2005年, 第41卷, 第5期 
刊出日期:2005-05-15
  

  • 全选
    |
    论文
  • 潘存云;温熙森
    . 2005, 41(5): 1-9.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    介绍了一种新发明的球齿轮传动——渐开线环形齿球齿轮机构。与传统的Trallffa球齿轮相比,新型球齿轮一是采用了渐开线齿廓,二是轮齿在球面上呈环形连续分布,因而克服了离散齿球齿轮存在传动原理误差和难以加工这两个缺陷。首先介绍了这种新型球齿轮传动及其齿面的形成原理,以及派生出的另外一种新机构——球齿轮齿盘机构;为便于分析研究,对新型球齿轮传动的各部分名词术语进行了定义,然后分析了球齿轮机构的安装方式与结构特点以及球齿轮传动的啮合特点;给出了这种新型球齿轮机构的正确啮合条件和连续传动条件。还推导出这种新型球齿轮的齿面方程和啮合方程,理论结果证明了环形渐开线齿廓的共轭齿廓曲面仍然是环形渐开线曲面。利用方向余弦矩阵法分析了分别固联于主动球齿轮和从动球齿轮上两个动座标架之间的关系,通过旋转变换,分别推导出球齿轮机构和球齿轮齿盘机构的正、逆运动学模型,借助于行星轮系传动比计算方法求出了球齿轮行星传动中行星轮输出轴的偏转角与系杆框架偏转角之间的关系。
  • 秦大同;石万凯;杨长祺;拉贝尔
    . 2005, 41(5): 10-14.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    利用非定轴空间点啮合理论分析了环面型牵引式无级变速传动的速比变化过程,并由此建立了调速油缸的行程与速比之间的对应关系模型,该模型为速比的精确控制奠定了基础。在考虑切向牵引力对接触区域的影响条件下,采用三维弹性接触有限元法分析了接触区内的接触应力和子表面切应力的分布状况,该分析结果可用于动力传动单元的接触疲劳寿命设计。
  • 马维金;熊诗波;熊晓燕
    . 2005, 41(5): 15-20.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    论述了结构振动与声辐射之间的传递特性,以堆垛机结构为对象进行了试验研究。通过模态参数测试和声辐射信号分析验证了理论分析的正确性。提出了一种基于模态频率的声信号频域特征信息提取方法,并将该方法用于堆垛机结构的冲击载荷分类识别研究。结果表明,声谱峰值频率与结构模态频率具有相当好的一致性,声谱幅值分布反映冲击载荷的特性;采用所提出的方法提取的声信号特征信噪比高,用于振动结构冲击载荷分类识别是合理的和有效的。由于设备发生故障必然导致载荷的变化而使所辐射的声信号发生变化,加之声信号获取成本低且有近场非接触测量的优点,所以提出的声信号特征提取方法在机械设备运行状态监测和故障诊断方面具有重要的应用价值。
  • 曹政才;付宜利;王树国
    . 2005, 41(5): 21-25.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    对机器人敏感皮肤信号处理系统进行详细地描述。该系统采用模块化结构,使用高速浮点的数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)进行并行信号处理。针对敏感皮肤中的多传感器数据融合问题,提出一种在线自适应加权融合算法来实现,该算法依据各传感器方差的变化,及时调整参与融合的各传感器的权系数,使融合系统的均方误差始终最小,从而能在线适应传感器性能改变。试验结果表明该敏感皮肤信号处理系统在感知范围内可以实时为多关节机器人避障提供所需要的环境信息。
  • 贠今天;王树新;丁杰男
    . 2005, 41(5): 26-30.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    对柔性体非线性变形场进行了描述,将柔性体变形场表达为直至变形广义坐标的二阶小量的形式,基于Kane方程建立了任意形状柔性体动力学方程。采用Huston的低序体阵列描述多体系统的拓扑结构,以此为基础进行系统的动力学分析,同时依据Kane方程建立了一般柔性多体系统的动力学方程。在建立一般柔性多体系统动力学方程的基础上,研究了计及环境特征的柔性多体系统,将环境特征作为外部约束引入柔性多体系统,建立了带有约束的一般柔性多体系统动力学方程。
