机械工程学报

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赵东亚;赵永瑞;张兰

. 2012, 48(5): 1-9.

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不确定性和外部干扰是制约机器人控制精度的主要因素，传统Terminal滑模控制方法未能考虑机械臂运动学不确定性。提出一种新的机械臂任务空间鲁棒连续非奇异Terminal滑模跟踪控制方法。该方法具有较强的鲁棒性，能够有效克服运动学不确定性、动力学不确定性和外部干扰，保证机械臂任务空间跟踪误差有限时间稳定，将现有机械臂Terminal滑模控制方法从关节空间扩展到任务空间。通过模型转换，同时考虑机械臂运动学不确定性和动力学模型不确定性。使用矢量和矩阵范数定义，给出系统不确定性的界定方法。运用Lyapunov再设计方法和有界稳定理论，分析系统稳定性，明确给出系统调节时间和跟踪误差剩余集的估计方法。仿真中，通过与现有机械臂关节空间Terminal滑模跟踪控制方法比较，验证了所提方法的有效性。

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一种有效的移动机器人行为融合避障方法

杨晶东;蔡则苏;杨敬辉

. 2012, 48(5): 10-14.

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移动机器人避障路径规划问题一直是移动机器人自主导航问题的关键。现有的避障路径规划算法多数针对某一指定目标寻优过程，经常出现为了获得最优解或最优路径而导致死锁或震荡现象。引进多目标优化理论，提出一种基于动态区间权重的多目标优化避障算法，该算法把避障过程划分为3种动作行为融合过程，通过赋予行为函数不同的权重，实时动态改变不同动作行为的输出比率。不是获得当前时刻最优解或最优路径，而是仅获得当前时刻的最有效解、最满意路径。从理论上分析并证明多行为输出避障导航系统的有效性和鲁棒性。试验表明该算法可以在确保移动机器人避障过程的实时性和鲁棒性前提下有效地提高避障过程的灵活性和安全性。

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基于转化邻接矩阵的含复铰运动链描述与同构识别

刘江南;于德介

. 2012, 48(5): 15-21.

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针对机构分析与综合中复合铰链难以处理和含复铰运动链同构识别困难的问题，分析复合铰链的内部结构，提出引入Pin构件将复合铰链转化为多个并联单铰链的新方法，从而将含复铰运动链转化为只含单铰的简单运动链。定义运动链转换邻接矩阵，用于描述含复铰运动链，通过分析发现该矩阵的内涵性质丰富，方便运动链的分析。提出运用转换邻接矩阵的阶数、对角线元素矢量、矩阵特征值和特征矢量等参数识别判断含复铰运动链同构关系的方法，这些特征参数是含复铰运动链的不变量。实例证明，利用转化邻接矩阵可简单、方便、直观地描述含复铰运动链，其特征值和特征矢量用于识别含复铰运动链的同构关系，具有准确、高效和简便的特点。定义的转化邻接矩阵及其运用方法为复合铰链的处理以及含复铰运动链的识别提供了新的途径。

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基于球杆仪的三坐标并联动力头运动学标定方法

孙天慧;田文杰;王辉;黄田

. 2012, 48(5): 22-27.

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以一种新型3自由度并联动力头——A3头为对象，研究基于球杆仪检测信息的运动学标定方法。通过将误差闭环方程向支链驱动与约束方向投影，建立球杆仪检测信息与支链几何误差源的线性映射模型，所建模型可有效地分离出影响动平台可补偿和不可补偿精度的几何误差源。在此基础上，提出一种具有分层递阶格式的运动学标定方法，即首先识别出初始位形的支链零点误差，其次利用球杆仪识别其他几何误差源。计算机仿真和试验结果表明，所提出的运动学标定方法是有效的。

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锻造操作机提升机构设计方法

许允斗;姚建涛;赵永生

. 2012, 48(5): 28-33.

