机械工程学报

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何正嘉;陈雪峰

. 2005, 41(3): 1-11.

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小波有限元是一类新的有限元逼近方法，将信号处理领域中小波函数的多分辨思想引入有限元法中，以小波函数作为插值函数，构造出嵌套递进的多尺度广义有限元逼近空间，使得求解问题可以先用较粗的网格分析，特定奇异区域通过自适应多分辨剖分获得更好的逼近，该算法数值稳定性好、适宜求解奇异性问题。从小波加权残值法、小波有限元理论以及自适应小波有限元三个方面，综述了小波有限元国内外研究现状，并介绍了小波有限元在大梯度非线性、裂纹定量预示等方面的工程应用进展，指出了其关键技术、存在问题以及工程实用前景。

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多层烧结超硬磨料工具现状综述与未来发展构想

苏宏华;徐鸿钧;傅玉灿;肖冰

. 2005, 41(3): 12-17.

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综述了当前针对多层烧结超硬磨料工具磨料易脱落、磨料出刃难、磨料出刃后出露程度保持难以及磨料的随机分布导致工作面上磨料负荷与磨削过程的失衡所采取的相关对策与措施。介绍了已开发成功的新一代单层钎焊超硬磨料工具及其带来的启示。提出了以钎焊代替烧结，借鉴多孔金属材料生产工艺开发磨料与孔穴三维协同择优排布制造多层烧结超硬磨料工具换代产品的新构想。

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碳纳米管力学行为研究的新进展

陈明君;李洪珠;李旦

. 2005, 41(3): 18-24.

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详细介绍了碳纳米管的独特结构、性能及其在力学方面的应用，并从试验研究与计算仿真两个方面较全面的综述了国内外学者在该领域的研究现状及最新研究方法。综述结果表明；碳纳米管力学行为的试验与仿真研究主要表现在采用不同的试验方法与势函数对其弹性模量、抗剪强度、抗拉强度等参数进行测试与计算仿真，分析了这些方法用于研究碳纳米管力学行为的优缺点。从分析中可得出：采用合理的描述C-C共价键的势函数对碳纳米管的力学行为进行分子动力学仿真，是一种易于实现并行之有效的方法。

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基于动态评价免疫算法的车间作业调度研究

余建军;孙树栋;郑锋

. 2005, 41(3): 25-31.

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车间作业调度是典型的NP难题，传统求解方法都有各自的特色和不足。免疫系统强大的信息处理能力为人工免疫应用提供了丰富的暗示，因此，免疫算法被提出，并逐渐应用于许多工程实际。针对车间作业调度这个优化问题的难处理性，提出了基于动态评价的免疫算法用于求解车间作业调度问题。并建立了车间作业调度的模型，构造了抗体，设计了免疫算子，通过对著名的FT10×10标准问题进行仿真，同其他方法进行了比较，仿真结果不但验证了它的有效性，而且表明此算法优于其他算法。

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产品创新中点状问题的解决原理及辅助设计系统的实现

任工昌;刘永红;张优云

. 2005, 41(3): 32-37.

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介绍了用发明问题解决理论(TRIZ)中冲突的概念可得到产品创新的高层次解，在此基础上，进一步阐述了设计问题的五种结构，并对典型的点状问题(物理冲突)从时间、空间域将其划分为三种形式，建立了物理冲突的表达模型，对与之相对应的启发式原理进行了拓展。据此理论，建立了产品概念设计过程模型，并编程实现这一过程。用工程实例说明了应用。

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摩擦约束有限变形弹塑性广义变分不等原理

孙辉;扶名福;杨国泰

. 2005, 41(3): 38-41.

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在弹塑性接触问题中，从变分原理出发来研究接触问题，可以将摩擦力纳入问题的能量泛函以便于问题的求解，尤其是数值解。研究了带摩擦约束的有限变形弹塑性接触问题，利用拉格朗日乘子法，证明了有限变形弹塑性接触问题的广义变分不等原理，导出了率形式的能量泛函，为摩擦约束有限变形弹塑性接触问题的数值解提供了理论基础。

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基于热平衡分析法的喷射器引射系数计算与分析

段永涛;文怀兴;张德翱

. 2005, 41(3): 42-46.

