机械工程学报

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赵明;林京;王琇峰;杨奇俊

. 2012, 48(22): 1-6.

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通过瞬时转速波动来分析回转机械故障是机械诊断领域的一个热点问题，其中瞬时转速波动特征的准确获取是其关键。已有方法通过对编码器输出的位置信息进行差分来计算瞬时转速，由于差分的幅频特性与微分的幅频特性理论上存在较大偏差，在后续的波动幅值识别中会产生较大误差。针对这一问题，提出一种基于数字微分器的转速波动提取方法，该方法通过有限冲击响应滤波器对微分特性进行逼近，有效避免了传统方法的幅值衰减问题，进而提高了估计精度，准确实现数控机床传动机构的振动溯源。

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低频单一A0模态压电换能器设计及在板结构无损检测中应用

焦敬品;张永强;孙俊俊;何存富;吴斌

. 2012, 48(22): 7-13.

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针对板结构大范围兰姆波检测中单模态兰姆波激励问题，进行低频单模态压电换能器设计研究。基于理论模型和有限元仿真模型，对压电换能器频率特性的影响参数进行了数值分析，重点研究换能器背衬与前衬的厚度、密度、弹性模量等参数对其中心频率的影响。在此基础上，对不同结构参数的压电换能器进行性能测试，分析换能器背衬与前衬厚度对换能器频率特性及激励波形的影响，研制出适合板结构大范围无损检测的低频单一A0模态压电换能器。在此基础上，将研制的单模态兰姆波换能器应用于板结构阵列无损检测。

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基于椭圆簇轨迹特征的板中超声导波线弧类阵列成像研究

朱新杰;韩赞东;都东;陈以方;王维斌;冯展军

. 2012, 48(22): 14-20.

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超声导波换能器阵列的布置形式对超声导波成像质量有重要影响，规则的直线阵列、弧形阵列和非规则的贝塞尔阵列等线弧类阵列在板中超声导波成像时有内在联系。讨论线弧类阵列布阵方法，建立线弧类阵列成像系统，分析多通道线弧类阵列信号特点和其图像椭圆簇轨迹特征，基于图像椭圆簇轨迹特征提出线弧类阵列超声导波成像检测的分辨率分析准则，据此研究了线弧类阵列成像检测横向分辨率的影响因素。理论分析和成像结果一致表明，基于图像椭圆簇轨迹特征的板中超声导波合成孔径聚焦可统一运用于以上规则和非规则的线弧类阵列成像，散射点处图像灰度呈现椭圆簇轨迹分布特征，相同基准阵列的超声导波成像检测时弧形阵列有比直线阵列更高的横向分辨率，贝塞尔阵列的横向分辨率与弧形阵列相当，这与分辨率分析准则一致。为进一步开展线弧类阵列统一灵活运用于工业复杂现场的大尺度板材超声导波成像检测研究与应用提供基础。

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SiCp颗粒增强铝基复合材料非共线非线性响应试验观察

刘斯明;彭地;赵翰学;周正干

. 2012, 48(22): 21-26.

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采用粉末冶金方法制备的碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)受加工过程工艺影响较易出现SiCp颗粒分布不均等缺陷。传统的金相法及声速扫描法检测该缺陷存在破坏试样及定位困难且灵敏度不高等问题；基于谐波的穿透式共线非线性无损检测方法检测灵敏度高，但易受到其他非线性试验来源的干扰。为解决这一问题，利用基于波束混叠的非共线非线性超声检测方法，观察SiCp/Al的非共线非线性响应，探讨使用该方法检测粉末铝基复合材料非均匀性缺陷的可行性；建立非共线非线性超声检测试验系统，发现LY12铝合金及SiCp/Al试样内部的波型转换与波束混叠现象；利用非共线技术的空间可达、波型转换及频率方向可控等性质，成功剔除了非线性的试验来源，从试验上证明该方法能够观测试样内部的非线性，具备检测SiCp/Al试样均匀性的潜力。试验方法与结果为进一步研究非共线混叠波与粉末铝基复合材料均匀性的相关关系及扫查方法奠定基础。

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新型热轧纳米析出强化超高强汽车板的疲劳性能研究

王晓南;杜林秀;邸洪双

. 2012, 48(22): 27-33.

