当期目录

2020年 第31卷 第06期    刊出日期：2020-03-25
上一期    下一期
版权页和目次
2020, 31(06):  0. 
摘要 ( )   HTML   PDF (333KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
机械基础工程
基于行驶工况的插电式混合动力公交车控制参数自动化标定方法
高建平;孙家辉;徐振海;郗建国
2020, 31(06):  631-637. 
摘要 ( )   HTML   PDF (6954KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
为解决行驶工况下插电式混合动力汽车控制参数仿真标定过程中标定参数选取缺少科学性和人工实时在线标定效率较低等问题，提出一种面向任意行驶工况的控制参数自动化标定方法。基于实际公交行驶工况，设计了正交试验对控制策略参数的油耗影响度进行分析，选取5个影响度较大的控制参数作为标定参数。利用优化算法自主寻优特性代替人工分析结果和调整参数，构建控制参数优化模型。利用Cruise、MicroAutoBox、Isight等工具开发出控制参数自动化标定的实时仿真平台。仿真结果表明：与人工标定相比，相同标定次数下自动化标定的时间缩短了75.51%，通过合理的转矩分配，减小了超级电容SOC的波动，标定后控制策略百公里燃油消耗降低了12.30％，从而验证了该标定方法的可行性。
超高压大流量比例插装阀测试方法
姚静1,2,3;寇成浩1;尹钰鑫1;孔祥东1,2;孙瑞辉4;李昊5
2020, 31(06):  638-646. 
摘要 ( )   HTML   PDF (4001KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
针对超高压大流量比例插装阀测试技术问题，以DN130位移随动式超高压大流量二通比例插装阀为对象，考虑该阀测试需针对超高压（70 MPa）、大流量（8 000 L/min）的特殊工作要求，设计了超高压试验台和高压大流量试验台。根据行业测试标准制定耐压特性和动静态特性测试方法，试验台流量无法满足测试需求时，采用基于模型的仿真预测方法进行性能检测。试验结果表明了该阀具有良好的耐压性能、流量增益特性、滞环特性、线性度特性、重复精度特性以及动态特性，为超高压大流量比例插装阀的设计测试提供了工程基础。
超声振动光整的EDEM数值模拟与实验研究
邹一岚;文东辉;王扬渝;肖燏婷;邹磊
2020, 31(06):  647-654,661. 
摘要 ( )   HTML   PDF (12126KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
采用EDEM离散元分析软件对普通钝化光整实验及带有超声振动辅助光整实验进行数值模拟，仿真结果为超声振动光整加工系统的提出提供了依据。使用超声振动光整设备对平头铣刀进行钝化实验，进行了不同钝化条件下的实验研究。通过扫描电镜观察了钝化前后铣刀的表面形貌及钝圆半径的变化，分析了超声振动光整对钝化效率及效果的影响。实验结果表明，增加了超声振动钝化后的钝化效率提高了约26%，表面形貌得到较大改善。
切削参数对剃齿切削力及齿形中凹误差的影响
蔡安江;刘立博;刘磊;李文博
2020, 31(06):  655-661. 
摘要 ( )   HTML   PDF (2773KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
将剃齿径向力试验指数公式引入金属切削力理论公式中，建立了剃齿切削力模型，基于单一变量原则定量分析了切削参数对剃齿切削力的影响规律，阐述了基于切削参数的齿形中凹误差形成机理。通过有限元法及试验验证了模型的有效性。结果表明：剃齿切削力与径向进给量和轴向进给量成正相关，与主轴转速成负相关，其中径向进给量对剃齿切削力的影响最大；节圆附近的剃齿切削力达到峰值，表明该位置形成过切，随着误差的复映易形成剃齿齿形中凹误差。
光催化条件下钴基合金材料去除方法
郗枫飞;曾晰;计时鸣;陈国达
2020, 31(06):  662-669. 
摘要 ( )   HTML   PDF (8941KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
针对应用于激光熔覆领域钴基合金材料难加工的问题，在分析钴元素及其化合物物化特性的基础上，结合紫外光催化和化学腐蚀作用，提出光催化条件下的钴基合金材料去除方法。建立了光催化条件下的材料去除模型，阐述了钴基合金在紫外光催化和化学腐蚀条件下的反应原理；设计了腐蚀液配置试验，试验确定采用碱性黄40+TiO2腐蚀液，并在此基础上设计基于气压砂轮平台的钴基合金加工试验。加工实例证明：结合紫外光催化和碱性黄40+TiO2化学腐蚀的预处理可显著提高钴基合金机械材料去除率，并减小表面粗糙度和减少表面缺陷；试验证明：30 min预处理后机械材料去除率可提高2～3倍，加工效率提升40%以上，并避免材料过度去除，从而验证了该方法的合理性和有效性。
无刷直流电机两管导通零矢量直接转矩控制
时培成;王锁;张荣芸;肖平
2020, 31(06):  670-678. 
