中国机械工程

张立杰;潘存云;李明宇;李婷;

2009, 20(18): 0-2148.

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提出一种基于仿生关节的新型轮－腿复合式移动系统。该系统在功能上和结构上都真正实现了“轮腿融合”，利用一套机构实现了轮、腿双重功能；驱动器安装在基座上,不仅减小了负载，也降低了布线难度。在分析系统的运动原理后，针对单纯的偏摆运动和自旋运动分别给出了其运动学模型，并进一步指出了两种运动模式的相互渗透和影响，得到了完整的运动模型。选定一个实例对系统运动特性进行研究，理论计算和虚拟样机仿真结果表明，所建立的运动学模型反映了系统真实的运动状态。物理试验样机姿态调整试验表明，所提出的移动系统具备轮－腿复合功能，能够使平台实现多种运动模式。

全组合测量法在多齿盘基准面测量中的应用

凌四营;王立鼎;;马勇;王晓东;;刘兵;

2009, 20(18): 0-2148.

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为了提高测量精度，将精密测角中的“全组合测量法”应用到多齿盘的基准面测量中，搭建了测量平台并给出了测量步骤与数据处理方法。通过反复测量与研磨，将活动多齿盘外端面相对于啮合平面的平行度最大偏差由原来的4μm减小到0.29μm左右，大大提高了多齿盘的安装基准面的精度，减小了多齿盘分度精度的损失，为加工1级（ISO1328-1∶1995）齿距精度的超精密齿轮做好铺垫。该测量方法可以推广到任何精密回转零件的端跳测量中，以达到精密测量与误差分离的效果。

大型客机液压能源系统

杨华勇;丁斐;欧阳小平;陆清;

2009, 20(18): 0-2148.

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介绍了开展大飞机项目研制工作的背景和意义，分别阐述了当前空客公司与波音公司主流客机与新型客机的液压能源系统结构及特点。指出商用客机液压系统发展趋势的特点是高压化、分布式、故障诊断及健康管理、自增压油箱、智能泵源系统。对主流客机A320和B737的液压能源系统进行了对比分析，提出了2种大型客机液压能源系统方案。指出发展飞机液压能源系统尚需解决的关键技术问题——高可靠性液压系统设计、压力脉动抑制、油温控制、油液污染度控制等。

一种静电驱动电容检测的微机械陀螺及其工艺改进

郑旭东;胡世昌;张;霞;金仲和;王跃林;

2009, 20(18): 0-2267.

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介绍了一种新型的体硅微机械工艺制造的框架式陀螺及其工艺改进。框架式设计使得陀螺的驱动模态和检测模态解耦;静电力驱动外框使得陀螺进入初始谐振模态;通过内部质量块和固定电极组成的差分敏感电容对的电容极板交叠面积的变化来检测输入的角速度信号;变面积的检测方法消除了变间距检测电容变化的非线性。陀螺的驱动模态和检测运动模态都在平面内运动，因此工作阻尼以滑模阻尼为主，从而使得器件在常压下也具有较高的品质因子。深反应离子刻蚀获得了大的可动质量块，也使得弹性梁在Y方向和Z方向上有较大的弹性系数，从而降低交叉耦合并获得了较高的吸合电压。改进后的工艺过程降低了深反应离子刻蚀过程中的根部效应对器件的损伤，并同时使得质量块质量增加了50%。对原型器件的驱动和检测特性以及功能结果进行了测试，并给出了测试结果。

柔性轴孔装配策略研究

夏妍春;白跃伟;蔡池兰;

2009, 20(18): 0-2148.

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分析了一般弹性轴的变形场以及几何、运动和动力约束条件。为了简化分析，把弹性长轴简化为梁进行几何、力学分析，并对弹性轴的材料特性、力学特性及变形几何特性进行了相应的假设。在此基础上，以类梁轴件插入孔的装配操作为例，对弹性轴插入孔中的装配策略进行了分析验证，得出有效的装配实施策略。

机车柴油机轴承孔的圆度自动检测系统设计

刘永平;龚俊;

2009, 20(18): 0-2267.

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针对机车柴油机缸体曲轴孔的直径、圆度等几何误差检测问题，采用半径测量法和计算机辅助测试技术，从硬件设计、软件开发和机械结构设计等方面，开发设计了一种高精度、高效率、抗干扰性强的圆度自动检测系统。该检测系统具有测量过程可任意增加测量截面和各截面的测量点数、测量结果能实现数字化及图形化显示等优点。该检测系统对提高孔类零件的检测效率和质量具有一定的理论价值和实用意义。
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齿轮测量的粒子滤波方法

李蔚;姚红革;张新运;

2009, 20(18): 0-2148.

