2011年, 第47卷, 第12期　
刊出日期：2011-06-20

  

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论文
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  伺服系统转矩纹波的补偿研究

  谭文斌;李醒飞;向红标;朱嘉;张晨阳

  . 2011, 47(12): 1-6.

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  为降低伺服系统稳态误差的波动，并为摩擦模型的精确辨识创造条件，提出基于稳态误差分析的转矩纹波的辨识和补偿方法。确立伺服系统的稳态误差与其输入信号、干扰信号的关系。以此为基础研究匀速运动时稳态误差的组成，获得由转矩纹波和摩擦力矩等系统扰动引起的稳态误差，并利用频谱分析、最小二乘等方法确定转矩纹波的函数形式。通过可编程多轴控制器(Programmable multi-axis controller，PMAC)实现转矩纹波的补偿。经补偿，伺服系统稳态误差的波动不同程度减小，低速时效果明显，峰峰值由补偿前的10 μm减小到3.3 μm，高速时补偿后的峰峰值也降低为3.2 μm，而且可以获得明显的Stribeck曲线。该方法能很好地实现转矩纹波的补偿，为精确补偿摩擦扰动、提高伺服系统动态性能奠定基础。
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  基于特征子空间虚假邻点判别的软传感器模型变量选择

  李太福;易军;苏盈盈;胡文金;余春娇

  . 2011, 47(12): 7-12.

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  辅助变量选择技术是软传感器建模过程中降低信息冗余和提高效率的有效方法。提出一种结合偏最小二乘回归法与虚假最近邻法的变量选择法。采用偏最小二乘回归法有效合理地消除因子之间的多重共线性，在一个新的正交空间里，受混沌相空间虚假最近邻点法的启示，通过计算某变量选择前后在特征子空间里的相关性，判断其对主导变量的解释能力，由此进行变量的选择，利用偏最小二乘法得到软测量模型。该方法通过构造的试验和Jolliff变量选择试验作了验证，结果显示该方法有良好的辅助变量选择能力，为软传感器建模的辅助变量选择方法提供了一种新方法。
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  超声流量计探头安装位置对测量影响数值仿真研究

  郑丹丹;张朋勇;徐天室

  . 2011, 47(12): 13-18.

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  超声流量计非实流标定方法中一个尚待解决的问题是超声探头安装位置对流量测量的影响，该问题始终制约着超声流量计非实流标定技术的发展。为解决这一难题，提出利用计算流体动力学数值仿真来研究这一问题的方法。基于实流试验获得超声流量计探头位置对其测量结果的定量影响，并将其作为数值仿真依据，探索仿真模型建立方法；在验证数值仿真方法的基础上对超声探头的两个典型安装位置——全伸和全缩进行研究；通过分析流场流动机理、各声道速度分布以及探头处的流场变化，最终获得探头安装位置对流量测量的影响规律以及产生的测量误差。两个安装位置相比，探头全伸比全缩测量效果更好，即推荐探头全伸为超声流量计探头最佳安装位置。
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  树脂固化温度与纤维铺设方式对C/E复合材料制孔质量的影响

  王奔;高航;郭东明

  . 2011, 47(12): 19-25.

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  在碳纤维树脂复合材料制备及加工过程中均较容易产生各种缺陷，并影响构件最终的加工质量及使用性能。为研究碳纤维树脂复合材料制备过程中产生的缺陷对制孔出口质量的影响，提出一种通过改变预浸料固化温度模拟材料制造缺陷的方法，并对不同温度固化和不同方式铺设的样件进行了模拟制孔试验，分析剩余刚度对材料内部缺陷扩展及制孔出口质量的影响。结果表明，材料的固化温度对制孔出口缺陷存在较大的影响，表明材料的制造缺陷将对制孔质量产生影响；只有当固化温度高于140 ℃时，单纤维层的加工质量才较为理想；对于按0°/90°/0°/90°方式铺设的未加工材料，由于其剩余刚度较大，制孔过程不产生内部缺陷扩展的最低固化温度可为100 ℃。
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  基于双线性强化模型的挤压凹模自增强技术研究

  钱凌云;刘全坤;韩豫;李亨;王琬璐

  . 2011, 47(12): 26-31.

