当期目录

2008年 第19卷 第15期    刊出日期：2008-08-10
上一期    下一期
机械科学
精密技术中热变形误差理论研究与探讨
费业泰;李光珂;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (6744KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
在精密工程技术领域，温度变化引起的热变形误差已成为影响精度的主要决定因素，针对此,提出了形体热变形系数、精确热膨胀系数、零件形体非相似性热变形、孔轴最佳热配合的概念，并简要介绍了自行研制的四维高精度热变形实验装置，最后指出了精密机械热变形误差在精密机械领域中后续研究的主要问题。

表面放电辅助修整金属基金刚石砂轮的温度场分析和放电参数优化
贾妍;蔡兰蓉;胡德金;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (14797KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
提出了一种新的金刚石砂轮的修整方法，即表面放电辅助修整金属基金刚石砂轮的方法；运用ANSYS有限元分析软件建立了修整过程中金刚石砂轮温度场的仿真模型，并通过VH-800三维数字显微镜观察放电后金刚石砂轮表面的微观形貌来验证仿真结果；在实验研究的基础上，优化了表面放电辅助修整金属基金刚石砂轮的参数设置。

膜片式水下力传感器力学特性与设计原则分析
王勇;刘正士;陈恩伟;葛运建;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (3112KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
以水下机器人所用多轴力传感器的压力平衡结构为研究对象，基于液体的可压缩性，提出了膜片式压力平衡传感器内外压力差的迭代算法，推导出了膜片式压力平衡法的内外压力差、额外轴向力及相关公式。分析了压力差在传感器上产生的额外轴向力及影响额外轴向力的相关因素，结果表明,膜片式压力平衡法难以胜任大压力平衡。总结了膜片式水下力传感器结构设计原则：基于膜片式压力平衡的水下力传感器结构应紧凑，其长径比、壁厚应尽可能小；压力平衡膜片面积应尽量大，而内部存油液应尽量少。
3-RRS并联机器人的动力学分析
刘善增;余跃庆;刘庆波;佀国宁;王雯静;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (3206KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
基于Lagrange方程导出了3-RRS并联机器人的动力学模型，分析了该并联机器人的动力学特性。通过实例讨论了3-RRS并联机器人的等效转动惯量、驱动力/力矩和能耗的变化规律。结果表明，对于给定的运动规律，机构的位形对系统的等效转动惯量和驱动力/力矩的影响很大。
基于形状记忆合金弹簧阵列的人工肌肉设计与研究
应申舜;秦现生;汪文旦;王战玺;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (4822KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
针对形状记忆合金(SMA)丝、SMA弹簧驱动力和输出位移小的缺陷，提出了基于SMA弹簧阵列的人工肌肉设计方法。利用仿生学原理，设计了SMA弹簧阵列的空间串并联结构，推导了人工肌肉驱动力计算公式，对其输出模拟量用组合学方法进行了分析。利用UG和ADAMS建立了人工肌肉的多体动力学模型，同时，在Simulink上建立了人工肌肉的激活控制模型，在这些基础上，模拟仿生手臂弯曲-伸展运动的工作过程，分析该人工肌肉的驱动和控制特性。仿真结果表明，SMA弹簧阵列结构能显著增大SMA驱动器输出位移和驱动力，并简化模拟量输出的控制。

电解复合超声频振动微细加工机理与试验研究
朱永伟;王占和;李红英;云乃彰;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (11220KB) ( )  
相关文章 | 计量指标

进行了电解复合超声频振动加工微结构的基础试验，分析了微电流电解过程钝化现象，研究了超声频振动冲击波及负压空化作用消除电解钝化作用机理。分析了电解加工方式与超声频振动协调同步方法，设计和构造了微细电解复合压电式超声频振动微细加工系统。利用微细特种加工技术制作各类截面形状、尺寸的微细阴极。进行了多种材料微结构的复合加工试验，并验证了电解复合超声频振动方法实现微细加工可行性与技术优势，研究了应用该工艺进行微结构加工的工艺特性。
基于小波变换与粗集理论的滚动轴承故障诊断
张邦基;于德介;杨胜;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (2845KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
结合小波和粗集理论的优点，提出了一种基于小波变换和粗集理论的故障诊断规则获取方法并成功应用于滚动轴承的故障诊断。该方法提取小波变换能量特征时不需要精确计算滚动轴承的故障特征频率，与传统的提取时域和频域参数方法相比，具有更高的诊断正确率。研究结果为滚动轴承和其他机械设备的故障诊断提供了新的思路，也为基于规则的智能故障诊断系统提供了一种更为简单的知识库自动构造方法。

