机械工程学报

Select

陈虎;巩建鸣;涂善东;蒋文春;耿鲁阳

. 2008, 44(4): 1-9.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

简要介绍微小型多通道换热器的应用及封装制造工艺，重点关注其基于钎焊的封装过程的仿真。根据目前研究的现状，多通道换热器尤其是紧凑型板翅式换热器的仿真研究主要分为换热器整体钎焊热过程仿真，典型多通道结构的钎焊模拟，钎焊接头数值模拟以及基于扩散的钎焊机理数值分析四个方面内容。指出目前仿真研究的难点以及将来要解决的问题。

Select

爆炸冲击波压应力处理预防水轮机叶片裂纹的可行性

王者昌;陈怀宁

. 2008, 44(4): 10-14.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

大型混流式水轮机叶片的开裂属疲劳裂纹问题，主要与交变应力过大和残余应力过高有关。研究和应用表明，采用焊后600 ℃8 h的热处理只能消除少量残余应力，接近屈服强度的剩余拉应力严重降低材料的疲劳性能，加速疲劳裂纹的形成和扩展。在叶片易开裂部位进行压应力处理可大大提高疲劳寿命，爆炸冲击波处理用一次均匀微量塑性变形代替喷丸或锤击的多次不均匀变形实现压应力处理，可以避免表面粗化和微裂纹，其形成的压应力层厚度可提高10倍以上，还能起到治愈缺陷的作用。经爆炸处理的16Mn钢焊接接头疲劳强度提高60 MPa，疲劳裂纹扩展速率降低10倍。在已获得的100多件大型水工结构爆炸处理满意结果的基础上，此法用于水轮机叶片的压应力处理，提高其疲劳寿命是完全可行的。

Select

产品设计中基于群体文化学的隐性知识表达

罗仕鉴;翁建广

. 2008, 44(4): 15-20.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

从工业设计出发，提出基于群体文化学的方法来研究产品设计中用户和设计师的隐性知识表达。探讨群体文化学的基本概念及其与产品设计之间的关系，以便携式娱乐终端产品造型为例，结合语义差异、意象尺度和结合分析等研究方法，分析用户和设计师对已有产品的隐性知识的获取及表达形式，建立了便携式娱乐终端产品造型的二维隐性知识表达空间，提出用户和设计师的隐性知识表达模型。研究表明：用户和设计师对便携式娱乐终端产品造型在偏好、感知意象和意象形容词对的理解上都存在着许多差异，在产品设计时，有必要以用户为中心，研究用户的隐性知识，找出其共性和个性特征。

Select

热机电耦合智能板结构的随机性分析

王小兵;陈建军;谢永强;梁震涛;陈永琴

. 2008, 44(4): 21-28.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

对具有随机参数的热机电耦合智能薄板结构提出一种包含4个位移节点、2个电势节点和8个温度节点的有限元模型，用平板型壳体单元模型描述其位移场，用线性插值方法描述其电势场和温度场。基于虚功原理导出了智能薄板的热机电有限元方程，通过各响应量对诸随机参数灵敏度的解析求解和一次二阶矩法，依次求得结构固有频率、固有振型、温变、位移以及输出电压等随机响应的数字特征。以悬臂智能板为例，将所得计算结果与Monte Carlo数值模拟法的结果进行比较，证明了所提出的处理方法可行且有相当高的精度。

Select

基于功能表面的生长型设计理论

杨金勇;黄克正;霍志璞

. 2008, 44(4): 29-35.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

生长型设计是把生物生长的机理用于产品概念结构设计的方法。首先介绍生长型设计的基础理论，从而提出基于功能表面的产品生长型设计方法，论述生长型设计的主要步骤。提出功能表面分解时遵循的原则，即在满足功能需求的前提下，实现装配复杂度和制造复杂度最优分配。提出基于匹配度的概念产品向实体产品的映射方法。给出具体实例，生长型设计方法的有效性得到验证，该方法可以部分实现概念设计的自动化，基于功能表面的概念设计结构模型可以应用于后续的详细设计。

Select

材料环境效能因子在绿色设计中的应用

黄海鸿;刘志峰;张雷;王淑旺;刘光复

. 2008, 44(4): 36-40.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

材料选择是绿色设计中的重要内容，材料的生命周期环境影响是重要决策目标之一，基于材料的效能因子提出环境效能因子的概念，并结合空调器底板设计进行实例分析。采用生态指数方法定量化分析材料及其过程的生命周期环境影响，建立材料选择的环境效能因子分析模型。以空调器室外机组的底板设计为例说明环境效能因子分析方法的应用，分别给出刚性约束与强度约束条件下的材料最小环境影响，结果分析表明提出的方法对绿色设计中的材料选择有重要指导作用。