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利用MTS-810疲劳试验系统进行高周疲劳试验，研究新型热轧Nb-Ti微合金化抗拉强度700 MPa级车厢板和780 MPa级大梁的疲劳性能，探讨晶粒尺寸、第二相(析出物、夹杂物)等对疲劳性能的影响机理。结果表明，在载荷比R= –1和循环基数为107条件下，700 MPa级车厢板和780 MPa级大梁钢的条件疲劳强度分别为438 MPa和443 MPa，疲劳强度比分别为0.61和0.57，明显高于一般钢材；试验钢的疲劳裂纹源包含驻留滑移带(Persistent slip bands, PSB)和大尺寸析出物或夹杂物；析出物尺寸越细小，发生裂纹失稳扩展所需要的临界断裂应力越高，不易形成疲劳裂纹源；第二相尺寸相当的前提下，带尖角的方形第二相较圆形或椭圆形第二相更易在交变载荷过程中发生应力集中，形成疲劳裂纹源；晶粒的超细化、析出物的纳米化、颗粒状或短棒状碳化物、低夹杂物水平是新型超高强汽车板具有优良抗疲劳性能的主要原因。

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激光焊管内高压成形焊缝有限元建模方式

初冠南;王小松;刘钢;杨建国;杨帅

. 2012, 48(22): 34-39.

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为明晰焊管内高压成形焊缝的合理有限元建模方式，针对激光焊接接头的材料性能分布特点提出三种焊缝建模方式，分别为完整焊缝模型、粗略焊缝模型和无焊缝模型。通过与试验结果对比，从壁厚分布和几何形状两方面，分析不同焊缝简化方式对送料区、过渡区和胀形区模拟精度的影响情况。指出焊缝对模拟精度有影响，受影响区域不超过3倍焊缝宽度。只有建立焊缝模型才能模拟出靠近焊缝部位壁厚过渡减薄的变形特征，但建立完整焊缝模型和建立粗略焊缝模型的模拟精度相差不大，最大误差均小于6.5%。在综合考虑误差大小和典型变形特征模拟准确性后，给出适合激光焊管内高压成形的焊缝有限元建模方式。

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功能梯度形状记忆合金梁纯弯曲的理论分析

薛立军;兑关锁;刘兵飞

. 2012, 48(22): 40-45.

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功能梯度形状记忆合金(Functionally graded shape memory alloy, FG-SMA)是一种兼备功能梯度材料(Functionally graded material, FGM)和形状记忆合金(Shape memory alloy, SMA)特性的新型功能材料。根据复合材料力学和已有的SMA本构关系，通过充分考虑组分材料的应力应变关系，建立一个描述FG-SMA力学性能的宏观本构模型。应用该模型，对由弹性材料A和SMA组成的FG-SMA梁在纯弯曲载荷下的力学行为进行研究，详细讨论加载过程的弹性阶段和相变阶段，并给出相应的解析解。通过算例，对截面的应力分布、中性轴的位置和弯矩与曲率的关系进行详细讨论。结果表明，与普通FGM相比，FG-SMA可显著减小载荷作用下的最大应力，避免材料由于应力过大而导致的破坏。研究结果可为FG-SMA材料的设计和进一步研究提供一定的依据。

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双丝旁路耦合电弧高效熔化极气体保护焊双变量解耦控制模拟与试验分析

朱明;石玗;王桂龙;黄健康;樊丁

. 2012, 48(22): 46-51.