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采用以喷射器出口混合气体中工作蒸气处于过热状态为基础的热平衡分析法计算引射系数，由于热平衡分析时，既按照喷嘴前后工作蒸气的膨胀与扩压器前后混合气体的压缩之热平衡关系，又考虑到喷射器吸气口状态与喷嘴出口状态之间的温度差影响，以及气体混合过程热值的变化情况，包含喷射器内各状态间的全部热力变化关系都集中反映在计算式的推导内。故这种方法不仅可获得接近实际运行状态的喷射器出口混合气体温度，还提高了计算结果与实际运行情况的相符程度。

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钝化的预裂纹尖端产生的短裂纹对解理断裂的影响

俞树荣;曹睿;严志刚;陈剑虹

. 2005, 41(3): 47-52.

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结合–130 ℃下C-Mn钢三点弯曲(3PB)断裂韧度试验时预裂纹尖端构形的变化和断口观察，用有限元对预裂纹尖端起裂并扩展的短裂纹进行模拟与计算，通过计算得到的应力、应变、三向应力度来说明短裂纹的产生和钝化对钢最终发生解理断裂的影响。结果表明：当预裂纹仅仅被钝化时，预裂纹尖端一区域内积累的应变足以使裂纹形核；另一区域三向应力度和正应力也足以使一裂纹核扩展，但是这两个区域不重合，之间有一距离，因此形核的裂纹不能扩展，能扩展的区域内没有裂纹核，解理断裂也就不能引发。在钝化的预裂纹尖端产生短裂纹后将改变应力、应变、三向应力度的分布，特别是改变他们在裂尖前的相对位置。裂尖前短裂纹起裂、扩展及钝化产生更尖锐的构形，使应力及三向应力度区向钝化的裂尖方向靠近，从而使上述两个区域彼此重叠，这时解理裂纹起裂与扩展的条件同时具备，而在钝化的预裂纹尖端的一定距离处起裂与扩展。

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基于ETAEMS/GPGP-CN的半导体生产线动态调度技术研究

翟文彬;张洁;严隽琪;马登哲

. 2005, 41(3): 53-58.

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针对缺乏半导体生产线动态调度分布协同机制的研究现状，提出了基于扩展的任务分析环境建模与仿真/通用部分全局规划—合同网(ETAEMS/GPGP-CN)的动态调度技术。对TAEMS的非局部影响进行扩展，以实现调度过程中协同关系的定量描述与分析。利用GPGP获取上、下游协同信息，结合合同网的招投标机制，以解决其动态调度。以某150 mm晶圆生产线为例，仿真试验表明了该动态调度算法的有效性。

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基于实体模型的虚拟微装配视觉伺服研究

席文明;姚斌;王磊;朱剑英

. 2005, 41(3): 59-63.

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微装配的主要问题是装配的器件小，装配精度高，一般用显微镜作为视觉传感器对装配运动进行控制。在大放大倍数下，显微镜的视场和景深很小，这时操作对象和操作工具就不会同时处在焦平面内，使得图像模糊，操作很难完成。利用显微镜的聚焦理论，提取对象的三维信息，构造对象的实体模型，使微装配在虚拟环境中进行，而实际环境只起监视的作用，当对象和工具不动时，虚拟操作环境不变化，而当操作对象和工具位置变化时，重构三维环境，使得虚拟环境和实际环境具有严格的位置对应关系。试验和仿真结果表明，该方法可以克服物体在显微镜下的失焦问题，而且操作方便。

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利用PIV研究超声波引起的微流动现象

郝鹏飞;何枫;王健;张锡文;郭旻;邢婉丽;程京

. 2005, 41(3): 64-66.

