中国机械工程

杨德华;姜方华;周国华;陈昆新;

2009, 20(16): 0-1895.

摘要 ( )

PDF (2701KB) ( )

相关文章 | 计量指标

提出了一种新型的基于双簧片机构的弹性连接装置，并进行了结构、自由度和相关刚度的详细分析讨论。利用薄簧片具有良好的面外弹性（柔性）及良好的面内刚度，设计了无回程间隙的弹性连接机构，允许被连接物有3个自由度的运动,且刚度与方位无关。该机构尤其适用于姿态需要变化和作弹性振动或摆动零部件的支撑连接，也可以用于限制作相对精密运动的两物体之间的相对转动或用于传递两物体之间轴向转动的联轴节装置。在实际光学镜面精密微调系统中的应用表明,该弹性连接机构有效地提高了镜面系统转动模式的对应固有频率（由3Hz提高到9Hz），同时满足镜面调节运动的10nm级运动分辨率无间隙无迟滞的技术要求。

双目立体测量系统标定的三步法

张辉;张丽艳;韦虎;

2009, 20(16): 0-2015.

摘要 ( )

PDF (1214KB) ( )

相关文章 | 计量指标

提出了一种简便易行的双目立体测量系统标定的三步法。利用平面标定板的射影变换性质，闭式求解摄像机的线性内外参数；以此为初始值，以重投影误差为目标函数，采用非线性优化算法优化内外参数；考虑标定靶标存在的几何误差，将靶标的三维坐标也作为优化参数进行优化。不同于传统的两步标定算法，三步标定算法不严格依赖于标定靶标的精度，而是通过优化算法精确地得到实际的三维靶标点坐标，从而消减了靶标误差对标定精度的影响。标定实验和系统标定后的三维重建结果验证了该方法的合理性和对于提高标定精度的有效性。

一种变负载爬壁机器人驱动特性研究

王兴如;衣正尧;弓永军;王祖温;

2009, 20(16): 0-1895.

摘要 ( )

PDF (1449KB) ( )

相关文章 | 计量指标

设计了一种船舶除锈爬壁机器人，在综合分析了机器人负载管路重量以及重心位置随爬壁高度而变化的情况下，对该机器人驱动系统进行了研究，建立了机器人沿船舶壁面上爬和转弯的驱动系统力学模型，并对模型进行了优化，得到了机器人上爬驱动转矩方程，并对驱动系统进行了仿真分析。研究表明：优化模型可靠，且永磁单元吸附力、真空抽吸力、射流反击力以及永磁吸附单元块数对机器人驱动性能影响很小；实际除锈工程中，机器人在近似竖直壁面下工作，爬壁高度可达30m以上。

基于Camshift和粒子滤波的老人陪护机器人人脸跟踪

陶永;王田苗;魏洪兴;陈殿生;

2009, 20(16): 0-2015.

摘要 ( )

PDF (4660KB) ( )

相关文章 | 计量指标

使用Camshift算法进行老人陪护机器人的人脸跟踪，并针对家居室内环境和人脸跟踪的非线性非高斯的特点，引入粒子滤波的方法进行运动预测估计，对己有颜色特征提取算法进行改进，从而提高了跟踪的准确性和抗干扰能力。最后，在家庭室内环境下的实验验证了该视觉跟踪控制方法的实时性和有效性，为老人陪护机器人的交互提供了一种参考方案。

动磁式直线压缩机动力学特性的实验研究

陈曦;张华;陈楠;吴亦农;

2009, 20(16): 0-1895.

摘要 ( )

PDF (1824KB) ( )

相关文章 | 计量指标

为大冷量自由活塞斯特林制冷机研制了一台动磁式直线压缩机, 利用实验测试系统，对动磁式直线压缩机的性能进行了研究，分析了改变压缩机频率、电压、电流、充气压力、动子质量、气缸活塞间隙等参数对动磁式直线压缩机性能的影响，研究表明:小动子质量、高充压、高频运行的直线电机将会有较大的输出功；直线压缩机运行频率应该接近其自然频率（85%~90%）;间隙密封的大小能改变压缩机的自然频率，通过间隙的泄漏量正比于气缸内压力波。

基于T-S模型的液压系统模糊故障树分析方法研究

姚成玉;赵静一;

2009, 20(16): 0-2015.