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双丝旁路耦合电弧高效熔化极气体保护焊是一种新型、高效的焊接方法。针对其在开环条件下焊接过程不稳定、焊缝成形差的问题，提出通过旁路送丝速度控制旁路弧长从而保证焊接过程稳定性、通过控制旁路电流调节流经母材电流的双变量解耦控制方案并进行模拟与分析。在此基础上，采用快速原型控制系统，设计双丝旁路耦合电弧高效熔化极气体保护焊试验系统并进行双变量解耦控制焊接试验。结果表明，双丝旁路耦合电弧高效熔化极气体保护焊双变量解耦控制方案可以有效地保证焊接过程与流经母材电流的稳定，与模拟结果基本一致；并且由于采用解耦算法，控制过程稳定性更好、响应速度更快、精度更高，并得到成形良好的焊缝，焊接过程飞溅也较小。

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激光+双丝脉冲MAG复合焊的焊接稳定性

丁雪萍;李桓;杨立军;高莹

. 2012, 48(22): 52-56.

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研究激光和Ar+He混合气体中He气体体积分数对激光+双丝脉冲MAG复合焊焊接稳定性的影响。搭建激光+双丝脉冲熔化极活性气体保护(Metal active-gas, MAG)复合焊焊接系统，利用LabVIEW信号采集系统采集焊接电流和电弧电压波形，借助高速摄像系统同步拍摄电弧形态和熔滴过渡过程，实时监测焊接过程。观察后丝短路和前丝断弧情况并对前丝电弧电压进行单因素方差分析，研究Ar+He混合气体中He气体体积分数对焊接稳定性影响；比较焊接过程中激光的有无对熔滴过渡的影响，分析激光对焊接稳定性影响。结果发现随着He气体体积分数增大，后丝对应短路次数增多，当He气体体积分数为50%时，前丝出现断弧现象，大于50%，断弧时间随之增加，焊接稳定性变差；激光+双丝脉冲MAG复合焊和双丝脉冲MAG复合焊相比，加入激光可稳定电弧，为熔滴提供一附加力，该力促进熔滴过渡，使熔滴过渡尺寸减小，加大过渡频率，改善熔滴过渡，提高焊接稳定性。

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基于新型快速收敛ES-FEM-T的三维固体黏弹塑性研究

周泽;李光耀;何智成;成艾国

. 2012, 48(22): 57-64.

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虽然四面体网格具有强大的几何表征能力，但因其“过硬”特性而工程实践中较少采用。如何使四面体网格“变软”是目前数值计算研究重点。通过采用广义的应变光滑操作，对四面体网格采用一种新型基于四面体边的应变光滑方法(Edge-based smoothed finite element method of tetrahedron, ES-FEM-T)，并将该方法拓展到三维固体中黏弹塑性材料分析中。数值算例表明：在相同的网格时，ES-FEM-T 计算效率要高于有限元和基于面光滑操作的有限元。由于该方法既继承四面体强大的几何表征能力，具有较好的计算效率和精度，具有广阔的工程运用前景。

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基于渐进优化的锻造预成形优化设计研究

邵勇;陆彬;陈军;郭平义

. 2012, 48(22): 65-71.

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体积成形的预成形设计及优化是金属多工序成形设计领域的难点之一，也是获得高质量产品的关键。借鉴渐进结构优化(Evolutionary structural optimization，ESO)的思想，并考虑体积成形特点，建立一种针对体积成形预成形设计的方法——拓扑优化法，并详细给出该方法的优化策略、单元增删准则、插值处理等关键技术。利用自行开发的优化程序，结合DEFORM-2D有限元模拟软件，以理想充填模膛、改善锻件变形均匀性为目标，以静水压力的大小作为单元的增删准则，对开式模锻下轴对称结构的盘形锻件预成形几何外形进行优化设计。优化结果表明，该方法算法原理清晰明确，实现方便，整个过程集成化以后，从模拟到优化均可实现自动进行，运行效率高，同时也有较高的优化精度，预成形结构比较理想。

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盒形件固体颗粒介质板材成形工艺研究

董国疆;赵长财

. 2012, 48(22): 72-79.