Select

面向绿色制造的生产过程多目标集成决策模型及应用

江志刚;张华;肖明

. 2008, 44(4): 41-46.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

集成化的多目标决策模型是生产过程绿色化运行的重要基础技术，针对现有工艺和装备，综合考虑以经济效益(生产率、质量、成本)、社会效益目标(环境影响、职业健康与安全)和社会经济效益目标(资源消耗)为核心的目标体系，阐述面向绿色制造的生产过程多目标集成决策的内涵，建立一种包括输入、输出及控制特性的生产过程多目标集成决策框架模型。基于框架模型对生产过程中信息流、时间流、物料流、能量流和环境排放流的集成及其与生产过程绿色规划的交互关系进行分析，并构建生产过程决策的数学模型。最后通过案例，对面向绿色制造的生产过程多目标集成决策模型进行应用分析。

Select

平面3自由度并联机器人的动力学设计

刘善增;余跃庆

. 2008, 44(4): 47-52.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

从动力学角度分析一种平面3自由度并联机器人的设计问题。首先，基于Lagrange方程导出此平面3自由度并联机器人的动力学方程。然后，基于系统动力学方程提出机构参数设计的三点措施。例如，可以通过在系统中添加适当的平衡质量消除动力学方程中重力项和大部分耦合项的影响。采取这些措施对提高并联机器人系统的动态特性、易控性，以及增强系统运行的稳定性和精度等都具有重要作用。最后，通过算例验证这些措施在降低驱动力矩和减少系统能耗方面的可行性和效果。这些内容可为进一步研究此并联机器人的动力学特性、优化设计和控制等提供指导。采用的方法对其他多自由度多连杆机构的动力学分析和动力学设计具有重要的借鉴意义。

Select

基于保测地曲率映射的非圆锥齿轮传动设计分析方法

贾巨民;高波;赵德龙

. 2008, 44(4): 53-57.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

提出一种非圆锥齿轮副传动的啮合分析方法。应用微分几何的曲面论定理，将非圆齿轮副传动的球面节曲线保测地曲率地映射到平面上，引入当量齿轮和当量节曲线的概念，将复杂的空间啮合问题简化成平面问题，给出齿形的设计计算方法。上述原理可以看成是圆锥齿轮传动经典分析方法——背锥原理向非圆锥齿轮传动的推广，借助该原理，非圆柱齿轮传动的设计与分析方法可以方便地移植利用。平面设计完成后，再采用相反程序，将平面齿形曲线保测地曲率地映射到球面上，生成空间三维齿廓。

Select

新型环式减速机的动态特性

朱才朝;唐倩;王家序;谭勇虎

. 2008, 44(4): 58-62.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在分析现有环式减速机传动原理及存在问题的基础上，首次提出一种由一级普通圆柱齿轮传动和一级双环减速传动构成的新型两级同轴环式减速机。对该减速机的结构特点、传动原理进行分析，利用接触有限元对该减速机内啮合齿轮副实际接触齿对数及轮齿强度进行计算。采用动态子结构法建立该减速机齿轮—转子—轴承—箱体系统耦合三维有限元动力学分析模型，在考虑轮齿时变刚度、齿侧间隙和制造误差等内部激励的情况下，对系统动态性能进行了仿真，在齿轮传动试验台上对该减速机动态性能进行试验研究，验证了理论分析结果的正确性。

Select

高速铣削时刀夹联体振动特性影响后刀面磨损机理

刘安民;沈航;KRUTH J P

. 2008, 44(4): 63-68.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

通过对主轴－刀夹－刀具联体的振动特性及切削过程分析，研究高速铣削时后刀面机械振动磨损的机理。采用试验模态分析方法，获得刀夹联体的振动特性参数。分析刀尖的振动轨迹曲线以及有效切削后角随时间的变化规律，找出振动特性参数与后刀面磨损的关系。进行刀夹联体的振动特性参数影响后刀面磨损的切削试验。试验结果证明：在高速铣削硬钢材料时，刀夹联体的模态阻尼比和固有频率的乘积值越大，动刚度越高，后刀面振动磨损程度就越轻。

