2015, 43(17):1-6. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517001
摘要:建立了五自由度磁悬浮电主轴试验系统,利用MATLAB工具箱分别仿真分析了模糊自适应PID和不完全微分PID控制策略对系统动态性能的影响,设计制作了基于TMS320F28335DSP的数字控制器硬件电路,分别编写了模糊自适应PID和不完全微分PID控制软件,完成了系统的高速旋转试验,对磁悬浮电主轴在两种控制策略下的同频振动和回转精度进行了对比研究。研究结果表明,采用模糊自适应PID控制策略可以提高磁悬浮电主轴的稳定性和回转精度。
2015, 43(17):7-10. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517002
摘要:针对某武器随动系统的研制需求,设计了一种基于电动负载模拟器技术的随动系统测试平台。为了解决该平台的模型不确定性、非线性和PID参数难以匹配的问题,提出了一种基于混合粒子群算法的RBF神经网络PID控制策略。实际应用表明该控制策略易于实现 PID 参数的自整定,控制效果良好,具有快速响应性和较好的鲁棒性、自适应性。
2015, 43(17):11-15. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517003
摘要:近年来随着板厚控制技术的发展,冷轧板带产品厚度精度有了显著提高,但现代化工业生产对板带产品厚度精度也提出了更高的要求,高精度冷轧板带仍需大量进口,所以深入研究如何进一步提高冷轧板带产品厚度精度具有重要意义。目前冷带轧机上应用的厚控系统主要是反馈式控制方式,这种控制方式虽然具有稳定可靠的特性,但有控制时滞的缺点,严重影响控制精度的进一步提高,而前馈控制策略虽然在理论上可以弥补反馈控制时滞的缺点,但实际应用情况表明,传统前馈存在着诸多局限性,针对传统前馈控制的重叠和抗噪问题,综合提出设限频域前馈板厚控制策略,并结合“频域”涵义扩展的思想,给出了前馈控制设限频域范围的确定和实现方法,并进行了对比实验,实验结果证明了该控制策略的优越性。
2015, 43(17):16-19. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517004
摘要:运用逻辑分析法,分析了新型双离合变速器的液压控制系统,将抽象的换挡过程和错综复杂的换挡油路简化为清晰的逻辑表达公式,直接得到电磁阀的二进制逻辑状态,并在AMESim多领域系统仿真平台上得到验证,以更为直观、高效的方式对新型双离合变速器的换挡过程进行解析。
2015, 43(17):20-23. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517005
摘要:液压系统在船上具有广泛应用,当液压油污染物中出现粒径大于20 μm的颗粒时,说明该系统发生了异常磨损,可能导致故障的发生。利用光阻法,设计并制作了微流控油液颗粒检测芯片,搭建了简单有效的光学检测系统,并经信号放大和数据采集实现了对微小颗粒的检测,最后通过Java编程实现了对粒径大于20 μm颗粒进行计数。对25~38 μm的铁颗粒进行快速检测的结果表明,系统的检测性能良好,证明方法是可行的。
2015, 43(17):24-28. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517006
摘要:提出了一种新的三轴转台轴线相交度和垂直度测量方法。在空间光束三角交会测量原理基础上采用单CCD相机多基站网络化测量方法,利用CCD相机对贴附有编码特征点的三轴转台采集图像,建立基于同一空间点在各测站下对应成像光线交会一点光束平差模型,利用非线性优化方法进行求解编码标志空间位姿,通过最小二乘法拟合转台回转轴线进而求解转台轴线相交度及垂直度的误差。结果表明:该方法可以对转轴多圈数据进行处理,避免了只对单圈数据进行处理的缺点,不存在安装偏心误差,使测试结果更加可靠,测量精度高。
2015, 43(17):29-31. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517007
摘要:研究了电感法检测液压油中铁颗粒含量时,油液通过微流体检测芯片的过流速度对检测结果的影响。设计制作了微通道-电检测芯片,搭建检测系统,对不同过流速度下的检测信号值进行了对比和分析。结果表明:对于铁颗粒含量相同的液压油,其通过检测芯片时的电感信号值随着流速的增加而线性减小。该研究结果对于提高电感式微流体油液检测芯片的检测精度有参考价值。
2015, 43(17):32-34. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517008
摘要:为解决在数控渐进成形中由于挤压工具压入点集中而使工件局部凹陷的问题,研究了基于商用UG软件的挤压工具下压点沿工件轮廓均布的等高线成形轨迹生成方法,并通过数字模拟和实际成形实验分析了所生成下压点分散成形轨迹的成形效果。结果表明,该方法能够解决工件局部凹陷问题,提高成形质量。