  • 李以农;郑玲
    . 2005, 41(5): 31-37.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    考虑磁流变减振器阻尼力和悬架弹性元件非线性特性,建立车辆半主动悬架非线性动力学模型。应用微分几何非线性控制,经过适当的非线性状态和反馈变换,实现半主动悬架非线性系统的精确线性化,并对系统实施非线性状态反馈控制;根据预定的控制目标及模糊控制策略调节控制参数,设计模糊控制器, 对悬架系统进行了控制仿真研究;利用神经网络模式识别能力对输入数据处理辨别,设计控制网络层,从而达到提高悬架工作性能,改善汽车行驶舒适性的目的。将三种非线性控制方法的仿真结果进行分析比较表明:经模糊控制或神经网络控制后的悬架承受的冲击响应小、振动强度低,比微分几何控制能获得更优异的性能。
  • 廖伟丽;许联峰;刘胜柱
    . 2005, 41(5): 38-43.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    基于平均N-S方程、采用雷诺应力微分模型、非结构化网格技术,对轴流转桨式水轮机转轮轮缘间隙的三维湍流流动进行数值模拟。重点分析了不同工况下轴流水轮机轮缘间隙内部、叶片表面和轮缘间隙泄漏流动的流速分布规律。结果表明,通过间隙的泄漏流动不是单一的流动型式,按泄漏流动的流动方向不同可划分为(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)四个区域:Ⅰ区为叶片进水边靠头部的轮缘区,不同工况下,即可能出现在正面,也可能出现在背面;Ⅱ区为叶片轮缘中部间隙泄漏流动的流动方向改变的起始区;Ⅲ区为叶片轮缘部中间隙泄漏流动的流动方向转向背面;Ⅳ区为叶片出水边靠尾部的轮缘出口尾涡区。在此基础上,深入的研究了泄漏流动在不同区域产生、发展,泄漏涡与主流的相互作用所产生的二次流动的机理。揭示了轴流式水轮机轮缘缝隙内流动规律。计算结果与试验相吻合,说明了轴流转桨式水轮机发生翼型外缘涡流空化,转轮室产生空化真正原因。
  • 周金宇;谢里阳;王学敏
    . 2005, 41(5): 44-48.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    通过分析冗余结构系统环境载荷和元件强度分散度对系统各失效模式之间相关程度的不同影响,阐明了元件强度变量相互独立时冗余系统共因失效的发生机理,揭示了共因失效这种系统失效相关性的最基本原因。通过系统1、2重失效概率近似表达了系统各重失效概率的下限,并在此基础上建立考虑共因失效的冗余结构系统概率预测模型,利用JC方法的分析结果近似预测单位时段冗余系统的失效概率。
  • 尚德广;王瑞杰
    . 2005, 41(5): 49-53.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    利用三维有限元模拟和动态响应试验对点焊接头疲劳裂纹萌生和扩展特性进行了研究。利用所模拟的裂纹长度和固有频率的关系,定义了点焊疲劳裂纹扩展的三个阶段。根据所定义的裂纹萌生阶段的定义,利用局部应力应变法预测了点焊接头的疲劳裂纹萌生寿命。结果表明,所预测的疲劳萌生寿命与试验结果相吻合。
  • 符朝兴;王秀伦
    . 2005, 41(5): 54-59.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    针对车辆建模不能完全反映高频振动的情况,应用古典振动理论及冲击波动理论,对螺旋弹簧悬架车辆的振动进行模拟并对响应进行分析。提出用冲击波动力学分析车辆振动的理论依据,推导螺旋弹簧应力波波阻的表达式,由此建立车辆的波阻力及变形力振动模型。通过冲击波影响螺旋弹簧的长度及其对应的质量,建立了螺旋弹簧惯性力及变形力车辆振动模型,综合多种因素,建立螺旋弹簧悬架车辆振动的波动理论模型,探讨了模型的求解方法,并对各种模型从理论和解法两个方面进行对比。仿真验证冲击波动理论模型与古典振动理论模型在低频段的一致性及弥补后者不能表达高频振动的缺陷。提出了在波动理论下螺旋弹簧多参数的应用方法及悬架高频响应的模拟方法。