摘要 ( )   HTML   PDF (3198KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
针对现有无刷直流电机直接转矩控制中转矩计算方法复杂、传统全零数字定义零电压矢量造成的转矩波动大等问题，在无磁链观测直接转矩控制系统的基础上，针对转矩计算、零矢量选择进行了研究。在转矩计算方面，摒弃繁琐的反电动势计算方法，采用三相电流和霍尔信号相结合的方法进行转矩计算；在空间电压矢量优选方面，提出了一种两管导通零矢量以及空间电压矢量选择表，并与传统全零数字定义零电压矢量进行了理论对比分析；在MATLAB/Simulink中搭建转矩控制系统仿真模型进行仿真验证，采用DSP2812作为主控制板搭建实验平台进行实验验证。仿真分析与实验结果均表明，所提控制方法能进一步简化转矩观测，可有效抑制电磁转矩动、静两种状态下的波动。
圆锥滚子球基面磨削力模型及实验研究
朱文博1;黎康顺1;朱欢欢2;迟玉伦1
2020, 31(06):  679-687. 
摘要 ( )   HTML   PDF (4259KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
为实现圆锥滚子球基面优质高效的磨削加工，以滚子球基面磨削原理为基础，建立圆锥滚子球基面磨削力的数学模型，提出了基于静刚度和功率来验证法向和切向磨削力的方法，系统地分析了夹持圆锥滚子的导轮盘转速差、圆锥滚子自转线速度和砂轮线速度对磨削力的影响，同时基于球基面磨削力数学模型优化磨削工艺参数。研究结果表明：所提出的磨削力模型的计算值与实验结果一致；导轮盘转速差降低、圆锥滚子自转线速度降低和砂轮线速度升高都会减小磨削力；优化后的磨削工艺参数可有效降低圆锥滚子球基面半径散差，从而再次验证了球基面磨削力模型的正确性。
轴铆自转速度和进给速度对轮毂轴承性能的影响
舒伟才1;邱宝象2;杨建国1;高增梁1
2020, 31(06):  688-694. 
摘要 ( )   HTML   PDF (2554KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
采用弹塑性有限元法对轮毂轴承轴铆成形过程进行研究。分析了轴铆接过程铆头的梅花运动规律，将铆头作为刚体处理，在仿真中实现轴向平移和平面梅花状复合运动，同时提高了计算精度和计算效率。对轮毂轴和内圈材料进行试验，确定了轮毂轴材料的弹塑性本构关系。研究不同自转速度与进给速度条件对轮毂轴承性能的影响，对梅花状加载轨迹的轴铆成形进行了应力应变分析。结果表明：随着铆头自转速度的提高，轮毂轴承预紧力先增大后趋于稳定，铆头的自转速度增至516 r/min后内圈径向变形达到峰值；当进给速度在某一范围内变化时，预紧力和内圈径向变形会出现峰谷值；提高自转速度或降低进给速度都能减小铆接力，铆接机振动减小，提高成形质量。
智能制造
云制造供应链知识转移激励的演化博弈模型
和征;张志钊;李勃
2020, 31(06):  695-705. 
摘要 ( )   HTML   PDF (3061KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
在云制造供应链的运作过程中，云制造企业与客户之间的知识转移能够提高供应链的运作绩效。但是，双方企业出于信息不对称性和有限理性的考虑，不会主动进行知识转移，这将会导致供应链整体运作绩效的降低。为了提高供应链的运作绩效，研究了双方企业知识转移行为策略倾向及其演化路径的变化情况，针对客户获得知识的动机，运用演化博弈理论，建立了云制造企业与客户之间知识转移的演化博弈模型，并通过模型求解和分析，得出相应的研究结论，通过数值仿真验证研究结论的正确性。研究表明：云制造企业和客户的知识拥有量、知识转移意愿、知识传授能力、知识吸收能力、知识可转移度、相互信任程度越大，他们都采取知识转移策略的可能性就越大；云制造企业和客户的知识转移成本、投机收益越高，他们都不采取知识转移策略的可能性就越大。最后，考虑以上影响因素，提出促进云制造企业与客户之间知识转移的对策建议。
2-RPaRSS并联操作手运动副间隙误差分析及补偿
孔骏成;李菊;沈惠平
2020, 31(06):  706-713. 
摘要 ( )   HTML   PDF (2751KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
针对新型3T1R并联操作手2-RPaRSS存在运动副间隙引起的定位偏差，造成操作手的实际轨迹与理论轨迹不吻合的问题，提出了一种基于自适应混合粒子群优化(AHPSO）算法的轨迹修正方法。建立操作手包含的各类运动副误差模型，在模型中将间隙误差完全等效成杆长误差；根据逆运动学方程建立并联操作手2-RPaRSS的位姿误差模型，得到关于输入、输出的微分关系式，并引入驱动杆输入角补偿量；利用粒子群优化(PSO)算法对补偿量寻优，将间隙误差补偿问题转化为求适应度极小值问题；通过混合权值自适应调整、学习因子自适应调节、混沌扰动范围自适应调节策略改进了PSO算法，得到AHPSO算法。仿真结果表明AHPSO算法性能优良，具有更好的收敛性和稳定性，对并联操作手运动副间隙误差的补偿是一种有效方法，补偿后定位精度得到了明显改善。
基于自适应拓扑的电池动态分组均衡方法
刘征宇1,2;魏自红1;许亚娟1;杨昆1
2020, 31(06):  714-721. 
