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2012年  31卷  第8期

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研究论文
基于技术系统进化法则的产品功能需求获取模型研究
李阳, 胡树根, 王耘, 宋小文
2012, 31(8): 1205-1210.
摘要:
为了获取用户的兴奋需求作为产品概念设计的目标,基于技术系统进化法则并结合KANO模型提出了产品功能需求获取模型。对产品进行成熟度判定和功能分析;对产品所有功能模块逐个进行进化分析,找寻基于进化法则的功能需求目标解;基于市场调研的结果对功能需求目标解进行功能需求隶属分析;确定兴奋需求作为产品概念设计的任务空间,满足用户的兴奋型需求。本模型能够系统的求解用户兴奋型功能需求,文末给出实例,验证了该模型的有效性和可行性。
异构PDM环境下基于虚拟PDM的产品结构数据交换方法
梁科山, 尚建忠, 曹玉君, 唐力
2012, 31(8): 1211-1217.
摘要:
数据交换是协同设计的关键技术之一,而产品结构数据更是协同企业之间重要的交互数据。在分析了目前解决数据交换问题研究现状的基础上,本文中提出了通过构建在通用PDM基础上的广义PDM系统——虚拟PDM(VirtualPDM),来解决企业间异构PDM系统中产品结构数据的交换问题。首先描述了基于STEP PDM Scheme和XML表达的产品结构的数据模型,给出了虚拟PDM的定义,提出了基于虚拟PDM的产品结构数据交换总体框架,分析了虚拟PDM系统的各组成部分,然后建立了基于J2EE的产品结构数据交换技术框架,最后描述了实现框架的系统配置、数据交换的时序和数据映射,以例程描述了查询与返回生成文件。通过系统所述的方法,成功实现了异构PDM之间产品数据的交换。
影响干涉配合高锁螺栓安装质量的因素分析
张彦昭, 曹增强, 邱建平, 郑鹏宇
2012, 31(8): 1218-1221.
摘要:
在航空制造领域,干涉配合连接是结构连接的一种常用的方法,采用干涉配合连接能成倍地提高接头疲劳强度。应力波安装是一种新的干涉配合紧固件安装方法,能比较容易地实现大干涉量紧固件的安装。本文中结合某型号飞机制造中干涉配合高锁螺栓的安装,并通过实验对影响高锁螺栓安装质量的因素进行了研究分析。研究发现选用过渡圆角较大、表面润滑质量较好的高锁螺栓并采用双枪两边同时加载的安装方式可获得较好的安装质量;夹层材料与紧固件强度相差较大时不适合采用较大干涉量的干涉配合。
基于广义预测PID的高速电梯水平振动主动控制研究
薛金莲, 冯永慧, 吴惠兴
2012, 31(8): 1222-1226.
摘要:
水平振动是影响高速电梯乘坐舒适性的一个关键因素,而导向系统是引起电梯水平振动的最主要原因之一。为了降低电梯的水平振动,以其中一个导靴作为研究对象,建立了1/4电梯轿厢水平振动模型,给出了系统x方向和y方向的微分方程和状态空间方程;并在此基础之上采用广义预测控制与PID相结合的策略,设计了广义预测PID控制器;最后用Matlab/Simulink进行了仿真分析。仿真研究结果表明:广义预测PID控制能有效降低电梯水平方向的振动,且抑制效果优于PID控制。
扭振减振器动态试验研究
徐红亮, 龚宪生, 廉超, 杨俊杰
2012, 31(8): 1227-1231.
摘要:
为研究扭振减振器的动态工作特性,以扭转疲劳试验机为试验平台,运用正/逆傅里叶变换法对获得的试验数据进行分析处理,得到了扭振减振器在不同频率、不同振幅下的动态工作特性曲线,在此基础上对减振器阻尼进行线性化处理。研究发现:减振器恢复扭矩与频率、振幅有关,具有典型的迟滞非线性特性,其阻尼系数与振幅、频率之间成复杂的曲面关系。
基于复杂加权网络的服务型制造网络分析
李冀, 莫蓉
2012, 31(8): 1232-1235.