  • 宋亦旭;贾培发;谈大龙
    . 2005, 41(5): 60-64.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    环境和机器人自身的不确定性影响轮式移动机器人的轨迹跟踪控制性能,此时仅仅使用里程计往往不能正确表达机器人的状态信息。在无速度传感器的情况下,讨论了使用加速度传感器和位置传感器的输出实时估计轮式移动机器人的速度。首先使用滑模观测器进行里程计信号处理,然后对车体加速度信号进行带通滤波提取车体扰动信息,通过频域融合信号表达轮式移动机器人的速度,并针对正交轮式全方位移动机器人进行了轨迹跟踪控制研究。试验结果表明采用融合数据可以更准确提供机器人的状态信息并得到更好的控制性能。
  • 宗培;曹雷;邵国良;彭飞
    . 2005, 41(5): 65-68.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    针对焊接结构检测结果各项指标所提供信息的重点不突出性和重叠性的问题,采用主成分分析方法,在总体的总方差不变的前提下,将一组相关的变量分解为若干个不相关的变量,达到降低变量维数、凸显主要影响因素的目的。结果表明,焊接结构的合格率、一级合格率和无缺陷率数据的第一主成分是焊接结构合格及无缺陷因子,其数值越大,表明焊接结构的质量越好,对其影响最大的因素是焊缝的一级合格率。因为用第一主成分表示焊接结构总体的质量,信息丢失不超过8%,所以可以用它来对焊接结构各个分段的建造质量、施工人员的技术水平、质量稳定状态等进行综合评价。第二主成分是表征焊缝缺陷类型的因子,其数值较小,表明焊接结构的主要缺陷是裂纹状缺陷。与之相反,其数值较大,表明焊接结构的缺陷为非裂纹状缺陷。用第一和第二主成分来表示焊接结构的总体质量,信息丢失不超过1%。
  • 陈吉清;兰凤崇;林建国
    . 2005, 41(5): 69-73.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    在J.A.Gregory关于N边域曲面理论研究成果的基础上,提出了一种用B样条曲面理论来构造一般N边域曲面的方法。该方法的优点是,所构造的N边域曲面片能够插值于表达为三次B样条曲线的任意边界及其跨界导矢。首先根据Gregory曲面方法构造N边域曲面片,再利用计算得到的数据构造由n个矩形B样条曲面片构成的一阶几何连续的N边域曲面片。
  • 张学军;代彦军;王如竹
    . 2005, 41(5): 74-78.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    提出了优化除湿转轮性能的峰值分析法,利用峰值分析法和波形分析法对除湿转轮的再生过程和除湿过程进行了详细的分析,讨论了系统参数对再生空气出口含湿量峰值大小、迁移时间及其在温湿图上分布波形的影响,提出了一系列的单参数优化和系统设计方案。基于峰值分析的结果,在尽可能不影响转轮运行经济性的情况下,对试验除湿转轮提出了一个多参数整体优化方案。
  • 高猛;李铁民;叶佩青;段广洪
    . 2005, 41(5): 79-83.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    基于并联机床外部标定,推导出辨识方程的残差近似等于标定后的位姿误差。为克服最小二乘法存在较大残差的缺陷,面向精度评价,提出最小最大优化的参数辨识技术,以残差最大绝对值最小为优化目标,直接控制误差范围。标定实例验证了最小二乘法缺陷的实际存在和最小最大优化抑制较大残差的效果。该参数辨识技术直接联系运动学标定和标定后的精度评价,简单有效的提高并联机床的整体精度。
  • 崔青玲;刘相华;王国栋;熊尚武
