2006年, 第42卷, 第5期　
刊出日期：2006-05-15

  

• 全选
  |

论文
• Select
  梳状滤波阵图及其应用

  朱利民;贺恩华;丁汉

  . 2006, 42(5): 1-5.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  提出了一般梳状滤波器的设计方法，证明了传统的时域平均只是一般梳状滤波的一个特例。在此基础上提出了一种新的信号分析方法—— 梳状滤波阵图法：首先粗略估计周期信号基频的取值范围，然后以一定频率间隔离散化该频率区间，以得到的一系列离散化的频率值作为信号基频的估计，逐次对采样信号做梳状滤波处理，将得到的一组时域滤波波形以二维灰度图或三维阵图的形式显示，最后从中挑选出特征明显的若干行做进一步的分析。该方法可以在无同步信号的情况下有效地提取出混杂于强背景噪声中的周期信号，将其应用于滚动轴承故障信号精细特征分析取得了满意的效果。
• Select
  制造企业应用系统实施顺序决策支持技术

  丁祥海;唐任仲;程耀东

  . 2006, 42(5): 6-10.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过构建企业信息化系统的状态矩阵，综合考虑各应用系统的收益和实施周期、应用系统之间的协同特性、企业资金和时间等要素基础上，建立了应用系统实施顺序决策支持模型。从企业特性和企业竞争重点的角度探讨了应用系统的收益评估方法，从应用系统之间数据流的角度阐述了协同系数矩阵的构建方法，从而可以求解模型，为决策提供有效支持。最后运用上述方法对某企业信息化应用系统实施顺序决策进行了案例分析。
• Select
  通用涡旋型线理论研究与深入分析

  陈进;王立存;李世六

  . 2006, 42(5): 11-15.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  涡旋压缩机型线设计研究中，对于任意简单平滑规则曲线至少二阶连续可导，此处型线采用极角、瞬时曲率中心和曲率半径来表征更为简单，基于此建立了涡旋型线啮合理论。针对通用涡旋型线设计存在的问题，深入研究了涡旋型线啮合理论、共轭型线节线、通用控制方程、通用方程和行程容积、内容积比、型线长度与曲率半径等关键几何公式。总结了通用涡旋型线，涡旋型线节线方程和通用型线控制方程等理论，分析了现有通用型线的一些缺陷及其通用型线控制方程理论的片面性。提出了基于泛函理论的通用涡旋型线统一数学模型理论，利用泛函理论，建立能表征任意几何形状且能集成现有各种涡旋型线数学模型的可取曲线类涡旋型线广义泛函方程，进而可研究涡旋型线广义泛函的光滑性、一次变分二次变分及高次变分等解析特性，并利用变分法理论分析其泛函极值条件。为在不同阶空间利用泛函理论研究涡旋型线提供了机会，为通用涡旋型线研究拓宽了思路。
• Select
  2K-H行星传动的修正扭转模型建立与固有特性分析

  宋轶民;许伟东;张策;王世宇

  . 2006, 42(5): 16-21.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  建立了2K-H均布行星传动的修正扭转模型，以揭示系统的固有频率与振动模态特性。该模型在纯扭转模型的基础上，进一步计入了行星轮轴心沿系杆切向的位移与行星轮轴的轴承支承刚度对系统动力学性能的影响。无阻尼固有特性分析表明，2K-H均布行星传动中存在三种典型的振动模式，即中心构件扭转振动模式、行星轮扭转振动模式与行星轮平移振动模式。求解相应的子特征值问题，获得了两种行星轮振动模式所对应的系统固有频率的封闭解析表达式。固有频率的参数灵敏度分析表明，行星轮轴的轴承支承刚度是影响2K-H均布行星传动的一阶固有频率的关键因素。固有频率敲击试验表明，与纯扭转模型相比，修正扭转模型更具工程应用价值，可用以指导2K-H均布行星传动的动态设计。
• Select
  仿袋鼠机器人跳跃运动步态的运动学

  葛文杰;沈允文;杨方

  . 2006, 42(5): 22-26.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  提出了仿袋鼠跳跃机器人机构模型及运动学研究的方法。基于对袋鼠的运动结构及录像资料的研究，提出了仿袋鼠机器人单腿四杆跳跃机构的分析模型，采用D-H法，建立了机器人着地与腾空两个阶段的运动学方程，进行了正运动学研究，给出了机器人在跳跃过程中的运动位姿及躯干质心的运动轨迹表达式，并利用雅可比矩阵建立了机器人躯干质心与关节之间的微分运动关系及速度分析方法。采用Matlab编程，结合实例对机器人进行了运动仿真运算，对结果进行了分析讨论，解释了袋鼠跳跃运动跃远度大而耗能低和运动稳健的运动机理。研究结果与录像观察和生物学实测研究结果相吻合，从而证明了这一仿生跳跃机构模型的可行性和仿生机构运动研究方法的有效性。
• Select
  不同叶轮形式下离心泵整机非定常流场的数值研究