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利用微观粒子图像测速技术(Micro-PIV)定量研究了位于两块载波片之间的微量液体在压电陶瓷超声换能器(PZT)的激振作用下而产生的微流动现象，超声换能器的激振频率为1.3 MHz，超声功率为1～5 W/cm2，微量流体的体积为5 mL。试验中利用Micro-PIV系统测量了微量流体在不同超声功率下的流场结构。试验结果表明，微量流体在功率超声的激振下，在垂直于超声振动的方向上存在平面旋涡结构，而且声流的最大速度与超声强度成正比。

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一种基于动态粗集的工件滚动调度识别方法

胡咏梅;贾磊;李歧强

. 2005, 41(3): 67-71.

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为在动态加工环境下采用滚动优化调度时，研究了调度窗口内工件的识别问题。基于动态粗集和其元素动态迁移特性，提出了一种工件滚动调度识别方法，考虑在工件加工过程中有生产设备损坏、工件到期时间改变和急加工工件等动态环境中，通过滚动优化调度工件的识别，不仅能适应加工环境的动态变化，获得满意的调度结果，而且减少了再调度次数和调度问题求解的规模。仿真结果验证了该方法的有效性。

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电液伺服系统的二阶滑模控制算法研究

李运华;杨丽曼;张志华

. 2005, 41(3): 72-75.

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针对存在非线性和不确定性的电液伺服系统的跟踪问题，研究了基于时间最优和Lyapunov函数的二阶滑模控制算法。分析了现有二阶时间最优滑模控制算法的问题，提出了改进的二阶近似时间最优控制算法。它可在保证鲁棒性的同时，有效抑制抖振并提高二阶滑模的响应速度。以大型工程机械的电液伺服转向系统为例对算法进行仿真研究，验证了算法的有效性。

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再生核质点法模拟金属镦粗过程

崔青玲;宋叔尼;刘相华;王国栋;熊尚武

. 2005, 41(3): 76-80.

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介绍再生核质点法的基本原理及其在刚塑性可压缩材料体积成形中的应用，采用罚函数法处理边界条件，为使结果收敛于精确值，对积分过程采用积分修正和稳定化技术，采用Newton-Raphson方法使非线性方程线性化，对下一时间步工件的形状可以用更新的节点坐标计算，模拟了二维平面镦粗过程，模拟结果与实际变形情况相符，说明该方法的有效性。

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纳米Fe3Al粉体及块体材料的制备及表征

李嘉;尹衍升;郝春成

. 2005, 41(3): 81-85.

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分别利用氢电弧等离子体法及机械合金化制取纳米Fe3Al粉体。氢电弧等离子体法制备的纳米Fe3Al粒子为球形, 粒径为50～100 nm，粒度分布较均匀，呈部分有序的B2相结构。由机械化合金化制得的Fe3Al粉体存在着较高的缺陷浓度及晶格畸变。热压烧结制备Fe3Al块体材料的洛氏硬度为61 HRC，室温抗弯强度和断裂韧度分别高达1 300 Mpa和49 Mpa·m1/2。

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可重构车间管理系统的关键设计技术研究

尚文利;王成恩;张士杰

. 2005, 41(3): 86-91.

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介绍了一个基于组件的可重构车间管理系统，分别从建模方法、体系结构和组件设计等角度描述了系统的设计思想，并阐述了系统涉及的组件分类、组件粒度划分及XML的应用等关键设计技术。开发的可重构车间管理系统已经用于沈阳第一机床厂两个不同类型生产车间的管理，应用效果良好。

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垂直多孔喷嘴内部空穴两相流动的三维数值模拟分析

何志霞;李德桃;王谦;袁建平;胡林峰

. 2005, 41(3): 92-97.

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对完全发展了的空穴流动建立起多维空穴两相流动数学模型，对多孔垂直喷嘴进行了喷孔内部空穴两相流动的三维数值模拟。首次提出将计算区域的出口边界延伸至气缸内部，以减小出口对喷孔内部求解区域的影响。对针阀偏心时各喷孔内部空穴流动特性进行了深入的分析研究，阐明了喷孔内部空穴流动特性及其对喷孔出口流动分布的影响乃至对喷雾油束雾化所产生的作用。

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叶片差速泵偏心圆—非圆齿轮驱动系统的研究

陈明;王广林;刘福利;李笑;李瑰贤

. 2005, 41(3): 98-101.