Select

机电集成超环面传动随惯量波动的稳定性分析

郝秀红;许立忠

. 2008, 44(4): 69-73.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

机电集成超环面传动系统是一种集机、电、控制于一体的新型广义复合传动机构，传动过程中转子转动惯量的非线性波动将严重影响系统的动力学行为。超环面传动系统中，空间均匀布置的多个行星轮由于存在制造和安装误差，造成其回转中心的周期性波动，引起转子转动惯量的变化。针对转子惯量的周期性波动，首先用泰勒级数展开及变量替换将系统运动微分方程化为典型的马蒂厄方程的形式。然后利用林滋泰德—庞加莱摄动法，计算出了特定参数激励频率下系统的稳定性曲线，给出了系统稳定图，并讨论了系统的稳定性。其次分析了转子惯量波动的激励频率及振幅对系统稳定性的影响。最后以算例说明了本文中理论的实际应用。

Select

多齿涡旋机械啮合型线的构建理论

王君;李雪琴

. 2008, 44(4): 74-79.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了解决多涡旋齿涡旋机械的关键问题型线构建和型线修正，提出公转中心位置模型，确定两涡旋盘上多条涡旋齿的生成和运动啮合规律，建立任意齿数的多齿啮合型线构建的数学模型，给出常用曲线作为多齿啮合型线的条件，得到多齿啮合型线的构建准则，为直接构建满足正确啮合的新型多齿啮合型线奠定理论基础。以此为依据创建多齿的正多边形渐开线、组合型线和变壁厚型线等多种啮合型线，创建多齿的圆弧修正、圆渐开线修正和组合修正等多种型线修正方法；建立起包含单齿型线在内的多齿啮合型线理论体系。

Select

周转轮系系统化的数学模型

薛隆泉;雷亚荣;宋念龙

. 2008, 44(4): 80-86.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在分析轮系结构特征及状态特征的基础上，完善包涵两类特征的拓扑图；认识到轮系是一个物理系统，提出网络问题是解决轮系物理特征的系统化图论模型，并发现轮系拓扑图满足基尔霍夫定律；在分析拓扑图物理特征的基础上，结合拓扑图几何特征，提出支路特性矩阵、切割特性矩阵用于构建系统化研究的数学模型，即回路方程组、切割方程组，为系统地研究周转轮系结构特性、状态特性提供新的理论基础。以实例论述这一理论的具体应用。

Select

混合动力电动汽车冲击度的试验

张俊智;李波;薛俊亮;潘凯

. 2008, 44(4): 87-91.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为提高混合动力电动汽车的驾驶性能，将冲击度作为评价指标研究车辆的驾驶性能。通过试验研究找到提高整车控制品质、改善混合动力电动汽车驾驶性能的方法。以含有机械式自动变速器的某型混合动力轿车为研究对象，通过对车辆在整个行驶过程中产生冲击度的机理进行分析，设计出相应的试验方案，对车辆在起步、驱动状态切换、换挡以及制动等典型过程中的冲击度进行试验研究。试验结果表明，优化离合器分合速度，协调控制发动机和电动机的转速、转矩可以有效减小车辆冲击度。

Select

基于半径和角偏置的直纹面五坐标加工刀位生成算法

席光;吴广宽;郑健生

. 2008, 44(4): 92-96.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

引入直纹面基线的曲率因素建立五坐标侧刃铣直纹面误差分析模型。通过研究刀轴矢量与母线、基线的空间关系提出角偏置概念，并推导出偏置角的求解方程。在此基础上提出半径和角偏置法，应用于直纹面五坐标加工刀位的计算，消除母线两端法矢异向引起的过切误差，实现对直纹面基线的精确加工，误差的总体分布也得到改善。实例分析误差分布与母线长度、法矢夹角等相关参数的关系，通过与半径偏置法进行误差分布指标量的对比证明该算法具有精度高、工艺性好等优点。

Select

电阻焊接波形传热板的应力分析与测试

许晓飞;刘志军;史启财;刘凤霞

. 2008, 44(4): 97-101.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

根据有限元法建立利用电阻点焊和缝焊制造的鼓泡型波面传热板的三维应力分析模型，研究并开发这种强化传热零件的应力计算程序。通过理论分析和程序模拟计算，得出传热板在不同内压下的板片应力分布规律，校核这种特殊传热零件的可靠性，同时考察沿某一映射路径板片的应力分布情况。通过与应力测试结果进行比较，验证计算结果的可靠性。