摘要:
服务型制造是制造与服务相融合的新制造模式,企业通过相互提供服务来构成虚拟的企业制造联盟,这种服务关系形成了复杂的服务型制造网络。为了描述和分析联盟中的角色分配和服务关系,本文在分析企业与服务关系的基础上,定义和分析了服务型制造网络。通过采用复杂加权网络理论定义、计算、分析了该网络的节点强度、聚类系数等统计学特征,揭示了企业在面向服务的制造环境中的地位与相互关系,可为服务型制造网络的构建和管理、协同伙伴的寻求与分组等提供依据。最后通过一个实例进行了验证。
基于灰色系统的塔式起重机疲劳寿命预测方法研究
陶炎文, 贺利乐, 张宏伟, 王兴路
2012, 31(8): 1236-1240.
摘要:
由于塔机的疲劳寿命有很多不确定性因素的影响,笔者采用灰色系统模型进行塔机的疲劳寿命预测。运用GM(1,1)模型和GM(1,1)幂模型对QTZ630塔机起重臂实际工况载荷谱下的疲劳寿命进行预测,结果表明:传统的Miner方法预测误差达为43.7%;采用线性灰色GM(1,1)模型预测误差降到25.2%;而采用非线性灰色GM(1,1)幂模型预测误差降到23.2%。基于灰色预测的结果均偏向安全。说明灰色预测为塔机的疲劳寿命预测提供了一种途径,并具有较高的预测精度和可靠性,在塔机疲劳寿命预测领域有一定的应用前景。
航空发动机轴承腔气相速度场数值模拟
陈薄, 陈国定, 张永红, 孙恒超
2012, 31(8): 1241-1246.
摘要:
考虑轴承腔密封间隙和排气孔结构,以及气相介质状态方程条件下,利用CFX软件数值计算了典型航空发动机轴承腔结构的气相流场。探讨了密封间隙和排气孔结构存在以及考虑气相介质状态方程对气相介质流动的影响,以及转子转速、进气量、轴承腔的液力直径等工况和结构参数对气相介质流动状态的影响。计算结果表明:考虑密封进气和排气孔结构以及气相介质的状态方程对气相介质流动速度分布影响较大;气相介质无量纲切向速度沿着轴承腔径向方向减小,而无量纲径向速度和轴向速度沿着径向方向变化较为复杂;转子转速、密封进气量和轴承腔液力直径对无量纲速度分布影响也较大而且很复杂。与有关文献计算结果的对比验证了本文提出的计算方法的可靠性和正确性。
非调质钢48MnV磨削强化温度与强化效果的研究
李曙生, 肖冰, 苏宏华
2012, 31(8): 1247-1252.
摘要:
进行了利用磨削热替代高频感应热对微合金非调质钢48MnV试样表面强化,将磨削加工与表面强化复合为一体的可行性研究。给出了磨削强化温度预估数学模型;采用白刚玉砂轮在MMD7125平面磨床上进行了工艺试验,采用分块试件夹丝半人工热电偶测温技术获得了不同用量条件下的磨削强化温度变化曲线;利用HSX-1000型全自动显微硬度测试仪测定了磨削强化层的显微硬度;利用MM-6金相显微镜和数码相机拍摄了强化层的金相组织形貌照片,对强化机理进行了探讨。研究结果表明:预估温度与实测温度基本吻合,该模型可用于磨削强化温度的预估;通过磨削参数的优化,可以获得磨削强化所要求的温升速度、最高温度、温度作用时间和冷却速度;获得了与高频感应淬火相似的强化层组织,完全硬化区组织为细小针状马氏体;与高频感应淬火组织形成机理不同的是,由于磨削应力场的作用,完全硬化区表面层的马氏体组织比中间层细小。
一种新型2T2R并联机构的运动学分析
范彩霞, 刘宏昭
2012, 31(8): 1253-1256.