摘要 ( )

PDF (641KB) ( )

相关文章 | 计量指标

针对液压系统故障树分析时存在的故障概率获取不足、事件联系难以确定以及不能描述故障程度这三方面的问题，将T-S模型引入到模糊故障树分析中：用模糊可能性描述部件的故障概率；用T-S门代替传统逻辑门来描述事件间的联系；用模糊数描述部件的故障程度。结合液压机动力源系统故障树分析实例，计算出顶事件发生故障和出现各种故障程度的模糊可能性。

偏载滚子轴承的接触应力分布计算及其滚子凸度设计

毛月新;沈雪瑾;陈晓阳;潘国良;

2009, 20(16): 0-1895.

摘要 ( )

PDF (1904KB) ( )

相关文章 | 计量指标

根据弹性接触理论，分析了偏载工况下滚子与滚道接触表面各点处的表面函数、弹性趋近量与接触应力之间的关系，并引入弹性趋近量变化函数，同时建立力平衡方程和力矩平衡方程，根据影响系数法，利用FORTRAN编程程序求解了滚子滚道的接触问题。将程序计算结果与Kannel圆盘实验数据进行比较,证明了程序计算结果的准确性。分析了不同的参数对接触应力分布的影响：随着偏载量、滚子载荷或滚子长径比的增大，“偏载效应”和“边缘效应”都增大。计算了不同凸度量对偏载工况下接触应力分布的影响，结果表明：随着滚子凸度量的增大，接触应力“边缘效应”减小，但应力最大值会随着凸度量的增大而呈现先减小后增大的现象。据此给出了偏载工况下滚子凸度设计的方法，相较于正载凸度设计，偏载凸度设计能明显提高滚子轴承的抗偏斜能力。

基于BP神经网络的制造过程环境影响评价模型

王贤琳;张华;宋佳佳;

2009, 20(16): 0-2015.

摘要 ( )

PDF (570KB) ( )

相关文章 | 计量指标

为了保证制造过程环境影响评价结果的客观性，提出了基于BP神经网络的综合评价方法，建立了制造过程环境影响评价模型；以齿轮零件的制造过程环境影响为例，在建立相应评价指标体系的基础上，建立了基于BP神经网络的评价模型；通过使用MATLAB神经网络工具箱对模型进行模拟仿真。

测试性模拟故障注入试验中的故障模型研究

李天梅;邱静;刘冠军;

2009, 20(16): 0-1895.

摘要 ( )

PDF (941KB) ( )

相关文章 | 计量指标

针对测试性模拟故障注入试验中,故障模型精确性低和模型有效性差造成的故障潜伏现象，建立了基于贝叶斯网络和面向对象技术的用于模拟故障注入试验的故障模型。从测试性验证试验的机理分析入手，对模拟故障注入试验中的故障模型提出了要求，建立了七元组故障模型；基于贝叶斯正向推理算法得出了故障特征状态向量，基于贝叶斯反向推理算法得出了关联故障向量，同时，贝叶斯推理算法可以对模型的精确性和有效性进行自检查。应用实例说明，基于该故障模型进行故障注入的有效性为100%，有效地避免了模拟故障注入试验中的组合爆炸问题。

内燃机瞬时转速稳定性评价的非倾向性振荡分析策略

胡重庆;李艾华;朱春红;郭明芳;

2009, 20(16): 0-2015.

摘要 ( )

PDF (786KB) ( )

相关文章 | 计量指标

研究了周期性趋势项对非倾向性振荡分析（DFA）的影响，讨论了趋势项频谱与折转点的对应关系。应用DFA处理内燃机瞬时转速信号，所得折转点的位置和数量反映了瞬时转速的波动规律。针对瞬时转速的波动特性，提出了从周期性和相对平均转速的一致性两方面评价瞬时转速稳定性的方法。6135柴油机多种工况下瞬时转速的处理结果验证了该方法的有效性。

基于组合变邻域的无等待流水车间调度研究

王晶;;李铁克;张文学;

2009, 20(16): 0-1895.