Select

换能器驱动信号与引线键合强度的关系

王福亮;韩雷;钟掘

. 2008, 44(4): 102-106.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

设计超声引线键合机换能器驱动信号采集系统，获得超声粗铝丝楔键合过程中换能器系统的驱动电流、电压信号，计算换能器系统的输入功率和输出阻抗信号。进行了1 000次不同超声功率条件下的键合试验，获得换能器系统驱动信号和键合强度值。根据试验结果的统计规律，研究换能器系统的输入功率和输出阻抗的时域特征规律，平均值和与键合强度的关系，以及不同阶段的平均值与键合强度的关系。研究结果表明，换能器系统平均输入功率与键合强度间的关系明显，呈开口向下的抛物线形式；键合过程的P1和P2阶段是影响键合强度的主要阶段，具有同样重要的作用，P3阶段虽然不影响键合强度，但其平均功率在一定程度上反映了键合是否成功；换能器系统的输出阻抗与键合强度间的关系不明显，不适合于表达键合强度。

Select

基于系统动力学的业务性能预测和优化模型

熊鹏程;范玉顺

. 2008, 44(4): 107-112.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

业务性能的预测和优化是业务性能管理的重要环节，为此利用数据仓库技术和系统动力学理论搭建了业务性能的预测和优化模型并提出实施框架。在该模型下重点研究了三个关键问题：①关键绩效指标体系的构建。②关键绩效指标体系到系统动力学模型的映射机制。③系统动力学求解业务性能指标预测和优化问题的实现算法。将该实施框架运用于开发出的CIMFlow工作流管理系统中，框架的有效性得到验证。

Select

惩罚函数的构造及多模态平稳过渡策略

胡旭晓;潘晓弘;何卫;陈罡

. 2008, 44(4): 113-117.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了使智能控制中多模态之间能够实现平稳过渡，结合一种多模态的划分方法，构造一类新的惩罚函数，并提出一种基于惩罚函数的多模态平稳过渡策略。通常，不同的控制策略针对不同的模态，而基于惩罚函数的多模态平稳过渡策略把不同的控制策略推广到所有模态，控制量是所有控制策略的加权，惩罚函数的作用是使与自己模态相对应的控制策略所含权值较大，另外模态的控制策略在此模态中所含权值都受到惩罚。最后，应用基于惩罚函数的多模态平稳过渡策略，在具有大进给力的纳米级驱动部件上进行试验，证明了所提出的平稳过渡策略的有效性。

Select

电动增压器减少柴油机加速烟度的试验

姚春德;刘小平;周红秀;黄钰;李帅

. 2008, 44(4): 118-122.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

柴油机在突然加速或加载过程中，进入气缸中的空气量跟不上加油量的变化速率，使瞬态过量空气系数以及混合气形成质量下降，导致燃烧不良，排放烟度恶化。通过在原进气管并联一电动增压器，改变发动机由自然进气为电动增压进气，从而增加加速时的进气量。试验结果表明，按照车用柴油机加速工况，选择恒转矩加速和恒转速加载两种瞬态工况在台架上进行进气增压试验，电动增压器在两种加速工况能够实现快速补气，改善柴油机燃烧质量，降低排放烟度，并提高其动力性，尤其在低转速和大转矩工况下效果明显。

Select

双跨转子—轴承系统裂纹—碰摩耦合故障的稳定性

罗跃纲;闻邦椿

. 2008, 44(4): 123-127.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

建立带有裂纹—碰摩耦合故障的具有三轴承支承的双跨弹性转子系统的动力学模型，利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和Floquet理论，研究系统周期运动的稳定性及失稳规律。双跨裂纹转子系统以倍周期分岔形式失稳，双跨碰摩转子系统以Hopf分岔形式失稳，当裂纹较小时，裂纹—碰摩耦合故障转子—轴承系统以Hopf分岔形式失稳；随着裂纹深度的加大，其影响逐渐显现，系统以倍周期分岔形式失稳，且失稳转速降低；耦合故障转子系统响应谱上存在半倍工频成分的整数倍频率成分。研究结果为转子—轴承系统耦合故障诊断和安全运行提供了参考。

Select

自动化电刷镀技术工艺控制专家系统的设计与应用

张斌;徐滨士;董世运;吴斌;荆学东

. 2008, 44(4): 128-132.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

介绍自主研制的自动化电刷镀技术工艺和刷镀设备，并着重介绍自动控制专家系统的设计与应用。该专家系统由数据库、专家程序和操作程序等部分构成。数据库用于存储海量数据，专家程序实现专家系统的学习功能，操作程序用于实际使用。结合该专家系统的自动化电刷镀技术在实际应用中也取得了较好的效果。以n-SiC复合镀层为例，与手工镀层相比，自动化镀层的表面形貌更加平整紧凑，表面颗粒尺寸均匀并且更加细小；断面组织更加致密；耐磨性能更加优良；显微硬度也提高了约8.6%。