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叶片差速泵是一种新型容积泵，它由偏心圆—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相邻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，两叶轮的张合运动由两对偏心圆—非圆齿轮驱动实现。根据偏心圆—非圆齿轮传动的节曲线封闭条件，以及叶片闭合时偏心圆—非圆齿轮的转角关系求出偏心圆—非圆齿轮传动的相对偏心率和相对中心距，进而设计出偏心圆—非圆齿轮的节曲线。通过偏心圆—非圆齿轮的传动分析，确定了叶片的理论最大张开角、理论叶片角和配液孔的理论张角。根据叶片差速泵工作时叶片不干涉条件和配液孔不连通条件确定了实际叶片角和配液孔实际张角。

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高温带钢的局部宽度内压屈曲及后屈曲分析

张清东;刘赟赟;周晓敏;邹玉贤;黄夏兰;彭俊

. 2005, 41(3): 102-106.

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根据工业生产中最主要8种带钢浪形(即板形缺陷)的浪形函数和其对应的带钢纵向不均匀伸长率的横向分布，抽象出产生此浪形的局部内压屈曲过程的位移函数和端边界外力条件，然后分别运用弹性薄板小位移理论和大位移理论建立了屈曲和后屈曲变形模型，并使用能量法进行了求解。在过去对常温态带钢此类问题研究的基础上，对高温态带钢的此类屈曲变形进行理论分析和数值计算，获得了各种工况下的屈曲条件和瓢曲生成路径。

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PMN-PZT多层厚膜微致动器的制作与分析

荆阳;雒建斌;路新春;张力

. 2005, 41(3): 107-111.

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研制了一种用于计算机磁头精确定位的“U”形压电微致动器。该致动器由流延法在不锈钢(SUS304)基体上制备镁铌酸铅—锆钛酸铅(PMN-PZT)多层膜，并由丝网印刷工艺制作Ag/Pd内电极。在此基础上，在多普勒干涉仪(LDV)上对封装了压电元件的“U”形微致动器进行了测试。结果表明，该致动器具有优异的位移/电压灵敏度、谐振频率等特点。此外，有限元仿真进一步验证了多层结构的压电元件可以有效地提高压电微致动器的驱动能力。

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人机结合蚁群/遗传算法及其在卫星舱布局设计中的应用

霍军周;李广强;滕弘飞;孙治国

. 2005, 41(3): 112-116.

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卫星舱布局设计问题既存在计算复杂性的组合爆炸，又存在工程的复杂性。许多工程实践表明发挥人机各自特长能有效解决此问题。提出人机结合蚁群/遗传算法HCAGA的求解方法，该算法是将人工方案(人工解)和算法解用统一编码串形式编码，二者结合构成解群，共同参与该算法操作。给出了由计算机自动或人工决定人工方案(人工解)输入时机的两种方式，给出简化的三维卫星布局设计算例。用该算法与并行遗传算法(PGA)和蚁群算法(ACO)进行对比，结果表明该算法在获得工程满意解和计算效率方面较为优越。

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计算机硬盘基片的亚纳米级抛光技术研究

雷红;雒建斌;屠锡富;方亮

. 2005, 41(3): 117-122.

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随着计算机磁头与磁盘间隙的不断减小,硬盘表面要求超光滑(亚纳米级粗糙度)。化学机械抛光技术是迄今几乎唯一的全局平面化技术。研究了抛光液特性与计算机硬盘基片的化学机械抛光性能间的关系，结果表明，抛光后表面的波纹度(Wa)、粗糙度(Ra)以及材料去除量强烈依赖于抛光液中磨粒的粒径、磨粒和氧化剂的浓度等因素。借助对抛光后表面的俄歇能谱(AES)分析，对其化学机械抛光机理进行了探讨。

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应用进出油口独立控制原理改善泵控差动缸系统效率

权龙;廉自生

. 2005, 41(3): 123-127.