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  为了进一步提高单层冷挤压凹模的弹性承载能力，可对其进行自增强处理。建立考虑材料应变硬化和包辛格效应的双线性强化自增强理论模型，得到自增强凹模三个加载过程的应力情况，并确定自增强压力的范围。采用ANSYS有限元软件对自增强挤压凹模的应力分布规律及内壁的位移做了数值模拟分析，模拟结果和理论计算相吻合。将采用双线性强化模型和理想弹塑性模型的结果进行比较，得到应变硬化和包辛格效应对自增强效果的影响规律。在凹模工作压力一定的情况下，通过优化分析，得到满足凹模尺寸精度和强度要求的最佳自增强压力，数值优化结果和理论解析值吻合较好, 可为工程应用提供理论依据。
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  大型管件扩径矫圆弹复分析

  殷璟;赵军;屈晓阳;翟瑞雪

  . 2011, 47(12): 32-42.

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  扩径矫圆工艺是大型直缝焊管生产过程中的重要工序之一，研究管件扩径矫圆弹复规律是合理确定扩径矫圆工艺参数的理论基础。将扩径矫圆过程按时序分为整圆、扩径、弹复三个阶段，根据其工艺特点认为整圆阶段为弹性纯弯曲过程， 扩径阶段根据管壁所处的弹塑性应变状态又分为完全弹性变形、部分塑性变形和完全塑性变形三种情况，其分界点为弹性临界扩径率 和塑性临界扩径率 ，借助扩径矫圆几何约束方程和弹复方程给出了不同扩径情况下弹复后管坯壁厚中心线任意一点曲率半径的表达式。通过扩径矫圆的物理模拟试验和大型直缝焊管的扩径矫圆试验，验证了理论解析结果的正确性，并从理论上揭示扩径矫圆的工艺原理和主要影响因素对弹复后形状参数的影响规律，具有重要的实际应用价值。
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  连接结构的孔边强化层对复合材料含孔板失效过程的影响

  何龙;李成;朱红红

  . 2011, 47(12): 43-47.

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  在实际工程中，复合材料开口孔周围应力集中现象十分严重，使孔边极易发生破坏，且破坏形式多种多样。为提高含孔复合材料板的结构强度，可在孔边铺设一层一定厚度的材料，用来强化含孔板的承载能力。以三维逐渐损伤理论为基础，采用商用软件ANSYS的二次开发语言，建立对复合材料含孔板进行孔边结构强化的模型，在拉伸载荷下对具有强化结构的含孔复合材料板进行数值失效模拟计算，并与已有文献结果进行比较，验证了本模型的正确性。同时，分析各铺层的失效形式特点，以及不同强化层厚度对各铺层失效过程的影响，得到不同厚度的强化层下，层合板的初始失效载荷、最终失效载荷及整个失效过程，为复合材料含孔板强化结构的研究提供一定参考。
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  轻薄型金属材料破碎模式研究

  刘剑雄;杨邦成;李自良;葛夏文;侯杰;彭军涛;李胜军

  . 2011, 47(12): 48-55.

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  为解决报废汽车及家用电器的高效循环再生利用问题，根据摆锤式破碎机的工作原理及破碎过程力学模型，构建轻薄型回收金属破碎试验装置；借助检测分析，得到所选回收金属材料的力学性能参数；利用放大50倍的光学显微镜，获取所选轻薄型回收金属破碎试验前、后的表面外观形貌；通过试验研究，得出如下研究结果：轻薄型回收金属在破碎工具持续冲击作用下，应力应变最为集中的初始表面缺陷及微细裂纹率先失稳、扩展、联片、贯穿，直至大块回收金属碎片(200 mm×200 mm)被从其母体上撕裂下来。在此基础上，采用理论分析与计算机仿真相结合的方法，对轻薄型回收金属材料的破碎过程进行进一步研究，从理论上阐明其破碎损伤规律，给出相应的破碎模式，为建立具有自主知识产权的轻薄型金属材料破碎理论体系奠定基础。
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  冷轧带钢在线板形信号补偿技术及工业应用

  杨利坡;于丙强;孙亚波;王军生

  . 2011, 47(12): 56-61.