    . 2005, 41(5): 84-88.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    将一种新的数值模拟方法——再生核质点无网格法用于三维稳定状态板坯立轧过程的数值模拟,在入口处插入一层超薄单元处理速度不连续奇异点;由于无网格方法的形函数不是插值函数,利用罚函数法满足本质边界条件。由于立轧时接触区附近局部塑性变形严重,所以对内部的高斯积分点采用双线性一致性条件,而接触表面的高斯点采用线性一致性条件;对摩擦条件进行特殊的处理以避免由于摩擦切应力在中性点发生突变而引起的数值问题。计算了板坯立轧后的狗骨形,计算结果与文献中的试验数据吻合,并对主要场变量进行了分析。
  • 赵燕伟;黄风立;张国贤
    . 2005, 41(5): 89-93.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    针对系统可靠性设计模型参数的不确定性,运用模糊机会约束规划理论,对具有N个子系统,每个子系统有多种设计可选的可靠性优化问题建立模糊机会约束规划模型,并以模糊模拟的遗传算法为基础,对模糊模拟检验系统约束进行改进。给出基于模糊模拟的遗传算法求解步骤,通过实例验证了对模糊模拟检验系统约束改进的可行性,使解的搜索空间从可行和不可行域逼近最优解,在一定程度上提高了搜索速度和效率。
  • 张飞;童朝南;彭开香;陈建中
    . 2005, 41(5): 94-97.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    分析了液压位置控制系统中活塞运动速度与液压缸油压之间普遍存在的蝶形特性,提出一种自适应补偿方法,该方法能降低活塞在不同方向上运动的非线性,并能有效降低负载力对液压缸活塞移动速度的影响,提高系统的动态性能。由于确定补偿系数所需要的参量均由现场仪表直接提供或仅需经过简单的转换得到,故而具有很强的适用性。该方法已应用于国内热轧带钢厂,并取得良好的控制效果。
  • 伍奎;李润方;刘景浩
    . 2005, 41(5): 98-103.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    针对智能化系统知识研究中的知识表达、学习,提出基于神经网络、模糊逻辑、专家规则结合的图形化拓扑网络结构知识表达及相应的学习方法,能灵活地表达对象知识,方便、直观地形成知识库,有利于智能化系统的知识学习;根据智能化推理中常用的专家系统、模糊逻辑、神经网络等推理的互补性,结合图形化拓扑网络结构知识表达的通用知识库,提出融合型推理模型,能形成较强的推理功能,有效地应用和处理智能化系统知识。实际应用于设备状态监测诊断取得了令人满意的效果。
  • 杨建新;汪劲松;郁鼎文
    . 2005, 41(5): 104-107.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    应用模块化计算方法研究了空间并联机构的运动学与动力学逆解,计算效率能够满足实时控制的要求。通过对各类支链运动学及动力学逆解的分析,应用牛顿—欧拉法并引入拉格朗日乘子建立了空间并联机构的动力学逆解模型,提出了空间并联机构运动学与动力学逆解模块化计算软件的系统构架。结果表明该方法适用于各类非冗余空间并联机构的运动学与动力学逆解的自动建模和可重构设计,并给出了一种新型并联机构的分析实例。
  • 刘金国;王越超;李斌;陈丽;马书根
    . 2005, 41(5): 108-113.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    对生物蛇在不同环境中的运动步态进行了观察与试验,试验发现蛇具备垂直平面内的伸缩运动功能。详尽分析了水平面内和垂直面内伸缩运动的运动机理、运动特点和它们所能适应的特殊环境。分别建立了两种伸缩运动的数学模型,并对数学模型进行了运动学分析。根据蛇的伸缩运动机理,设计了蛇形机器人的仿生机械结构。最后根据数学模型,对蛇形机器人进行了伸缩运动试验,验证了这两种运动步态的可实现性。
  • 李兵;陈雪峰;向家伟;訾艳阳;何正嘉
    . 2005, 41(5): 114-118.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    利用小波有限元法求解了裂纹悬臂梁的前三阶固有频率,并将其拟合成以裂纹位置和深度作为变量的固有频率解曲面;将实测的裂纹梁前三阶固有频率作为裂纹识别反问题的输入,绘制出各阶固有频率等高线,三条等高线的交点预测出裂纹存在的位置和深度。试验结果验证了算法的有效性,这为其实际应用提供了有力的试验依据。