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针对新型双调速泵控制的差动缸电液伺服系统，特别是应用于注塑机锁模机构的情况进行了研究。在总压力和腔压力控制的基础上，进一步提出应用缸进口和出口独立控制的思想，使缸在运动过程中，背压保持较低的值，系统的压力始终与负载相适应，在满足系统动静态特性的同时，可充分发挥每台电动机的功率能力，同时降低了系统本身的能量消耗和液压泵的发热，减小电动机功率损失近20%，研究工作得到了仿真和试验验证。

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2030冷连轧机速度控制系统的建模及电动机负载转矩的计算

王益群;方一鸣;孙登月;周建刚;刘仙

. 2005, 41(3): 128-134.

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在充分熟悉2030冷连轧机直流电动机速度控制系统的基础上，将双电枢电动机速度控制系统的建模和仿真等效简化为单电枢电动机的建模和仿真，建立了2030冷连轧机含弱磁调速和速度自适应环节的直流电动机速度控制系统的机理模型，并给出了冷连轧机速度控制系统电动机负载转矩的在线计算公式。结合现场数据的仿真和实测结果表明，所建立的速度控制系统模型是正确的，电动机负载转矩的在线计算公式是可行的。

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复合功能产品概念设计循环求解过程及其实现

冯培恩;张帅;潘双夏;陈泳;何斌

. 2005, 41(3): 135-141.

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复合功能产品概念设计过程中，辅助功能的生成和求解往往伴随着目的功能的求解及其解的完善过程逐步得以实现；基于这一实际情况，提出了一种产品功能、效应、作用原理和结构方案循环交叉求解的计算机辅助概念设计进程模型，这一模型包含分解映射、求解映射和衍生映射3种映射模式和12种映射关系。分析了单一功能与复合功能各自求解进程，研究了接口表达、匹配及功能推理等循环求解关键实现技术, 开发了一个面向复合功能产品的概念设计自动化原型系统，以硬币分离机的概念设计为例进行了验证。

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电热爆炸喷涂层温度场的数值模拟

蒲泽林;杨昆;刘宗德;毛雪平

. 2005, 41(3): 142-145.

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涂层/基体的结合强度取决于涂层与基体间的热接触作用，尤其是第一层涂层与基体的相互作用。分析电热爆炸喷涂层的温度场特点，建立温度场模型，并对不锈钢基体上电热爆炸喷涂Al涂层进行了温度场的有限元数值模拟。给出了涂层和基体温度场随时间的变化规律。分析不同界面热阻对温度分布以及凝固过程的影响。结果表明涂层组织将在基体表面由于快速凝固而得到细化，仿真结果对于试验具有一定的指导意义。

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深冷处理的铝合金点焊电极寿命研究

吴志生;单平;胡绳荪;廉金瑞;王晓峰;刘翠荣;杨新华

. 2005, 41(3): 146-150.

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为了提高铝合金点焊电极寿命，提出了点焊电极的深冷处理方法。采用不同深冷处理工艺参数加工了点焊电极，用这些电极进行了铝合金点焊电极寿命试验，比较了深冷处理电极与未深冷处理电极寿命，观测、比较了深冷处理前后点焊电极端面、焊点表面的宏观形貌，观察了深冷处理电极与未深冷处理电极微观组织，测试了深冷处理电极与未深冷处理电极物理性能。试验结果表明：深冷处理改变了电极微观组织，改善了电极导电、导热性能，提高了点焊电极寿命，使电极寿命由原来的620点提高到2 145点。

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Zr基非晶合金精密直齿轮超塑性成形试验研究

张志豪;刘新华;谢建新

. 2005, 41(3): 151-154.