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  综合考虑冷带钢轧机现场实际工况条件，根据板形仪在线板形检测原理、受力条件和几何关系，研究带钢横向温差、带钢卷形、边部覆盖，检测辊包角、挠度、安装几何误差和磨损量等因素对在线板形检测精度的影响，与生产实际相结合，建立一套满足工业应用的在线板形信号综合补偿模型。依托该模型开发的在线板形信号综合补偿技术，成功应用于鞍钢1 250 mm六辊冷带钢轧机上，使板形仪在线检测板形信号准确反映冷轧带钢真实板形状况，兼顾后续深加工工艺要求，根据不同轧制条件和产品规格制定动态板形标准曲线，为板形闭环控制提供可靠板形数据，显著提高冷轧带钢产品的板形指标和质量稳定性。总张力计算值与实测值误差在3%以内，板形闭环控制投入后，稳态时板形指标在6 I以内。
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  偏心圆环淬火过程的数值模拟

  周志方;王晓燕;顾剑锋

  . 2011, 47(12): 62-66.

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  系统地介绍淬火热处理过程的传热、相变和应变计算的数学模型，该模型充分考虑了相变潜热的影响，并考虑到热应变等多种因素对淬火应变的综合作用。基于此模型，采用有限元法对GCr15轴承钢制偏心圆环的油淬过程进行数值模拟。结果表明，偏心圆环的薄壁端边缘在淬火6 s时率先开始形成马氏体，厚壁端心部直至淬火25 s后才开始形成马氏体，此时薄壁端边缘位置的马氏体转变已经基本完成。偏心圆环各部位开始形成马氏体的时间差异明显，但最终得到的组织分布趋于一致，都是89%的马氏体和11%的残余奥氏体。淬火过程使偏心圆环在高度方向少量膨胀，同时其内外圆也变形成椭圆，并且它们的长轴与偏心圆环的内外圆圆心连线共线。模拟计算得到的变形趋势与试验得到的结果一致，但变形量比实测值小。
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  基于快速回弹补偿的橡皮囊液压成形模面设计方法

  杨伟俊;李东升;李小强;张鑫;何德华

  . 2011, 47(12): 67-73.

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  橡皮囊液压成形工艺(简称“橡皮成形”)是航空钣金成形的主要方法之一，而回弹是影响其产品制造精度的主要缺陷。回弹补偿技术可有效地消除钣金件回弹误差，但其依赖的数值模拟耗时极长，目前不易于大范围推广。提出一种考虑回弹误差修正的模面设计方法，即在完成模具设计后，直接进行模面的调整，无须单独对零件进行数值模拟。针对橡皮成形零件的特点，提出基于特征的模面快速设计方法。研究曲弯边特征的回弹规律，并建立针对曲弯边的回弹分布函数，以实现回弹角快速预测。基于位移调整法，将回弹角转化为模面网格的调整量，可完成模面的补偿。将该方法应用于某飞机零件的模面设计中，通过数值模拟对补偿后的模具成形效果进行验证，结果表明该方法能明显地减少回弹误差。
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  基于区域粗定位与Chan-Vese主动轮廓模型的MAG焊视觉图像熔池边缘提取

  李静;秦小麟;李芳;朱伟;钱鲁泓

  . 2011, 47(12): 74-78.

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  对基于熔化极气体保护(Metal active gas, MAG)焊的管道打底焊过程中通过电荷耦合器件(Charge-coupled device, CCD)摄像机与复合滤光技术组成的光学系统实时采集的正面焊缝区域图像进行分析，实现熔池图像边缘提取。对获取的焊缝区域图像，经过高斯平滑后，考虑到初始轮廓对Chan-Vese主动轮廓模型提取边缘效率的影响，使用基于阈值的方法，用矩形标出熔池的初始区域，即实现熔池区域粗定位，求取矩形区域中心，以该中心设定一椭圆作为熔池初始轮廓，使用Chan-Vese主动轮廓模型提取熔池边缘。借助该模型实现了MAG管道打底焊焊缝区域图像的熔池边缘提取，与Sobel变换等方法比较，该方法提高了熔池边缘提取的精度。
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  轿车侧碰撞中儿童乘员约束系统的多目标优化

  杨济匡;杨杏梅;张超尘

  . 2011, 47(12): 79-84.