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基于螺旋理论并结合工程实际对锻造操作机的构型设计进行系统、深入的研究，构造多种串并联形式的混联结构锻造操作机提升机构构型。这些锻造操作机提升机构的升降和俯仰运动采用平面五杆机构实现，侧移运动采用一种典型DANGO & DIENENTHAL(DDS)锻造操作机的侧移系统实现，大车前进方向的移动和侧摆由悬挂系统实现。所以这些锻造操作机提升机构解耦性能高，均为实际应用中可以考虑的构型。根据实际工程经验可知，锻造操作机的悬挂系统为由前悬挂部分和后悬挂部分组成的并联机构，前悬挂部分由两根对称的悬挂杆组成，后悬挂部分由单根悬挂杆或两根对称的悬挂杆组成。将悬挂并联机构型综合分为后悬挂部分含单根悬挂杆和两根悬挂杆两种情况进行讨论，采用基于螺旋理论的约束综合法，构型得到了四种悬挂并联机构构型，其中三种构型为无过约束机构，应用前景广泛。

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基于压电智能结构状态估计误差补偿的自抗扰振动控制

李生权;季宏丽;裘进浩

. 2012, 48(5): 34-42.

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压电智能结构的模型难以精确建立，且存在外界环境激励干扰和内部参数不确定等问题，从而影响闭环结构的振动控制性能。基于此，将结构的内部干扰和外界激励的影响归结为系统的集总干扰，并利用扩张状态观测器(Extended state observer, ESO)设计不依赖于模型的自抗扰振动控制器。然而当外界扰动激励变化时，扩张状态观测器对扰动和各阶状态的估计不可避免存在偏差，难以保证振动控制的效果。为克服二阶自抗扰策略在振动主动控制中的不足，提出一种基于压电智能板结构的状态估计误差补偿自抗扰振动控制方案。利用状态观测误差信息，对二阶自抗扰控制器进行补偿，从而减小ESO对扰动和各阶状态估计的压力，提高振动控制效果。利用dSPACE实时仿真系统，搭建四面固支压电智能板结构的振动主动试验平台。四种干扰激励的试验结果验证该方法的有效性、实用性和强抗干扰能力。

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基于谐波分量的转子系统碰摩故障定量诊断方法

姚红良;韩清凯;李凌轩;闻邦椿

. 2012, 48(5): 43-48.

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提出一种利用碰摩转子系统响应中的高次谐波分量进行碰摩位置和碰摩力定量诊断的新方法。基于谐波平衡理论分析碰摩故障转子系统的动力学特性，证明了碰摩故障转子系统中任意两节点之间高次谐波分量之比等于无故障转子系统频率响应矩阵的相关元素之比。根据此关系，提出转子系统碰摩故障模型诊断方法和步骤：利用正常转子系统与故障转子系统响应的任意一阶谐波分量之差，结合转子系统的动力学模型，就可以诊断出碰摩的位置；进而可以根据故障转子系统响应的各次谐波分量还原出碰摩力分量。为验证该方法的有效性，对一转子系统进行偏碰和整周碰摩时的数值仿真，并分析支撑刚度及噪声对诊断方法的影响；又在模型转子试验台上进行了试验。该方法仅利用一个转速下两个节点的振动响应即可实现碰摩故障的在线定量诊断，因此便于在实际旋转机械上实行。

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基于光－压电的非接触式弹性圆环独立模态控制

姜晶;岳洪浩;邓宗全;TZOU Hornsen

. 2012, 48(5): 49-54.

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在接近紫外波长的高能光束均匀照射下，极化的镧改性锆钛酸铅(PbLaZrTi, PLZT)铁电陶瓷具有反常的光生伏特效应，即在两极间会产生很高的电压。利用此电压信号来驱动层合于柔性板壳结构的压电作动器，可以实现对柔性板壳结构的非接触式控制。为实现弹性圆环的非接触式独立模态控制，利用模态展开技术及振型函数的正交性设计余弦状正交模态作动器, 并利用PLZT产生的电压来驱动层合于圆环上的聚偏二氟乙烯(Polymeric polyvinylidene fluoride, PVDF)压电模态作动器。在控制策略上采用速度反馈的定光强控制，通过模态速度符号来调节压电作动器与PLZT的连接方向，以实现作动器产生控制力的正/负切换。采用Newmark-β法对弹性圆环在不同光强下的动态响应进行数值仿真分析。仿真结果表明，在PLZT产生的电压信号的驱动下，压电作动器对系统产生的驱动力随光照时间成指数倍增加，且光照强度越大控制效果越好。

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基于听觉神经同步振荡网络的时频结构描述方法

李允公;张金萍;戴丽;张占一

. 2012, 48(5): 55-62.

