励的纵向导波幅值呈抛物线关系,在低偏置磁场作用下,纵向导波幅值随着偏置磁场的增加而增大,在高偏置磁场作用下,纵向导波幅值随着偏置磁场的增加反而减小。导波在圆管中传播时,存在多模式和频散特性,交变磁场大小与激励的纵向导波幅值之间呈非线性关系。
  • 王益群;王燕山
    . 2005, 41(10): 180-184.
    摘要 ( 104 ) PDF全文 ( 242 )   可视化   收藏
    研究了多输入多输出气液联合同步加载系统的数学模型及其特点,通过分析气压加载的动态过程,指出气压加载子系统的纯滞后与大惯性是限制整个系统动态性能提高的关键环节,并提出了加快系统动态响应速度的方法。针对气压加载与液压加载特性显著不同的特点,提出一种比例复合控制方法。该方法通过基于H∞理论的鲁棒控制器、同步控制器及协调控制器的复合控制作用,分别控制各通道的电液或电气比例阀,实现6个液压加载通道与4个气压加载通道的同步协调加载。试验结果验证了该方法的有效性与实用性。
  • 张晓光;徐健键;林学栋
    . 2005, 41(10): 185-192.
    摘要 ( 115 ) PDF全文 ( 373 )   可视化   收藏
    分析了存在壁滑移时的流动阻力测试原理,对测试系统和阻力计算进行了研究。为了测试润滑脂的阻力特性,去除壁滑移流动的影响,根据Mooney方法建立了扣除壁滑移后适应任一管径的流动方程;润滑脂的粘弹性、触变性等其他因素会使流动曲线不重合,研制了管流流变仪测试系统,并制定了合理的试验方法,达到使这些因素的影响降到最低和分离壁滑移流动的试验效果。通过试验验证了所建立的适应任一管径的流动方程,求解了流动方程的阻力近似解,并通过三维优化计算降低了近似解与精确解的偏差。润滑脂流动阻力的测试研究,为集中润滑系统的管路输送提供了理论和试验依据。
  • 熊至宜;吴小林;姬忠礼
    . 2005, 41(10): 193-199.
    摘要 ( 138 ) PDF全文 ( 220 )   可视化   收藏
    对高压天然气田旋风分离器的内流场进行三维稳态数值模拟。将不同压力下的旋风分离器的内部流场进行对比,结果表明,压力对旋风分离器的轴向速度和径向速度的影响很小,但是对切向速度影响较大。旋风分离器的压降随着压力的增大而增大,基本成线性关系。在高压条件下,排气管的直径和入口面积对旋风分离器内流场速度的影响是比较有规律的。
  • 夏琴香;张赛军;梁佰祥;任晓龙;阮锋
    . 2005, 41(10): 200-204.
    摘要 ( 92 ) PDF全文 ( 126 )   可视化   收藏
    采用主应力法建立了三维非轴对称偏心类薄壁管件旋压成形时的变形力的理论计算公式,并对旋轮公转角度γ、道次偏移量δ等成形工艺参数对旋压力变化的影响进行了理论分析。结果表明,在偏心类管件旋压过程中,旋压力随旋轮公转角度γ作周期性变化,其变化的幅度取决于道次偏移量δ的大小。对工件道次偏移量δ、旋轮进给比f和名义压下量Δ等主要成形工艺参数对最大旋压力的影响进行了理论分析和试验研究,理论计算结果与试验结果吻合较好。
  • 李冬伟;白鸿柏;杨建春;刘英杰
    . 2005, 41(10): 205-209.
    摘要 ( 149 ) PDF全文 ( 863 )   可视化   收藏
    针对一类迟滞非线性系统的动力学建模,提出了一种新的建模方法。该模型用高次非对称弹性力、粘性阻尼力及双折线记忆恢复力的机理构造,识别时应先采用分离算法识别各刚度和阻尼系数,再建立其与振幅和频率的函数关系。用所建模型重构的恢复力-位移迟滞回线表明:该模型能很好地描述这类非线性振动系统的特性,提出的建模及参数识别方法实用且有效。
  • 贾光政;王宣银;吴根茂;陶国良;陈鹰
    . 2005, 41(10): 210-214.