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  在轿车侧面碰撞事故中，儿童乘员头、胸部是主要损伤部位。为最大限度地降低儿童乘员头、胸部的损伤风险，对儿童约束系统和侧面气囊的安全性能进行优化设计。采用多体动力学软件MADYMO建立儿童乘员侧面碰撞仿真模型，并通过台车试验结果验证仿真模型的有效性。以头、胸部加速度为优化目标，运用试验设计方法和方差分析进行相关设计变量的灵敏度分析，并确定主要的优化设计变量为侧面气囊的泄气率常数、儿童安全座椅的上固定点位置和下固定织带的刚度系数，进而构建优化目标的二阶多元回归代理模型，利用NSGA-II多目标优化算法对构建的代理模型进行优化求解，获得包含头、胸部加速度最优解集的Pareto前沿曲线。通过权衡分析选取使头、胸部的损伤风险同时降低的最优解，最后确定侧面气囊的泄气率常数0.037，儿童座椅的上固定点x向位置−0.25 m，座椅下固定织带的刚度系数0.5为儿童约束系统主要设计参数的最优配置。在最优设计配置条件下得到的儿童头部合成加速度峰值比初始值下降了约24%，胸部合成加速度峰值比初始值下降约30%。
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  基于最优控制的AMT/DCT离合器通用起步控制

  秦大同;陈清洪

  . 2011, 47(12): 85-91.

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  依据自动变速器离合器从动侧运动状态判别离合器的起步与换挡状态，建立电控机械式自动变速器(Automated manual transmission，AMT)和双离合器自动变速器(Dual clutch transmission，DCT)的离合器起步统一动力学模型，采用线性二次型最优控制方法，将冲击度转换为最优控制的约束条件之一，以滑摩功最小为目标，通过AMT离合器起步、DCT单离合器起步和DCT双离合器起步时的状态变量选择、参数设置和约束条件修改，实现了AMT和DCT统一的离合器最优起步控制。仿真与试验结果表明，上述方法能够实现AMT和DCT离合器起步控制的通用化，从而为AMT/DCT自动变速器通用开发平台的构建奠定了基础。
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  汽车牵引力控制系统的变参数自适应PID控制

  李亮;康铭鑫;宋健;李红志;韩宗奇;杨财

  . 2011, 47(12): 92-98.

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  合理的驱动轮滑转率控制是保证汽车具有良好急加速驱动性能和稳定性的前提。复杂路面条件下汽车牵引力控制系统对驱动轮滑转率的控制需要基于驾驶员加速驾驶意图判断结果，通过合理协调发动机转矩干预和主动制动来实现。由于驾驶意图和路面附着条件的改变引起汽车动力学参量以及实际控制系统边界条件的改变，使得传统的PID控制的应用受到限制， 因而提出一种可变参数的自适应PID控制器，根据驱动轮实际滑转率与目标滑转率的偏差自适应的调整PID控制器中的整定参数值，从而改善PID控制的控制品质，使汽车在复杂路况和工况条件下均能实现良好的驱动轮滑转率控制。根据不同控制参数组合方式，系统可以在发动机转矩控制、主动制动控制以及两种执行器耦合作用等三种控制模式中切换，实现驱动轮滑转率控制的目标。仿真与实车道路试验验证了这一方法的有效性。
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  微乳化生物质燃油在喷嘴内部的空化流动特性

  胡献国;王国丰;沃恒洲;徐玉福

  . 2011, 47(12): 99-105.

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  运用混合均相流模型加完全空化模型对微乳化生物质燃油在喷嘴内部的空化流动特性进行数值模拟研究，并结合WINKLHOFER的试验验证所选模型的合理性。研究尖角入口和圆角入口两种喷嘴反应入口形状对微乳化生物质燃油在喷嘴内部空化流动特性的影响，同时将结果与0号柴油进行对比。引入量纲一参数雷诺数(Re)，空化参数(K)，韦伯数(We)，流量系数(Cd) 等分析喷嘴的内部流动特性。结果表明，空化发生后，燃油的出流质量流量，量纲一参数的变化规律和出口截面的速度分布均与空化前不同；相比于柴油，微乳化生物质燃油开始空化和达到超空化需要较高的喷射压力；喷嘴入口圆角的存在削弱了空化，不利于出口燃油的喷雾。此外，所选模型预测的结果也与Nurick理论关系式吻合较好。
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  用于动态热管理的低介入式热流传感器响应特性试验研究

  刘东晓;李运泽;李明敏;李淼;李运华

  . 2011, 47(12): 106-112.