2015, 43(17):35-38. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517009
摘要:在分析对比了各种小孔加工工艺优缺点的基础上,针对航空发动机常见的小孔结构,设计研制了一台利用管状工具电极加工小孔的三轴数控电解加工机床,机床包括机床进给系统、电解液循环系统和控制系统等几个部分,最后通过对Inconel718高温镍基合金进行小孔试验加工验证了该机床加工的可靠性和稳定性。
2015, 43(17):39-43. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517010
摘要:为了探索研磨机研磨流场的较优加工参数,应用FLUENT对不同压力入口以及同一压力入口下不同入口磨料流气相百分比的加工流场进行了数值模拟,对参数优化后的研磨机进行实验研究。模拟结果表明:当入口压力在03~08 MPa时,流场存在较优工作压力,速度下降值较小,有利于磨削加工;当入口压力超过08 MPa时,随着入口压力的增加,速度下降值也会增大,动能损失变大,所以在加工时,尽量保持入口压力小于08 MPa,提高研磨机效率;相同入口压力下,磨料流气相百分比的增加,也会导致流场速度突变的状况,降低磨料流气相的百分比可以提高研磨机效率。实验结果表明:优化加工参数后能获得较好的工件金属表面效果。
2015, 43(17):44-49. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517011
摘要:以多体理论和齐次坐标变换为基础,表征了机床部件间相对运动及运动误差,建立了运动条件下的机床运动误差模型,给出了机床动态敏感性分析的关键步骤,依托该模型对机床的动态敏感性进行分析。结果表明:在不同情形下,敏感度呈现方向大小不变、方向和大小均改变的结果。基于机床的动态精度灵敏度分析,建立了机床动态精度预测模型,模拟多部件运动误差输入,得到了机床刀具轨迹。
2015, 43(17):50-53. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517012
摘要:全断面液压断带保护装置是以液压控制系统为核心的断带抓捕装置。针对断带保护装置需要快速平稳抓捕的特性,通过优化液压控制系统的管路参数来提高整个保护装置的性能,在理论分析管路对液压特性影响的基础上,利用AMESim仿真软件进行了仿真分析,并通过断带抓捕实验验证。结果表明:管径对抓捕时间和压力峰值的影响较大,油管的长度对液压系统整体的影响较小,当管径为32 mm时系统具有最高的整体效能。
2015, 43(17):54-57. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517013
摘要:为了满足发光二极管电子封装设备的高速高精要求,设计出了二自由度平面并联机构(2PPa并联机构)。该机构由一个动平台和两个对称分布的结构完全相同的支链组成,每个支链中都有一个移动副(驱动关节)和一个由平面平行四边形组成的特殊移动副。推导出该机构的运动学模型,根据性能指标确定其设计参数,并基于EulerLagrange方程建立该机构的动力学模型,最后通过算例仿真并分析了动平台按照一定轨迹规划运动时,两个移动副速度、加速度和驱动力的变化规律。结果表明:速度变化过程中,两个移动副的加速度和驱动力都较大,其方向相互对应。
2015, 43(17):58-64. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517014
摘要:针对超声变幅杆的研究现状,基于一维纵向振动理论,提出了一种设计变幅杆的新方法。通过推导正弦形变幅杆的频率方程和放大倍数的计算公式,发现在变幅杆面积系数选定的前提下,改变正弦形母线的初相,可以得到形状以及放大倍数不同的变幅杆。在此基础上设计了一种小端带有圆柱杆的正弦形复合变幅杆。理论推导与ANSYS动力学分析表明,选择合适的正弦段母线初相与长度,能够获得放大倍数与形状因数优于阶梯形的复合变幅杆。
于贺春 , 李欢欢 , 马文琦 , 乔雪涛 , 赵则祥 , 赵惠英
2015, 43(17):62-65. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517015
摘要:以高精度气体静压电主轴为研究对象,介绍了“T”字型、“工”字型及“中”字型等3种结构类型的应用特点;采用SolidWorks软件对3种结构类型进行模态计算分析,并与Ansys软件的计算结果进行了对比;在模态分析中,研究了结构类型、轴向刚度大小等对转子特性的影响。结果表明:SolidWorks的模态计算精度可以满足电主轴结构设计的理论分析需求;提高轴向刚度有助于提高各阶模态值,尤其是二、三阶模态值;在相同条件下, “中”字型电主轴结构具有较高的各阶模态值。
2015, 43(17):66-68. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517016
摘要:以DSP TMS320F28335电磁轴承数字控制器为研究对象,建立了其数字控制器模型。为了提高数字控制器的控制精度,分析了影响电磁轴承数字控制器精度的因素,提出了先自激后中断采样的设计方法,并通过实验验证,结果表明该方法是正确有效的。