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提出一种基于粒子滤波的齿轮检测新方法。提出了核概率区域抽样方法，避免了抽样不全面和样本特征不全面的问题；通过对每个样本（粒子）赋予相应的权值来表示样本准确度以表征所测参数的分布，进而由分布求得具体测量值。该方法不受测量数据实际分布的限制，适用于非线性、非平稳、非高斯分布情形的测量。实验结果表明，所提方法有效而稳健，可应用于不同形状、不同大小的齿轮的测量。

不完备检测条件下的系统测试建模与分析

苏永定;刘冠军;邱静;徐玉国;

2009, 20(18): 0-2267.

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复杂装备系统故障在实际中无法进行完全检测和故障隔离，传统的基于完备检测假设的维修过程模型已不适用于系统性能分析。从实际出发建立了劣化系统在不完备检测条件下的测试过程Markov模型。根据Markov状态微分方程和系统稳态平衡理论，提出求解系统稳态可用度的一类解析算法，构建了系统功能故障前平均时间和平均维修费用计算模型。实例说明了系统的故障检测频率、故障检测率和虚警率等测试性参数对系统稳态可用度、功能故障前平均时间和平均维修费用的影响。

基于三维CAD和CMM的计算机辅助检测规划系统的研究与实现

刘达新;董玉德;赵韩;王万龙;

2009, 20(18): 0-2148.

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对基于三维CAD和三坐标测量机的计算机辅助检测规划(CAIP)系统的各项关键技术进行研究，给出了相关的实现算法、原理及解决思路，着重解决采样及路径规划中的相关问题。对于采样规划，指出了决定采样点数量及分布的相关因素，并提出了一种以规则采样为基础的步长自适应再分采样方法；对于路径规划，先对测量点采用按参数加权和大小排序的方法进行检测顺序规划以形成初始路径，再以碰撞检查及规避对其进行改进,生成无碰撞的检测路径。采用Microsoft Visual C++开发环境开发了CAIP系统,计算机试验验证了相关算法的可行性，结果表明该系统能高效率、智能化地完成常见零件的自动检测工作。

车削中心主轴箱热误差仿真及特性分析

蔄靖宇;赵海涛;杨建国

2009, 20(18): 0-2267.

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以主轴箱为主要研究对象,研究车削中心的热误差特性。采用有限元法仿真计算了车削中心主轴箱的瞬态温度场分布，分析了主轴箱的传热特
点；利用热结构耦合技术仿真计算了主轴箱的瞬态热变形情况，对其热变形特点进行了
解释；对车削中心的主要热误差组件相对于刀具位置变化的关系进行了理论分析；通过试验验证了仿真计算与热误差特性分析的准确性。

基于滚动窗口的多目标动态调度优化研究

张超勇;李新宇;王晓娟;刘琼;高亮;

2009, 20(18): 0-2148.

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提出一种基于滚动窗口的多目标遗传算法调度优化策略，该策略采用基于周期和事件驱动的混合再调度机制将调度过程分成连续静态调度区间，在每个区间内用基于Pareto概念的多目标进化算法对窗口工件进行调度优化。根据动态调度问题的特性，设计了有效的解码和遗传操作，并以常用的动态调度性能指标(交货期、最大流经时间、最大完工时间以及初始调度的偏离程度)为多目标遗传算法为优化指标。此外，为了降低计算的复杂性和维持生产的稳定性，提出一种人机协同动态调度机制。基于上述策略开发出多目标动态调度原型系统，通过对动态实例进行测试，验证了该策略的有效性和可行性。

小型垂直轴风力发电机风轮效率的试验研究

张洛明;王巧红;张楠;张向威;

2009, 20(18): 0-2267.

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以提高效率为目的，对影响垂直轴风力发电机风轮效率的叶片曲率、数量及安装角进行了理论分析与试验研究,试验结果证明了理论分析的合理性。给出了采用弧形叶片、30°安装角及叶片数量为12时风轮效率较高的明确结论，为今后的深入研究打下了良好的基础。

面向多订单的JSP建模及其蚁群算法实现

李言;刘永;李淑娟;杨明顺;

2009, 20(18): 0-2148.

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以实施JIT生产策略为目标，研究了多品种小批量生产企业在多订单生产环境下的作业车间调度问题，建立了基于提前和延期惩罚的作业调度问题优化的整数规划模型。该模型着重考虑产品装配结构约束和订单交货期约束，以降低由在制品库存引起的生产成本，确保最终获得全局最优可行解。设计了带精英策略的蚁群算法来求解该模型，并通过实例仿真验证了所建模型的正确性以及蚁群算法求解该问题的可行性和有效性。

基于约束矩阵与蚁群算法的CAPP加工工序优化排序

姜存学;蔡力钢;胡于进;

2009, 20(18): 0-2267.

