2014, 42(23):1-4. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.001
摘要:在热误差建模中,温度测点的优化选择至关重要。提出了运用相关性方法,分析测点温度与主轴热漂移之间的关系,找到相关性较高的测点位置,实现温度布点的优化选择。在此基础上采用模拟退火遗传算法(GSA)优化BP神经网络的方法建立热误差模型,并通过实验验证。结果表明:优化的热误差模型能够跳出局部最优而达到全局最优解,得到的误差模型拟合值更加接近实测误差值;基于GSA优化的BP网络模型较传统的神经网络模型有较高的精度及更强鲁棒性。
2014, 42(23):5-8. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.002
摘要:针对电火花线切割加工机制的不确定性,工艺参数与工艺指标具有高度非线性关系;设计正交实验,分析脉宽、占空比、加工电流、丝速和跟踪系数对SKD11材料去除率(MRR)的影响;分别建立逐次广义回归模型(GRM)和灰色预测模型(GFM),并对两个模型进行实验验证和比较,寻求出最佳的工艺参数。验证实验表明,所建立的灰色预测模型(GFM)能够对实际加工的材料去除率(MRR)进行精确的预测。
2014, 42(23):9-13. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.003
摘要:巷道轮式液压动车组(简称动车组)是在分体式连采机搬运车技术基础上研制的井下大型采煤设备辅助运输平台,具有高速度、高效率、超运力的优点。针对巷道中对车辆转向的苛刻要求,提出了整车转向协调控制策略,对该控制策略中直行偏差消除、转向过程轨迹跟踪控制方法及整车可通过性进行研究。该控制策略为多节独立转向车组的研发提供了理论依据,对工程实践具有指导意义。
2014, 42(23):14-16. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.004
摘要:转子各向同性的理论无法解释许多不平衡相关的振动现象,基于转子系统中刚度和阻尼各向异性的特点,建立了具有非线性刚度和阻尼的转子系统动力学模型,并用四阶龙格-库塔方法求解系统的不平衡响应。研究了在不同的非线性刚度系数下,两个垂直方向上刚度的变化对全矢谱参数的影响。结果表明:在恒定转速下,刚度变化对振矢、振矢比、矢相位有较强的规律性影响。该结论为全矢谱技术在非线性因素下的应用提供了理论参考。
2014, 42(23):17-19. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.005
摘要:针对实际开关电磁阀定位系统设计过程中,定位误差、定位冲击和震荡等定位效果难以预测的问题,基于AMESim对一个实际定位系统建立了控制模型并进行了仿真分析。研究表明:定位系统的负载速度和质量、定位开关和控制继电器的切换时间可以较好地预测和补偿,属于定位系统的“硬量”;开关电磁阀的响应时间和油液压缩性是影响定位系统动态过程的主要因素,其变化范围受多因素影响,不易控制,属于定位系统的“软量”;对于负载质量为5 000 kg、运动速度为0.2 m/s、负载定位行程为1 200 mm、油液弹性模量为1 700 MPa的定位系统,当其他因素不变,开关电磁阀的响应时间从10 ms到100 ms变化时,定位误差从11.8 mm 上升为19.8 mm,定位冲击从2.8 mm增加到4 mm。
2014, 42(23):20-24. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.006
摘要:针对在产品族结构为适应出现的多样化需求过程中选择和改进零件的问题,提出了面向产品族演化的零件选择方法。分别分析了零件的通用性(C)、零件对性能的敏感度(S)和零件对新出现市场需求特征的匹配度(M);定义和建立了产品族零件CSM耦合空间模型,基于模糊C均值(FCM)聚类方法对CSM耦合空间中的零件进行聚类并计算各聚类中心的当量距离。在此基础上,分析确定各类零件等级,将满足阈值条件的类型确定为零件选择域并确定零件的改进创新对象。最后以轮式装载机工作装置产品族零件选择为例,验证了该方法的有效性。
2014, 42(23):25-29. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.007
摘要:在全面分析氮爆室液压破碎锤工作原理的基础上,建立了破碎锤的非线性数学模型,并利用DSHplus搭建了液压破碎锤的液压系统模型。参考破碎锤厂家提供的参数,对模型的参数进行了设置。结果表明:通过仿真获得的结果与实车测试所得的结果的各项参数的误差均在10%以内,证明所建立的仿真模型是正确的。