  • 吕广明;孙立宁;薛渊
    . 2005, 41(5): 119-122.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    针对液压挖掘机工装轨迹自动控制这一热点课题,通过机、电、液控制系统的数学建模,将BP神经网络控制应用在该系统,并针对所建立的数学模型进行了计算机仿真。通过仿真结果,分析了系统的动态响应和稳态误差,并得出BP网络控制优于常规控制的结论,最后,将该方法应用于挖掘机的实际控制,得到了良好的控制效果,实现了挖掘机工装轨迹的智能控制。
  • 张文增;陈强;孙振国
    . 2005, 41(5): 123-126.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    与传统自由度过多但控制复杂、体积较大的灵巧手不同,设计了一种新型的机械手TH-1。介绍了该手的设计思路、抓取功率分析过程及微型驱动控制系统等。该手上的电动机、减速器、驱动与控制电路等完全嵌入手掌,在外观与尺寸上均与人手相似,具有质量小、自由度少、控制简单、结构紧凑、适应性强等特点。试验结果表明,TH-1手适合用于拟人机器人上,以完成伸展、握拳和稳定抓取常见物体等动作。
  • 王传礼;丁凡;方平
    . 2005, 41(5): 127-131.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    介绍了超磁致伸缩材料的性能特点和利用国产超磁致伸缩材料研制的电-机械转换器,及喷嘴挡板阀的结构组成和工作原理,建立了数学模型。构建了基于超磁致伸缩转换器喷嘴挡板阀的控制压力测试系统,试验研究超磁致伸缩转换器喷嘴挡板阀的控制压力特性,得出了最佳控制压力时不同参数间的匹配关系。结果表明,基于超磁致伸缩转换器喷嘴挡板阀,具有较宽的控制压力特性,良好的线性度,较快的响应速度,为进一步将其应用于两级电液伺服阀提供了设计和试验依据。
  • 李普;杨华;方玉明
    . 2005, 41(5): 132-136.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    基于2振动自由度的静电梳驱动折叠梁微机械滤波器振动模型,利用结构鲁棒设计思想,在指定耦合梁宽度等于振子折叠梁宽度的前提下,推导出了两个固有频率对微梁宽度工艺误差的灵敏度模型,得到了对工艺误差不敏感的梳状振子应满足的几何条件,将现有参考文献中仅适用于单个振动自由度微谐振器的结论推广到了多振动自由度微机械滤波系统。并以正方形作为振子基本形状,推导出了折叠梁宽度与补偿孔壁厚、补偿孔数量的重要关系。最后,给出了设计实例。所提出的方法对于其他类型的多自由度微机械振动系统设计也有重要的参考意义。
  • 陈龙;江浩斌;周孔亢;刘飞
    . 2005, 41(5): 137-141.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    在对可调阻尼减振器试验基础上,建立了半主动悬架非线性模型,并与线性模型进行了对比分析,采用间接学习的神经网络反馈控制方法,根据半主动悬架性能评价函数的要求直接调整神经网络的权值,收敛快。仿真试验表明,由该模型构建的半主动悬架控制规则易于实现,控制效果更为显著。
  • 李剑锋;吴光中;费仁元;刘德忠;管长乐;杨小勇
    . 2005, 41(5): 142-146.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    基于伪刚体模型及运动学参数的量纲一化,建立了3-RUU微动并联机构的尺寸型模型,该模型在有限区间内给出了3-RUU微动并联机构所有可能的尺寸参数组合,模型空间内的任意一点代表具有相同或相似运动性能的同一族机构。结合对微操作运动性质的分析,提出了作业空间体积值、作业空间形状值及常值雅克比矩阵条件数等三种描述微动机构运动学性能的评价指标,并根据尺寸型模型及定义的性能指标绘制了反映机构性能与尺寸参数关系的性能图谱。