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具有多种优异性能的大块非晶合金是近年来材料领域的重要研究成果之一。由于非晶合金在过冷区域表现出良好的超塑性性能，因而有望通过塑性加工的方法来获得非晶质的复杂结构精细零部件。以直径为5 mm的Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5非晶合金棒材为试验材料，采用自行设计的专用真空炉和精密模锻装置，对带轮毂的精密直齿轮(节圆直径6 mm，齿数24，模数0.25 mm)进行了超塑性成形试验。分析对比了上芯杆直接冲孔成形、下芯杆直接冲孔成形和两阶段冲孔成形三种不同工艺的成形结果。结果表明，在其他工艺参数相同的条件下，两阶段成形工艺比其余两种工艺具有更低的成形压力和较小的内孔偏心度。选用两阶段成形工艺和合理的模具结构，制备出了具有良好尺寸精度和表面粗糙度的精密齿轮。经X射线衍射分析表明，所成形的齿轮没有发生明显晶化现象，从而较好地保持了大块非晶合金材料的各种优异性能。

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等离子浸没离子注入合成TiN/Ti-O梯度薄膜的成分与力学性能

文峰;黄楠;孙鸿;万国江

. 2005, 41(3): 155-159.

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用等离子浸没离子注入和沉积(PIII-D)的方法，采用三种工艺分别在Si、Ti6Al4V和热解碳(LTIC)表面合成了TiN/Ti-O梯度薄膜。用可编程逻辑控制器(PLC)为核心的一套控制系统控制金属源阴极的推进和气体成分的改变。使用纳米压痕仪、针盘式摩擦磨损试验机和结合力测试仪分析了梯度薄膜的力学性能，梯度薄膜硬度最高可达19.5 Gpa，薄膜结合力可达到68 N左右。采用X射线衍射(XRD)分析表明，表层的薄膜为具有金红石结构的氧化钛，二次离子质谱(SIMS) 对薄膜进行了定性分析，证实薄膜具有梯度特性。采用X射线光电子能谱(XPS)对梯度薄膜进行近表面成分分析，结果表明合成的TiN/ Ti-O薄膜是非化学计量的，其成分组成为TiO2、Ti2O3和TiO。使用扫描电镜(SEM)观察了薄膜磨痕、结合力划痕，结果表明，控制合成的TiN/ Ti-O梯度薄膜具有良好的力学性能。

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基于矢量分析的数控加工轨迹设计方法研究

孙玉文;束长林;刘健

. 2005, 41(3): 160-164.

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描述了基于矢量分析和NURBS的数控加工轨迹设计方法。基于给定的被加工曲面在其参数域上的优化走刀方向集合，并依据标量场与梯度场的转化关系，建立了精确逼近离散方向矢量的走刀矢量场拟合模型，由此给出了数控加工轨迹的矢量表达形式。以NURBS作为发生矢量场的流函数并借助其较强的局部调控能力，通过调整控制点列，可望实现数控加工轨迹拓扑形状的整体优化调控。验证实例表明该方法能够进行复杂形状数控加工轨迹的精细设计，有利于保证精度指标下曲面加工效率的最大化。

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快速原型制造中小区域数据处理方法研究

张嘉易;刘伟军;王天然

. 2005, 41(3): 165-170.

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深入研究了快速原型加工层面中局部小区域数据给原型加工带来的局部过烧问题，分析了小面域边界补偿后扫描路径重叠的几何特性，充分论证了过烧区域判别的必要性。针对小区域加工时带来的问题，以适当加大小区域表面积，减少扫描路径重叠为原则，提出了一种可行的补救方案。目前该方案已在开发的数据处理软件中应用，运行结果良好。

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基于主动轮廓模型的序列图像分割与重建

成思源;张湘伟;熊汉伟

. 2005, 41(3): 171-174.

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基于断层测量的表面重建是逆向工程中的重要研究方向，而图像分割是其中的关键性技术。针对这一问题，提出了一种基于Greedy算法的B样条主动轮廓模型，可快速稳定地实现目标图像的分割，适用于基于断层图像的分割与表面重建处理。通过对磁共振序列断层图像的分割与表面重建验证了该方法的有效性。

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表面视觉传感器模型参数的简易标定方法

周富强;张广军

. 2005, 41(3): 175-179.