基于包络特征的非圆齿轮齿廓计算方法研究
武传宇;金玉珍;贺磊盈
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (3210KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
依据齿条刀具范成法加工非圆齿轮的原理，建立了计算机仿真加工中的刀具与齿坯间运动学模型；通过对仿真齿条刀具加工中齿廓形成过程的分析，提出了一种基于齿廓特征点的齿廓描述方法；根据齿廓的形成规律，提出了齿廓特征点、齿根圆、齿根过渡曲线和齿顶圆等全部齿廓数据的计算算法，并利用该算法编写了椭圆齿轮齿廓计算程序，该程序可直接用于线切割等数控加工设备加工。采用该方法设计加工出的椭圆齿轮已成功应用于所研制的插秧机分插机构样机及其试验台中，从而验证了该方法的可行性。
径向弹簧型双质量飞轮扭转减振器扭振固有特性研究
李光辉;胡建军;秦大同;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (4773KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
在分析径向弹簧型双质量飞轮扭转减振器工作原理的基础上，提出了汽车动力传动系径向弹簧型双质量飞轮扭转减振器扭振固有特性的减振设计方法。基于所建立的动力传动系多自由度集总质量－弹簧扭振分析模型，对比分析了采用径向弹簧型双质量飞轮扭转减振器和离合器从动盘式扭转减振器的动力传动系扭振固有特性，结果证实了该方法设计的扭转减振器具有很好的减振效果。

基于压电元件的柔性板H_∞鲁棒振动控制实验研究
李冬伟;白鸿柏;何忠波;候军芳
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (5886KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
以一柔性板为对象进行了H∞鲁棒振动控制器的设计、仿真和实验研究。首先,利用多变量频域辨识原理，识别出以粘贴压电片作为传感器和作动器的柔性板实验系统前三阶模态的MIMO传递函数模型，接着,对具有乘型不确定性的板模型在干扰抑制、控制增益约束以及鲁棒稳定三方面进行频域加权整型，构建了H∞混合灵敏度控制系统；数值仿真验证了各权函数的合理性，初始外扰和随机外扰下的振动控制实验结果表明，相对LQR方法，H∞控制能使闭环系统在保持鲁棒稳定的前提下获得更好的性能，初始外扰下衰减时间缩短30s，随机外扰下降噪量提高4dB。 

基于改进粒子群优化算法的无级变速器冷却系统优化设计
周云山;刘金刚;何霞辉;李泉;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (3704KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
提出了一种基于改进粒子群优化算法的无级变速器冷却系统优化设计方法。首先确定了整个冷却系统的基本设计方案；然后在考虑整机和局部能量损失特性、冷却压力控制阀工作特性的基础上，采用改进粒子群优化算法对冷却系统关键结构参数进行了优化。仿真计算和整车试验结果表明，所设计的冷却系统可以随发动机转速的不同实现较优的整机和局部冷却流量分配，并可以满足各种极限工况的冷却要求。


制造系统
基于Memetic算法的车间动态调度策略研究
张国辉;高亮;刘文君;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (4219KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
针对车间动态调度问题的求解，提出了一种基于Memetic算法的车间动态调度策略。该策略结合滚动窗口机制，并采用基于周期和事件的混合驱动策略，运用Memetic算法对每个滚动窗口工件集进行重调度。该算法采用顺序交叉算子和基于邻域搜索的新型变异算子，在交叉和变异后均采用改进的模拟退火策略进行局部搜索。通过对改进后的基准实例进行实验，验证了该策略的有效性。