2014, 42(23):30-33. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.008
摘要:针对大型液压机等液压系统的多液压缸同步运动问题,提出了使用HNC实现精确同步控制的解决方案。阐述了液压实验台控制原理以及系统硬件、软件构成。该系统实现液压实验平台的正常运行,分析了实验所得数据。实验结果表明HNC在液压控制系统中应用精度很高。
2014, 42(23):34-37. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.009
摘要:为全面准确地评价高档数控机床的性能,需要在准静态精度评价的基础上增加动态性能方面的评价。根据零件高质量、高效率加工要求的特点,提出高档数控机床动态性能评价体系;从时域和频域两个方面确定具体评价指标,并应用模糊综合法建立动态性能量化评价模型;以3台大型铣齿机床动态性能的评价为例,验证了所提方法的可行性。分析表明,该方法能有效弥补机床传统评价方法的不足。
2014, 42(23):38-41. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.010
摘要:通过建立高精密数控立式静压圆台磨床的有限元模型,进行了磨床的热源分析及计算,并采用ANSYS Workbench进行了有限元温度场分析求解,得到了立式磨床的温度分布。进而搭建了机床温升实验平台,进行了卧磨头磨削平面时的机床温升实验。通过对有限元理论分析求解与实验结果对比,证明了有限元分析模型及方法的可靠性,为磨床的结构优化及误差补偿提供了依据。
2014, 42(23):42-45. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.011
摘要:随着当今社会能源危机和环境污染问题的日益严重,绿色制造技术就显得尤为重要。而在制造业中切削速度的选择是绿色制造的一大关键,传统制造业中切削速度的选择往往是依靠经验判断或者是查阅手册,这显然达不到绿色制造的要求。为了更合理地选择切削速度,建立以加工时间、生产成本、能源消耗以及刀具耐用度为指标的切削速度优化数学模型。采用层次分析法和灰色关联分析法相结合的方法对模型进行求解,这种方法可以更有效和准确地对切削速度进行选择。
2014, 42(23):46-50. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.012
摘要:以中厚板全液压矫直机为控制对象,重点研究了4个AGC液压缸在不同工况下的协同作业性能。建立了液压滚切剪电液伺服系统的数学模型;针对全液压矫直机四回路电液伺服协同控制系统的非线性、时变、易受负载扰动等特点,选择模糊神经网络控制算法,提出了基于模糊神经网络控制器与偏差耦合控制结构相结合的四回路电液伺服协同控制方案,完成了4个AGC控制回路之间的存在系统耦合误差动态补偿;现场实验表明,该控制算法稳定性能高,收敛速度快;使用该方案之后,控制系统具有很好的协同控制精度,能够较好地实现全液压矫直机4个AGC液压缸协同跟踪控制。
2014, 42(23):51-54. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.013
摘要:为减小磁悬浮飞轮整机的体积质量和降低发射成本,提出了一种基于锥面锁紧和摩擦自锁的可重复内锁紧机构,并介绍了其结构、工作原理。根据发射振动条件对锁紧机构进行静力学分析,得到锁紧机构各项锁紧参数。在此基础上,通过选择锁台位置和锥面约束面积,采用有限元法对锁紧状态下的飞轮转子进行动力学模态计算。根据设计结果研制了一套锁紧机构,并通过正弦扫频振动和随机振动模拟卫星发射振动工况,检验锁紧机构对磁悬浮飞轮系统的保护效果。结果显示,振动试验中飞轮系统无明显共振发生,飞轮定、转子间最大相对振动位移为30 μm,远小于飞轮保护间隙200 μm,表明锁紧机构能够对飞轮系统实施有效保护。
2014, 42(23):55-59. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.014
摘要:海洋波浪能分布广、储量大、能流密度高,属于清洁可再生的优质能源,但由于波浪能输入功率不稳定且传动系统输入与输出功率的耦合等问题限制了其应用。分析了海洋波浪换能技术的特点和需求,提出一种基于液压传动的换能装置系统传动方案,该方案应用液压变压器的原理通过对变压网络到恒压网络的转换,实现了传动系统输入与输出的功率解耦,同时并联大容量蓄能器吸收系统中的压力和流量脉动,从而得到系统不同工况下的平稳、恒速输出。建立了该传动系统的数学模型并进行了仿真研究,结果表明:该系统可以为实现海洋波浪换能装置恒频、稳压的发电要求提供一种可能。