  • 孙淑华;张振戎;熊毅;吕知清;厉勇;傅万堂;牧正志
    . 2005, 41(5): 147-153.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    研究了几种锰、硅含量的Fe-0.8C合金在重度冷轧及退火后珠光体的显微组织变化及拉伸性能。结果表明,锰、硅的添加可使90%冷轧及450~650 ℃退火后共析珠光体的抗拉强度与屈服点均大幅度提高,但它们对冷轧珠光体延性的影响却是可以忽略的;与锰相比,硅的添加对冷轧及退火后珠光体钢延性的提高更有效,尤其当钢的强度较高时;锰、硅复合添加对重度冷轧及退火珠光体钢力学性能的提高也同样非常有效;经重度冷轧及低温(450 ℃)短时间退火,含硅或锰钢的抗拉强度和屈服点与冷轧态试样相比几乎没有下降,但其延性却明显提高;以硅、锰合金化的共析珠光体钢经90%冷轧及在450 ℃退火30~120 s后强度-延性平衡达到最佳。
  • 付建华;李永堂;雷步芳;李耀辉
    . 2005, 41(5): 154-156.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    针对目前国内外常用下料方法存在断面质量差、生产率低等问题,提出了一种新的棒料高速精密剪切方法与理论。重点分析了各种剪切工艺参数对剪切断面质量的影响并对该高速精密剪切技术进行了试验研究,得到了良好的剪切效果。在此基础上还进行了金相分析对比,深入研究了高速剪切断面的微观组织形态,进一步说明了高速剪切与普通剪切相比具有更好的断面质量。并将此试验得出的有利于改善下料质量的适宜剪切工艺的参数作了总结,有助于该项新技术的推广应用。
  • 何忠韬;罗冠炜
    . 2005, 41(5): 157-160.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    根据小汽车清洗传统方法存在的问题,提出了一种基于涡流管制热原理的小汽车清洗方法,推导了小汽车清洗参数基本设计公式,用数值算例验算了所述理论的实用性和方便性。设计了一种涡流热喷清洗机,试验数据表明基于涡流管制热原理的小汽车清洗方法技术上是可行的,具有一定的液流、蒸汽、高温高压热水冲洗综合效应。用水量少于高压冷水枪洗车方式,洗车效率高于手工洗车方式。
  • 刘绍奎;闫桂荣
    . 2005, 41(5): 161-164.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    通过Gauss滤波和Hilbert变换相结合的方法,对柔性结构的模态参数进行了辨识。仿真计算结果表明,该方法可以十分有效地辨识出结构的相近模态参数,并具有较好的抗噪声性能。应用该方法,完成了空间柔性桁架结构的模态参数辨识,得到了比传统处理方法更接近理论计算结果的结构模态参数,能够有效地避免柔性结构参数辨识中的漏频现象,并具有高的辨识精度。
  • 柯映林;吴福忠
    . 2005, 41(5): 165-170.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    介绍了基于磁场与摩擦学原理的纸基蜂窝零件固持方法。论述了数控填料装置的组成及工作原理。在给定振动料斗出料口处孔径大小和振动加速度的情况下,通过试验方法研究了铁粉流出体积与时间以及流量与振动频率之间的关系。研究了填料区域规划、加工区域判别以及安全填料高度的计算方法。在保证固持稳定性的前提下,从减少铁粉填充量的角度出发,提出一种基于正四边形区域划分的填充区域位置优化方法。
  • 韩利芬;高晖;李光耀;钟志华;韩旭
    . 2005, 41(5): 171-176.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    以某车型前地板角支撑板的拉延工序为例,讨论BP神经网络技术与遗传算法在拉延筋几何参数反求中的综合应用问题,建立能描述反映成形效果的三个参数与半圆形拉延筋几何参数之间非线性映射关系的神经网络模型,并运用遗传算法对神经网络结构进行了优化。提出逐次局部密化样本点的样本点设计方法。该方法有助于加快神经网络的设计进程,提高神经网络的模拟精度。当训练样本数据可通过有限元法自动获得时,使用该方案则更为便利。