基于数字化人的车间数字化制造系统
董伯麟;王治森;王纯贤;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (6223KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
基于移动通信及移动计算技术，提出了车间数字化制造系统中“数字化人”的概念。数字化人可实时接入车间数字化制造系统，通过感官获取信息，根据形象思维、直觉和经验作出判断，并与基于长期存储、精确推理和快速数据处理的机器智能无缝地结合起来，实现灵活快捷的最佳生产决策。在此基础上，构建了支持数字化人的车间数字化制造系统原型，分析了该原型系统的网络结构和功能。结合多Agent技术，构建了该类型数字化车间的运行模式。
基于权重有向图的可重构制造系统配置决策模型研究
吕超;李爱平;徐立云;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (4512KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
为得到可重构制造系统敏捷有效的重组配置并快速分析不同配置结构对性能的影响，根据可重构制造系统的特征，提出了基于权重有向图的配置决策模型方法。运用模块化思想，依据可重构制造系统所实现的主要功能建立相应的有向图子模型，并通过邻接矩阵、可达矩阵、关联矩阵的聚类变迁合成综合的配置决策支持模型，该模型能够为最终的系统配置提供较好的性能参考数据。通过对模型的权重邻接阵的分析来整合模型的扩展性和灵敏性，并通过应用验证了该模型的有效性。
科学基金
全断面岩石掘进机刀具布置设计方法
霍军周;史彦军;滕弘飞;柴荣峰;张丽华;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (4135KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
给出了全断面岩石掘进机的刀具布置设计方法，归纳出刀具布置的技术要求，并给出刀盘上不等刀间距的盘刀破岩量的估算方法。建立了带复杂性能约束的非线性多目标刀具布置优化模型,进而在该模型目标函数及其约束条件的耦合分析和解耦的基础上，给出刀具布置极径与极角计算的分阶段求解策略，并用演化算法进行了求解。以引进的某型号全断面岩石掘进机刀具布置问题为案例进行验证，并与原刀具布置设计方案进行对比，表明了该布置优化模型及其求解方法的可行性和有效性。
基于模糊PID融合的柔性机械臂振动压电主动控制研究
余跃庆;周;刚;方道星;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (6593KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
针对含有压电智能结构的柔性机械臂，提出了基于模糊PID融合控制理论的柔性机械臂振动主动控制方法。搭建了悬臂梁和平面1R、2R柔性机械臂实验装置，并设计了相应的控制系统，通过实验实现了柔性机械臂振动的主动控制，实验结果显示,该方法可以抑制柔性机械臂振动，具有响应快、鲁棒性好等特点，且该方法不依赖于柔性机械臂动力学模型，算法简单，实时性好。

基于设计过程捕获的轻量级设计历史技术研究
付相君;彭颖红;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (4044KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
针对目前的设计历史管理技术过分依赖于知识表达模型，存在知识获取瓶颈，难以适应复杂多变的设计任务要求的现状，研究了如何从设计主体的设计行为事件的捕获入手，建立嵌入知识活动的轻量级设计历史。重点研究主体设计过程的设计事件建模、设计行为捕获、通过底层行为数据进行目标设计任务推测、设计规划识别等知识挖掘手段来解决设计过程知识获取问题。
一种矩形沟槽式微热管的建模方法与实验研究
李西兵;李勇;许泽川;汤勇
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (5229KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
通过对矩形沟槽式圆形微热管的结构、强度和传热极限的各种影响因素进行分析和推导，分别建立了矩形沟槽式圆形微热管的黏性极限、声速极限、携带极限、毛细极限、冷凝极限、沸腾极限、连续流动极限和冷冻启动极限的模型，并通过实验验证了所建立的传热模型的正确性。

基于本体的技术创新研究
姜亮;孙铁兵;屈福政;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (4305KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
技术创新所依据的科学原理往往属于其他领域，领域跨度越大,创新等级越高。将致力于实现知识重用、知识共享和机器可懂的本体和语义网技术与发明问题解决理论(TRIZ)相结合，提出了基于本体的技术冲突解决方法，给出了基于本体的技术冲突解决流程，并应用本体构建软件protégé、体描述语言OWL，以TRIZ的冲突解决原理为基础构建了技术创新本体。以强夯机脱钩器的技术创新为例，验证了该方法的有效性。
基于小波灰度矩向量与连续马尔可夫模型的轴承故障诊断
徐增丙;轩建平;史铁林;吴波;胡友民
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (4980KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
根据机械设备故障诊断本质特征和连续马尔可夫模型（CHMM）所具有的较强的时序模式分类能力的特点，提出了一种基于小波灰度矩向量与CHMM的滚动轴承故障诊断方法。从轴承振动信号提取一种量纲一的小波灰度矩向量作为特征参数，并训练几种故障状态的CHMM，再运用训练好的CHMM进行轴承的状态监测与故障模式的识别。诊断与对比实验表明该方法在故障样本少的情况下仍能进行准确训练与诊断。