摘要 ( )

PDF (444KB) ( )

相关文章 | 计量指标

针对无等待流水车间中目标函数为流程时间最短的问题，首先根据目标函数特征将该问题转化成旅行商问题，构造费用矩阵，将费用矩阵看作指派问题的效率矩阵并求解；然后根据问题特征将解转化为初始加工序列，再利用组合变邻域方法优化改进解的质量。实验证明，与现存的算法相比，该算法的计算时间有所缩短，搜索效果有所提高。

不确定环境下的多Agent鲁棒性预测调度研究

陈宇;;陈新;陈新度;;

2009, 20(16): 0-2015.

摘要 ( )

PDF (1409KB) ( )

相关文章 | 计量指标

由于生产过程中的不确定性事件及其影响都具有随机性，因此难以建立精确数学模型以实现调度问题的求解。针对不确定环境下的Job Shop调度，分析生产干扰及其扩散效应的随机性特征，根据不确定性事件集与设备运行效率之间的内在关系，提出了一种基于设备整体效能（OEE）的具有鲁棒性的预测调度实现方法，并设计了一种基于多Agent协作机制的预测调度系统模型。仿真试验表明，该模型可以减少工序延误,提高调度方案的稳定性。

复杂产品装配执行过程建模与监控方法研究

孙惠斌;常智勇;

2009, 20(16): 0-1895.

摘要 ( )

PDF (745KB) ( )

相关文章 | 计量指标

针对复杂产品装配执行过程中物料流与信息流脱节的问题，提出一种装配执行过程Petri网模型，该模型用变迁描述装配状态和物流状态，用库所描述装配执行中的事件，并分别以装配Agent、物流Agent和RFID标签的形式来实现和反映装配状态和物流状态。实例研究表明，该模型可提高装配执行过程在线监控的实时性和准确性，增强离线监控的可行性。

基于多柔体动力学技术的行星轮系多体动力学仿真分析

马星国;;陆扬;尤小梅;;

2009, 20(16): 0-2015.

摘要 ( )

PDF (2762KB) ( )

相关文章 | 计量指标

基于多柔体动力学（MFBD）技术对行星轮系建立了刚柔耦合多体系统模型，其中柔体部件采用了节点法和模态缩减法两种建模方式。利用RecurDyn软件对该多体系统进行了仿真分析，得出了行星架速度曲线和齿轮的动态啮合力曲线，并将结果与刚体仿真结果进行比较,同时得出了行星轮系在啮合过程中的应力云图及节点应力曲线。通过对仿真结果的分析得出了行星轮被破坏的主要原因。仿真数据也为优化设计和疲劳性能研究提供了依据，为新产品的开发提供了有效的手段。

用插值细分表面模拟方法辅助生成表面有限元网格的研究

邓志平;王宇;

2009, 20(16): 0-1895.

摘要 ( )

PDF (4178KB) ( )

相关文章 | 计量指标

将表面插值技术和传统的Delaunay 三角单元生成技术结合在一起，设计出一种新的生成表面网格的方案。使用该方案可以避免非连续表面模拟中传统解析模型的缺点，并能非常容易地在离散测量值的基础上建立起辅助几何表面模型，应用结果表明，该方案工作良好，能很好地控制网格的尺寸和分布，生成的单元具有较好的形状，同时能够很好地处理表面上的突变和尖角。该方案的这些特性使其在环境科学和工程领域的有限元计算中拥有了非常大的应用潜力。

面向机电设备选型设计方案的精细分类方法

李光明;;殷国富;要小鹏;

2009, 20(16): 0-2015.

摘要 ( )

PDF (786KB) ( )

相关文章 | 计量指标

针对机电产品选型设计过程中存在复杂性、模糊性的状况,为了提高其设计进程，改进检索的效率和质量，提出了一种将多种方法与模糊C-均值聚类方法相结合方法。通过构建基于模糊C-均值原理的分类模型，借助于模糊伪F统计判别，可以较快获得更为精细的最佳分类数据，在一定程度上避免了分类的盲目性及人为主观因素的干扰，能较好地为案例设计提供数据支持，提高检索推理质量。通过实际运用验证了该方法的可行性。


压磁传感器结构设计的有限元分析

贾振元;卢晓红;王福吉;刘巍;

2009, 20(16): 0-1895.