    摘要 ( 129 ) PDF全文 ( 191 )   可视化   收藏
    为了提高容积减压能量补偿效果,提出分级控制容积减压的概念。通过高压气动系统定压补偿分级减压的能量原理和减压过程中的能量特性分析,证明了分级减压是一种有效的节能减压方法。通过建立控制系统的数学模型和进行仿真分析,研究了两级控制容积减压系统控制特性;两级控制容积减压系统的试验研究结果表明:建立的理论模型是符合实际的;一级减压的设定压力只要高于二级减压设定压力的临界输入压力值,就能得到稳定的控制压力输出。
  • 谢龙;付宜利;马玉林
    . 2005, 41(10): 215-220.
    摘要 ( 126 ) PDF全文 ( 284 )   可视化   收藏
    介绍了基于有向图的装配模型,该模型记录了零件间的优先关系,并对普通零件、紧固件进行不同的描述。在UG环境中对装配工具进行建模,在完整装配体中对工具的安装动作进行仿真和干涉检查,记录下工具同周围零件的潜在干涉信息,利用该信息快速检查装配序列是否满足工具的操作空间要求。然后应用改进的蚁群算法,在优先关系的指导下求解装配序列。针对妨碍工具操作等不可行的序列,提出信息素的惩罚蒸发策略,帮助蚁群避开不可行解。最后通过实例验证了算法的实用性。
  • 殷国栋;陈南;李普
    . 2005, 41(10): 221-225.
    摘要 ( 186 ) PDF全文 ( 211 )   可视化   收藏
    实际汽车行驶总承担不同的载荷以及运行状态(如速度)变化,以横摆角速度跟踪反馈为控制逻辑,设计μ综合鲁棒控制器来抑制外部干扰,优化权函数,实现了传统四轮转向4WS(Four-wheel steering)车辆控制器难于达到的性能指标。仿真表明,所设计的4WS汽车μ综合鲁棒控制器不仅可使其具有良好操纵性能鲁棒性和稳定鲁棒性,即对外界干扰具有很好的抑制性能且不敏感于车辆参数变化, 也改善了以往H∞控制器设计偏于保守的问题。
  • 万毅;柯坚
    . 2005, 41(10): 226-230.
    摘要 ( 119 ) PDF全文 ( 129 )   可视化   收藏
    应用PIV系统(粒子成像测速仪)在不干扰流场的情况下进行高精度的测量,即利用撒在流体中的粒子对光的散射作用,用光学的方法记录下粒子在不同时刻的位置,从而得到粒子的位移,基于粒子对流场的跟随性,测出水流在离心泵叶片流道内的绝对速度分布和泵腔内速度分布并利用软件进行数据处理,得到离心叶轮内部从吸力边到压力边相对速度的分布,为离心泵的设计提供了更为可靠的理论依据。
  • 朱维兵;晏静江
    . 2005, 41(10): 231-234.
    摘要 ( 123 ) PDF全文 ( 120 )   可视化   收藏
    固相颗粒的运动规律对钻井振动筛的处理量有很大的影响。用固液两相流动理论和紊流理论研究了固相颗粒在淹没状态下的悬浮运动和推移运动规律;建立了钻井液悬浮粒度的计算公式;讨论了固相颗粒实现抛掷运动和悬浮运动的条件,并对起跳后的固相颗粒在钻井液中的运动情况进行了分析。实例计算表明,钻井液沿筛面流动时,沿程各断面处所能悬浮颗粒的粒度是有限的。那些小于悬浮粒度的固相颗粒,将在紊流垂直脉动速度的作用下,作悬浮运动;而那些大于悬浮粒度的固相颗粒,将沉降在筛面上,然后随液流以滑动、滚动及抛掷跳跃的形式运动;且作抛掷跳跃运动的颗粒跳不出钻井液层。固相颗粒的悬浮运动和推移运动,有利于钻井液透过筛网,从而提高筛网处理液相的能力。
  • 李冠成;于艳春;冯颖;刘小廷;蔡静
    . 2005, 41(10): 235-238.
    摘要 ( 145 ) PDF全文 ( 97 )   可视化   收藏
    提出用可分离双参考光两次曝光全息测量物体变形方向的方法,设计的光络系统用两个平面反射镜将一束扩展激光束分成两束参考光和一束物光,藉此记录物体变形下的可分离双参考光两次曝光全息干涉图。这种干涉图含有物体变形的数值和方向的两种信息,从理论上对此作了分析,叙述了测量物体变形方向的方法,给出了试验结果。