摘要:
分析一种新型的两移动两转动四自由度并联机构,该机构由两个RPU支链和两个SPS支链组成。首先基于李群理论计算机构的自由度和选取输入副,然后推导出动平台的位置、速度、加速度的正逆解析解。最后给出一数值算例,应用Matlab软件进行了运动学曲线分析,基于ADAMS软件对机构进行实体建模与运动学仿真,仿真结果与理论分析一致。
通风管道清洁机器人系统的研究
熊友, 白国振, 周全
2012, 31(8): 1257-1260.
摘要:
通过对大型超市及办公写字楼等场所的中央空调通风管壁的结构特点进行调研分析,设计了一款用于探测和清洗此类矩形管道的机器人。对机器人的行进机构和清洁毛刷的升降机构进行了选型,并对行进机构的转向和越障性进行了详细论述及分析,最后对清洁毛刷传动装置进行了优化设计。
基于数学形态学的振动信号降噪和解调方法研究
朱云博, 冯广斌, 孙华刚, 李顺德
2012, 31(8): 1261-1264.
摘要:
在齿轮箱的故障诊断中,为同时实现对齿轮故障信号的降噪和解调,依据数学形态学理论,设计了两种不同的形态运算:形态组合运算和形态差值运算。可根据信号处理的不同目的,实现含噪信号的降噪和调制信号的解调。对仿真信号和实测齿轮裂纹故障信号的分析结果表明:形态组合运算可抑制信号中的脉冲及随机噪声,提高信噪比,实现信号的降噪处理;而形态差值运算可提取信号中的调制脉冲,充分突出故障信号的冲击特征。
一种可用于飞行载荷测量的改进遗传算法
赵燕, 高尚, 张多源
2012, 31(8): 1265-1269.
摘要:
应变电桥选择直接决定着飞行载荷测量的精度。通过消除不相关应变电桥,给出了一种适用于飞行载荷测量应变电桥选择的改进遗传算法。通过和穷尽搜索法及传统遗传算法的比较,分析了该改进遗传算法的性能,并将该算法应用于某起落架载荷测量。结果表明:该改进遗传算法可获得具有可接受精度及较小不相关性的高质量载荷方程。
基于杆组特征值判别和创新机构的拓扑图方法
孙亮波, 孔建益, 廖汉元, 侯宇, 李佳
2012, 31(8): 1270-1273.
摘要:
分析了机构型综合的方法,用数值计算方法推导出杆组中运动副数、多元连杆数、环路数、外运动副数之间的关系和计算公式,并分析列出了2,4,6,8构件杆组的特征值。基于杆组的特征值,提出了一种新的机构拓扑图绘制方法,应用该方法对机构进行变换,可方便地获得大量具有相同特征值的杆组异构体,为基于杆组的平面机构型综合提供了一种新的方法。使用杆组特征值,可快速对机构进行识别和创新,通过一个实例验证该方法的有效性和正确性。
基于遗传算法和BP神经网络的离心泵性能预测
朱艳姝, 朱石沙, 朱大洲, 王成
2012, 31(8): 1274-1279.
摘要:
离心泵内实际流动规律难以完全掌握,因此目前离心泵的设计仍然处在经验与理论半结合的程度,且预测准确度不理想。本文中提出了一种新的离心泵性能预测模型,采用遗传算法(GA)与BP神经网络相结合,对离心泵相关性能参数的优化设计方法进行研究。使用遗传算法优化神经网络的权值和阈值,然后用BP算法训练网络,避免了单独使用BP神经网络训练时易于陷入局部极小值的问题。引用具有代表性的一些离心泵性能相关数据作为新模型的训练样本,结果表明基于遗传算法来优化BP神经网络的参数,模型的收敛速度加快,训练精度较高。
抛物线直梁复合型柔性铰链刚度计算与分析
任宁, 欧开良, 王长路, 周峰
2012, 31(8): 1280-1284.