  耿少娟;聂超群;黄伟光;冯涛;刘克

  . 2006, 42(5): 27-31.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对无短叶片、有长短叶片和短短叶片三种叶轮的离心泵，采用非定常CFD方法数值分析了设计工况点的整机全三维流场，讨论了不同叶片形式对水泵扬程、进出口压力波动及叶片表面和中央回转面内参数分布的影响。其中，与无短叶片情况相比较，详细分析了短叶片的有无和短叶片尺寸对泵内流场的影响；并对一个压力波动周期内，由于叶片和蜗舌相对位置不同内部流场的变化给出了相应的分析结果。从动力学角度对降低水泵的振动和噪声提供了有益的分析结果。
• Select
  典型微管道流场数值模拟与Micro-PIV检测研究

  谢海波;傅新;杨华勇;陈虹

  . 2006, 42(5): 32-38.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对微流体器件中几种典型微管道进行了理论与试验研究，采用CFD流场仿真技术对压力驱动方式下90°折管、突然扩散管、弯管三种流道的流态进行数值模拟，重点介绍了电渗驱动的流场仿真技术，并以十字交叉微管道为对象进行电渗流场仿真；同时采用玻璃微加工工艺制造了上述四种微流道模型，并通过Micro－PIV技术对其相应条件下的流场进行试验测试，并定量对比与分析了仿真与试验结果，结论显示Micro－PIV是适合于微米级流场检测的最有效试验手段之一，同时通过试验也验证了N-S方程在微米级流场数值计算中是依然适用的。
• Select
  轴流泵出水流道水力损失试验研究

  仇宝云;黄季艳;袁寿其;林海江;冯晓莉

  . 2006, 42(5): 39-44.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  受导叶出流环量、出水弯管二次流等因素的影响，轴流泵单孔出水流道内为复杂的螺旋流，双孔出水流道左孔流量大于右孔流量，水力损失异常。采用五孔探针准确测定流道断面水流能量，实测分析出水流道水力损失特性，探讨减阻措施。结果表明，出水流道水力损失不符合与流量平方成正比的关系。与等圆出水管相比，渐扩出水流道可以减小水力损失，提高泵装置效率10%~30%；对单孔流道，轴流泵出口环量过大，增大了水力损失，而微小环量会使水力损失略有减小；对双孔流道，两孔流量不等，存在偏流，水力损失增大。采用微小出流环量或无出流环量后导叶，可减小出水流道水力损失，提高泵装置效率6%~11%。
• Select
  活性剂增加铝合金交流A-TIG焊熔深机理研究

  黄勇;樊丁;樊清华

  . 2006, 42(5): 45-49.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用多组元活性剂AF305进行铝合金交流A-TIG焊时，熔深达到传统TIG焊的3倍以上。进行了交流、直流正接和直流反接A-TIG焊，发现极性不同时活性剂对熔深的影响也不同。研究了强制电弧收缩对交流焊熔深的影响，发现弧根整体收缩并不是AF305增加交流A-TIG焊熔深的主要机理，熔深显著增加主要与焊渣成片分布有关。对焊渣进行了SEM形貌观察和EDS成分分析，并采用氦弧焊证实了焊接过程中焊渣在熔池表面成片分布，电弧斑点极大收缩。向AF305活性剂中添加铝粉改变焊渣分布，研究焊渣分布与熔深的关系，证实了焊渣成片分布能增加焊接熔深。认为焊渣成片分布使得电弧斑点极大收缩，斑点压力以及电弧和熔池内的Lorentz力增强，最终焊接熔深显著增加。
• Select
  用于坦克炮控系统性能测试的新型施力系统设计

  赫赤;赵克定;李尚义;吴盛林

  . 2006, 42(5): 50-54.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  对坦克炮控制系统在主战坦克、步兵战车以及装甲突击车等武器中的地位和作用进行了介绍，叙述了设计新型施力系统的实际意义及系统技术指标，讨论了施力装置的选择及基于电动缸的施力系统设计。利用有限元分析软件对系统的静态变形和动态频响进行计算，得出本系统满足设计指标要求的结论。根据施力系统技术指标的要求，考虑到坦克炮控系统性能试验测试的实际需求，计算了电动缸和驱动电动机的主要性能参数，确定了两者的具体型号。
• Select
  压电泵立体阻网法的研究