2015, 43(17):69-71. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517017
摘要:刮削滚光加工是深孔加工的一种新方法,在油缸类零件加工中具有很大的应用潜力,采用3种形式的刮滚刀具分别对冷拔管和热轧管进行加工试验。结果表明,前两种刮滚刀具加工冷拔钢管时,油缸毛坯的弯曲度对加工缸筒孔径的直线度影响很大;而第3种刀具加工热轧管时,毛坯的弯曲度对加工缸筒的直线度影响很小,但是对出口偏斜有较大影响。
2015, 43(17):72-75. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517018
摘要:并联式三坐标测量机具有测量范围大和精度高的特点。针对这些特点,介绍了一种四面体坐标测量机,可对机床或空间某一点位置进行测量。由于机构的几何误差以及各级伸缩杆之间的不可避免的间隙所带来的误差使得测量机存在一定的测量误差。文中针对伸缩杆杆长误差建立了测量机的测量误差模型,并通过MATLAB软件对测量机测量空间进行误差仿真分析,得到了测量机在机床工作空间的误差缩放规律。通过计算分析得出杆长误差及被测点初始位置误差对测量机测量误差的影响仅在02%~15%之间,满足测量要求。
2015, 43(17):76-79. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517019
摘要:为了实现PCB铣刀的自动磨尖和降低人工成本,本文提出了一种基于机器视觉的对刀算法。该算法首先对二值化后的图像采用区域生长算法找出目标区域,其次根据不同刀型铣刀分别采用Canny边缘检测算法和Harris角点检测算法求得图像特征点,最后依据图像特征点的几何关系求得对刀角度。该算法的重复精度检测结果表明:PCB铣刀在同一位置的对刀角度最大误差不超过0370°。上述实验结果说明该对刀算法能够满足设备实际精度要求。
2015, 43(17):80-83. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517020
摘要:在电化学光整加工中,极间流场是电场的载体,流场的均匀性、稳定性直接影响电化学光整加工质量。以回转体为例,基于C620车床搭建实验平台,探讨了流场的建立方式对回转体加工质量的影响。通过实验数据对比表明:流场的建立方式直接影响电化学光整加工质量;合理的流场建立方式能提高电化学光整加工的质量。
韦青海 , 刘强 , 陈新 , 王晗 , 范朝龙 , 陈彬
2015, 43(17):84-88. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517021
摘要:圆编码器广泛运用于精密度仪器设备的角度位置及轴转速测量。机械结构参数是影响圆编码器性能的重要指标,是圆编码器精度的基本保证。在实际运用中,由于恶劣的工作环境,比如温度、振动、噪声等因素将会对圆编码器测量性能造成很大干扰,其中振动是影响最大的干扰因素。因此,研究振动对圆编码器测量精度干扰,为改进圆编码器结构性能以及后期处理、提高测量精度提供了理论参考。文中以圆编码器为研究对象,介绍了圆编码器的工作原理,并研究振动对圆编码器测量精度的干扰特点。
2015, 43(17):89-92. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517022
摘要:对回转式非接触超声电能传输装置进行了有限元仿真分析,得出了其磁力线图、磁场分布云图和磁芯磁场在空气中分布矢量图,以及在不同磁芯线圈间距、不同副边磁芯线圈转速情况下回转式非接触超声电能传输装置的耦合系数、互感曲线、自感曲线和漏感曲线,并搭建实验平台对回转式非接触超声电能传输装置进行了实验研究,验证了有限元仿真结果的正确性。
2015, 43(17):93-97. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517023
摘要:为使开放式数控系统LinuxCNC具有精确加工自由曲线的能力,研究了B样条曲线的数学模型及其插补原理,提出了三次B样条曲线算法,分析了LinuxCNC的Motion层原理,提出了在LinuxCNC系统中实现B样条曲线算法的设计步骤。实验仿真结果表明:B样条插补算法能在LinuxCNC系统中实现自由曲线的加工,并在预览界面中显示出较好的曲线加工效果。
2015, 43(17):98-101. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517024
摘要:精轧机锻造过程中,钢材的厚度、宽度的变化等因素可能对液压信号产生影响,从而产生液压系统的液压冲击。分析了精轧动作各个时序段液压信号,采集大量的样本数据,分类拟合液压信号的变化趋势。探讨液压信号在精轧过程的影响因素。通过广义相关分析,得出液压冲击故障产生的原因及机制。并对控制系统进行相应的优化,解决了液压冲击造成的液压系统不稳定问题和产品质量问题。
2015, 43(17):102-105. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517025