摘要 ( )   HTML   PDF (1345KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
传统电池分组均衡方法用于减小电池组不一致性时，其分组方式存在低效耗能问题，因此提出了一种基于自适应电路拓扑的电池分组均衡方法。结合开关组与Buck-Boost电路特点，设计了用于电池分组均衡的自适应电路拓扑，在分析模糊C均值（FCM）聚类算法需给定初始聚类中心及隶属度矩阵等不足的基础上，从软件角度提出了用于实现电池分组的基于密度的模糊C均值(DBFCM)聚类算法。每个均衡周期内，采用DBFCM聚类算法实现电池单体聚类分组，依托自适应电路拓扑对聚类完成的电池各组进行组间均衡操作。实验结果表明，该方案可有效提高电池组的整体能量利用率，缩短均衡时间，减小单体电池间的不一致性。
一种基于手眼视觉的并联机器人标定方法
李永泉1,2;王皓辰2, 3;张阳1,2;张岩1,2;张立杰2, 3
2020, 31(06):  722-730,755. 
摘要 ( )   HTML   PDF (4124KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
提出了一种基于手眼视觉的并联机器人标定方法。基于环路增量法，建立了平面2-DOF冗余驱动并联机器人运动学误差与标定模型；设计了一种标定实验靶板，利用相机采集靶板图像并对其进行分割、识别、旋转补偿的处理，获取机构末端目标位置和实际位置的像素误差值；针对机构自身结构的限制，利用边界曲线识别特征角点，提出了一种基于特征角点确定检测点旋转角度的方法，在补偿相机旋转角度的基础上，再利用简化后的相机针孔模型，将像素误差值通过转换得到机构末端执行器的真实位置误差值；最后利用标定模型和通过视觉系统获取的误差值进行运动学标定。经过4次迭代，机构误差减小为原来的1/3，验证了该方法的可行性。同时该方法具有标定过程用时短、数据量小、实验成本低等优点。
基于混合离散蝙蝠算法的跨工序协同调度问题
鲁建厦1,2;李晋青1;汤洪涛1
2020, 31(06):  731-739. 
摘要 ( )   HTML   PDF (1946KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
针对跨工序的生产与配送协同调度问题，构建了前工序单机批加工、后工序多产线逐订单加工，且工序之间采用自动引导车循环配送的协同调度模型。以最小化最大完工时间和后工序前的在制品等待时间为调度目标，设计了融合模拟退火算法与解串算法的混合离散蝙蝠算法，与改进的离散粒子群算法和Ullrich遗传算法相比，该算法能很好地减少后工序产线前的队列等待时间，缩短产品的生产周期。
工程前沿
考虑修正平均等效应力强度因子的焊点缺陷疲劳寿命研究
胡金花1;宋凯2;熊礼明3
2020, 31(06):  740-745. 
摘要 ( )   HTML   PDF (2774KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
提出了一种基于超声回波的焊点缺陷疲劳寿命预测评价方法。该方法采用模糊数学理论，基于超声回波特征获得损伤系数，然后综合考虑法向应力、剪切应力和初始缺陷的影响，将焊点缺陷在裂纹扩展路径上的修正平均等效应力强度因子作为疲劳评价的参量。通过对DP600GI材料的合格焊点、焊核过小焊点和烧穿焊点的接头进行疲劳试验，比较不同缺陷对焊接疲劳寿命的影响，得到一条修正平均等效应力强度因子与疲劳寿命的拟合曲线作为含初始缺陷的焊点疲劳寿命预测曲线，研究结果表明，该曲线能有效预测含初始缺陷的点焊接头的疲劳寿命。该方法有助于合理设计电阻点焊的缺陷容限。
两挡纯电动汽车多目标参数解耦优化方法
黄康1,2;刘泽链1;邱明明1,3;张怡然1;王强1;汝艳4
2020, 31(06):  746-755. 
摘要 ( )   HTML   PDF (2948KB) ( )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
提出了一种采用分层方法的解耦优化算法。外层采用多目标粒子群算法对整车动力部件参数进行优化，同时引入对电池以及逆变器的效率优化，将得到的不同优化结果实时提取并传递给内层；内层采用Bellman动态规划算法，根据外层优化得到的动力部件参数求解，建立优化后的换挡策略。在此基础上，通过广义回归神经网络提取动态规划的换挡优化结果，利用所得到的换挡策略建立了自适应驾驶员模型和整车正向仿真模型，以动力性和经济性为目标，通过整车正向仿真分析对分层优化结果进行进一步选择。研究结果表明，该优化算法实现了换挡控制策略与动力部件参数的解耦，有效提高了优化效率，同时能够获得全局优化结果，明显提高了整车经济性。
英文目次
2020, 31(06):  756. 
摘要 ( )   HTML   PDF (445KB) ( )  
相关文章 | 计量指标
上一期    下一期