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建立了基于多线结构光的表面视觉传感器的数学模型，提出了一种基于自由移动平面标定参照物的表面视觉传感器模型参数的简易标定方法。在自由移动的平面参照物上建立局部世界坐标系，将通过交比不变方法获得的各个光平面上特征点的局部世界坐标，变换到摄像机坐标系，从而获得已知三维的标定特征点。利用构建的位于不同光平面上标定特征点，可以实现工作状态的表面视觉传感器模型参数的优化估计。该标定方法降低了标定设备的成本，简化了标定过程，为表面视觉传感器的工程化应用奠定了基础。试验结果表明，该方法切实可行。

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可控压力机的动力学建模和仿真

李辉;张策;宋轶民;孟彩芳

. 2005, 41(3): 180-184.

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研究了混合驱动可控压力机机电系统的动力学问题。应用拉格朗日方程建立了2自由度七杆混合驱动压力机的动力学模型；根据直流电动机、永磁无刷直流伺服电动机的等效电路模型，分别建立了它们的动力学模型和负反馈控制模型；用四阶龙格—库塔方法对混合驱动压力机机电系统进行了求解和动力学仿真，并对仿真结果进行了分析。

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塑料电泳芯片热键合的试验研究

于建群;刘军山;王立鼎;郭丽莎

. 2005, 41(3): 185-188.

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塑料电泳芯片具有绝缘性、透光性好、价格便宜、成型容易和批量生产成本低等优点，是一种新型微型分析装置。研究塑料电泳芯片热键合工艺过程和工艺参数，通过试验建立微通道变形与热键合温度、压力、时间和模压工艺参数的关系，由此提出减小微通道变形的方法，对于完善塑料电泳芯片结构设计和制作的基本理论和基本技术具有积极意义。

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基于数控刀位轨迹的电火花成形加工中电极平动补偿和修正

单岩;谢龙汉

. 2005, 41(3): 189-192.

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在电火花成形加工(EDM)中，电极的平动产生了加工误差。针对EDM中电极平动的不同类型，提出并实现了基于数控刀位轨迹的电极平动补偿修正方法。该方法根据EDM的电极平动类型和平动量对用于电极加工的数控程序进行补偿处理，达到对电极平动进行修正的目的，从而减少电极平动所产生的加工误差。试验表明，该方法可以有效地提高EDM加工精度、保持加工质量的稳定性以及降低劳动程度和缩短生产周期。

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小孔法测量残余应力时孔边塑性应变的有限元分析及修正

张晓宏;赵海燕;蔡志鹏;吴甦

. 2005, 41(3): 193-200.

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小孔法测量高残余应力时，小孔周围材料接近于屈服状态，由于产生塑性变形而引入塑性附加应变，使得测量结果产生很大的误差。研究了应变释放系数与主应力之间的双轴比、主应力方向与应变花方向夹角以及应力水平之间的关系，通过有限元数值试验的方法对应变释放系数进行标定，使其包含有塑性附加应变的影响，并利用标定后的应变释放系数对焊接残余应力测量结果进行了修正，得到了较好的结果。

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一种光学三维测量中的相位计算及补偿方法

姜涛;习俊通;张鸿梁;严隽琪

. 2005, 41(3): 201-205.

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在基于格雷码和相移技术进行三维测量的过程中，相移光栅的非正弦性对测量精度有较大的影响。一般必须对获得的相位值进行修正以改进测量精度，常用的方法之一是物体相位传递函数，但其周期性假设使得修正结果仍然存在一定的误差。提出通过研究平面物体相位分布规律与标定相结合的方法，正确获得投影光栅在参考面的相位分布函数，降低光栅非正弦性的不利影响，消除物体相位传递函数周期性假设带来的误差，保证测量的精度和系统的健壮性。

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基于试验频响函数刚体特性参数的计算及其应用

金新灿;孙守光;陈光雄

. 2005, 41(3): 206-210.

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试验频响函数(FRF)正越来越成功、广泛地应用于动态和振动系统的不同领域中。基于模态试验的频响函数，尤其是频响函数中的质量线与刚体特性参数的内在关系，提出了一种简便、易行且精确的进行刚体惯量特性参数的计算方法。进行了相关理论的推导，通过实际试验验证分析了该方法。对大型复杂的结构，采用该方法具有一定的优势。

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多齿刀具的切削模型及其分屑机理

万珍平;刘亚俊;汤勇;叶邦彦

. 2005, 41(3): 211-215.