  张建辉;寇杰;夏齐霄;宁宏刚;小贯晃义

  . 2006, 42(5): 55-59.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  倍受关注的属于自身无化学污染源及无电磁污染源的容积型有阀压电泵工作时，将发生气穴现象，而且由气穴演化成的气泡将会从泵内流出。气穴的发生将产生噪声并缩短泵的寿命。流出的气泡也严重地影响到了它在医疗、卫生、保健等与输液、输血有关领域的应用。为此开发了一种立体阻网法。通过试验证明了立体阻网法有效地控制气穴的产生和消除气泡的流出，同时有效地抑制了噪声输出。从理论与试验两方面，分析讨论了填充阻网后，阻网层数、驱动频率与泵流量的关系。
• Select
  带分流叶片的离心泵叶轮内部流场的PIV测量与数值模拟

  袁寿其;何有世;袁建平;丛小青;赵斌娟

  . 2006, 42(5): 60-63.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  用PIV技术和工程上广泛应用的 标准两方程模型，对不同工况带分流叶片的离心式水泵叶轮内部流场进行了测量和计算模拟。通过试验测试和模拟计算，获得了不同工况下叶轮内的流速分布规律，揭示了叶轮内流动的非对称性、长叶片吸力面进口附近有回流、各种工况下分流叶片前缘入口稍后吸力侧均存在一个高流速区、分流叶片改善出口速度分布、随着流量增加叶轮内相对速度的大小增大明显等对带分流叶片离心泵性能有直接影响的多种流动现象。
• Select
  激光自准直测角中零位畸变模型及仿真

  张广军;尚鸿雁;魏振忠

  . 2006, 42(5): 64-68.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于透视投影变换和空间解析几何理论，提出了一种新的激光自准直测角模型建立方法，通过对像点的椭圆轨迹中心与系统基准零位的分析，建立了基准零位畸变误差模型，并进行了仿真研究，获得了该误差的变化规律，为激光自准直测角系统标定、基准零位的确定等问题的有效解决提供了一个有效的理论依据，具有一定的理论意义和工程实际应用价值。
• Select
  覆盖件拉延模工艺补充及压料面的参数化设计新方法

  陈涛;李光耀

  . 2006, 42(5): 69-74.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对基于有限元法的板料成形数值模拟技术已广泛应用于汽车覆盖件制造行业的状况，对快速、自动化的有限元网格建模方法提出迫切要求的现状提出一种新的汽车覆盖件模具冲压工艺设计思路与方法，使用离散三角面片模型，在CAE的前处理软件中进行参数化的工艺补充面和压料面设计，方便进行修改。在完成工艺设计的同时，可自动生成整套模具的网格模型，供有限元仿真分析使用。提供参数化的真实拉深筋的模型建模手段，能够精确模拟拉深筋的形状和拉延过程中拉深筋的力学行为。完成了相关软件STLMesher的开发，大量的算例证明该方法具有较高的精度和较强的工程实用性。
• Select
  柴油机排气微粒可溶有机组分的色谱质谱分析

  谭丕强;胡志远;陆家祥;邓康耀;楼狄明;万钢

  . 2006, 42(5): 75-80.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用超声洗脱法对柴油机排气微粒中可溶有机组分SOF和不可溶组分IOF进行了分离，利用色谱—质谱联用技术对其中SOF的成分进行了分析。结果表明，怠速及中低负荷工况下SOF的排放量较低，随着负荷上升其排放量逐渐增加，在最大扭矩和标定转速工况下达到最高。SOF中最大的组分为烷烃，其次是芳香烃；烷烃中大部分为正烷烃，芳香烃以萘族和菲族等多环芳香烃为主。芳香烃的排放量随着负荷的上升而增加。SOF烷烃碳原子数分布的研究表明，低负荷工况下，燃油中易燃的正十四烷～正十七烷的绝大部分被烧掉，SOF中有些成分不是直接来自燃油，而是来自润滑油或燃油聚合反应的中间产物；高负荷工况下，供油量较多导致一部分正十四烷～正十七烷来不及燃烧就排出机外，SOF中还有些成分则是燃油高温裂解的产物。SOF芳香烃碳原子数分布的研究表明，高负荷工况下高碳原子数的芳香烃大都被烧掉，怠速及低负荷工况下SOF芳香烃化合物的种类相对较多。
• Select
  增压器压气机三维弹塑性接触的研究