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人类听觉系统具有优良的非平稳信号分析能力，在听觉系统中，由耳蜗基底膜对信号进行类似于带通滤波的时频分解，并由内毛细胞、传入神经和听觉中枢的神经网络对时频分解结果逐步进行特征信息提取和压缩。鉴于此，参照Wang-Brown模型，建立一种可描述信号时频结构特征的听觉模型，该模型包括基底膜、内毛细胞、中级听觉和听觉中枢等子模型，听觉中枢模型由单层听神经振荡网络构成。略去Wang-Brown模型中随机项和侧抑制项，简化内毛细胞模型，设计听神经元的活跃准则和神经元间的联接方式。信号经基底膜、内毛细胞和中级听觉模型处理后，由听神经振荡网络进行信息综合，使得信号中时频结构相似的区域所对应的听神经元进行同步振荡，从而可利用同步振荡神经元的分布情况描述信号的时频结构。进行故障转子升降速试验和风力发电增速机稳速运行试验，试验所得信号的分析结果表明，所建模型能够有效描述信号的时频结构特征及其变化情况，对信号的瞬态变化较为敏感，且数据量相对较小，易于智能识别。

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基于非线性多参数的旋转机械故障诊断方法

王炳成;任朝晖;闻邦椿

. 2012, 48(5): 63-69.

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应用关联维数、李亚谱诺夫指数等非线性多参数对旋转机械故障诊断进行研究。对所采集的模拟旋转机械振动故障信号，运用相空间重构理论对其时间序列重构。为使重构相空间能充分地反映系统运动特征，对不同故障信号的时间延迟与嵌入维数确定问题进行研究，计算出不同故障信号的关联维数、李亚谱诺夫指数、复杂度和近似熵四个非线性特征量。在此基础上对四个非线性参数进行融合，并定义为非线性度，用这一特征量对故障信号特征进行提取与识别。由于非线性度是关联维数、李亚谱诺夫指数、复杂度和近似熵多参数的综合，更有利于分析识别故障信号，增强可靠性。研究表明：故障类型不同，非线性度指数不同，验证了这一非线性特征量是表征不同故障信息的有效参数。此研究为复杂旋转机械故障诊断提供一种识别方法。

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混合动力两级行星机构动力耦合系统动力学建模及分析

罗玉涛;陈营生

. 2012, 48(5): 70-75.

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以基于双转子电机的混合动力传动系统的两级行星齿轮机构动力耦合系统为研究对象，考虑前后两级行星齿轮机构的齿轮副啮合刚度、中心构件的扭转支撑刚度、连接部分的扭转耦合刚度、各构件惯性等基本因素，详细推导并建立两级行星齿轮耦合系统的纯扭转动力学模型。利用两级行星齿轮机构的有关参数进行特征值问题求解，得到系统整体模型的固有特性，按照振型特点把系统的振动形式划分为三种模式：整体扭转振动模式、前排行星轮振动模式和后排行星轮振动模式。在整体模式下固有频率为单根，系统各构件均以一定幅度做扭转振动；前、后排行星轮模式下固有频率均为二重根，且除了其自身外，其他构件均无振动。归纳分析得到的各振动模式特征与前人有关结论相吻合。同时指出连接部分的耦合刚度对系统振动特性的影响，并作了初步分析。

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有源点激励有限长圆柱壳体辐射声场特性

武国启

. 2012, 48(5): 76-80.