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针对复杂零件工艺方案全局优化难题，提出基于约束矩阵与蚁群算法进行工序优化的方法。约束矩阵包括客观约束矩阵与费用约束矩阵，在分析两个矩阵的基础上，将客观约束矩阵与费用约束矩阵统一为一个矩阵，在此矩阵约束下，用蚁群算法进行工序排序优化，从而保证快速地得到正确的优化工艺序列。结果表明，所提方法具有良好的实用效果。

同步相移干涉表面精密测量

刘晓军;王益民;

2009, 20(18): 0-2148.

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基于激光波面干涉表面形貌测量原理，提出以偏振相移为基础的同步相移技术，研究具有抗振特性的精密表面激光波面干涉测量方案，以解决精密表面加工中的在线在机质量监测问题。介绍同步相移偏振干涉表面测量原理，分析其抗振抗环境干扰特性，构建测量系统实验装置，并完成测试实验。分析和测试实验结果验证了研究的同步相移激光波面干涉测量系统用于在线表面精密测量的良好适应性。

CAD模型引导的涡轮叶片密集测量数据分割

程云勇;张定华;张顺利;卜昆;

2009, 20(18): 0-2259.

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使用光学照相设备与锥束工业CT等数字化测量手段可以为涡轮叶片的几何形状检测提供密集的测量数据。为了有效进行涡轮叶片各结构特征的几何尺寸分析，需要对涡轮叶片的测量数据进行分割，把具有复杂拓扑结构的空心涡轮叶片的测量数据分割成简单拓扑结构对应的测量数据子集。针对已有测量数据分割方法的不足，提出一种CAD模型引导的涡轮叶片测量数据分割方法。该方法以叶片CAD模型的线框表示为先验知识，与基于边的测量数据分割方法相结合，实现涡轮叶片密集测量数据的可靠分割。使用仿真与实测的叶片数据对分割方法进行了验证。

6—SPS并联机器人机构误差综合

赵新华;李彬;

2009, 20(18): 0-2148.

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以6—SPS并联机器人机构为例，根据结构约束条件，基于机构瞬时运动方向，找出结构误差敏感方向，建立了敏感方向上的输入误差与输出误差之间的解析关系式，得出误差影响系数，实现了该机构的误差综合。实例证明，并联机构输入误差即使很小，输出误差也可能很大。

基于应变梯度理论的正交微车削中最小切削厚度预测

吴继华;史振宇;;

2009, 20(18): 0-2259.

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参考文献 | 相关文章 | 计量指标

最小切削厚度是微切削中产生切屑必须超过的切削厚度的临界值。基于微切削中切屑形成机理提出了最小切削厚度的预测模型，并用正交微切削实验进行验证，采用非线性拟合方法处理切屑厚度数据，发现切屑厚度与进给量呈指数关系，认为当切屑厚度为零时的正交微切削进给量值即为最小切削厚度。实验结果验证了预测模型的正确性，并发现切削刃半径增大时，最小切削厚度增大。

用于非圆切削的超磁致伸缩换能器耦合磁弹性模型

孙华刚;;袁惠群;冯广斌;曹登庆;

2009, 20(18): 0-2148.

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在恒温条件下，综合考虑超磁致伸缩车削加工系统电、磁和机械三方面的关系，根据Jiles-Atherton非线性滞回模型，采用磁场与磁化强度间的线性化近似关系式，结合Kelvin-Voigt阻尼理论和非圆加工切削力模型，建立了用于非圆切削加工的超磁致伸缩换能器耦合磁弹性理论模型。通过对换能器系统频响关系的分析，得出激励磁场与系统输出位移之间的关系与文献给出的换能器系统性能实验结果具有相同的分布趋势。

基于LuGre摩擦模型的有杆抽油系统动态特性分析

刘柏希;刘宏昭;

2009, 20(18): 0-2259.

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针对低速换向时定向井有杆抽油系统摩擦力表现出的非线性特性，采用LuGre摩擦模型来描述该系统的摩擦行为，在此基础上对该系统的动态特性进行分析。介绍了LuGre摩擦模型，并给出了符合工程应用的模型参数数值;将抽油杆柱的振动视为多级杆的纵向振动，对杆柱单元进行受力分析，结合有限元和有限差分法建立了杆柱的载荷和位移递推公式，并给出了杆柱载荷和位移的边界条件以及杆柱运动的初始条件;给出了分析实例，并将分析结果与采用经典库仑摩擦模型的计算结果进行了对比。对比结果表明,LuGre摩擦模型能较好地反映低速换向时定向井有杆抽油系统摩擦力的非线性特性，基于LuGre摩擦模型计算得到的泵功图更接近真实工况。

对偶树复小波分析及其在楔横轧轧件缺陷检测中的应用

陈志新;束学道;胡正寰;

2009, 20(18): 0-2148.