  廖爱华;张洪武;吴昌华

  . 2006, 42(5): 81-86.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以某柴油机涡轮增压器的压气机为例，采用由参变量变分原理导出的有限元参数二次规划法，并结合多重子结构技术分析求解叶轮与轴套、轴套与轴的三维弹塑性接触问题，针对不同的过盈量、转速和轴套壁厚进行了大量计算，获得了叶轮、轴套与轴之间接触应力的相应分布规律。分析表明随着叶轮与轴套间过盈量的减小，轴套的外表面与内表面的接触应力是线性减小的，而且内表面的接触应力减小较为迅速。因而在采用压力组装法时应严格控制轴套与轴的过盈量，使得轴套和轴间有足够的压力保证叶轮、轴套和轴不会相互脱离，又满足结构强度的要求，并使其产生的不良影响减至最小。当转速一定时，叶轮与轴套接触点的法向相对位移与叶轮的质量分布存在着明显的联系。建议采用非均匀的初始过盈量，以保证不发生相对位移和接触应力的均匀性。这些对于确定合理过盈量，改进设计和提高压气机的寿命，具有实际参考意义。
• Select
  免疫进化算法求解静态Job shop调度

  牛刚刚;孙树栋;余建军;马彦

  . 2006, 42(5): 87-91.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于克隆选择原理与细胞超变异思想构造了一种免疫进化算法CHIEA(Clonal selection and hyper mutations based immune evolution algorithm)求解静态JSP问题(Job shop scheduling problem)。随机混排变异算子的构造和抗体连续累积变异的实施丰富了细胞超变异的内容，基于优先列表编码方式的采用和免疫进化算子的构造提高了搜索效率，加速了算法收敛并提高了解的质量。通过与COELLO的AIS(Artificial immune system)算法的全面比较得出，CHIEA求解不同类型中小规模的静态JSP问题时具有更好的优化性能。
• Select
  时间控制式电控燃油喷射系统驱动模块设计

  李进;张科勋;李建秋;杨福源;欧阳明高

  . 2006, 42(5): 92-96.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究了在系统功耗低，响应时间短，同时软硬件资源开销低等目标下的喷射系统电磁阀驱动方案，设计了基于双电压驱动和电流硬件自动调制的智能驱动器。以此为基础对基于电磁阀的喷射控制特点进行分析并建立了完整的喷射控制时序。通过曲轴瞬时转速预估算法将电磁阀响应时间转换为对应的曲轴角度，从而实现了对喷油提前角和喷油量的精确控制。试验证明该喷射驱动模块能完全满足电控柴油机在不同工况下的运行要求。
• Select
  机械加工系统节能降噪型综合任务分配模型及其应用

  曹华军;刘飞;何彦

  . 2006, 42(5): 97-102.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  节能、降噪是机械加工系统实施绿色制造需要考虑的主要问题之一。曾分别对节能、降噪为单目标的任务分配问题进行了研究，但实际中既要考虑能耗问题，又要考虑噪声问题。鉴于此，将能耗问题和噪声问题综合考虑，建立了一种机械加工系统中节能降噪型多目标综合任务分配模型；对模型的求解方法进行探讨，提出了一种基于遗传算法的模型求解过程。最后，基于空载功率和空载噪声对模型进行简化，提出了一种模型应用方法，案例分析表明该应用方法具有较好的效果。
• Select
  用双控制体模型计算直通式篦齿密封的动特性系数

  赵三星;孟光;冷小磊;荆建平

  . 2006, 42(5): 103-109.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  用双控体模型计算直通式篦齿密封动特性系数，介绍单控体模型。通过理论计算与试验结果的对比，说明采用的双控体模型方法是可行的；分析了密封间隙、转速等对密封动特性系数的影响；用实例比较单控体模型和双控体模型的结果，得出一些有意义的结论。
• Select
  闭环输入整形器消除多模态柔性系统残留振荡

  董明晓;孙杰;郑康平;张明勤;张桂青

  . 2006, 42(5): 110-114.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  输入整形技术能抑制柔性系统的残留振荡，但目前多采用开环控制策略，不能消除由于非零初始状态、参数变化、外界干扰和系统非线性等不确定性因素引起的振荡。对输入整形系统提出闭环控制策略，将输入整形器与振动阻尼器相结合共同抑制多模态柔性系统残留振荡。输入整形器阻止操作命令向系统中注入能量，振动阻尼器阻尼掉由于不确定性因素注入系统中的能量，这两个控制器共同作用能有效消除系统残留振荡。与开环输入整形技术相比，有更强的参数鲁棒性和抗外界干扰能力。将这一控制技术用于起重机模拟试验系统，能有效抑制载荷的残留摆动。
• Select
  变量泵、比例阀和蓄能器复合控制差动缸回路原理及应用