系统共因失效概率分析的非经验模型
周金宇;韩文钦;朱福先;谢里阳;
2008, 19(15):  0-1769. 
摘要 ( )   PDF (3517KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
根据载荷-强度干涉理论，探讨了系统共因失效发生及作用机理，揭示了元件强度统计独立时由系统共因载荷引发元件失效相关的基本规律。采用相关系数建立了共因载荷随机变量方差、元件强度随机变量方差以及失效相关程度之间的近似关系，并导出系统共因失效概率定量分析的非经验模型。针对系统低阶共因失效数据已知而系统载荷分布及元件强度分布未知的现实条件，提出了计算系统共因失效概率的实用方法。该模型与方法直接体现了共因失效内在机理，克服了传统模型过多依赖历史数据或主观经验而忽略共因失效发生及作用规律的局限，为冗余系统风险数据分析、概率预测,特别是可靠性设计提供了新途径。

材料工程
振动摆动辗压黏弹塑性统一本构关系研究及其滞回过程的模拟
蔡改贫;姜志宏;罗小燕
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )  
相关文章 | 计量指标
在考虑热成形时的温度场效应并避开屈服面假设的条件下，利用连续介质力学理论和热力学理论建立完善的黏弹塑性统一本构关系。在引入与温度有关的运动硬化内变量和等向硬化内变量后，通过分析热加工的稳态蠕变过程中的内变量与应力的演化过程，建立了基于内变量的黏弹塑性统一本构方程；采用欧拉差分法，得到了统一本构方程的数值解。按照等应变率循环加载方式，并利用MATLAB进行计算机仿真，发现了内变量以及黏弹塑性统一本构材料应力应变的变化规律，并验证了所建立的黏弹塑性统一本构模型的正确性。



GH4169合金塑性变形行为及加工图
李淼泉;王小津;苏少博;王海荣;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (3818KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
通过GH4169合金的热模拟压缩实验，研究了变形工艺参数对GH4169合金高温变形时流动应力的影响规律，建立了GH4169合金高温变形时的加工图，结果表明：变形温度升高和应变速率减小使GH4169合金高温变形时峰值流动应力和稳态流动应力显著降低；GH4169合金高温变形时存在三个非稳定区域，第一个区域的变形温度在970~1030℃之间，应变速率在10.0~50.0s^-1之间；第二个区域的变形温度在930~940℃之间，应变速率在0.15~7.0s^-1之间；第三个区域的变形温度在930~960℃之间，应变速率在7.0~50.0s^-1之间的区域。

非稳态轧制过程的热力耦合刚塑性有限元模拟
邓华;段建辉;黄平;李涵雄;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (3816KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
采用三维大变形热力耦合刚塑性有限元法对平板轧制咬入阶段进行仿真，仿真条件与实际轧制过程一致。将仿真结果与实际生产数据进行比较,结果表明采用该方法对非稳态轧制过程进行仿真是可行并且可靠的。研究了非稳态阶段的轧制力分布特点和轧件的变形特点，分析了轧件表面温度对头部厚跃现象的影响规律。

车辆工程
燃料电池动力系统仿真及实时控制平台开发
金振华;欧阳明高;卢青春;高大威;
2008, 19(15):  0-1769. 
摘要 ( )   PDF (4301KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
基于虚拟仪器环境开发了燃料电池混合动力仿真与实时控制系统，建立了基于模型的控制器开发平台。对混合动力系统中各部件进行了建模，采用LabVIEW Simulation Module 开发了燃料电池动力系统仿真软件，基于嵌入式PC和LabVIEW Real Time Module开发了实时控制系统。实际应用表明,仿真与实时控制系统工作可靠。

机械式车高自动调平装置的研制
曹民;王义斌;喻凡;
2008, 19(15):  0-1889. 
摘要 ( )   PDF (7314KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
针对现有车高自动调平装置存在的不足，以某轻型客车非独立后悬架作为研制对象，对机械式车高自动调平装置进行了创新设计、样件试制和试验验证；为比较调平悬架和普通悬架的性能差异，在随机和脉冲路面激励下采用时域和频域分析法对两种悬架进行了数学建模和仿真分析，从而初步得出了自动调平悬架的主要性能特点。


上一期    下一期