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理论研究单点激励和多点激励时有限长圆柱壳体辐射声场特性。采用Donnell壳体理论和模态分析法，建立单点激励和多点激励有限长圆柱壳体声辐射数学模型。根据声辐射计算数学模型，计算并分析单点激励和多点激励时圆柱壳体低频段声辐射近场和远场特性。研究结果表明：随着激励力频率的提高，圆柱壳体声辐射功率和辐射效率提高，辐射声压增大，且激励力作用方向为声能量主要辐射方向；在声辐射近场，频率越低声压衰减越快，且具有一定起伏变化特性；在声辐射远场，不同辐射方向声压变化规律不同，但其声压衰减规律都近似为球面波衰减。

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增量式局部切空间排列算法在滚动轴承故障诊断中的应用

杨庆;陈桂明;童兴民;何庆飞

. 2012, 48(5): 81-86.

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针对流形学习算法的批量处理方式无法利用已学习的流形结构实现新样本的增量处理问题，提出一种增量式局部切空间排列算法。阐述局部切空间排列算法的基本原理及一次性观测样本全局坐标矩阵迭代和低维坐标提取方法。在算法增量学习上，对因新增样本加入而改变近邻点的样本进行全局坐标更新，建立新样本点的全局坐标；利用原始样本低维嵌入坐标和更新后的全局坐标矩阵对新增样本的低维嵌入坐标进行估计，并采用特征值迭代方法实现全局坐标更新。将增量式局部切空间排列算法应用于滚动轴承四种不同状态的模式识别中，提取的新增样本低维特征与特征空间聚集度分析结果表明：增量式局部切空间排列算法能够在保留一次性观测样本建立的低维流形基础上实现算法的增量式学习，同时对新增样本具有较高的识别率。

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多体系统动力学方程的基于离散零空间理论的Newmark积分算法

刘颖;马建敏

. 2012, 48(5): 87-91.

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考虑到多体系统动力学方程的数值计算方法是系统动力学分析的基础，提出一种基于离散零空间理论的Newmark积分算法。应用Newmark积分框架对多体系统动力学方程在时域上进行离散，通过离散零空间矩阵消去动力学方程中的拉格朗日乘子项，建立离散的达朗贝尔动力学方程，采用局部结点参数化进一步获得降维的达朗贝尔动力学方程。以空间双摆为算例，数值结果表明：该算法能够在实现系统降维、提高计算效率的同时，进行有效的数值分析，约束违约很小。

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基于状态熵的制造系统结构复杂性建模与评价

段建国;李爱平;谢楠;徐立云

. 2012, 48(5): 92-100.

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针对现有结构复杂性建模方法存在的不足，在考虑中间缓冲区状态对制造系统状态影响的基础上，提出一种基于通用发生函数法和信息熵理论的非串行制造系统结构复杂性建模与评价方法，从系统角度对制造系统的复杂性进行测度。通过建立中间缓冲区的状态转移方程，定义缓冲区的状态，分析中间缓冲区状态对非串行制造系统各工位加工设备状态的影响，将原制造系统转化为等效系统；利用通用发生函数法描述各等效加工设备的性能及其发生概率，并将制造系统分解成若干并联和串联子系统，引入并联和串联复合算子求解整个系统的发生函数，得到系统的状态空间及其对应的概率空间；从系统角度出发，利用信息论中的信息熵模型建立非串行制造系统的结构复杂性模型。以某车间的非串行缸盖柔性加工线为例，验证该模型与评价方法的有效性。

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基于粗糙集的数控机床精度设计质量特性反向映射研究

庞继红;张根保;周宏明;李峰平;李沛;付培红

. 2012, 48(5): 101-107.