  权龙;李凤兰;田惠琴;闫政

  . 2006, 42(5): 115-119.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  提出用单台变速泵或伺服泵，结合蓄能器和旁通比例节流阀复合控制差动缸，改善注塑机能量效率的回路原理。液压泵仅在液压缸进给过程工作，蓄能器存储液压缸运动和制动过程的能量并用作液压缸回程的动力。比例节流阀控制液压缸回程的运动速度，通过新提出的流量校正原理，消除蓄能器内压力变化和负载对阀流量的影响，使液压缸的速度能够实时跟踪预定的轨迹。同正反向都采用泵驱动的原理相比，可消除回程中电动机制动产生的能耗。研究表明，新的回路原理可满足注塑机控制性能的要求。
• Select
  未知环境下基于行为的机器人模糊路径规划方法

  付宜利;靳保;王树国;曹政才

  . 2006, 42(5): 120-125.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对非结构化环境下的多关节机器人实时避障问题，应用基于模糊逻辑方法，提出了一种新的未知环境下基于行为的机器人实时路径规划方法。敏感皮肤被用来探测机器人周围的障碍物。规划方法包括接近目标和绕过障碍两个行为。机器人根据周围环境的信息选择合适的行为，从而实现机器人路径规划的目标。由于应用了模糊控制，使方法具有较好的实时性，可以应用到存在未知障碍物的机器人在线运动规划中。仿真环境中存在多种类型的未知障碍物，机器人均在算法的控制下到达了目标位姿，证实了算法的有效性。
• Select
  基于CHMM的旋转机械故障诊断技术

  宋雪萍;马辉;毛国豪;闻邦椿

  . 2006, 42(5): 126-130.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  隐马尔可夫模型(Hidden Markov model，HMM)是一种具有较强的时间序列建模能力的信号模式处理工具，在语音处理中获得了广泛应用，特别适合于非线性、重复再现性不佳的信号的分析。基于振动信号与语音信号的相似性，将CHMM (Continuous Hidden Markov model)引入了旋转机械的故障诊断中。采用12阶LPC倒谱系数进行特征提取，建立CHMM，为防止数据下溢，引入前向—后向比例因子算法求其对数似然概率，并且采用K-means算法对CHMM进行参数初始化。在给定的观测序列中每一种模型的优化路径通过Viterbi算法实现，用Baum-Welch算法实现参数重估，并给出了重估公式。最后，在转子试验台上模拟了四种故障试验，建立了四种故障的CHMM模型，通过求其最大似然概率值来决定机器的运行状态，试验结果证明了该方法的有效性。
• Select
  大规模定制模式下的产品外协资源配置研究

  侯亮;韩东辉;林祖胜

  . 2006, 42(5): 131-136.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在企业实施大规模定制过程中，模块化被认为是一个特别重要的影响因素，它与企业产品结构体系、产品开发过程和供应商等资源的组织模式具有密切关系。分析了互换/共享、混合、总线以及组合等模块化模式的特点及其对外协活动的影响，然后从定制化程度角度给出了上述几种模块化模式的演变图谱。分析了大规模定制与产品、模块品种、批量和客户订单分离点的关系，并根据产品批量/品种比例关系和不同的客户订单分离点定义了深度和浅度两种产品定制化模式。然后结合汽车、液压机、机床和家电等产品，分别讨论了两类大规模定制情况下应采用的模块化方式以及供应商选择和合作模式。最后分析了模块层次规模与供应商资源规划及外协规划决策之间的关系，并给出了面向资源规划的企业大规模定制实施的过程。
• Select
  基于循环抑制CPG模型的蛇形机器人控制器

  卢振利;马书根;李斌;王越超

  . 2006, 42(5): 137-143.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  依据生物利用中央模式发生器(Central pattern generator，CPG)的自激行为产生有节律的协调运动适应多种环境，基于循环抑制CPG建模理论设计了蛇形机器人CPG控制器模型，分析了单个神经元、循环抑制CPG以及该控制器模型的稳定性，并把该控制器应用到一个结合蛇形机器人“勘查者-I”动力学特性的仿真模型，得到了实现蜿蜒运动的CPG控制器参数，进而研究了调节S波个数、身体构形曲率、蜿蜒运动速度以及运动轨迹曲率的CPG控制器参数设定策略。此外，“勘查者-I”应用该CPG控制器的输出成功实现了蜿蜒运动。该研究结果为设计人工CPG控制器提供了一个可行的方法。
• Select
  承载超声冲击方法改善高应力比加载条件管接头疲劳性能