2014, 42(23):60-64. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.015
摘要:在分析自动变速器先导式换挡电磁阀工作特性、工作原理的基础上,对电磁阀的具体结构参数进行了设计计算,并建立了换挡电磁阀的AMESim仿真模型。仿真结果表明,根据所设计的换挡电磁阀得到的离合器压力变化曲线符合离合器接合过程压力变化规律,研究结果为自动变速器换挡控制奠定了基础。
2014, 42(23):65-70. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.016
摘要:基于多体系统运动学理论,分析了多轴机床的拓扑结构关系及各个运动轴的误差项元素,建立了多轴机床运动空间的几何误差模型。基于Labview开发了误差补偿平台,进行了误差补偿试验。通过对比补偿前后各轴线性定位误差和补偿前后的数控加工代码,验证了所建立的误差模型的正确性,且该补偿方法是可行的。
2014, 42(23):71-74. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.017
摘要:通过对钛合金TA15进行高速铣削试验,研究了切削参数对表面形貌及微观组织的影响规律;提出了采用有限元仿真铣削工件表面的位移大小,把表面的轮廓算数平均偏差作为表面粗糙度评定参数的方法。结果表明:在试验参数范围内,主轴转速和轴向切深对表面粗糙度和表面形貌的影响比较显著,主轴转速对微观组织的影响不明显;切屑区最高温度出现在距离刀尖001~003 mm的刀-屑接触处, 在主轴转速为9 500 r/min时,温度有所下降,并且表面加工质量最好。仿真结果与试验结果基本一致,表明了该仿真方法的正确性及有效性。
2014, 42(23):75-78. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.018
摘要:针对船舶管系频繁的调泵、调阀等常规操作极易引发泄漏检测系统误报警这一问题,采用适于小样本数据集处理的支持向量机(SVM)从管系多种工况中识别泄漏。使用具备局部和全局最优解搜索能力的人工蜂群算法(ABC)优化SVM参数,避免陷入局部最优解,提高识别正确率。通过小波分析提取工况特征向量,设计和组建人工蜂群优化支持向量机(ABCSVM)分类器,实现了泄漏识别。与BP神经网络等常用算法比较,ABCSVM算法具有更高的泄漏识别正确率和适应性。
2014, 42(23):79-83. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.019
摘要:针对目前普通摆动气缸不能实现行程中任意点准确定位的问题,研制了摆动伺服气缸。构建摆动伺服气缸控制子系统,对摆动伺服气缸控制特性进行分析,研究利用BP神经网络对阻尼角度进行预测,为有效抑制定位过程中的扰动实现精确定位,提出阻尼角度动态补偿的定位控制策略。对摆动伺服气缸性能试验结果表明:在采用阻尼角度动态补偿的定位控制策略下摆动伺服气缸既保持气压传动高速特性又实现行程范围内任意位置的快速、精确定位,实验表明阻尼定位均能在0.15 s内实现,且过程平稳无速度突变,实际位移无超调和震荡,定位误差在±1.0°以内。
2014, 42(23):84-86. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.020
摘要:根据对电火花加工原理以及进给系统的分析,可知放电间隙是影响微小孔加工质量的重要因素,可靠地控制放电间隙是提高微小孔加工质量和效率的关键。为了更好地控制放电间隙,分析放电间隙的控制规律,应用模糊理论,设计了电火花加工控制系统的模糊控制器。并运用李雅普诺夫稳定性理论,对控制系统的稳定性进行了分析,并进行了验证。结果表明:该系统是稳定性且可行的。
2014, 42(23):87-89. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.021
摘要:介绍了一种新型的三自由度纯转动并联机构,进行了结构设计,分析了机构的运动反解和影响机构运动空间的总体约束条件。采用动平台单位法向量的终点能够到达的区域来表示机构的运动空间。以某实际尺寸为例,借助MATLAB以图形方式表示出机构的运动空间,计算出机构的最大旋转角。分析关键因素对机构运动空间及最大旋转角的影响,结果表明:当高度处于使初始杆长在中间位置,动、静平台外接圆半径相差不大时,机构具有较大的旋转角及运动空间。
2014, 42(23):90-92. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.022