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  实现电子器件节能、快速动态热管理需要一种热阻小、响应速度快的低介入式热流传感器，为此在详细阐述一种新型低介入式热流传感器工作原理的基础上，针对其响应特性研究需求，搭建用于其稳态及动态特性测试的试验系统，并以此为平台完成低介入式热流传感器的输入—输出、温差迟滞等稳态特性测试，以及在热源阶跃功率下的动态响应特性研究，以HFS-4标准热流传感器为基准，进行低介入式热流传感器的误差分析试验。结果表明，该低介入式热流传感器线性度良好、迟滞误差较小且具有良好的动态测量性能，适用于电子器件动态热管理系统导热热流的介入式测量。
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  风力机复合材料叶片的动力失速气弹稳定性研究

  任勇生;刘廷瑞;杨树莲

  . 2011, 47(12): 113-125.

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  研究复合材料风力机转子叶片的非线性气弹稳定性问题。叶片结构采用匀速旋转的、具有周向反对称刚度(CAS)构型的弯—扭耦合复合材料薄壁梁模型；气动力采用大攻角动力失速非线性ONERA模型。基于Galerkin法建立广义坐标表示的叶片二阶非线性气弹常微分方程组，利用片条理论简化对非线性广义气动力的求解。基于摄动技术在非线性静平衡点附近对非线性气弹系统进行线性化，采用特征值方法以及时域积分法估计叶片的非线性颤振边界和气弹响应的稳定性问题。通过数值分析，揭示叶片转速、叶片纤维铺层角对非线性颤振边界的影响。
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  具有组合式叶片的导流型垂直轴风力机气动性能的数值研究

  王企鲲

  . 2011, 47(12): 126-132.

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  在分析传统垂直轴风力机低效率原因的基础上阐述导流型垂直轴风力机的结构优势，并提出一种带组合式叶片的导流型垂直轴风力机，同时数值研究该垂直轴风力机的气动特性。这种垂直轴风力机由导风轮与风轮构成，其中导流叶片分别由进口径向段、出口导流段，以及与两者相切的中间圆弧段等三段组合而成，风叶是由进口圆弧段及与之相切的出口直线段组合而成。导流叶片不仅可以有效地降低因来流对风叶吸力面的直接冲击而造成的阻力转矩，而且还有助于增强来流对风叶压力面的有效冲击。这两方面均有助于使该种风力机风轮的旋转转矩得到显著增加。研究结果表明：这种带有组合式叶片导流型垂直轴风力机，具有工作范围宽、最佳尖速比大、风能利用率高等特点，其气动性能在数值上已明显超过常规垂直轴风力机的一般水平。在此基础上，将机翼型叶片引入导流型垂直轴风力机中，并数值论证了即使在这种变攻角、剧烈分离的垂直轴风力机的内部流场中，机翼型叶片对整个风力机性能的提高也能起到一定的作用。这种带有组合式叶片的导流型垂直轴风力机不仅具有较好的气动性能，而且具有简单的二维外形结构便于加工，具有推广使用的潜力。
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  叶轮形式对双吸离心泵压力脉动特性影响试验研究

  姚志峰;王福军;杨敏;瞿丽霞;肖若富;徐旭东;何成连

  . 2011, 47(12): 133-137.

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  双吸离心泵压力脉动是影响水泵机组运行稳定性的关键因素之一。为研究叶轮形式对双吸离心泵压力脉动的影响，对5种方案的叶轮进行压力脉动同台试验。通过在吸水室和压水室壁面布置压力脉动传感器，采集各个测试流量下的压力脉动信号，并进行混频幅值和频谱分析，得到吸水室和压水室的压力脉动分布规律。结果表明：双吸离心泵普遍存在叶片通过频率、泵轴旋转频率和低于轴频的低频脉动成分。相对于传统双吸叶轮，两侧叶片交错布置后可改善压力脉动特性；调整叶片出口边形状，增加叶片后盖侧的包角，可明显降低压水室叶片通过频率的脉动幅值，减轻动静干涉的危害；采用长短叶片形式可改善叶轮进口流态，降低吸水室的压力脉动，改善小流量工况下压水室的压力脉动特性。
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  一种新型静水压力海底沉积物取芯器能量转换效率研究

  王建军;秦华伟;魏双丰;陈鹰

  . 2011, 47(12): 138-143.