  王东坡;曹军辉;霍立兴;张玉凤

  . 2006, 42(5): 144-148.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在高应力比R＝0.5加载条件下采用T型管接头形式进行焊态、承载和非承载超声冲击处理试件的疲劳对比试验。试验结果表明：①在高应力比R=0.5加载条件下，管接头承受静载后再使用超声冲击方法对其进行处理仍然能够大幅度地延长焊接管接点的疲劳性能。②在承载超声冲击处理条件下，20钢T型管接头的疲劳强度(应力比R=0.5)提高了66%，疲劳寿命延长了3.8～4.0倍。③使用承载超声冲击处理这种工艺方法不仅可以在低中应力水平、中长寿命范围内改善焊接管接头的疲劳性能，也可以在高应力范围内改善其疲劳性能。这种工艺方法在一定程度上克服了承载前超声冲击方法对焊接接头疲劳性能改善程度在高应力区域内大幅度降低的缺点。
• Select
  面向质量控制的制造系统可诊断性分析

  杜世昌;奚立峰;潘尔顺

  . 2006, 42(5): 149-154.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对目前以产品质量控制为目标的制造系统可诊断性和局部可诊断系统的诊断能力研究较少的现状，在构建制造系统状态空间模型的基础上，提出了一套新的制造系统可诊断性分析方法，推导出系统具有可诊断性的充分必要条件，对于局部可诊断系统，建立了可诊断能力评价指数。通过具体的装配实例，针对不同的系统配置，验证了该分析方法和评价指数的有效性和可行性。该方法为制造系统的可诊断性度量、系统优化配置和在线故障诊断等提供了理论分析依据。
• Select
  板材软模成形二维断面有限元分析界面接触摩擦处理

  王忠金;刘建光

  . 2006, 42(5): 155-159.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  板材软模成形是板材和柔性传力介质耦合变形过程，存在板材和刚性模具及板材和柔性传力介质两种 类型的界面接触。采用罚函数法计算接触力，推导了Mindlin轴对称壳单元和实体单元两种不同单元类型之间 接触摩擦的有限元列式。采用静力显式的时间积分方法，通过控制载荷步长保持接触状态稳定。粘弹塑性软模 材料的板材变形数值算例表明该算法是有效的。该算法也适用于其他类型软模材料的板材变形接触摩擦问题的 处理。
• Select
  半椭圆涡流发生器强化换热机理

  汪健生;汤俊洁;张金凤

  . 2006, 42(5): 160-164.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  对单列及双列方式排列的一种斜截半椭圆柱体涡流发生器，以稳态的气、水逆流换热方式为模型，用数值方法模拟了迎流攻角为0°～90°，雷诺数6 000～48 000范围内的传热特性。结果表明：涡流发生器可以诱导纵向涡与流向涡，起到强化传热的作用，纵向涡在强化传热中起主要作用。
• Select
  高低齿迷宫式汽封泄漏流动特性研究

  李军;吕强;丰镇平

  . 2006, 42(5): 165-168.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对汽轮机高低齿迷宫式隔板汽封的复杂结构和轴的旋转效应，采用数值求解三维Navier-Stokes方程技术研究其泄漏流动特性。采用有限体积方法离散Navier-Stokes方程和标准 两方程紊流模型封闭方程组。数值求解方法采用SIMPLE算法，迎风二阶格式求解对流项，迎风一阶格式求解扩散项。研究分析了在相同汽封轴向距离和汽封间隙条件下，三种不同齿数的高低齿迷宫式隔板汽封在不同压比下的泄漏流动特性，并计算了相应的量纲一流量系数。数值模拟结果证明了在相同压比和汽封轴向距离条件下齿数减小会造成泄漏量增加，在相同的齿数条件下，量纲一流量系数随着压比增加而增大。研究工作为工程设计高低齿迷宫式汽封提供了理论依据和技术支撑。
• Select
  内燃式水动力系统方案设计与仿真结果

  张铁柱;戴作强;张洪信;张继忠;赵红

  . 2006, 42(5): 169-173.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  提出了一种内燃式水动力系统，该系统集成了内燃机与柱塞式水泵技术。针对三种典型的内燃式水动力系统，着重论述了系统方案、工作机理、工作特点及研发中的关键问题。通过数值模拟可知，该系统与传统的活塞式内燃机—柱塞式水泵能量组合系统相比，燃油消耗率全工况相对改善12%～42.78%，有效热效率全工况相对改善13.63%～74.75%，运转不均匀度全工况相对改善4.66%～15.57%，输出压力全工况相对改善15.21%～76.61%，输出流量全工况相对降低0.69%～2.13%。
• Select
  三代液阻悬置非线性动特性的试验研究及其参数识别方法