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固体颗粒介质板材成形工艺是采用固体颗粒微珠代替刚性凸(凹)模(或弹性体、液体)的作用对板材拉深成形的新工艺。选用非金属固体颗粒介质——GM颗粒作为研究对象，以固体颗粒介质在高应力水平下的体积压缩试验和摩擦强度试验为基础，应用散体力学理论中扩展的Drucker-Prager线性模型构建固体颗粒介质有限元材料模型。以具有非轴对称性的方盒形件为代表，进行固体颗粒介质成形工艺的有限元模拟，研究成形过程中板材的流动特征和壁厚分布规律。工艺试验成功得到方盒形零件，将加载曲线、成形过程变形特征和壁厚分布曲线与数值模拟结果比对较为吻合。分析表明，采用以散体力学为基础建立的固体颗粒介质材料模型进行工艺模拟，能够得到与试验较为接近的变形特征和力能参数，可以应用于制定工艺方案的依据，为该技术在板材成形中的应用起到指导和借鉴作用。

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基于不可压缩光滑粒子流体动力学的单螺杆挤出三维流动数值模拟

董添文;江顺亮;黄兴元;柳和生

. 2012, 48(22): 80-86.

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基于不可压缩光滑粒子流体动力学(Incompressible smoothed particle hydrodynamics, ISPH)算法，利用FORTRAN语言编程，开发一套模拟三维非牛顿流程序。通过模拟平板Poiseuille流验证ISPH算法计算非牛顿流的正确性。指出在模拟非牛顿流时，采用镜像粒子边界法处理壁边界较采用静态粒子边界法更适合。并利用该程序计算单螺杆挤出三维流场。提出两种入口出口边界设置方法：周期边界法及压力边界法。分析计算结果发现：选取周期边界较压力边界更合理；选取适当粒子分布密度可以同时满足计算效率与计算精度要求；螺槽横截面上形成环流；切应力分布梯度主要集中在左上角和右上角；沿螺槽方向的流动很平稳，然而，随着反向压力梯度的增加，流动受到反向压力梯度的阻碍更加明显。为进一步采用ISPH方法模拟几何形状更加复杂的三维螺杆挤出打下基础。

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板带轧机工作辊混合变凸度辊形研究

孔繁甫;何安瑞;邵健;李同庆

. 2012, 48(22): 87-92.

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三次连续变凸度(Continuously variable crown, CVC)辊形凸度控制能力与带钢宽度之间的二次函数关系决定其在宽、超宽板带轧机上应用时表现出对窄规格带钢的凸度控制能力不足的缺点。通过对工作辊变凸度辊形及辊缝形成理论的深入研究，提出采用二次多项式曲线来线性化辊缝的方法。采用该方法设计完全线性变凸度辊形曲线与混合变凸度工作辊辊形曲线，使二次辊缝凸度调节能力与带钢宽度在工作辊全长或在设计要求的宽度范围内呈严格线性关系，同时保持与窜辊位置呈线性关系。与CVC辊形相比，混合变凸度辊形的辊径差小、凸度调节能力大，既不削弱对宽带钢的凸度调节能力，又增加对窄带钢的凸度调节能力，从而增强轧机的整体板形控制能力。

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应力集中和表面完整性对平尾大轴抗疲劳性能的影响

朱有利;刘开亮;黄元林;李占明;王智

. 2012, 48(22): 93-97.