摘要:根据某钢厂AGC液压缸测试试验台的需要,设计了AGC测试缸加载机架和液压控制系统。利用传递函数方法建立了液压控制系统模型,得到了系统开环伯德图。根据设计的液压控制系统计算了相关参数,在有负载干扰的情况下得到了系统的阶跃响应曲线和20 Hz下的正弦响应曲线。结果证明加载控制系统能满足AGC液压缸动态试验20 Hz的响应要求。
2014, 42(23):93-96. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.023
摘要:为了提高数控机床的定位精度,保证加工工件质量,需辨识影响机床精度的误差源并对误差进行补偿。论述了利用激光干涉仪对数控车床定位精度进行检测的原理,建立了检测数据处理的数学模型,确定了定位精度误差补偿方法,结合具体的数控车床实例进行了定位精度的检测与分析,根据分析结果实现了反向间隙误差与丝杠螺距误差补偿,最后对定位精度的补偿效果进行了评价。实际应用结果表明:该定位精度检测及补偿方法具有可行性,数控车床的定位精度得到了显著地提高。
2014, 42(23):97-99. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.024
摘要:通过对国产陶瓷结合剂CBN砂轮磨削45淬硬钢的试验,研究了磨削参数对CBN砂轮磨损与磨削比的影响规律,获得了磨削参数的最优水平,并建立磨损与磨削比的经验公式,探讨了冷却液流量对磨损与磨削比的影响规律。
2014, 42(23):100-105. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.025
摘要:出于工程实际需要,基于实物逆向工程技术,借鉴已有的相关研究成果,研究了渐开线圆柱斜齿轮基本参数的反求途径和方法。主要思路为以能否反求出基圆半径来判定齿轮的齿廓线是否为渐开线;在明确为渐开线齿廓的前提下,依据扫描点云并借助逆向三维软件及其数字化测量功能来获取齿轮的端面信息及齿全高、顶圆、根圆和公法线等主要几何尺寸;进而依据齿轮啮合理论、测量技术理论逐步反求出齿轮的模数、压力角、齿制系数螺旋角等参数。并通过来源于工程实际的一配对斜圆柱齿轮的反求实例给出了其参数提取的主要方法及过程,以验证文中方法的可行性。在点云和反求齿轮类型、几何量测量方法及可操作性、编程处理工具的易用性等方面不同于主要参考文献[1-2]所述的两种参数反求方法,但具有二者的优点。
2014, 42(23):106-109. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.026
摘要:以立式数控铣床主轴-刀柄和刀柄-刀具结合面为研究对象,结合Timoshenko梁理论、传递矩阵法,柔度耦合子结构分析RCSA和改进型粒子群优化算法PSO,提出了一种固定结合面参数辨识模型。研究分析表明:该模型采用基于Timoshenko梁理论的传递矩阵法计算刀柄和刀具端点频响函数,避免了复杂的模态分析带来的模态误差,计算精度高;局部搜索与PSO算法相结合的优化算法兼顾PSO强大的全局搜索能力和局部搜索算法的局域搜索能力,能更容易找到全局最优解,实现主轴-刀柄和刀柄-刀具结合面参数的高精度辨识。
2014, 42(23):110-114. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.027
摘要:以重型串联式液压混合动力汽车为研究对象,提出了基于规则的能量管理策略,并对整车设计了4种工作模式。搭建了其Matlab/Simulink整车仿真模型,对液压混合动力车辆总需求功率、发动机功率、液压系统回收功率、蓄能器流量、SOC(State of Charge)等参数进行了仿真,分析对比了传统汽车和液压混合动力汽车发动机扭矩工作点。仿真结果表明:液压混合动力汽车发动机和液压系统提供的功率可以满足总需求功率要求,其燃油经济性显著提高,SOC保持在合理范围内,发动机工作平稳,所设计的能量管理策略可靠有效。
2014, 42(23):115-118. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.028
摘要:为了实现超磁致伸缩电液伺服阀的快速、准确控制,论述了基于PWM控制的超磁致伸缩电液伺服阀的基本结构和工作原理,设计了基于PicoScope2203数字示波器和STC89C51单片机的超磁致伸缩材料电液伺服阀驱动机构的控制系统。结果表明:该控制系统具有控制精度高、控制迅速、集成度高、操作便捷等特点。
2014, 42(23):119-121. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.029