摘要:通过对行车制动性能标准的分析得到了性能要满足的最低要求,即行车制动性能要求为制动距离最长114 m,计算并确定了相应的制动力矩,实现方案初定。根据制动器的具体方案进行各种工况的校核,确定了最终的性能计算结果。针对100 t矿用自卸车车型进行制动盘热机耦合分析,从盘体材料的性能和载荷方面对摩擦副进行了温度场、应力场及热膨胀量的分析,并通过全周期制动性能验证。结果表明:该制动系统完全符合要求,从而确保了整车的制动性能。
2015, 43(17):106-109. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517026
摘要:通过对卧式垃圾压块机的研究,设计出了以液压为动力的翻转上料机构;使用Solidworks对六连杆翻转机构进行建模;选用ADAMS仿真软件对所设计的机构进行运动仿真,并且建立以获得最小的液压缸举升力为目的的目标函数,求得液压缸布置的最优位置;并设计出了合理的液压回路。使上料过程更加平稳,降低了投入成本,减少了能源浪费。
2015, 43(17):110-113. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517027
摘要:影响系数动平衡法原理简单,易于操作,但因未涉及到不平衡振动的力学本质,使得平衡效果波动较大。通过对配重质量求解过程的分析,指出了动平衡不稳定性与平衡方程组的病态本质有关。利用模态叠加法对影响系数进行描述,并建立了平衡面轴向位置参数与方程组病态特性之间的联系。在此基础上以多叶片转子系统为例,进行有限元仿真计算。计算结果表明:影响系数方程组的病态特性受平衡面位置的影响较大,合理选择位置参数可降低动平衡中的误差干扰。
2015, 43(17):114-117. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517028
摘要:在线电解修整(Electrolytic In-Process Dressing,ELID) 磨削方法由于其高效的镜面磨削效率而被广泛应用于硬、脆性材料的镜面磨削加工。在精密平面磨床上加装喷嘴电解ELID磨削系统,进行了硬质合金材料YG8的ELID磨削试验研究。实验分析了磨削力与输出电压、脉冲频率、脉冲电流占空比、砂轮转速、工作台进给速度及磨削深度等ELID磨削工艺参数变化的影响关系。同时,在相同的磨削参数下,对ELID磨削和普通磨削条件下的磨削力进行对比分析。试验结果表明: ELID磨削能明显降低磨削力,与普通磨削相比较,能更好地实现YG8的超精密磨削加工。
2015, 43(17):118-120. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517029
摘要:针对新型复合功率分流装置,对其湿式制动器的液压系统进行了设计,探讨了其位置伺服控制算法。考虑到液压系统的非线性特性,运用AMESim软件对其液压系统进行物理建模,使用Matlab软件搭建湿式制动器数学模型和增量PID压力控制策略模型,并进行了联合仿真。结果表明:所搭建的制动器液压系统模型是有效的,增量PID伺服控制策略具有较高的跟踪精度。
2015, 43(17):121-125. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517030
摘要:液压双缸同步驱动一般采用工控机或PLC作为控制器,尽管具有组成简易、自动控制方便等特点,但工控机或PLC一般价格较贵、占地面积大,且专用性不强。针对液压双缸同步驱动的特点,为了给其提供一种小型廉价的专用型控制器,设计了一种基于AVR单片机的液压双缸同步驱动控制器,并详细说明了其硬件和软件构成。在液压缸位移闭环控制的数据检测及传输方面,采用了高精度的磁致伸缩位移传感器及同步串行接口输出技术,提高了位移检测数据传输过程中的抗干扰性。最后,通过试验验证了所设计控制器的实用性。
2015, 43(17):125-127. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517031
摘要:高精密皮带轴主要应用于精密机械加工,它的整体性能直接影响到机械加工的质量和精度。设计了一款用于立式加工中心的高精密皮带轴,采用理论计算分析和试验验证的方法,针对皮带轴设计过程中,涉及到的主轴外观尺寸、轴承的类型选择和组合方式、拉刀机构的选用、密封装置的选用进行了详细分析计算和验证,并完成了出厂测试。测试证明:该皮带轴的整体性能满足了立式加工中心的加工要求,能够保障工件的加工精度。
2015, 43(17):128-131. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517032
摘要:根据主动式钻柱升沉补偿系统控制原理,设计并搭建了主动式钻柱升沉补偿系统模拟实验台。利用Matlab/Simulink的xPC target模块搭建实时控制系统,将模糊PID控制器应用在升沉补偿控制系统中,并进行了实验。利用LabVIEW软件开发了上位机界面。结果表明: 基于模糊PID 的控制系统具有良好的补偿性能,能够补偿高低不同频率的升沉运动。