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某型飞机平尾轴在进行台架试验时发生断裂，失效分析表明，该轴的断裂性质为疲劳断裂，裂纹起源于大轴筒体内腔变截面过渡圆弧根部的加工刀痕谷底。通过对大轴进行扫描电镜观察分析，发现使用过的旧大轴内表面存在10～16 μm厚的“疏松”层，疏松层内有较多的疲劳微裂纹和孔洞，该“疏松”层是大轴服役中氧化腐蚀和疲劳损伤所形成的。“疏松”层的存在破坏了大轴的表面完整性，降低了大轴材料的抗疲劳性能。有限元建模分析表明，变截面台阶造成的结构应力集中和粗糙加工刀痕形成的附加应力集中是造成大轴疲劳断裂的力学因素，两种应力集中因素的联合作用降低了大轴的疲劳寿命，导致大轴在变截面过渡圆弧根部的加工刀痕谷底萌生疲劳裂纹。综合分析表明，大轴内表面“疏松”层的存在以及变截面台阶造成的结构应力集中和粗糙加工刀痕形成的附加应力集中是大轴发生疲劳断裂的主要原因。

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基于双层规划的白车身结构优化

高云凯;王婧人;方剑光;王园

. 2012, 48(22): 98-104.

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在单次优化中，具有高维设计空间、多形态变量的优化易求解困难。因此将其分解成低维、单一形态变量的多层次优化。若优化分为双层次，上、下级相互依赖、相互作用、共同决定响应，即为双层规划问题。但是，双层规划令下级在上级的决策环境中寻求最优解，本质上求解困难。为此，通过上、下级间的迭代进行求解。为提高白车身性能并实现轻量化，应同时优化截面形状和板件尺寸。复杂截面形状的参数化引用网格变形技术，易引起板件穿透和单元质量差，进而导致单次优化的重分析失效而终止迭代。因此基于近似模型优化截面形状。然而，尺寸优化为实现轻量化而增加设计变量，随设计空间维数的提高响应面模型的采样点成倍增加、拟合精度急剧下降。因此采用Nastran Sol200优化的方法。根据截面形状和板件尺寸优化的特点，将双层规划法引入白车身结构优化，解决了优化求解困难的问题，同时有效提升其静态刚度、模态频率和实现轻量化。

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基于博弈论和功能分配的汽车底盘系统协调控制

汪洪波;陈无畏;杨柳青;夏光

. 2012, 48(22): 105-112.

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考虑汽车底盘悬架、转向、制动子系统间耦合动力学关系，建立高阶非线性动力学模型。对各子系统设计局部最优控制器，对悬架子系统设计非线性H∞控制器，对转向子系统设计直接横摆力矩比例积分微分(Proportion-integration-differentiation, PID)控制器，对制动子系统设计滑模变结构控制器。为进一步提高整车全局控制性能，基于功能分配原理对子系统控制功能进行分配，采用博弈论对子系统控制功能指标进行博弈，设计上层协调控制器以输出期望的控制作用，模糊规则实时自整定子系统控制器输出量以跟踪期望控制目标。基于Matlab/Simulink软件，对整车协调控制系统进行仿真，采用ARM构建底盘功能分配的控制系统实车试验平台，进行实车道路试验。结果表明，基于博弈论的整车协调控制系统较子系统单独控制、不加控制时均能取得更好的控制性能，验证了协调控制的有效性。

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基于CarSim和Matlab的智能车辆视觉里程计仿真平台设计

江燕华;熊光明;姜岩;陈慧岩

. 2012, 48(22): 113-120.

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基于特征的视觉里程计系统主要由特征检测与跟踪模块以及位姿计算模块两部分组成。为分析车载视觉里程计系统中引入车辆运动学约束的位姿计算算法性能，根据摄像机成像及视觉几何学原理，采用Matlab结合车辆动力学仿真软件CarSim建立车载视觉里程计仿真平台。该仿真平台由车辆运动仿真模块、成像仿真模块、数据显示与分析模块组成，仿真平台的测试对象为视觉里程计的位姿估计算法模块。该仿真平台充分考虑车载视觉定位系统的运动特性，为研究车辆运动学约束在视觉里程计系统中的应用提供新的思路和工具。对提出的一种全新的基于车辆运动学约束的位姿估计内层算法，在此仿真平台上进行性能验证。仿真结果表明，该算法在计算精度与效率上都能够满足实时车载视觉定位的要求。

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轮胎力传感器质量对测量精度和整车稳定性影响

张小龙;李亮;姜山;曹成茂

. 2012, 48(22): 121-126.