摘要:
提出了一种新型抛物线直梁复合型柔性铰链,以卡氏第二定理和微积分的相关知识为基础,推导了其弯曲刚度和拉伸/压缩刚度计算公式。为验证所推导刚度公式的正确性,采用变截面梁单元建立该型柔性铰链的有限元模型进行数值模拟,计算分析该型柔性铰链的刚度。分析抛物线直梁复合型柔性铰链的结构参数对其刚度性能的影响,并与倒圆角直梁型柔性铰链进行比较,结果表明抛物线直梁复合型柔性铰链的转动能力、对载荷的敏感性均次于倒圆角直梁型柔性铰链。
用于平面喷涂机的两种二自由度并联机构动力学分析与比较
邓嘉鸣, 何辉辉
2012, 31(8): 1285-1289.
摘要:
提出了两种可用作平面喷涂机执行机构的二自由度并联机构,采用拉格朗日法建立了两机构的动力学模型,推导了机构动力学方程;运用Matlab软件仿真得出两机构末端执行点(可作为喷枪位置)沿圆和椭圆轨迹运动时机构主动构件驱动力的变化规律。
基于刚柔耦合的摊铺机熨平板横向振幅不均匀性研究
罗丹, 冯忠绪, 王晓云
2012, 31(8): 1290-1294.
摘要:
摊铺机熨平板沿长度方向各点振幅不一致将影响路面的横向平整度。为了研究沥青混凝土摊铺机熨平板横向振幅的不均匀性,将熨平板作为柔性体,建立了摊铺机压实系统的刚柔耦合动力学模型;柔性体的动力学方程用有限元列式表示,推导刚柔耦合系统的动力学控制方程;通过Wilson-θ方法求解并进行数值仿真,研究了熨平板的振动加速度和振幅沿其长度方向的分布规律,以及振捣、振动频率对不均匀性的影响;对摊铺机样机进行了试验研究,论证了理论分析的结果。结果表明:将熨平板作为柔性体与其实际振动情况相符;可通过优化配置各段振捣梁质量、各段熨平板上振动器偏心轴的质量及偏心距,降低熨平板横向振动的不均匀性。
基于神经网络与遗传算法的移动硬盘耐撞性能多目标优化设计
杨书仪, 刘德顺, 赵继云
2012, 31(8): 1295-1300.
摘要:
针对移动硬盘复杂的内部结构,遵循质量等效原则,建立有限元模型,结合均匀设计试验方法,进行移动硬盘跌落冲击有限元仿真。将试验数据作为训练样本,建立移动硬盘传动臂厚度、悬臂厚度及枢轴轴承刚度与磁盘接触面应力、磁头与磁盘间距之间的BP神经网络,运用遗传算法对移动硬盘结构参数进行多目标优化。研究表明:在考虑耐撞性能方面,运用该方法建立的设计变量与跌落冲击响应的非线性映射关系,对移动硬盘的关键零件参数设计具有理论指导意义。
吸附式对转压气机不同数值模拟方法的对比研究
黄建, 刘波, 曹志远, 王雷
2012, 31(8): 1301-1305,1310.
摘要:
针对压气机叶片在非设计工况下经常出现的附面层分离状况,通过在转子二叶顶端壁开槽吸气,采用实体槽和源项添加两种数值方法对某双级对转压气机进行吸附式数值模拟,对比分析吸气前后压气机性能特性和内部流场。结果表明:吸除转子叶顶端壁低能流体可以使压气机压比和效率在各流量下得到提高,压比提高约1.25%,效率最大提升近2%;流动分析发现转子二叶顶出口气流角减小,进而减小出口导叶攻角,叶顶区域流动得到显著改善;对比两种数值模拟方法,源项添加数值方法预测压比方面与实体槽接近,而预测效率方面偏大,原因在于实体槽法考虑了槽结构引起的附加损失。
星载天线展开机构蜗杆传动副对不同装配误差的敏感性研究
王波, 雷艳妮, 刘翔勇
2012, 31(8): 1306-1310.