  • 赵国群;徐淑波
    . 2005, 41(5): 177-181.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    通过等通道弯角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)工艺累积足够的变形制备块状超细晶粒材料(亚微米或纳米微观结构材料)。采用节点映射法将前一次有限元分析终了结果准确映射到下一次挤压初始阶段的相应节点,实现等通道弯角多道次挤压过程有限元分析。通过有限元模拟不同模具拐角的等通道弯角多道次挤压工艺,获得相应挤压件累积等效应变分布及其规律,为ECAP挤压件晶粒均匀细化提供合理的模具设计与工艺路线。
  • 帅长庚;何琳;吕志强
    . 2005, 41(5): 182-185.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    对肘形橡胶软管内压作用下的应力和骨架帘线缠绕几何结构进行分析,推导出肘形橡胶软管管体骨架层平衡角的一般公式,并得到缠绕角控制方程。理论分析和试验结果表明,当骨架帘线缠绕角接近力学平衡角时,由此得到的肘形橡胶软管在内压作用下的变形较小,具有较好的平衡性。
  • 刘禾;朱伟波
    . 2005, 41(5): 186-190.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    研究了CCD摄像机进行二维温度场测量问题。分析了彩色CCD摄像机测量机理,推导和分析了相应的三色温度测量模型。由于测量模型的复杂性和非线性,因此利用BP神经网络在函数逼近方面的特性,提出了一种用BP神经网络计算二维温度场方法。试验表明这种方法是可行的、并有较高测量精度,具有工业应用前景。
  • 陈宝江;曹泛
    . 2005, 41(5): 191-195.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    为了满足某些机械装备的需求,研究设计了节能、快响应、高精度电液控制系统。该系统由恒功率恒压变量泵、一体化电液伺服马达和单片机三环串级仿人智能控制器等构成。变量泵是节能的关键动力源,电液伺服马达是快响应的关键动力执行装置,三环串级仿人智能控制是实现高精度的关键控制策略。
  • 叶云霞;张永康;李进
    . 2005, 41(5): 196-199.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    从理论上分析了简易激光相变硬化模型估算激光淬火硬化带深度的不合理之处,即将硬化带深度确定在珠光体向奥氏体转变的临界温度?AC1等温线处;在该深度处C原子并未充分扩散,也就是说该深度处材料并未有效硬化。在此基础上,提出一种新的估算硬化带深度的模型——t模型,其原理为将Fourier热传导理论和保证C原子充分扩散的时间段t相结合,估算相变硬化带尺寸。最后,采用新模型估算出激光淬火处理HT250材料硬化带深度的理论值,理论估算结果与试验结果吻合较好,且比简易激光相变硬化模型估算结果更接近于试验结果。
  • 唐晓青;王雪聪
    . 2005, 41(5): 200-204.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    以顾客满意为中心的大规模定制质量改进研究是为解决大规模定制生产模式下保证稳定的、不断改进的产品质量, 以持续提升顾客满意度问题而提出的系统性方法。在对大规模定制质量改进过程中顾客满意、产品平台、质量保证、改进过程和相互关系等关键要素分析的基础上, 构建质量改进体系, 实现产品平台质量的稳定和持续改进, 继而推动最终产品的质量改进, 增强企业满足顾客个体与群体质量要求的能力, 最终达到持续提升顾客满意的目的。
  • 张佳帆;杨灿军;陈鹰;马培荪