摘要:一般的六自由度液压并联机器人的正解算法十分复杂。为此,针对6-3型并联液压机器人正运动学提出了快速的数值解法;采用数值方法对此6-3并联机器人的工作空间进行了分析;对液压并联机器人进行优化设计,并设计了一种新型的复合虎克铰,该结构较之传统的球铰具有转动范围大、使用寿命长、易维护等优势。
2014, 42(23):122-126. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.030
摘要:采用非线性有限元法对经冷轧成型无缝钢管的液压缸筒承载能力进行了研究,目的在于定量分析冷轧钢管残余应力对液压缸承载能力的影响。对冷轧钢管成型过程进行了研究,获得了冷轧钢管脱模后的残余应力,在此基础上,在脱模后钢管的内表面施加内压模拟工作时的液压缸,获得残余应力和工作应力共同作用的应力场。计算了无残余应力缸筒在内压作用下的应力分布,并对有无残余应力液压缸筒的承载能力进行了比较。结果表明:初应力的存在改变了液压缸筒等效应力的大小和分布方式,最大等效应力是无初应力时的3倍,初应力降低了液压缸筒的承载能力,用冷轧钢管作液压缸筒应该首先进行热处理消除初应力。
2014, 42(23):127-130. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.031
摘要:针对某特定型号的迷宫式调节阀,用SolidWorks建立其三维实体模型,通过布尔操作取其内部流场作为研究对象。应用CFX方法对调节阀内部流体流动特性进行仿真,得到该阀内流场流动的三维可视化结果。根据仿真结果分析迷宫式调节阀内部流场的流动特性,得到在阀芯不同开度下该阀的理想流量特性曲线以及相同开度下压差和质量流量之间的关系曲线,为后续研究新的阀门、阀门故障诊断以及阀门流场优化等研究提供很重要的参考。
赵晶晶 , 覃寿同 , 林强 , 王栋 , 张银霞 , 李松涛 , 段闪闪 , 李荣鑫
2014, 42(23):131-133. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.032
摘要:以淬硬钢65Mn为原料,采用有限元分析软件Deform-3D构建了硬态切削加工模型。模拟了不同切削速度下淬硬钢65Mn的车削加工过程,对车削加工的切削力、温度随切削速度的提高的变化以及工件表面应力变化的仿真结果给出了分析,为实现工艺参数的优化提供了指导。结果表明:硬态切削加工3个切削力中径向力Fy最大,第二变形区的切削温度较高,硬态切削加工过程中工件表面应力呈现拉压交替变换且最终表现为压应力。
2014, 42(23):134-136. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.033
摘要:取消液压破碎锤的高压蓄能器已经成为一种趋势。在无高压蓄能器的液压破碎锤中,进油高压胶管起到了高压蓄能器的作用。为了研究进油高压胶管对液压破碎锤工作性能的影响,提高液压破碎锤的使用寿命,对进油高压胶管的数学模型进行了分析,利用AMESim软件中的管道模型和液压元件设计库,搭建液压破碎锤的仿真模型,对进油高压胶管在液压破碎锤工作时的作用进行仿真分析。仿真结果表明:进油高压胶管是液压破碎锤前腔压力产生波动的原因之一,进油高压胶管的长度和内径对液压破碎锤的工作性能均有影响。
2014, 42(23):137-139. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.034
摘要:在工程机械再制造过程中,齿根裂纹特征作为齿轮失效的主要检测依据之一,直接决定齿轮回收件的再制造处理方案。提出了基于缺陷建模的齿轮强度分析方法,根据齿轮回收件裂纹统计情况,设计了一组裂纹特征的几何参数,并使用齿根裂纹建模技术将其引入到齿轮副模型中,使用Ansys系统进行有限元静力分析,得到了齿轮内部最大等效应力随裂纹几何参数的变化曲线。结果表明:与无裂纹时齿根受拉侧最大等效应力108 MPa相比,裂纹处的最大等效应力变化范围为301~890 MPa,齿根裂纹有明显的应力集中作用;在相同几何参数条件下,中部裂纹处的最大等效应力大于端部裂纹处的最大等效应力,中部裂纹对应力集中的影响较大;裂纹最大等效应力随深度变化曲线斜率比随长度变化曲线斜率大,裂纹深度对最大等效应力的影响比裂纹长度强。
2014, 42(23):140-143. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.035