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  提出一种新型静水压力驱动的海底沉积物取芯器，它能充分利用海水的静水压力能以冲击打桩的形式采集柱状沉积物。取芯器内部的液压驱动单元将海水的静水压力能转换成取芯器冲击头的动能，冲击头以一定速度反复撞击取样管，使之插入沉积物中，因此液压驱动单元的能量转换效率是影响取芯器性能的关键因素。基于以上分析，利用AMEsim软件构建取芯器内部液压驱动单元模型并将仿真结果与试验结果进行对比验证，模型验证正确后，在现有模型的基础上将模型中提供压力的水泵替换成理想压力源来进一步研究液压驱动单元在海洋环境下的动作情况及能量转换效率，从而得到提高能量转换效率的方法。研究结果表明通过优化液压驱动单元尺寸及根据取样水深调节取芯器冲击头质量，系统能量转换效率能得到显著的提高。
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  基于真实载荷的挖掘机工作装置瞬态动力学分析

  张卫国;权龙;程珩;杨敬

  . 2011, 47(12): 144-149.

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  用有限元法对挖掘机工作装置进行瞬态动力学分析，以6 t小型挖掘机工作装置为研究对象，针对斗杆液压缸驱动铲斗撞击地面工况，用压力传感器、位移传感器测试出撞击过程各液压缸工作腔压力和位移变化曲线，以所获各液压缸位移变化曲线和最大理论撞击力为驱动，用动力学仿真软件ADMAS对挖掘机撞击过程进行仿真，得出各铰销点在撞击过程中所承受载荷的变化曲线，采用测试所得各液压缸的驱动力验证仿真结果的准确程度。进一步将各铰销点受力的仿真结果作为工作装置的负载，对工作装置进行瞬态动力学分析，对比仿真计算与应力测试结果表明，对应测点的应力变化趋势基本一致，误差在10%以内，可为结构优化设计提供依据。
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  基于合成湍流来流的相控阵天线风载大涡模拟

  杜强;杜平安

  . 2011, 47(12): 150-155.

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  风载是大气边界层中相控阵天线的主要载荷。针对Gaussian平稳随机过程理论无法计算横向脉动风载的局限性以及计算流体动力学(Computational fluid dynamics, CFD)中谱方法生成风速脉动的不合理，结合CFD和脉动风场模拟技术，提出一种大气边界层中天线风载的计算方法。根据大气条件下的Kaimal风速谱，采用谐波合成技术模拟出空间相关的顺风向及横向脉动风速，以此为计算边界条件，并采用动力Smagorinsky亚格子应力模式进行大涡模拟，计算出某相控阵天线的风压及风载系数时程。计算结果与具有相同体型的标准模型风洞试验结果及大涡模拟结果进行比较，表明采用合理布置风速模拟点的该方法在各方向上的计算结果均与试验结果比较吻合。该方法实现了对结构风压和风载时程的计算，具有广泛的通用性和重要的工程应用价值。
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  分布参数为随机变量情况下可靠性灵敏度求解的方向抽样法

  池巧君;吕震宙;赵新攀

  . 2011, 47(12): 156-162.

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  针对工程中随机变量分布参数存在不确定性的情况，定义分布参数为区间内的随机变量情况下的可靠性灵敏度，并建立可靠性灵敏度求解的方向抽样法。在所建立的方向抽样法中，Monte Carlo法被用来模拟分布参数的样本，而对于每个分布参数样本点，方向抽样法被用来进行可靠性灵敏度分析，最后在整个分布参数空间上对可靠性灵敏度积分，以获得分布参数为区间内随机变量情况下的可靠性灵敏度的估计值，并对所推导的可靠性灵敏度估计值进行方差分析。通过算例比较方向抽样法与双重Monte Carlo数字模拟法，分析结果验证了方向抽样方法是可行和有效的。
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  T-S模糊重要度分析方法研究

  姚成玉;张荧驿;陈东宁;王旭峰

  . 2011, 47(12): 163-169.