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为提高数控机床的加工精度，必须对精度设计质量特性(Quality characteristics, QCs)进行分析和评估。数控机床的精度设计是多因素、多QCs要求的复杂工程优化问题，且各QCs需要满足特定的技术标准。针对数控机床的加工精度要求，识别出影响精度设计QCs的重要质量要素(Quality factors, QFs)。在此基础上，提出基于粗糙集(Rough set, RS)和质量功能配置(Quality function deployment, QFD)中质量屋(House of quality, HoQ)的反向映射模型。运用RS理论简化和提取满足加工质量要求的QFs，并提出应用近似精确粗糙数确定QFs的权重。通过构建精度设计的反向映射模型，实现主要QFs和精度设计QCs之间的转换，确定各精度设计QCs的重要度，帮助产品设计人员完成设计目标。以加工中心为例，验证该模型的实用性。

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动力模块车组液压悬挂系统的分组建模

陈伟;郭为忠;高峰

. 2012, 48(5): 108-115.

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大型动力平板车及其动力模块车组是重载超大型设备与物件运输的核心装备。为实现均载以防部分车轮超载或悬空，动力模块车组的液压悬挂系统采用分组控制模式，每组液压悬挂油路联通作为载货台的一个支撑，进而形成对载货台的多点支撑。为获得动力模块车组在复杂地形上的允许装载区域，建立其多点支撑力学模型，利用力等效原理求解各组作用于载货台的等效支撑点，对多点支撑产生的静不定问题采用弹性支撑的变形协调原则加以解决。利用多点支撑形成的支撑边界求解载货台的抗倾覆区，利用各组悬挂的承载极限求解其安全承载区，通过抗倾覆区与安全承载区的求交运算获得相应条件下动力模块车组的允许装载区域。基于允许装载区域的建模方法，给出分组模式的选用准则，通过算例分析，验证了建模方法的可行性。

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基于位姿图和性能融合的产品布局设计方法

萨日娜;张树有;徐敬华;张秀芬;谢志坤

. 2012, 48(5): 116-123.

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为解决产品布局智能化设计问题，对产品布局设计方法进行研究。根据机械产品方案设计中结构布局约束的特点，提出基于位姿图和性能融合模型的产品布局设计方法。该方法对产品布局约束关系抽象化，建立布局设计约束之间的关系表达。在性能求解方面，构建产品功能需求模型、运动功能配置和模块结构之间的映射，得到产品简化布局模块结构。在此基础上，以低序体阵列表达产品布局拓扑结构，并且利用位姿图建立的空间布局模型，对产品模块结构进行定位、定序及邻接等关系的描述和布局组合操作，得到产品结构布局方案。在Pro/E平台中，利用VC.net 2003工具二次开发产品布局设计系统，以数控机床产品布局设计为例，运用提出的方法对其进行布局约束信息表达和布局求解，验证该模型的可行性和有效性。

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直齿面齿轮加载啮合有限元仿真分析

唐进元;刘艳平

. 2012, 48(5): 124-131.

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研究正交面齿轮在加载条件下面齿轮啮合的传动性能参数、齿面接触应力和轮齿弯曲应力变化规律的有限元分析计算关键技术，以赫兹接触应力解析公式计算结果为对比，提出接触应力和弯曲应力计算的有限元网格密度确定方法。根据面齿轮重合度，分析面齿轮加载啮合仿真的五齿模型和七齿模型适用场合，给出面齿轮在啮合过程中的齿面接触应力和齿根弯曲应力最大值位置，计算面齿轮多齿模型接触应力及弯曲应力极值，准确得到面齿轮传动的重合度、传动误差、载荷分布系数等传动性能参数，以及载荷对这些传动性能参数的影响规律。研究结果表明，赫兹接触应力解析公式计算的结果合理地确定了有限元模型的网格密度，有限元仿真得到的应力值可靠，传动性能参数的分析结论正确。

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板翅式换热器斜接管封头极限压力研究

王伟;陈亮

. 2012, 48(5): 132-137.