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针对轧件内部微小缺陷可能出现漏检的现象，提出一种基于对偶树复小波变换（DT-CWT）的超声信号检测方法；通过构造新的对偶树复小波，并利用对偶树复小波的平移不变性，改进现有的基于常规离散正交小波变换的超声回波信号处理方法。试验结果证实了该方法的优点和有效性。

基于有限元方法的变截面内冷却通道电解加工技术研究

王明环;朱荻;彭伟;

2009, 20(18): 0-2259.

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相关文章 | 计量指标

研究利用电解加工技术对变截面内冷却通道（竹节孔）进行加工。针对电解加工时加工尺寸难以测量与控制的问题，对基于有限元法的竹节孔变截面内冷却通道电解加工进行模拟分析，基于APDL语言建立内冷却通道电解加工有限元模型，提取加工后冷却孔成形尺寸数值，并以模拟参数为基础指导实际实验。理论与实验结果对比表明，该方法不仅减少了前期大量实验论证工作，而且加工效率明显提高。

大负荷滚珠丝杠副中滚珠接触应力研究

李凌丰;罗容;

2009, 20(18): 0-2151.

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以全电动注塑机中的滚珠丝杠副为例，基于滚道坐标系与丝杠坐标系间的变换，提出了滚珠载荷的计算方法，建立了滚珠有限元模型，并用有限元方法对其进行应力分析。针对不同的接触角、滚珠圈数、滚珠直径进行计算，获得了滚珠接触应力的分布情况。分析表明，通过优化滚珠丝杠副相关参数，可以减小滚珠接触应力极值，这对于抑制滚珠磨损具有参考意义。

倒挡齿轮冷锻成形有限元模拟

胡成亮;赵震;刘全坤;徐祥龙;施卫兵;

2009, 20(18): 0-2259.

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相关文章 | 计量指标

简述倒挡齿轮的冷锻成形工艺，即先采用分流锻造工艺预锻出齿形，再精整齿部倒锥。根据倒挡齿轮预锻工艺方案建立弹塑性-弹性耦合三维模型，采用弹塑性大变形有限元法仿真倒挡齿轮的锻造过程，并结合物理实验中坐标网格变形图分析倒挡齿轮成形过程中的金属流动规律。基于位移场信息计算由弹性变形引起的尺寸偏差，并与实测结果对比，两者沿齿形的分布趋势一致，且可以观察到变形后的齿形曲线具有非渐开线特征。预锻成形中的弹性变形定量预测可为后续的齿部精整工艺及模具设计提供参考依据。

无级变速器耐久性试验系统研究

蔡源春;周云山;张飞铁;高帅;

2009, 20(18): 0-2151.

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相关文章 | 计量指标

采集试验场试验时的无级变速器（CVT）的输入转速、输入转矩及速比数据，利用小波多分辨率分析滤除数据中对疲劳损伤影响较小的高频信号。将处理后的CVT输入转速和速比作为驱动电机的目标转速和CVT的目标速比，由电机控制器和CVT控制器分别进行控制。通过对负载电机进行加载以使驱动电机转矩与CVT输入转矩相一致，并采用预测自适应控制算法以消除试验系统惯性力矩的影响。利用灰色关联度和不等式系数法对试验结果进行分析,结果表明试验系统能有效地模拟CVT试验环境中的
载荷，是一种有效的CVT耐久性试验平台。

薄宽带钢横向瓢曲行为的解析研究

常铁柱;张清东;黄世清;

2009, 20(18): 0-2259.

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基于艾利应力函数和S. Timoshenko最小功原理建立了薄宽带钢横向瓢曲变形的全新力学分析模型和计算方法，获得了其前屈曲应力场分布的表达式，并同时运用伽辽金虚位移原理解法获得了其临界屈曲载荷；进一步推导得到了不均匀载荷作用下薄宽带钢横向瓢曲变形的后屈曲摄动求解方法及相应数学表达式，计算获得的后屈曲模态与局部拉伸实验得到的瓢曲模态符合良好。

基于RBF神经网络的汽油机电控参数的标定及优化

侯献军;巩学军;杜常清;颜伏伍;彭辅明;

2009, 20(18): 0-2151.

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相关文章 | 计量指标

为了寻求电控单元与发动机的最佳匹配，通过分析汽油机电控系统控制参数，建立了汽油机稳态性能预测的径向基函数（RBF)人工神经网络模型。通过LJ276M汽油机台架标定试验获取样本数据，利用训练过的RBF神经网络预测汽油机在其他稳态工况点的电控参数并检验所建立神经网络模型的性能。喷油脉宽和点火提前角的网络输出最大误差小于1%，平均误差小于0.6%。研究结果表明,该预测模型具有较强的泛化能力，能够准确地预测发动机电控参数。

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