摘要:以某公司生产的半闭环控制的悬臂式水切割机床DWJ20〖BF〗30_FB〖BFQ〗为分析对象,建立其简化数学模型,对影响机床运行性能的转动惯量比、反向间隙及传动机构刚性进行了仿真分析,同时利用安川SigmaWin+软件和Renishaw激光干涉仪对分析结果进行了测试验证。仿真及试验结果表明:降低进给轴的转动惯量比有利于提高系统动态响应及稳定性,转动惯量比接近或小于1时为最佳;滚珠丝杠反向间隙是机床定位精度降低、产生轮廓误差的因素之一,采用激光干涉仪补偿可有效降低反向间隙的影响;传动机构刚性的增大有利于系统响应性、定位精度和稳定性的提升,而刚度达到一定值时,则不能再通过刚度的提高来提升系统性能。
2014, 42(23):144-149. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.036
摘要:液压螺旋差速器是卧式螺旋卸料过滤离心机的关键部件。它将液压技术应用到传统的差速器中,其结构简单、传递扭矩大、差转速无级可调,可充分改善离心机工作转矩的功效执行。分析了差速器运转时柱塞组件的受力关系,同时通过三维建模软件UG建立了差速器的几何模型。利用Hypermesh对几何模型进行了六面体网格划分,通过接触向导建立了柱塞组件之间的接触对,实现了不同部件之间不连续网格的连接;基于扩展拉格朗日算法对柱塞组件进行接触非线性分析,得到了组件的应力云图和路径图,得出在下死点附近处接触应力最大,接触区域符合赫兹接触理论,为进一步研究液压差速器使用寿命提供理论依据。
2014, 42(23):150-155. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.037
摘要:对各种不同磨削加工参数和磨削动态过程条件下,用BP神经网络化的Volterra级数建模,对外圆磨削加工时残余应力分布进行了建模仿真,实现了工件内部次表层残余应力大小与张应力峰值位置的预测,验证了多次磨削残余应力分布的非线性叠加关系,实现了外圆磨削次表层残余应力分布的计算。利用三层BP神经网络激励函数在阈值处进行泰勒级数分解,解算Volterra级数各阶核,采用离散Volterra网络学习算法,实现磨削动态系统残余应力非线性建模。并通过实验对模型进行了验证。
2014, 42(23):156-160. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.038
摘要:对负载模拟器系统进行建模,针对其存在的多余力干扰进行仿真分析,由于液压控制系统存在非线性的特点,故应用功率键合图建模理论,发挥其在非线性上的优势。通过试验结果及仿真结果对比,验证了多余力键合图模型的准确性。仿真与实验均表明:未经补偿的被动加载产生的多余力数值是巨大的,严重影响了加载系统的加载精度。研究结果为负载模拟器多余力的研究提供了理论基础。
2014, 42(23):161-165. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.039
摘要:对两级双喷嘴挡板电液伺服阀中的衔铁组件进行了物理模型分析和数学建模,并在此基础上,阐述了利用AMESet软件自定义建立衔铁组件子模型的过程和参数设置。建立了两级双喷嘴挡板电液伺服阀整体的模型,仿真运行获得的曲线证明了衔铁组件子模型和两级双喷嘴挡板电液伺服阀整体模型的有效性。
2014, 42(23):166-168. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.040
摘要:依据固液两相流理论,应用FLUENT流体分析软件对高压磨料射流喷嘴内外流场进行数值模拟和仿真,通过改变流体的黏度、流量、密度等,讨论了各参数对出口处的切削力和速度分布的影响。结果表明:增加流体的密度对射流速度和切削力的提高效果明显;而增加其黏度作用正好相反,由于流动阻力加大,使射流的出口速度快速衰减,出口界面切削力下降;工作介质流量的改变对入口速度和射流效果也有较大的影响;在工作环境和设备允许的情况下,可以适当提高进口流量。
2014, 42(23):169-173. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.041
摘要:基于有限元(FEM)与功率健合图的原理,运用Ansoft电磁场计算软件和AMESim多物理量建模软件,建立了完整的比例电磁阀模型,实现了其电、磁、机、液的多物理量耦合。与现有的典型模型相比,该建模方法完善了比例电磁阀模型的精确性、完整性和动态响应特性。分别从比例电磁阀的电磁力、位移、流量等目标参数出发,通过试验比对验证了模型的精确性和静动态特性。该比例电磁阀模型与实际物理模型的相似程度完全符合液压控制系统的设计要求,可为后续的比例电磁阀高精度控制系统设计提供参考。
2014, 42(23):174-179. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.042