Select

望目特性稳健参数设计优化标准的构建

张志红;何桢;郭伟

. 2008, 44(4): 133-137.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

稳健设计是通过降低输入变量的变异效应来提高产品质量的一种成本有效方法，方均误差(Mean square error，MSE)作为望目特性的稳健设计优化标准对不可控因素造成的过程变异和产品质量波动未加以分析。基于此，通过分析MSE标准的合理性及不足并考虑过程方差的重要性，利用响应模型方法给出过程方差的稳健域，构建以MSE为目标函数，以过程方差、均值偏倚为约束的稳健参数设计优化模型。实例比较分析表明，所构建模型的过程能力接近六西格玛水平，而且过程方差在其约束内；最小化MSE虽然得到的过程能力较高，但是过程方差超出过程方差约束，所得到的解不能保证是稳健解，在实际应用中会产生无法预料的变异行为。过程方差约束能够有效地解决偏倚和方差之间的冲突，建立稳健的优化策略。

Select

基于外差式随机共振的涡街频率检测方法

黄咏梅;林敏

. 2008, 44(4): 138-142.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

涡街频率检测是涡街流量计的关键技术问题，也是当前的研究热点。分析非线性双稳系统在噪声和单一频率信号、多频率信号作用下的随机共振特性，将外差式频谱分析与随机共振原理相结合，提出基于外差式随机共振的涡街频率检测方法。理论分析、数值仿真和试验结果表明，含噪的涡街信号通过随机共振能有效地提高涡街信号信噪比，准确获取涡街频率。该方法在涡街频率检测中的应用是可行和有效的，为提高涡街流量计现场适应性及小流量弱涡街信号频率检测提供了一种新的方法。

Select

基于多体系统理论的非球面磨削误差模型与补偿技术

康念辉;李圣怡;郑子文

. 2008, 44(4): 143-149.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为提高大中型非球面的磨削精度，从而提高非球面的加工效率，研究轴对称非球面磨削过程的误差模型，并对误差进行补偿。运用多体系统理论，基于一阶线性模型，建立非球面磨削成形的统一误差模型，并且推导各种误差对于最终面形误差的传递函数。基于传递函数特征相似误差集中补偿的方法，将所有趋势项误差转化为砂轮对刀误差以及砂轮形状误差进行补偿，并建立实用补偿模型，从而避免求解、校正各项具体误差。试验结果表明，建立的误差模型和辨识模型正确，可以使面形误差收敛到预期范围，从而解决了轴对称非球面磨削中的精度控制问题。

Select

45CrNiMoVA钢堆焊修复层组织及摩擦学性能

孟凡军;朱胜;巴德玛

. 2008, 44(4): 150-153.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

利用脉冲熔化极气体保护焊技术，采用UTP A DUR600耐磨焊丝，在45CrNiMoVA钢上制备耐磨堆焊层，用带有能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)观察分析堆焊层的组织形貌，测定堆焊层的硬度，评价堆焊层的耐磨性。结果表明：堆焊层的主要组织为奥氏体和二次渗碳体，堆焊层的硬度较基体有了较大提高，堆焊层较基体有更加优良的耐干滑动摩擦磨损的性能，堆焊层中二次渗碳体的存在，奥氏体的加工硬化以及碎屑在摩擦作用下的碎化、动态氧化和热压烧结，是堆焊层具有更优异磨损性能的原因。

Select

HILBERT-HUANG变换端点效应处理新方法

胡爱军;安连锁;唐贵基

. 2008, 44(4): 154-158.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

HIBERT-HUANG变换(HHT)实现过程中，对信号进行经验模态分解(Empirical mode decomposition，EMD)和对分解得到的各个本征模函数(Intrinsic mode function，IMF)进行HILBERT变换时都会产生端点效应。对此问题，采用波形特征匹配延拓数据，提高经验模态分解精度，有效地抑制HILBERT变换中的端点效应，获得准确的HILBERT时频谱。所延拓数据兼顾原始信号中的极值点及非极值点的波形数据，使延拓数据特征与原信号一致，在HHT变换实现过程中仅需一次延拓，算法简单。仿真计算和转子系统故障试验分析结果表明，所用方法可以有效解决HHT变换的端点效应问题。