摘要:
蜗杆传动副是某星载天线展开机构驱动链路的末级传动副,在天线展开过程中承受的负载最大,其可靠性是决定整个天线展开成败的关键,之前在地面试验中曾多次发生齿面异常磨损的现象。为了通过控制装配误差降低蜗杆传动副的接触应力,提高产品工作可靠性,开展了装配误差对蜗杆传递副齿面接触应力的敏感性研究。首先建立了蜗杆传动副的三维多齿接触有限元模型,然后依据中心距偏差、中间平面偏差和轴交角偏差3种安装误差值进行了分工况处理,形成5种工况;最后对5种工况下的接触应力进行了分析,得出轴交角安装误差对蜗杆传动的接触应力影响最为严重的结论。
一种斜齿轮成形磨砂轮截形精确求解算法
夏政, 黄筱调, 袁鸿
2012, 31(8): 1311-1314.
摘要:
根据斜齿轮成形磨削中砂轮与齿轮的运动关系建立坐标系,建立包括齿根过渡螺旋曲面、渐开螺旋曲面及齿顶过渡螺旋曲面的渐开线斜齿轮全齿面成形磨削的数学模型。根据啮合原理推导成形砂轮与齿轮齿面的接触条件方程式,得出斜齿轮全齿成形磨砂轮的精确截形。编制斜齿轮成形磨削砂轮精确截形求解的算法程序,给出算法程序计算实例。
基于IMF和粗糙度特征的发动机振动信号分析
吴娅辉, 李新良, 张大治, 洪宝林
2012, 31(8): 1315-1319.
摘要:
航空发动机振动信号为典型的非平稳信号,包含了多种振源振动信息和大量的噪声分量。通过对航空发动机振动信号进行Hilbert-Huang变换,将复杂信号分解为代表不同物理意义的单分量固有模态函数(intrinsic mode functions,IMF),然后对每一个IMF信号提取广义粗糙度特征实现对振动信号的描述。由于各IMF分量的能量百分比大小表征了该分量信号的有效性,使用提取的能量百分比对各分量下的广义粗糙度特征进行加权,最后得到了对发动机振动信号进行描述的能量加权广义粗糙度特征。通过对航空发动机实际试车采集的碰摩振动信号和正常工况下信号的实验分析可以看出,两种情况下信号特征具有明显不同,说明该特征可以有效地对振动信号进行描述。
斜齿轮成形磨削接触线优化研究
郭二廓, 黄筱调, 袁鸿, 方成刚
2012, 31(8): 1320-1324.
摘要:
针对成形磨削斜齿轮中接触线对磨削不平衡力、磨削加工效率以及导程修整的影响,根据成形磨削啮合原理求出砂轮与齿面之间的接触线,通过对接触线性质的分析,得到砂轮安装偏转角的变化对接触线的影响规律。基于加权平方和的优化方法,对影响接触线变化的砂轮参数进行了优化,并设计出模拟仿真程序,可用于对接触线的优化调整。较传统的砂轮安装偏转角经验取值法,本文优化结果更加精确可靠。
拖拉机转动惯量测量及误差分析
聂信天, 史庆春, 顾浩, 朱思洪
2012, 31(8): 1325-1328.
摘要:
根据拖拉机的结构特点,构建了拖拉机转动惯量测量系统,建立了简化数学模型,设计了测量转动惯量的半框架。采用Pro/E软件精确获得测量用半框架的转动惯量,一次安装完成了拖拉机俯仰和侧倾转动惯量的测量,提高了测量精度。CF650型拖拉机转动惯量测量为例,对本文中所提出的测量方法进行了试验和误差分析,结果显示其转动惯量的相对误差小于3.10%,表明该方法的测量精度能满足工程要求。
六轴四联动数控系统曲面加工可行性分析
吴广领, 张秋菊
2012, 31(8): 1329-1333.