摘要:介绍了磁悬浮风力发电机的工作原理,概述了磁悬浮风力发电机的优缺点,论述了用于磁悬浮风力发电机的被动磁轴承、主动磁轴承、混合磁轴承和超导磁轴承的结构形式,并对不同支承形式磁悬浮风力发电机结构进行了总结与比较,在此基础上提出了磁悬浮风力发电机的发展趋势和研究方向。
2014, 42(23):180-184. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.043
摘要:综述了涂层磨削加工中砂轮的选用、不同磨削工艺的特点、磨削加工存在的问题。对涂层车削加工中刀具的选用进行了论述,对涂层车削加工中切削参数的选择进行了总结,并给出了可供实际加工的参考数据。最后对涂层车削加工中残余应力分布和涂层结合强度进行了讨论。利用Abaqus对涂层车削加工进行仿真,得到了残余应力分布云图。借鉴垂直拉伸法,对回转体涂层结合强度进行了较为准确的测量。
2014, 42(23):185-187. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.044
摘要:介绍了最小熵解卷积(Minimum Entropy Deconvolution,MED)的原理和实现步骤,说明了参数选择方法。为有效抑制噪声,增强故障特征信息,提出MED结合包络自相关的方法。通过实验台信号验证了所述方法的有效性及优点。
2014, 42(23):188-191. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.045
摘要:针对单一传感器对滚动轴承故障信息的识别具有不确定性的缺陷,提出了基于BP神经网络与D-S证据理论的多传感器信息融合的方法。将BP神经网络的输出结果进行归一化处理作为各焦元的基本概率分配,轴承的5种故障类型作为系统的识别框架,根据Dempster合成法则进行决策级融合。试验结果表明,利用该方法对轴承的内圈磨损、外圈磨损、滚珠磨损等故障进行试验诊断,提高了故障诊断的准确率,验证了该方法的可行性。
2014, 42(23):192-194. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.046
摘要:针对数学形态学滤除白噪声能力不足的问题,提出了奇异值分解(SVD)、局域均值分解(LMD)和数学形态学相结合的特征提取方法。将信号进行奇异值分解,对分解后的主要成分取均值,然后进行局域均值分解,选取主要分量求和重构,再用形态学差值滤波器提取故障信号的频率特征。通过数值仿真试验和齿轮局部故障模拟实验,结果表明:该方法能够清晰地提取出故障信号的频率特征,并与奇异值分解形态滤波法相比较,证明了该方法的有效性。
2014, 42(23):195-199. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.047
摘要:针对齿轮在磨损过程中的磨损程度,可以用振动信号来表征,并通过对磨损过程中振动信号的预测来实现磨损预测,提出了一种基于小波核的支持向量机磨损预测算法。首先,分析了最小二乘小波在磨损预测中建模方法,其核函数采用小波核,改善了系统非线性性能;然后用量子行为粒子群优化算法(QPSO)优化SVM参数,具有较快的搜索速度并保持了时间序列的特征。验证实验中用齿轮箱振动信号的统计指标表征齿轮磨损状态。实验结果表明,该预测方法能够有效地进行齿轮磨损预测。
2014, 42(23):200-203. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.048
摘要:针对滚动轴承发生故障时信号的调制特点,提出了基于总体局部均值分解(ELMD)和Teager能量算子解调的故障诊断方法。运用ELMD方法对振动信号进行分解,得到有限个单分量的调幅调频信号;运用能量算子解调方法对包含有故障特征信息的分量进行解调,提取故障特征频率。将该方法应用于实际滚动轴承滚动体点蚀故障诊断中,成功地提取出了故障特征频率。
2014, 42(23):204-206. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2014.23.049
摘要:针对齿轮泵在设计过程难以有效估算其寿命的问题,提出了一种通过增加油液介质污染度的齿轮泵加速寿命试验方法。该方法分析了影响齿轮泵寿命的失效原因,并选择介质污染度作为加速寿命的应力选择;给出了齿轮泵的磨损加速寿命试验方法;建立加速寿命模型并以试验数据为基础,利用统计分析方法得出了齿轮泵的寿命及可靠性指标计算方法。结果表明:该方法是可行的,能有效缩短试验周期,节约试验成本,为齿轮泵寿命估算提供了参考。
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