    . 2005, 41(5): 205-209.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    通过对自然界中蛇的骨架结构和运动机理进行分析,提出了一种新型的机器蛇执行单元结构,可根据不同的运动模式,实现不同的连接方式,同时采用了模块化的控制系统,实现了结构上的互换。并在此基础上建立了机器蛇的运动学模型,规划了机器蛇的蠕动步态,实现了机器蛇向前向后的蠕动运动,并且通过试验证明其机械结构和运动模型的可行性。
  • 孙振忠;杨玉英
    . 2005, 41(5): 210-214.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    以矩形柱面扁壳为模型,从小变形、简单加载的前提条件出发,推导了矩形柱面扁壳切边后曲面方向回弹的理论解。试验研究了柱面扁壳面畸变现象,得到了面畸变分布。提出了面畸变理论评价指标,对比试验结果分析了面畸变形成机制,得到了屈服点、凸模曲率半径、板料厚度、弹性模量及张拉力对面畸变的影响规律,并提出了减小面畸变的工程控制方法。
  • 张轲;吴毅雄;金鑫;吕学勤
    . 2005, 41(5): 215-220.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    主要研究移动焊接机器人在自寻迹过程中位姿调整的轨迹规划。在焊前,根据坡口识别特征模型寻找到焊接坡口并得到机器人与焊缝坡口的夹角后,对机器人本体和焊炬的位姿进行轨迹调整是自寻迹过程中非常关键的一步。首先讨论了具有自寻迹功能的移动焊接机器人的系统组成,在分析移动机器人运动学模型的基础上,对焊接坡口自寻迹过程中的位姿调整轨迹进行了规划,最后根据机器人自身的结构对调整轨迹进行了修正。试验结果表明:将该算法用于坡口自寻迹过程中的位姿调整,其误差精度可控制在±1.5 mm左右,满足实际焊接工程需要。
  • 张敦福;王锡平;张洪伟
    . 2005, 41(5): 221-224.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    根据D.Alembert原理导出了半圆形输液曲管弯曲-扭转-流体耦合问题的自由振动方程。对这类方程解耦而单独求出弯曲、扭转的解析解非常困难,于是介绍了一种近似计算方法——直接法。采用直接法,首先选取满足自然边界条件但不一定满足方程的试函数作为方程的近似解,并使误差在整个空间上加权累积为零,这可解释为广义力在虚位移上所做的虚功之和为零(平衡方程的弱积分)。而后求出了系统固有频率的近似解析公式,同时也得到了极限流速的近似解析公式。通过算例,分析了曲管中流体流速对系统固有频率的影响,得出了更为精确的结果。
  • 赵力
    . 2005, 41(5): 225-229.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    在某些特殊场合需要一种以维生为目的的小型海水淡化装置,热泵技术因其既能制冷又能制热,且高效节能的特点而被选用。这种小型的海水淡化热泵装置以3.6 kg/h的淡水产出率为设计参数。针对不同的运行工况(冷凝温度和蒸发温度发生变化),计算了系统中各换热器的传热系数、适宜的换热器的面积和毛细管的长度。在这些数据基础上,分析了冷凝、蒸发温度和这些参数的关系,为完成小型海水淡化热泵系统的实际加工、装配和调试奠定了基础。
  • 王述成;陈章位
    . 2005, 41(5): 230-233.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    分析了目前时域随机化技术中直接加窗重叠所存在的频谱泄漏以及控制动态范围低等缺陷,针对这些缺陷进行了理论推导以及进行了基于不同加窗函数的控制试验对比,分析出了加窗函数造成频谱泄漏的主要原因。经过比较,采用了低旁瓣的汉宁窗,但又引入了时域周期性波动的新问题。最后在理论推导以及大量控制试验的基础上提出了以汉宁窗为加窗函数,在时域进行幅值修正的方法,并给出了幅值修正的系数公式。该方法成功地解决了频谱泄漏、控制动态范围低以及加窗造成时域信号周期性波动等问题,提高了系统的频谱控制精度和控制动态范围,并应用于实际随机振动试验控制系统中,取得很好的控制效果。