  范让林;吕振华

  . 2006, 42(5): 174-181.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目前液阻悬置是性能最佳的被动式隔振器，它是汽车动力总成隔振悬置设计开发的首选方案。以第三代液阻悬置为基础，通过对惯性通道的改造以及不同液力机构的组合，系统地研究了惯性通道、解耦膜、节流盘等液力机构以及惯性通道长度及其入口局部损失对液阻悬置动特性的影响规律，揭示了不同液力机构的工作原理以及三代液阻悬置动特性之间的继承和发展关系，为液阻悬置的设计选型提供了直观的依据，并证明了理论分析的正确性。基于动特性试验结果与理论分析结果高度一致的事实，针对液阻悬置动特性的变化特点，提出了识别上液室体积刚度以及橡胶主簧等效泵液活塞面积的新方法，该方法可以有效克服测试误差的影响，原理简单、结果可靠；可以在常规的动特性试验机上进行试验，无需设计复杂的液压试验台。
• Select
  实现物体360°轮廓测量的新型轮廓拼接方法

  张晓玲;林玉池;吴波;赵美蓉;黄银国

  . 2006, 42(5): 182-185.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  提出一种新型轮廓拼接技术用来实现复杂物体的360°几何轮廓的测量。应用光栅投射三维轮廓技术使被测物绕旋转轴进行多次旋转，获得能覆盖整个物面的多个单视角的三维坐标，利用坐标变换将这些数据转换到统一的坐标系下，然后应用正负方向掩膜矩阵法拼接合成物体360°轮廓。实践表明，应用该方法物体只需在4个角度0°、90°、180°、270°进行旋转，就能快速得到物体360°轮廓，它不仅可以用于普通连续面形的测量，又可以用于含有间断的面形即自由曲面的测量。
• Select
  坦克发动机道路模拟测试平台动力学研究

  袁立鹏;许宏光;赵克定

  . 2006, 42(5): 186-191.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对大型研制项目坦克发动机道路模拟测试平台，采用冗余构件多分支并联运动系统的结构形式，满足了其大负载、高灵活度、运动复杂的实际要求。在采用达朗贝尔法推导多自由度运动系统动力学方程的基础上，提出应用追加正解正则方程的方法，建立了简洁、实用的冗余构件多分支并联运动系统动力学解析方程，并对系统受力状态进行了仿真和试验对比分析，在实践中得到了成功验证。此动力学方程不仅可以为结构设计提供受力分析依据，还可以在实时控制中形成内部受力闭环，为此类系统力学特性的合理分析、实时控制性能的改善开辟了新途径。
• Select
  基于脉冲微束等离子弧焊的快速成形中的搭接参数

  乌日开西·艾依提;赵万华;卢秉恒;孙磊

  . 2006, 42(5): 192-197.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  对基于脉冲微束等离子弧焊接(PMPAW)的直接金属快速成形中成形轨迹间的搭接进行了研究。建立了成形轨迹间的搭接模型，分析了成形轨迹断面宽度与高度之比(宽高比)、轨迹间的中心距、搭接率等参数之间的相互关系及其对成形件性能的影响。用H00Cr21Ni10不锈钢进行了不同搭接参数的成形试验，并对成形件进行了表面平整度、抗拉强度和断后伸长率的测试。试验结果显示，采用宽高比大的成形轨迹制作的零件其三项测试结果均高于用宽高比小的成形轨迹所制作的零件。成形件纵向抗拉强度和断后伸长率优于横向，采取了层间多方向交替扫描的成形方式来获得整体上各向同性的零件。
• Select
  镁合金变极性等离子弧焊接头的微观组织分析

  刘黎明;沈勇;张兆栋

  . 2006, 42(5): 198-202.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用变极性等离子弧焊接实现了AZ31B变形镁合金板材的优质连接，焊后利用光学显微镜、电子探针 (EPMA)和X射线衍射(XRD)仪对焊接接头的微观组织、元素分布以及相组成进行了分析。结果表明，镁合金变极性等离子弧焊接头中没有明显的热影响区存在，接头成形好，焊缝组织均匀，晶粒细小；接头中主要的合金元素Al、Zn在焊缝中分布均匀，没有发现区域偏析；接头中没有发现明显的Mg17Al12或其他杂质相的存在；由于焊接过程中存在着镁的蒸发、烧损，导致接头硬度值在沿焊缝的横向和纵向两个方向上都稍有变化。变极性等离子弧焊方法能够改善镁合金焊接接头组织并提高接头的性能，是一种理想的提高镁合金焊接质量的方法。
• Select
  阀控非对称缸的非线性建模及其反馈线性化