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轮胎力传感器(Wheel force transducer，WFT)采用串联方式传递地面对轮胎的作用力，增加轮胎质量4～10 kg，此附加质量对WFT本身测量精度和整车稳定性会造成影响。选择8梁和4梁弹性体两种典型电阻应变WFT，对弹性体、未改制轮辋、弹性体＋改制轮辋装配体进行模态对比分析。然后量化由轮胎旋转形成的离心力和由弹性体外环垂直运动惯性力形成的附加变形梁拉压变形。基于15自由度整车仿真模型进行90 km/h匀速、160°转向盘角阶跃输入对比试验，根据质心侧偏角和横摆角速度分析WFT附加质量对汽车稳定性的影响。结果表明，弹性体基频振动中变形梁的拉伸和弯曲变形，以及垂直运动惯性力形成的附加变形梁拉压变形是形成WFT系统测试误差的主要因素；WFT安装后会改变整车的稳定性，增加响应延时。

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基于Gauss伪谱法的紧急避让汽车操纵逆动力学

刘英杰;赵又群;许健雄;刘文婷

. 2012, 48(22): 127-132.

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汽车高速紧急避让行驶安全性是汽车自主开发亟待解决的关键问题，也是汽车主动安全的前提和必要条件之一。提出一种汽车操纵逆动力学求解方法，该方法能够用于汽车高速紧急避让性能的客观评价。基于一种求解最优控制问题的新方法——Gauss伪谱法(Gauss pseudospectral method, GPM)，以驾驶员对汽车施加的转角输入和驱动力/制动力为控制变量，以最短时间完成双移线过程为控制目标，通过Gauss伪谱法将最优控制问题转化为非线性规划问题之后，运用序列二次规划方法求解。仿真结果表明，相对于间接法和传统直接法，Gauss伪谱法具有求解效率高，对初值依赖性小的优势。采用该方法解决汽车的最速操纵问题，边值约束和路径约束均得到很好的满足，可以客观评价不同汽车以最短时间完成双移线过程的操纵性能。通过实车试验，仿真值和试验值的变化趋势基本一致，从而验证了模型的正确性。

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液压自由活塞发动机自激振动的控制

吴维;刘嘉;胡纪滨;苑士华

. 2012, 48(22): 133-138.

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以单活塞液压自由活塞发动机活塞运动控制为目标，研究相应的控制方案。基于单活塞液压自由活塞发动机活塞运动系统的理论分析，同时利用样机建立试验测试平台，对活塞运动控制的理论基础、控制回路和控制方法进行研究。通过控制压缩能量的释放时刻可以实现对活塞运动频率的控制。设计出一种新的先导式控制回路及其自由活塞位置反馈调制控制方法。回路实现了对阀组通流能力的充分利用和活塞极限位置的控制。回路循环能量损失的主要来源是节流和泄漏。单活塞液压自由活塞发动机稳定运行充分条件是实现膨胀过程的完整性。

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基于双节流装置的湿气测量方法

徐英;袁超;龙征海;张强;李振林;张涛

. 2012, 48(22): 139-147.

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湿气作为一种石油天然气行业经常出现的流体，对于湿气的准确测量具有重要的意义。目前常用的方法是在气液分离之后采用单相仪表进行计量，而这种方法成本较高，因此为实现湿气的气液两相在线不分离测量，设计一种基于类内锥和长喉径类文丘里组合的双节流湿气流量测量装置，提出一种基于三级差压信号的测量方法，引入差压信号的比值作为建模的关键参数。同时建立并比较研究此双节流装置的4套湿气测量模型在实验室和现场的表现。经实验室验证，平均气相测量精度为2.13%，平均液相测量精度6.68%。现场性能测试结果表明未经修正的测量模型平均气相测量误差为7.87%，平均液相误差为15.96%，经二次修正后可实现平均气相测量误差优于±3%，液相测量满度误差优于±10%。

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迷宫和薄叶气封结构与气动特性的对比分析

张宏涛;王祥锋;颜培刚;韩万金

. 2012, 48(22): 148-154.