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针对板翅式换热器斜接管封头强度设计问题，基于有限元软件ANSYS和CAD软件Solidworks，给出塑性功曲率 (Plastic work curvature，PWC) 准则极限载荷计算方法，比较30º斜接管封头的PWC准则极限压力、两倍弹性斜率 (Twice elastic slope，TES) 准则极限压力和美国机械工程师协会(American Society of Mechanical Engineers, ASME)理想塑性极限载荷准则极限压力的计算结果，并对影响极限压力的接管倾斜角β、筒体径厚比iDδ、接管开孔率idD进行参数关系研究。30º斜接管封头极限压力计算结果比较表明，PWC极限压力以总塑性功及其曲率作为封头结构整体塑性失效判别的全局指标，与TES准则人为选择的变形参数指标和两倍弹性斜率失效线相比较，具有客观性，也能反映材料应变硬化对封头增强的效应；极限压力与尺寸参数关系研究表明，小倾斜角、大开孔率和大径厚比将使得封头极限压力降低。研究结果为板翅式换热器斜接管封头这种复杂结构极限压力的计算和尺寸参数的选择提供参考

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虚拟样机环境下不确定性多元动态系统模型验证

詹振飞;胡洁;符雁;杨仁杰;彭颖红;戚进

. 2012, 48(5): 138-146.

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针对虚拟样机开发环境中不确定多元输出响应动态系统的模型验证问题，提出了基于误差统计分析、统计主元分析(Probabilistic principal component analysis, PPCA)、基于领域专家知识的阈值定义与转化和贝叶斯区间假设检验的不确定性动态系统模型验证方法和流程。概率误差分析方法用于处理物理试验和仿真结果的重复误差，PPCA用于处理多元相关数据和降维，基于领域专家知识的阈值定义与转化用于确定降维数据空间中的阈值区间，贝叶斯区间假设检验通过贝叶斯可信度提供模型验证结果。该方法解决了不确定性多元动态系统验证中的重复误差量化、多元相关数据处理、领域专家知识融合及提供具有明确物理意义和直观的验证结果等关键问题。对某汽车正向碰撞中乘员保护系统的实例研究表明，该方法能有效实现虚拟样机环境下的不确定性动态系统模型验证，并进一步推动数字化仿真模型的改进。

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NURBS曲线S形加减速双向寻优插补算法研究

罗福源;游有鹏;尹涓

. 2012, 48(5): 147-156.

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由于非均匀有理B样条(Non-uniform rational B-splines, NURBS)曲线的弧长与参数之间无精确解析关系，并且进给速度总是受到非线性变化的曲线曲率的约束，因此基于S形加减速进行NURBS曲线插补时，减速点难以准确预测。传统算法通常是沿曲线单方向插补，不仅未考虑曲率对进给速度的持续限制，而且加减速分类与计算公式复杂。为此，提出运动路程未知情况下不依赖于弧长精确计算的正向和反向同步加速的插补新算法，实时动态地求解曲线段内最大进给速度和正反向插补会合点，从而实现处处满足全部速度约束条件的最优插补。该算法无需求解高次方程与繁琐的加减速模式分类，并可保证以确定的速度通过曲率极值点和曲线终点。通过两个插补实例证明算法简明高效，适应性好，能够满足高速高精度数控要求。

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等几何分析中Dirichlet边界条件的配点施加方法

陈涛;莫蓉;万能

. 2012, 48(5): 157-164.

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相对于传统有限元，等几何分析使用NURBS基函数统一表示几何和分析模型，它能消除传统有限元的网格离散误差，容易构造高阶协调单元。但是由于NURBS基函数缺乏插值性，控制顶点也不一定位于几何边界上，使得难以直接施加Dirichlet边界条件。针对这一问题，提出一种基于样条拟合的Dirichlet边界条件施加方法，通过引入一组边界配点来拟合边界条件。注意到不合适的配点策略会使得边界插值方程组奇异或者条件数过大，详细讨论配点选取的基本准则，提出两种鲁棒的配点方案：Greville横标和Chebyshev插值点法。并且将配点方法扩展到最小二乘形式，设计一种快速的场变量消去算法。通过实例验证上述方法的可行性和有效性。试验结果表明，各种配点策略的收敛率基本保持在一个量级，因此配点法的关键是选择稳定的配点方案。

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弧齿线圆柱齿轮全修形齿面的CNC修形加工方法

马振群;邓承毅

. 2012, 48(5): 165-171.