  杨军宏;尹自强;李圣怡

  . 2006, 42(5): 203-207.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对阀控非对称缸系统，分别推导了液压缸正反向运动时的状态方程，并最终统一成一个非线性模型。通过仿真和试验，验证了模型的准确性。在此基础上，采用非线性控制理论中的输入/输出精确线性化方法，通过非线性状态反馈变换获得了全局线性化模型，并对系统零动态稳定性进行了分析。该研究对采用线性控制理论实现液压伺服系统的高精度位置跟踪控制有一定的帮助。
• Select
  磁处理对低碳钢焊接残余应力作用规律的试验研究

  林健;黄士卫;蔡志鹏;赵海燕;鹿安理

  . 2006, 42(5): 208-213.

  摘要 ( )   可视化   收藏

  采用正交试验设计的方法系统研究了磁处理对低碳钢焊接试样中残余应力分布的影响，应力测量选用小孔法在20钢焊接试样上进行，比较残余应力在处理前后的变化。试验中考虑三个因素，即磁场方向、磁场强度和处理时间对处理效果的影响。对残余应力的测量结果采用概率统计的方法进行检验，排除了试验误差的干扰，并从中抽取特征量进行正交试验的极差分析。试验和分析结果表明，磁场方向和处理时间是影响磁处理效果的关键因素，并可从中分析得到改变试样中应力分布的最佳处理条件。
• Select
  Ni-Mo贝氏体球墨铸铁复合轧辊成分与性能的优化

  刘颖;杨成召;郗安民

  . 2006, 42(5): 214-218.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在对棒材精轧机常规Ni-Mo贝氏体球墨铸铁复合轧辊宏观及微观组织进行分析的基础上，找出了导致轧辊表层剥落失效的主要原因是轧辊组织中贝氏体质量分数低、碳化物形态分布不合理和石墨形态不圆整。在此基础上，通过对常规贝氏体球墨铸铁复合轧辊合金化元素质量分数的优化(镍、铜、铌复合合金化)，达到优化轧辊组织与性能的目的。改良后轧辊的组织更为细小，其碳化物形态得到了显著改善；同时合金元素的复合加入显著提高了材料中贝氏体的强度，其冲击韧度、挠度、断面收缩率、断后伸长率等指标均较常规Ni-Mo球墨铸铁有明显的改善，因而能够显著延长轧辊的使用寿命，有效降低钢材的生产成本。
• Select
  键合图理论在发动机电流变液力悬置中的应用

  许沧粟;黄承修;郦光明

  . 2006, 42(5): 219-223.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对发动机宽频振动的特性，设计开发了一种电流变液力悬置。对键合图理论和电流变液力悬置结构进行了介绍，结合悬置的力学模型，建立了电流变液力悬置的键合图模型，并对模型分析得到状态方程。利用Adams软件进行仿真分析，比较得出电流变液力悬置比普通液力悬置的隔振性能的优越之处。
• Select
  基于相关性的钢丝绳断丝特征提取

  陈厚桂;康宜华;武新军

  . 2006, 42(5): 224-228.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  断丝信号与正常信号的非相关性是断丝信号的重要时域特征。以相关分析理论为指导，研究钢丝绳检测信号的相关性，提出一种获取断丝相关特征的方法。利用检测信号的相关运算，通过选择时延，提取断丝信号与股波信号在特定时延点的相关特征。研究相关窗长度和时延对结果的影响，提出确定相关窗长度和最佳时延的方法。最后针对一段检测信号，验证提取断丝相关性特征的过程。相关性是时域信号的重要特征，基于该特征的相关性识别方法对于提高断丝自动识别的可靠性和准确性具有一定的应用价值。
• Select
  并串联复合机器人的鲁棒控制

  周兵;许艳

  . 2006, 42(5): 229-232.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对并联机构具有较高的刚度和精度，但工作空间小的特点，提出一种由3自由度平动并联机构和放大机构相结合的机构，从而组成新型并串联复合机器人。根据拉格朗日方法，建立并串联复合机器人的动力学方程，并讨论动力学方程的性质。研究并串联复合机器人的鲁棒控制问题，根据动力学的性质在笛卡儿坐标系中设计一种鲁棒控制策略。控制器由两部分组成：一部分为基于标称模型设计的计算力矩控制器，其作用是镇定标称的机器人系统；另一部分为一种基于Lyapunov方法设计的鲁棒控制器，其作用是消除不确定性对跟踪性能的影响。理论分析与仿真结果表明，该控制器对改善并串联复合机器人的轨迹跟踪精度十分有效。