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数值研究相同条件下迷宫气封和薄叶气封结构特点、气动特性、密封机理及密封效果，比较两种气封的差异。通过与已发表的试验数据的对比，校核所采用的商业计算流体力学软件CFX的可靠性，计算得到的性能曲线与试验数据有较好的一致性，采用的数值模拟方法可行。分别对迷宫气封和薄叶气封内部流场进行数值模拟。通过对两种气封计算结果的对比分析，阐明它们的密封机理，给出各自的封严特性和所产生的摩擦转矩的变化规律。分析结果表明，薄叶气封的径向间隙远小于迷宫气封，漏气量为迷宫气封的1/3，对旋转轴产生的摩擦阻抗力矩低于迷宫气封，从结构运行特点和气动性能两方面说明薄叶气封的优越性，认为在不久的将来薄叶气封有可能替代迷宫气封。

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计算机辅助工程技术在废气再循环系统开发中的应用研究

陈泓;倪计民;叶年业;石秀勇

. 2012, 48(22): 155-161.

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针对柴油机废气再循环(Exhaust gas recirculation, EGR)系统传统开发流程中的计算机辅助工程(Computer aided engineering, CAE)技术应用的有效性、系统性和完整性等问题，以提升企业产品开发能力为目的，对CAE技术在柴油机EGR系统开发过程中的应用进行研究，在重新定义发动机CAE技术内容的基础上，以“整机-子系统-零部件”为开发模式，建立基于CAE技术的EGR系统开发流程。研究结果表明，仿真优化计算确定的EGR系统方案切实可行，在不明显影响柴油机动力性、经济性的情况下，NOx排放降低了20%左右，满足了EGR系统的开发目标；应用基于CAE技术的柴油机EGR系统开发流程，能够缩短开发周期，降低开发成本，提高开发质量，实现EGR系统开发过程的系统性、整体性和完整性，为EGR系统的有效开发提供一种新方法。

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复杂出口管道柱塞泵流量脉动测试原理

徐兵;宋月超;杨华勇

. 2012, 48(22): 162-167.

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“二次源”法是一种精确测定液压泵泵源阻抗和泵源流量脉动的标准方法，该方法对测试元件精度和测试条件要求高，数据处理过程异常复杂，因此工业应用难度大。“二次源”法设被测泵泵源阻抗和泵源流量脉动并联，引入二次源测试被测泵泵源阻抗，通过公式计算泵源流量脉动。主要研究高频、大流量复杂出口管道柱塞泵流量脉动测试方法原理和测试过程，通过测试两组不同动态工况下柱塞泵出口处泵源阻抗和泵源流量脉动，应用公式推导泵源阻抗和泵源流量脉动。详述应用“二次源法”测试复杂出口管道柱塞泵泵源流量脉动的测试原理，测试注意问题，给出合理的测试过程；引入加权线性衰减技术估算被测泵频率处泵源阻抗，准确、快速地获得全频率范围内泵源阻抗值；给出不同出口压力下泵源流量脉动，证实了“二次源”法可用于大范围工况(不同柱塞泵出口压力、转速和斜盘倾角)复杂出口管道柱塞泵流量脉动测试。

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液体静压导轨定压供油式油腔承载力的超静定力学模型

赵建华;高殿荣;张作超

. 2012, 48(22): 168-176.