摘要:
对用六轴四联动数控系统代替六轴联动数控系统的可行性进行研究。首先运用D-H法对各轴运动变量进行求解并探讨C轴运动变量求解方法。分别对机床各轴作为随动轴引起的误差进行计算,分析和评估。确定了随动轴和联动轴配合运动方案。对六轴四联动数控砂带抛磨机床产生的加工误差进行了处理。最后运用间接法比较加工效率在误差处理前后的变化程度。结论证实在加工效率允许范围内用六轴四联动数控系统代替六轴联动数控系统抛磨曲面是可行的。
多层混合规划和Agent在生产调度中的应用
乔东平, 马军, 杨建军
2012, 31(8): 1334-1340.
摘要:
航空制造企业生产系统的不稳定、非平衡性增加了生产调度的复杂性,应用多层混合规划和Agent实现生产调度系统,提出了虚拟动态管理单元和基于其形成的车间控制结构,将时间等各种因素转化为成本因素,建立了多层混合规划的生产调度模型,给出了生产调度过程中的任务分配过程以及任务分配过程中应用的一些规则。将生产调度中的实体映射为Agent,并基于JADE(javaagent development framework)给出系统实现,针对某航空制造企业车间生产调度进行了应用,给出了系统运行中的几个重要参数的取值范围,验证了方法的有效性。
基于第一阶模态轴向位移差变化率的轧辊裂纹判断方法研究
方治华, 杜晓旭, 岳鹏飞
2012, 31(8): 1341-1343.
摘要:
基于空间振动模态的特点,提出了模态轴向位移差变化率参数,用于轧辊的裂纹识别。通过建立无裂纹、含表面裂纹和含内部裂纹轧辊的三维有限元模型,计算轧辊的位移模态。通过提取轧辊表面一条母线上的第一阶模态的轴向位移分量,分析了含表面裂纹和内部裂纹的轧辊的第一阶模态轴向位移差变化率随裂纹位置和深度的变化规律。结果表明:在裂纹位置第一阶模态轴向位移差变化率会出现突变尖峰,且随着裂纹深度的增大,突变值也增大。因此,用第一阶模态轴向位移差变化率识别轧辊的裂纹损伤是可行的。
基于Kane方法的双臂空间机器人动力学分析
殷志锋, 葛新锋
2012, 31(8): 1344-1348.
摘要:
机器人的动力学分析作为机器人设计和控制的中间桥梁,其独特的动力学特性和控制特征非常重要。本文系统研究了双臂空间机器人系统的拓扑结构、运动学及动力学特征,并基于Kane-Huston方法和旋量理论建立了双臂空间机器人系统动力学模型。算例表明,对于给定的运动参数,采用所建立的模型,可以求出双臂空间机器人各组成部分的瞬时运动,反之亦然。仿真结果表明,本文中基于旋量理论的Kane-Huston方法建立的双臂空间机器人系统动力学模型是符合实际的。
喷丸强化对TC4钛合金表面完整性及疲劳性能的影响
夏明莉, 刘道新, 杜东兴, 李瑞鸿, 张炜, 乔明杰, 张晓化
2012, 31(8): 1349-1353,1358.