摘要 ( )

PDF (2559KB) ( )

相关文章 | 计量指标

鉴于已有坡莫合金压磁传感器结构模型与实际情况相差较大，以便于准确、量化地研究坡莫合金材料的压磁效应为出发点，提出了将传感器视为二维的坡莫合金平面单元的建模方法，降低了问题求解的难度。利用有限元分析软件SSAP93，以应力面积比为判据，针对不同尺寸形状的传感器进行了对比分析计算，最终确定了坡莫合金传感器的结构与尺寸。

微板机电耦合非线性动力学分析

孙丽波;许立忠;

2009, 20(16): 0-2015.

摘要 ( )

PDF (881KB) ( )

相关文章 | 计量指标

以弹性薄板小挠度弯曲理论为基础，采用林滋泰德—庞加莱法对微板机电耦合动力学响应进行摄动，求出满足精度要求的动力学响应解。在算例分析中，以静电微泵泵膜为研究对象，进行了实例计算。计算结果表明，这种非线性分析方法得到的动力学响应在精度上更加具有优势，能够有效增加系统设计的合理性，提高设计精度。

基于结构解析模型法可展桁架天线结构初步设计

杨玉龙;关富玲;侯国勇;张京街;

2009, 20(16): 0-1895.

摘要 ( )

PDF (1535KB) ( )

相关文章 | 计量指标

为解决可展桁架天线结构初步设计的复杂性问题，从系统工程角度，以结构设计的技术指标和全部构件集合为系统要素，基于结构解析模型法，分析各要素的相互约束关系，得到系统递阶结构模型图，根据要素间的递阶关系，建立设计变量和结构构件的状态方程，指导结构各构件的设计，使得设计过程变得有效可控。设计了一个四面体单元可展桁架抛物面天线，并制作了1∶1结构试验模型。

湿式多片摩擦离合器油路三维流场分析

吕和生;;林腾蛟;张世军;李润方;

2009, 20(16): 0-2015.

摘要 ( )

PDF (3361KB) ( )

相关文章 | 计量指标

基于不可压缩流体控制方程和RNG k-ε湍流模型，建立了两种结构相近的摩擦离合器油路的三维流体模型，借助ANSYS/FLOTRAN CFD软件，应用有限元法进行了流场分析，研究了润滑油路结构对摩擦片间隙处油压分布的影响。结果表明油路结构对摩擦片间隙处油压和速度影响明显。油路结构二为结构一最右端的4个喷油孔与摩擦片座内腔贯穿后的结构，经过比较，结构二的流速波动较小，油压分布更均匀。

基于坐标变换的圆柱度误差评定算法

李济顺;;雷贤卿;薛玉君;段明德;

2009, 20(16): 0-1895.

摘要 ( )

PDF (4980KB) ( )

相关文章 | 计量指标

提出了一种基于坐标变换的圆柱度误差评定算法。在任意位置放置、直角坐标采样、各离散采样点之间不要求为等角度间隔情况下,建立了可同时实现圆柱度误差的最小区域法、最小外接圆柱法和最大内接圆柱法评定的坐标变换法评定模型。详细阐述了利用坐标变换求解圆柱度误差的原理和步骤，给出了数学计算公式及计算机程序流程图。试验结果表明，该算法可以有效、正确地评定圆柱度误差。


爆胎汽车的稳定性控制

黄江;郭孔辉;;宋晓琳;刘巍;

2009, 20(16): 0-2015.

摘要 ( )

PDF (1763KB) ( )

相关文章 | 计量指标

根据轮胎实验结果，对爆胎汽车的运动特性进行了分析，提出了利用差动制动的方法对汽车的运动轨迹进行控制，结合传统的稳定性控制方法，进一步研究保持爆胎汽车稳定性的控制方法。该控制方法充分考虑了爆胎后汽车运动特性变化、爆胎时轮胎力冲击等因素的影响，且能防止轮胎脱圈，可以有效地保持爆胎汽车的操纵稳定性。最后利用CarSim软件进行仿真研究，验证了该控制方法的可行性。

圆形压电振子弯曲变形数值模拟与实验

彭太江;阚君武;杨志刚;程光明;;

2009, 20(16): 0-1895.