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研制了一种能同时加工出多根微细金属长纤维的新型刀具——多齿刀具。多齿刀具切削时具有分屑作用，将整个切削层切下的同时把切屑分屑形成多根纤维。多齿刀具切削时的分屑作用能高效地制造当量直径在100 μm甚至50 μm以下的微细金属长纤维。建立了多齿刀具的切削模型，根据切削模型分析了多齿刀具的分屑机理，推导出多齿刀具同时参与切削的齿数及加工出的纤维当量直径计算公式。

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石油套管特殊螺纹接头的密封设计

高连新;金烨;张居勤

. 2005, 41(3): 216-220.

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利用有限元技术和全尺寸试验相结合的方法，研究了石油套管特殊螺纹接头密封设计的方法。给出了设计石油套管特殊螺纹接头时，既能保证其密封性，又不至于发生粘结损坏的条件。最后利用数控机床加工出了这种接头，并进行了全尺寸评价试验，结果显示该接头的密封性能达到了设计目标，表明确定的特殊螺纹密封设计的方法是可行的。

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形状记忆合金智能复合材料自修复中传感与控制方法研究

朱玉田;萩原一郎;毛利泰裕

. 2005, 41(3): 221-225.

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对于埋入形状记忆合金丝的智能材料，提出了通过监测电阻的变化来传感外应力引起的应变、判断基材的损伤情况，同时使用参考形状记忆合金丝补偿温度引起的应变，消除传感误差。在结构自修复过程中，由于环境温度、热对流和热辐射条件以及加热电流强度不同等因素致使形状记忆合金的温度状态难以确定，为了尽快让裂缝闭合、在最短时间促成形状记忆合金的相变并防止因过热而烧毁基材或形状记忆合金丝，提出了一种基于电阻变化率反馈的动态自传感加热方法，可以实时监测相变的起始点和结束点，有效地防止过热。试验结果与理论分析吻合良好。

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生产计划和预防性维修计划的统筹优化模型

应保胜;但斌斌;张华

. 2005, 41(3): 226-228.

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在对两种计划独立决策模型分析的基础上，提出了一个统筹安排生产计划和设备的预防性维修计划的优化决策模型。模型参考生产设备的失效概率分布函数，将设备的失效时间估计以及设备的维修时间引入生产计划决策变量空间，将生产延误最小化作为决策目标。最后，对一个生产实例进行了对比分析，结果发现应用该决策模型比分别安排两种计划的决策使生产延误减少了近30%。

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基于有理数运算的一般6R机器人位置逆解算法

于艳秋;廖启征

. 2005, 41(3): 229-233.

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将有理数最佳逼近实数和三角函数的方法引入到6R机器人的位置逆解计算中，提出了一种基于有理数运算的一般6R机器人位置逆解算法。采用有理数运算不存在浮点数运算中的截尾问题，因此不会损失精度，属于准确计算。该算法在整个计算过程中，仅仅在数字类型转换和简化时才会引入误差，而这个误差可以人为地加以控制，因此实现了整个运算过程中的精度控制。

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双涡圈涡旋压缩机完全啮合型线修正理论研究

王君;刘振全

. 2005, 41(3): 234-238.

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创建了双涡圈渐开线型线能实现完全啮合的修正方法，得到了该修正涡旋齿的生成方法、齿形特点和修正齿头各修正参数之间的通用关系式及修正圆弧方程。推导出了修正涡旋齿轴向投影面积的精确计算公式，提出了任意曲轴转角下的压缩腔容积的计算方法，分析了各修正参数对修正涡旋齿性能如压缩比和齿头强度等的影响。研究结果表明：只须确定修正展角f ，即可确定修正涡旋齿头的齿形和其它各修正参数的数值；随着f 取值的增加，压缩比减小，涡旋齿头增厚，因而其强度增加。

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2005年, 第41卷, 第3期　
刊出日期：2005-03-15

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