Select

压电微动工作台的位移自感知控制

崔玉国;董维杰;高长银;孙宝元

. 2008, 44(4): 159-164.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

使用自感知方法测量压电微动工作台的位移，省去独立传感器，构成位移自感知控制系统。压电陶瓷执行器晶片上的自由电荷中包含执行器的位移信息，据此提出基于积分器的压电执行器位移自感知方法，并设计了获取执行器晶片上自由电荷的积分器电路。该方法使得自感知电路的调节和感知信号的获取变得容易，可克服电桥法自感知电路阻抗不易匹配的不足。将该位移自感知方法作为压电微动工作台控制系统的反馈方式，并为提高工作台的动静态性能，构造一种前馈补偿同反馈调节相结合的复合控制算法，实现了自感知复合控制。试验验证了自感知复合控制的有效性，并将该控制方法同其他控制方法——前馈控制、独立传感器常规PID反馈控制、独立传感器复合控制进行了对比试验研究，结果表明自感知复合控制具有独立传感器复合控制的良好性能。

Select

基于MSC.Marc接口的机织物悬垂屈曲数值模拟

李翠玉;张义同;张小涛

. 2008, 44(4): 165-170.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

利用MSC.Marc软件良好的开放性语言接口，引入机织物的细观力学本构模型，建立完整的适合进行机织物悬垂屈曲模拟的数值分析方法模型，模拟机织物在自重作用下的悬垂及屈曲。与目前研究者将机织物看作是正交异性的连续体不同，该本构模型能更好地描述机织物由其特有细观机织结构所具有的某些力学性质。应用该本构模型，采用大变形曲壳单元，对机织物的悬垂屈曲进行数值模拟，分析机织物面内的压缩模量在屈曲分析中的重要作用，并给出机织物变形的动态过程模拟。试验结果表明，采用该本构模型显著提高了机织物悬垂屈曲的数值模拟精度。研究成果为服装CAD中“试衣系统”的研制提供了理论和技术基础。

Select

基于普艾模型的迟滞系统自适应滑模控制

王湘江;王兴松;毛燕

. 2008, 44(4): 171-178.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

通过对所设计的超磁致微位移驱动器的分析与试验研究，建立起超磁致伸缩执行器的机电系统模型。此系统由两个子系统串联构成：滤去传递函数影响的纯迟滞模型；不考虑迟滞影响系统传递函数。为了降低迟滞特性对驱动器工作的影响，在Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型的基础上提出滑模变结构控制方案，由Lyapunov稳定性理论推导出此滑模变结构控制方案的自适应控制规律。仿真与试验验证了所提出的机电系统模型的准确性和控制规律的有效性。

Select

制冷剂蒸汽最小回油速度模型及在垂直吸气管设计中的应用

张平;丁国良

. 2008, 44(4): 179-183.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在设计压缩机的吸气管时，需要考虑制冷剂蒸汽的速度是否能够夹带润滑油返回到压缩机中。指出已有的KESIM回油模型中存在的错误，给出改正错误后的修正KESIM回油模型。基于流体力学基本原理，建立新的回油模型，根据润滑油的净体积流量为零和制冷剂蒸汽速度与油气界面速度的关系，提出计算制冷剂蒸汽最小回油速度的方法。新模型计算的最小回油速度较修正后的KESIM模型更准确。为了便于工程应用，针对R410A制冷剂和两种类型的铜管，通过一个饱和热力循环，将最小回油速度对应的流量转换成系统的最小制冷量。

Select

列车系统蛇行运动稳定性分析及其与单车模型的比较

罗仁;曾京

. 2008, 44(4): 184-188.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

建立拖车和动车的横－垂－纵向耦合动力学模型，考虑车间连接装置，组成三种列车编组。基于Hopf分叉和Poincare映射理论，采用数值积分方法研究列车编组中每辆车和列车整体的线性和非线性运动稳定性。仿真结果表明，直线轨道上列车中各车辆和相同参数单车的非线性临界速度相差不大；曲线轨道上列车的非线性临界速度比直线上低；列车编组方式对临界速度影响不大；车间横向连接阻尼和刚度对列车线性和非线性临界速度影响不大。研究直线和大半径曲线轨道上列车系统临界速度时，无论列车中各车辆的参数是否相同，列车的线性和非线性临界速度可以通过计算单车的最低线性和非线性临界速度分别近似得到。

Select

三头进给电解加工叶片流场特性

徐正扬;朱荻;王蕾;史先传

. 2008, 44(4): 189-194.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为合理利用流场因素对叶片电解加工的影响，提高叶片电解加工的精度和表面质量，结合自行研制的新型三头进给叶片电解加工机床，建立电解加工流场的数学模型，设计新的“双向进液”的流动形式及适应该流动形式的电解加工夹具，分析气泡率、温度、压力、流速等因素对电解加工的影响。进行叶片电解加工试验，试验表明，流场设计合理，有利于保证加工的稳定性，提高叶片加工质量，并可实现叶片叶身、缘板的全方位电解加工。