摘要 ( )

PDF (1315KB) ( )

相关文章 | 计量指标

为准确计算圆形复合薄膜压电振子的弯曲变形量，利用弹性薄板变形理论建立了压电振子弯曲变形挠曲线方程，对影响振子变形量的参数进行了数值模拟分析，得到增大振子变形量的方法，通过实验测试了不同尺寸振子准静态振幅和幅频特性。分析和测试结果表明：为了增大振子变形量，可增大驱动电压，增大陶瓷片与基板直径比；当陶瓷片与基板厚度比为0.8时，振子变形量最大；在保证黏结强度的情况下，胶层厚度越小，振子变形量越大；圆形压电振子在谐振点处振幅仅为静态变形量的5%～10％，准静态振幅为静态变形量的50%～60％。

UHMWPE/纳米SiO2弹性复合材料的平面旋转绕流冲蚀磨损研究

郭源君; 何剑雄; 肖华林; 胡斌梁; 胡辉

2009, 20(16): 0-2015.

摘要 ( )

PDF (1970KB) ( )

相关文章 | 计量指标

以纳米SiO2作为填料制备UHMWPE/SiO2弹性复合材料，利用转盘式冲蚀磨损试验台，研究了纳米SiO2含量、绕流速度、绕流含沙浓度(质量浓度）和沙粒粒径对UHMWPE/SiO2复合材料平面绕流冲蚀磨损性能的影响；采用扫描电镜观察表面冲蚀形貌。结果表明：当SiO2含量为10%（质量分数）左右时，弹性复合材料的冲蚀率最小；冲蚀率随绕流含沙浓度的增大而增大，但当含沙浓度到达0.96kg／m３以后，冲蚀率增长的趋势开始变得平缓；绕流速度对冲蚀率的影响呈指数关系,SiO2含量为10%时，复合材料的冲蚀速度指数n为1.87；冲蚀率随沙粒粒径的增大而增大；复合材料的冲蚀率较纯UHMWPE的冲蚀率降低了30%，只有45钢的冲蚀率的1/16；复合材料冲蚀表面存在挤压、隆起和唇片断裂的现象。

基于乘用车侧围部件模型的侧面碰撞仿真简化建模方法


伍广;李光耀;陈涛;高晖;

2009, 20(16): 0-1895.

摘要 ( )

PDF (2568KB) ( )

相关文章 | 计量指标

分析了侧面碰撞过程和碰撞结果评价标准；针对侧面碰撞仿真中有限元模型规模大、效率低的缺点，提出了一种缩小模型规模的新方法，即以侧围部件模型代替整车模型进行侧面碰撞仿真；证明了简化模型边界条件的稳健性。将该方法运用于某车型的侧面碰撞安全性设计，结果显示,该方法既可以保证分析精度，又可大幅度地提高计算效率，具有一定的工程实用价值。

基于最小二乘支持向量机的汽车ABS控制研究

郑太雄;李锐;蒋国英;杨勇;

2009, 20(16): 0-2015.

摘要 ( )

PDF (622KB) ( )

相关文章 | 计量指标

为使防抱死制动（ABS）更加智能，提出了一种基于最小二乘支持向量机（LS－SVM）的汽车防抱死制动控制方法。在分析道路试验数据的基础上，提出了以车轮速度峰值连线斜率估计车身速度的方法，进而计算车轮参考滑移率；在分析车辆模型的基础上，设计了基于车身减速度的路面辨识方法，提高了控制方法的适应性；以车轮参考滑移率和角加速度为输入，以控制信号为输出，设计了具有路面辨识能力的LS－SVM ABS控制系统，实现了基于支持向量机的控制。参照国家标准，在不同条件下进行道路试验，试验结果表明，该控制方法具有良好的制动效果和自适应性。

重卡双前桥转向摇臂机构的优化设计


古玉锋;方宗德;沈云波;

2009, 20(16): 0-1895.

摘要 ( )

PDF (1463KB) ( )

相关文章 | 计量指标

针对重卡双前桥转向摇臂机构传统单目标优化方法考虑因素的不足，提出了以二轴左轮转角误差最小、转向杆系与悬架运动的最大干涉量最小、左右转向力不均匀性最小为综合优化目标的多目标优化模型。车轮转角误差模型通过将摇臂机构拆分的方法得到，悬架与转向杆系的干涉模型通过建立转向直拉杆与悬架的空间运动模型得到，左右转向力不均匀性通过计算转向传动机构传动比得到。优化结果证明,多目标优化方法优于传统优化方法，有利于减小转向轮的磨损、改善车辆的操纵稳定性及转向轻便性。

当期目录