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针对弧齿线圆柱齿轮全修形齿面的修形控制问题，提出一种在展成加工的同时对齿廓和齿线两个方向进行修形控制的加工方法。通过调整直刃刀盘的展成运动回转半径，实现齿面齿廓方向的修形量控制；通过调整刀倾角，实现齿面齿线方向的修形量控制。基于空间运动学原理，利用矢量旋转公式，在具有倾角的数控机床上与普通多轴联动数控机床上展成加工齿面时，保持刀具和工件的相对位置和相对运动相同，进行两类机床之间的运动转换，建立机床运动控制方程，从而实现弧齿线圆柱齿轮在普通多轴联动数控机床上的修形加工。并通过试件的切削试验和齿面接触分析试验，证明所提出的修形加工方法和分析的加工运动方程的正确性。与弧齿线圆柱齿轮传统的加工方法相比，这种加工方法效率高，运动关系简单，便于推广应用。

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夹具定位误差分析自动建模方法

吴玉光;张根源;李春光

. 2012, 48(5): 172-179.

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提出一般夹具的定位误差分析模型建立方法。根据工件—夹具系统的误差形成和传递路线分析，将工件—夹具系统分为定位元件、定位基准、工序基准和加工特征等四个要素组成，通过求解四个要素之间的位置变动获得工件—夹具系统整体的定位误差。将四个要素之间的位置及其变动关系用连杆机构模型等价表示，工件—夹具系统转换为接触副等价机构、公差关系等价机构、工序尺寸等价机构等三个等价机构的组合。研究工件和夹具定位元件接触副与等价机构之间的映射关系的建立方法，研究定位基准与工序基准、工序基准与加工特征之间的尺寸与公差关系所对应的等价连杆机构的建立方法，研究采用机构的结构参数和运动参数表示工件—夹具系统的所有工序信息及其内在联系的方法。利用机构学的机构位置计算方法求解定位误差，实现定位误差分析的自动化。

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平底刀最优刀轴矢量规划算法

章永年;赵东标;陆永华;刘凯

. 2012, 48(5): 180-186.

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在进行自由曲面平底刀五轴数控加工刀轴矢量规划时，现有算法多以材料去除率最大作为优化目标，然而加工效率最高的刀轴矢量不一定是刀具最优姿态，还需要综合考虑加工质量、刀轴光顺等因素。从这几个方面建立单个刀轴矢量和相邻刀轴矢量光顺性的度量指标，并以归一化度量指标加权和最小作为优化目标建立刀轴矢量优化模型，经理论分析将多目标规划问题转化为力学平衡问题，弹簧模型中高斯球面上运动节点的平衡位置就是最优刀轴矢量。仿真结果表明SE权因子影响加工效率，DW、DM权因子影响机床运动平稳性，DF权因子影响切削条件，选择合适的权因子可以获得材料去除率大、加工效率高以及在工件坐标系、机床坐标系和进给坐标系下光顺的刀轴矢量。

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基于z-θ流面的径流式叶片中弧线造型设计方法

李磊;李元生;于明;敖良波;岳珠峰

. 2012, 48(5): 187-192.

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提出一种基于流面的径流式叶片中弧线造型设计方法。在子午流面中，定义径流式叶型中弧线径向半径沿轴向的变化规律；在流面中，结合进出口的气流参数，定义叶型中弧线周向角沿轴向的变化规律；组合生成叶型的中弧线。利用Bézier曲线描述中弧线的子午型线和流面型线，在升级算法和曲率优化的基础上保证了连接处的曲率连续。沿中弧线法线方向依据一定的厚度分布规律生成径流式叶型，并实现了含大小叶片离心式压气机的参数化造型设计。在设计空间中，以超拉丁方试验设计方法采样原始数据，在此基础上生成具有最小无偏估计的Kriging近似模型，基于此近似模型实现了气动优化设计，提高了离心式压气机的气动性能。

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2012年, 第48卷, 第5期　
刊出日期：2012-03-05

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