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在机床液体静压导轨的设计计算中，准确计算各油腔的承载力是正确设计液体静压导轨系统的前提。目前液体静压导轨的油腔承载力的计算一般采用“平移外负载”的方法。不同的油腔布置形式对应不同的力学模型，使 “平移外负载”的通用性较差。根据叠加原理，利用逆向思维，将定压供油式油腔的承载力分为6部分，分别承受外载荷的6个分量。导轨上油腔的布置较复杂时，油腔承载力的计算变成超静定问题。借鉴“弹性体”的求解方法，列出油膜的变形协调方程，将超静定问题转化成静定问题，进而求解出各油腔的承载力。将油腔承载力的6部分进行矢量叠加，推导出油腔承载力的最终求解方程。以工程中的回转工作台为范例进行计算，与实际的已测结果进行比较，验证了该方法的正确可行性。所做研究提供了定压供油式液体静压导轨油腔承载力的通用计算方法，并能借助计算机编程求解，提高了设计效率和精度。

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步进应力加速寿命试验方案模拟评价理论与方法

陈文华;杨帆;刘俊俊;钱萍;潘骏

. 2012, 48(22): 177-181.

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为对步进应力加速寿命试验方案的优劣做出合理评价，根据所提出的加速寿命试验方案模拟评价的准则，以中位寿命估计值方差的均值和标准离差分别作为估计精度和稳定性的考核指标，建立步进应力加速寿命试验的数值模拟和模拟评价方法；同时，应用极大似然估计(Maximum likelihood estimate, MLE)理论，建立步进应力加速寿命试验方案模拟评价的数学模型。对Y11X系列电连接器试验方案模拟评价的结果表明，虽然试验投试的样本量越多，试验的统计精度及其稳定性越好，但是，经过优化以后的步进应力加速寿命试验方案，与恒定应力加速寿命试验的优化方案相比较，在相同的样本量下，不仅可以大大缩短试验时间，而且可以达到恒定应力加速寿命试验的统计精度及其稳定性，可以实现高可靠、长寿命的机电产品可靠性的快速评定。

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基于优化核空间的制造过程质量分析算法

王萌;孙树栋

. 2012, 48(22): 182-188.

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为帮助制造企业处理积累的海量制造过程质量数据，数据挖掘方法可以帮助企业从中发现有用的知识和模式进行有效的质量分析及改进。制造过程质量数据的特点如下：混合型数据、分布不均衡、维度灾难及数据耦合。提出一种基于等价关系的数据预处理算法对原始数据做属性选取，解决混合型数据的特征选取及数据预处理问题。针对数据分布不均衡、维度灾难特点，提出基于优化核空间的混合流形学习及支持向量机算法(Optimized kernel based hybrid manifold learning and support vector machines algorithm, KML-SVM)。在KML-SVM算法中，使用流形学习算法解决采集的质量数据的维度灾难问题，用支持向量机对低维嵌入数据分类预测，并优化支持向量机的核空间以达到分类精度最大化。以某制造企业实际制造过程数据为例对算法进行仿真验证。通过对仿真结果的分析找出质量数据的质量因素关系并提出质量改进方案。试验结果表明提出的ISOMAP核空间是最优核空间，提出的KML-SVM算法能够有效处理制造过程质量数据。

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具有前成组约束的两阶段柔性流水车间的启发式算法

黎展滔;陈庆新;毛宁

. 2012, 48(22): 189-198.

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以模具加工车间为背景，分析具有前成组约束的两阶段柔性流水车间的特点，在对前成组约束进行定义和数学描述的基础上，以最少化最大完工时间为目标，建立具有前成组约束的、工件批量到达的两阶段柔性流水车间调度问题的数学模型，并且在第一阶段由两个成组加工单元构成；接着针对这一模型，提出一种启发式求解算法H′；运用数学分析的手段，给出该算法优化结果的一个下界；设计大量的实例测试集，将启发式算法H′与其他三种改造后的经典启发式算法进行性能比较，不仅验证启发式算法H′的有效性，而且还发现随着任务规模的增大，启发式算法H′的优越性更加明显，这一结论对H′算法在模具加工车间调度上的应用具有重要意义。

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2012年, 第48卷, 第22期　
刊出日期：2012-11-20

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