Select

受拉构件的等强度夹持原理

李建康

. 2008, 44(4): 195-200.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

夹持或锚固是机械工程和结构工程中一种对受拉构件进行约束的常见方式，是一种借助摩擦力对受拉构件的位置或运动进行限制、固定的形式。研究夹持段的强度并保证夹持有效，对机构或结构的正常工作是至关重要的。从一般拉伸构件工作的夹持条件出发，依据工作过程中夹持压力、摩擦特性、夹持段的几何尺寸等因素之间约束关系建立夹持段的力学模型。借助模型和摩擦极限状态的平衡原理、材料的等强度原理，导出脆性材料、塑性材料的夹持段的断面几何尺寸、夹持压力、工作轴力之间的微分方程。讨论不同形式的边界条件，给出圆断面与矩形断面受拉构件在不同条件下的夹持压力分布、断面分布以及夹持段长度的计算表达。

Select

利用植物根系形态形成机理的加筋薄壳结构拓扑优化设计

丁晓红;林建中;山崎光悦

. 2008, 44(4): 201-205.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

将自然界植物根系的形态形成机理应用于加筋薄壳结构加强筋分布设计方法的研究。将加筋薄壳结构加强筋的分布看成一个逐渐形成的过程，则此过程应能自适应于一定的工作条件，使结构逐步趋向具有最佳力学性能的最优结构，这样的过程和自然界中植物根系的形态形成过程具有一定的相似性。在对植物根系形态形成机理进行探讨的基础上，建立基于形态形成机理的加筋薄壳结构加强筋设计准则，即为了得到最小柔顺度结构，结构上的加强筋应沿着结构的应变能相对于加强筋断面积的设计灵敏度大的方向成长，且成长速度也与设计灵敏度成比例。以加筋薄壁圆柱壳结构为例进行加强筋的分布设计，用有限元法对设计结果进行验证。结果表明，提出的利用植物根系形态形成机理的结构拓扑优化设计方法比现有的方法简单高效，并且由于其设计结果是符合工程习惯的清晰加强筋分布，而不是模糊的密度分布，更有利于结构拓扑优化技术的实际应用。设计结果可作为进一步详细设计的初始优化模型。

Select

弧焊机器人熔化及气体保护焊熔池视觉自适应检测

岳建锋;李亮玉;范芳蕾;王天琪

. 2008, 44(4): 206-210.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用新型互补金属氧化物半导体(Complementary metal oxide semiconductor, CMOS)视觉传感器对弧焊机器人熔化及气体保护焊(Gas metal arc welding, GMAW)熔池图像的提取技术进行研究，通过对CMOS视觉传感器的硬件电路改造，实现GMAW熔池图像的自适应采集。首先对触发电路进行改造，实现熔池图像高速采集的可控化。对GMAW脉冲焊不同时刻采集的熔池图像进行比较，定性得到最佳的采集时刻。对硬件控制电路进行改进，实现熔池图像曝光量的可控化。研究GMAW在送丝速度协同控制模式下，不同送丝速度与曝光量的定量关系。通过对硬件控制电路进行改进，实现熔池图像灰度压缩的可控化。比较CMOS视觉传感器工作在不同模式下对GMAW脉冲和短路焊时采集的熔池图像，得出CMOS视觉传感器工作在线性—对数模式下能更好地适应GMAW熔池图像采集。最后综合运用以上3种技术对GMAW脉冲焊和短路焊的熔池图像进行试验，均获得了清晰的熔池图像，为下一步熔池图像处理和焊接质量控制打下了基础。

Select

配气系统参数对压缩空气发动机性能的影响

左承基;王斌;傅秋阳;欧阳明高;杨福源

. 2008, 44(4): 211-216.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了研究配气系统参数对压缩空气发动机性能的影响，使用瞬态分析方法对压缩空气发动机系统建立数学模型，并运用Flowmaster流体软件进行分析，提出增加压缩空气发动机动力性、改善其经济性的途径和方法。研究结果表明，缩短进气阀上、下游管路长度，增加进气阀上游管路通径，可以提高缸内压力；根据进气阀下游管路中气体流动的马赫数，可以确定进气阀下游管路通径对充气质量的影响规律；增大排气阀通径，采用合适的进气提前角，可以提高指示功率；增大缸内压力，提高进气效率，增加指示功率，有助于提高压缩空气发动机动力性和经济性。