摘要:
为了探讨喷丸强化对钛合金表面完整性及其疲劳行为的影响规律,采用扫描电子显微镜(SEM)、表面粗糙度仪、金相显微镜、显微硬度计及X射线应力测试仪等,分析了喷丸处理的TC4钛合金表面形态特征、表面粗糙度、表层金相组织、表层硬度以及表层残余应力分布,采用微机控制高频疲劳试验机评价了喷丸强化对TC4钛合金疲劳抗力的影响,探讨了喷丸试样表面完整性与疲劳抗力的内在联系及作用机制。结果表明:采用合理的喷丸强化工艺能够显著提高TC4钛合金的拉-拉疲劳抗力,以强度0.10 mmA~0.15 mmA、覆盖率100%的条件喷丸处理TC4钛合金,能够使其疲劳极限提高14.5%。然而,过高强度(0.15 mmA~0.20 mmA)的喷丸处理,并不能达到显著提高TC4钛合金疲劳抗力的目的。喷丸强化对TC4钛合金疲劳行为的影响归于喷丸对其表面完整性的影响,当喷丸引入的表面残余压应力及组织强化因素为主导时,钛合金疲劳抗力能够得到显著地提高。
两平面二次曲线不变量的定义、几何解释及计算方法
张政武
2012, 31(8): 1354-1358.
摘要:
从实际计算的角度出发,研究了两平面二次曲线射影不变量,并对其进行了相应的几何解释,提出了相应的计算方法。首先从两二次型的不变量推导出两平面二次曲线的射影不变量,接着利用两平面二次曲线的共自极三角形给出了两平面二次曲线不变量的几何解释及计算方法。在此基础上,通过举例分析和实验验证,证明文中所给公式的正确性。
基于支持向量机的小样本威布尔可靠性分析
张新锋, 赵彦, 王生昌, 王书振
2012, 31(8): 1359-1362,1368.
摘要:
在传统的威布尔可靠性分析基础上,提出了基于支持向量机的威布尔可靠性分析方法,采用编程的方式绘制了威布尔概率纸,通过程序化的方式分析估计威布尔概率参数,进行可靠性寿命分析,并对比分析了基于支持向量机和传统的威布尔可靠性分析的效果。实例分析结果显示,在威布尔可靠性分析中,支持向量机的拟合精度较好,可作为威布尔可靠性分析的一种新方法,特别适用于小样本的情况。
基于有限元法的高速平面凸轮机构动力学分析
魏展, 金国光, 畅博彦, 梁栋
2012, 31(8): 1363-1368.
摘要:
基于有限元法,建立了凸轮机构的动力学模型。对该模型进行了运动学分析、并依据Kane方程建立了高速凸轮机构柔性构件的模态坐标下的动力学方程。利用该模型及模态坐标与物理坐标的转换关系,对某织机凸轮开口装置L形摆杆进行动力学仿真研究。计算得到的摆杆末端位移、速度和加速度响应曲线表明,有限元法是进行高速凸轮机构分析,尤其是非直杆和形状复杂从动件的高速凸轮机构动力学分析的一种有效方法。
基于轨迹规划方法的单连杆柔性臂振动抑制
李光, 刘领化
2012, 31(8): 1369-1372,1376.
摘要:
提出了一种以抑制柔性连杆振动控制为目标的运动轨迹规划策略。针对柔性连杆线性化的一阶模态动力学方程,考虑连杆端点振动的零初始条件和零残余振动的终止条件,分段设计连杆端点的振动曲线,之后根据分段函数连接点的约束条件,得到以抑制连杆端点残余振动为目标的连杆刚性转角的加速—匀速—减速三段式运动轨迹。采用PD控制器获得柔性连杆系统的控制输入力矩。数值仿真验证了提出的方法的正确性。
大型单闸板防喷阀阀体结构拓扑优化方法研究
薄纪康, 吴敏
2012, 31(8): 1373-1376.
摘要:
为提高大型单闸板防喷阀阀体结构的加工经济性和设计合理性,研究了防喷阀阀体结构拓扑优化方法。首先,分析了防喷阀工作原理和工作特性,提出了防喷阀阀体结构拓扑优化的要求;其次,建立了阀体结构拓扑优化的流程和相关的目标函数,进行了目标函数的灵敏度分析;最后,针对实际的阀体结构进行了拓扑优化,以实际的算例说明所提方法的有效性。拓扑优化结果表明:优化后的防喷阀阀体结构节省了16.8%的材料,在承载力学特性和经济性方面均有提高。