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  针对故障树分析中部件失效概率、故障状态和系统故障机理的不确定性问题，用模糊子集来表示部件的失效可能性，用模糊数来描述部件和系统的故障状态，用T-S模糊模型来描述部件之间的联系，在T-S模糊故障树分析算法基础上，提出两种T-S模糊重要度：拓展传统二态系统模糊重要度的重心法，综合部件所有故障状态的失效可能性对系统重要程度的影响，定义多态系统T-S模糊重要度，并由算例对比得出，传统模糊重要度可看作是T-S模糊重要度的一个特例，T-S模糊重要度更为一般化；在仅已知部件故障状态的情况下，提出T-S状态重要度的概念及其计算方法。对某导航系统进行重要度分析，验证了算法的有效性。
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  不完善概率疲劳S-N曲线的Monte Carlo修正

  赵永翔;杨冰

  . 2011, 47(12): 170-174.

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  提出不完善概率疲劳S-N曲线情形之一，在高应力幅范围对数疲劳寿命方均差预测值为负时的Monte Carlo修正法。方法包含利用“混合乘同余法”的随机数发生器，按符合生产实际的相同应力水平每组试样模拟样本5～15个的策略,以可接受的精度重构试验S-N数据和疲劳极限数据。重构后概率曲线以极大似然法确定，并采用“概率协同法”拓展到超长寿命范围。历史不完善Q235钢概率曲线的研究表明，存在负对数疲劳方均差预测时曲线在高应力幅范围具有交叉点，不符合疲劳物理统计规律，并给出偏于危险的分析结果；而重构曲线克服了上述缺点，并把分析范围拓展到了超长寿命范围。
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  可伸缩产品平台优化设计的质量功能展开方法

  雒兴刚;王福斌;KWONG C K

  . 2011, 47(12): 175-184.

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  为使基于产品平台的系列产品更好的满足顾客需求，提出一种基于质量功能展开的方法，可以优化设计可伸缩产品平台。该方法的主要思路是应用质量功能展开技术，建立单个产品的质量屋，确定其最优工程特性值，对每个工程特性进行敏感性分析，并根据所得的工程特性敏感性指标建立优化模型，求得最优的平台工程特性值和非平台工程特性值。优化模型的目标是最大化一个产品族中所有产品变体的顾客满意度的均值，约束主要包括顾客需求和工程特性之间的函数关系以及工程特性之间的自相关函数关系。模型中采用了线性函数形式，并采用回归方法来估计函数中的参数。给出一个工业卡钳的例子来验证所提方法的可行性，案例分析的结果表明，该方法比传统的两阶段方法能获得更好的顾客满意度。
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  考虑色彩意象不明确的产品色彩模糊优化设计

  丁满;孙伟;徐江;张旭

  . 2011, 47(12): 185-190.

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  针对产品色彩设计中消费者对于色彩意象表达存在的模糊性、不确定性等问题，建立考虑色彩意象不明确的产品色彩模糊优化设计。将用户决策信息不完全明确情况下的产品色彩设计这一实际应用问题转化为一个给定解空间的最优解的模糊搜索问题，建立产品色彩的模糊设计模型；采用粒子群算法对该模型进行求解，从而得到优化的一系列产品色彩方案解；由设计用户从中进行最满意方案解的选择，由此可得到符合消费者真实意象需求与偏好的产品色彩设计方案。通过工程机械产品的色彩设计实例，验证该方法能够有效改善产品色彩智能搜索阶段所遭遇的不确定问题；与传统产品色彩智能设计方法相比，有效提高产生满意解的概率，从而提高产品色彩设计的成功率。
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  面向数控系统的数据流反馈调度框架

  秦承刚;于东;吴文江;韩文业

  . 2011, 47(12): 191-198.

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  提出一个数据流反馈调度框架(Feedback scheduling framework for data flow，FSF-DF)，该调度框架可以预防因数据流中断而导致全软件数控系统加工时间延长与加工质量降低的现象。FSF-DF在数据流上的缓存中设置溢出警戒线，并实时地监测缓存中的数据量是否超出溢出警戒线，以此判断数据流是否有发生数据中断的危险。在数据流将要中断时，调整相关任务的执行频率和优先级，以维持数控系统的稳定性。利用马尔可夫链等统计方法降低执行频率的调整次数，使得FSF-DF具有较低的系统开销。通过建立包括监视器、控制器与基本调度器在内的动态反馈调度框架，使得任务执行频率与优先级的调整规则能够有效地集成在实时操作系统中。在实时操作系统RTAI中实现了FSF-DF，并验证它的有效性。试验结果表明，数据流反馈调度框架可以有效地预防数控系统中的数据流中断现象，能够提高数控系统的整体性能与加工速度。