Select

旅行车独特悬架系统的运动特性

蒋国平;周孔亢

. 2008, 44(4): 217-221.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

利用ADAMS软件建立麦弗逊支撑杆摆臂式独立前悬架和带横置钢板弹簧独立后悬架系统的动力学仿真模型，进行运动学仿真分析和试验研究，得到随车轮跳动悬架各项定位参数的变化规律。前悬架车轮前束角的变化趋势和幅值不合理，将增加汽车的过度转向趋势和加剧轮胎磨损。与传统建模方法相比，刚柔耦合建模技术能有效提高带横置钢板弹簧的独立悬架系统的运动特性的仿真分析精度。

Select

基于时间应力及隐马尔可夫模型的焊点故障预测技术

吕克洪;邱静;刘冠军

. 2008, 44(4): 222-227.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

焊点所承受的各种环境应力和工作应力的时间历程(时间应力)是其疲劳失效的直接外因。从时间应力导致焊点故障的机理入手，以焊点的三维有限元模型为基础，对焊点实时损伤的评估方法进行研究。通过建立焊点损伤及故障演化的隐马尔可夫模型，以实时损伤评估信息为基础，结合基于寿命消耗的故障预测方法，研究从时间应力测量的角度对焊点进行故障预测的详细技术流程和相关算法。最后以塑料四方扁平封装器件焊点为研究对象，对提出的焊点故障预测技术的有效性进行了试验验证和分析。

Select

重型风机起动特性的检测系统

赵怀军;杜臻圣;邱宗明;吕晓鹏

. 2008, 44(4): 228-233.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对常规利用经验公式计算重型风机起动特性曲线方法的不足，提出一种通过测量风机拖动电动机的各项电参量和转速而间接获得该曲线的新方法。将坐标旋转变换分别应用于正序电流产生的驱动转矩和负序电流产生的制动转矩计算中，消除了由于供电电网三相电压不对称或电动机三相绕组不对称对测量结果的影响。设计了以TMS320F2812数字信号处理器(Digital signal processor, DSP)为核心的检测系统，并分析其工作原理和硬件组成，编制相关软件算法。仿真和现场试验结果证明：该方法实用可行、易于工程实现；设计的检测系统具有测量精度高，稳定性好，受现场机械振动、污染和噪声影响小等特点。

Select

CO2气保护药芯焊丝工艺性评价方法

王勇;王宝

. 2008, 44(4): 234-238.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

CO2气保护药芯焊丝熔滴行为对药芯焊丝工艺性有直接的影响，不同的熔滴行为可间接反映在焊接过程电信号的变化中。利用汉诺威弧焊分析仪对CO2气保护药芯焊丝的焊接电参数进行测试分析，提取短路大电流概率密度和、短路过渡频率、瞬时短路频率以及瞬时短路时间和等与药芯焊丝工艺性紧密相联的4个特征信息。然后，采用主成分分析法确定药芯焊丝工艺性评价指数，对药芯焊丝工艺性进行定量化评价，从而为科学评价药芯焊丝工艺性提供了新方法。

Select

YP02型叶片测量仪软件系统开发的关键技术

于红英;刘文涛;赵广亮

. 2008, 44(4): 239-245.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

对YP02型叶片测量仪专用软件系统开发的关键技术进行了研究，该软件系统包含数据测量、数据处理及结果分析三个关键模块。在数据测量模块中，提出建立叶根及叶冠坐标系的5点测量法，提出根据叶根、叶冠坐标系建立叶片工件坐标系的方法，定义运动指令和控制指令；在数据处理模块中，给出理论型线冗余点剔除、理论型线的偏置及实测型线与偏置型线匹配的算法；在结果分析模块中，给出常用误差分析的算法。基于上述关键技术，开发YP02型叶片测量仪的专用软件系统，并用该系统对多种类型叶片进行测量，结果表明软件系统具有高效及易操作等特点。

Select

Boost变换器中混沌行为参数敏感性分析

程为彬;傅钟炜;钟彦儒

. 2008, 44(4): 246-252.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

Boost变换器是目前应用较多的DC/DC变换器之一，存在很强的混沌现象，导致系统工作不稳定。基于混沌控制参数选择的需要，建立电流型变换器在连续传导模态下的电路模型和离散方程，得到系统的稳定工作条件。结合工程应用进行数字仿真，详细分析混沌行为对电流放大系数、输入电压、输出电压、升压电感和开关周期等参数的敏感性特征，为进一步采用参数共振微扰法抑制混沌现象提供设计依据。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2008年, 第44卷, 第4期　
刊出日期：2008-04-15

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2008年, 第44卷, 第4期 刊出日期：2008-04-15

2008年, 第44卷, 第4期　
刊出日期：2008-04-15