2015, 43(17):132-136. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517033
摘要:为了提高飞机轻型自动制孔系统加工精度与效率,制孔末端执行器质量要尽可能轻,同时需具有较高的抗震性。以一种新型的螺旋铣孔末端执行器公转组件为研究对象,在有限元模态分析的基础上,以公转组件的前4阶加权固有频率和质量为目标函数、组件关键尺寸为设计变量建立了多目标优化数学模型。运用响应面法和正交试验,建立了公转组件多目标优化的二阶响应模型,通过任取4组响应面预测值与有限元模型计算值对比分析,考察了所建模型的准确性。基于公转组件的响应面模型,进行了设计变量的寻优求解,实现了螺旋铣孔末端执行器公转组件的前4阶固有频率分别提高了918%、543%、4126%、4917%,质量降低了17%。
2015, 43(17):137-139. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517034
摘要:针对多个负载的洗消车,设计基于负载敏感原理的液压系统,初步选择液压元件,介绍液压系统工作原理。所设计液压系统既能满足每个负载转速单独调节要求,也能满足多个负载同时工作要求,相互之间不互相干扰。通过合理选择液压马达排量,使液压系统效率达到最佳。
2015, 43(17):140-142. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517035
摘要:随着工业机器人技术的发展,其应用也越来越广泛。从基于工业机器人的智能化服务平台的共性技术出发,立足服务装备制造业并兼顾其它行业应用,对该服务平台的组成、技术特性和应用等进行了探讨。
孟雅俊 , 沈娣丽 , 李贺 , 陈志 , 张臻 , 明五一
2015, 43(17):143-146. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517036
摘要:建立了慢走丝电火花线切割单脉冲放电模型,利用有限元分析了单脉冲放电温度场分布。计算出该条件下工件放电凹坑几何特征,与实际切割条件下的材料去除率进行了对比,并根据电火花线切割的加工特点进行了修正。讨论了不同峰值电流和脉冲宽度条件下,蚀除凹坑体积与材料去除率(MRR)的变化规律,并分析了峰值电流和脉冲宽度对MRR的交互作用。分析结果表明:考虑实际加工的相关因素,模拟的单脉冲放电的MRR经修正后可以近似表征实际连续切割时的MRR;单个凹坑的蚀除量随着电流和脉宽的增大而增大,并且电流和脉宽的交互作用随着它们取值的增大而更加明显。
2015, 43(17):147-152. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517037
摘要:基于液压挖掘机工作装置机械系统和液压系统高度耦合特点,提出了一种机液联合仿真方法,分别建立了其机械系统和液压系统模型,运用计算机联合仿真与集成优化技术,实现了机械系统和液压系统的联合仿真,获得了工作装置的动态性能,提高了建模与仿真效率,将系统的控制信号与跟踪信号进行了对比,验证了联合仿真的精确性和可靠性。
2015, 43(17):153-156. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517038
摘要:在分析拖式混凝土泵液压系统的基础上,采用功率键合图的建模方法,建立了其液压系统的数学模型,并运用MATLAB软件的动态分析软件包simulink,对液压系统数学模型进行了动态仿真。结果表明:该仿真模型是准确的,可以对系统中的关键参数进行仿真分析,无需在物理样机上进行频繁实验,节省了时间,且避免了不适合参数带来的实验危险。同时,该研究方法为其他工程机械液压回路系统的设计、分析与优化提供参考。
李志刚 , 弓海霞 , 张印桐 , 屈慧刚 , 姜瑛 , 王立权
2015, 43(17):157-159. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517039
摘要:液压系统实际工作时会用一个液压泵同时给两个液压马达供油,如果两个液压马达工作时所受到的负载力不同,即系统压力不同时,液压油液会优先流经压力较小的马达,造成马达转速不能满足设计要求。为了解决这一问题,分别在两个马达支路上各安装一个调速阀,调速阀由定差减压阀和节流阀串联组成,按照仿真数值调整调速阀参数从而解决由于节流口的压力变化而引起的流量变化,即实现负载力的变化不影响调速阀的工作性能。最后通过仿真软件AMESim对该液压系统进行了建模仿真分析,验证液压系统参数变化与液压回路设计的合理性。
2015, 43(17):160-164. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517040
摘要:针对高层建筑板材安装的机器人化施工装备来说,高空作业平台是机器人等智能化施工装备的基础。在实际板材安装过程中,板材安装机器人运动时的惯性或风载作用等因素都会引起高空作业平台的振动。详细分析建筑行业应用最广泛的吊篮式高空作业平台的振动成因,建立平台系统的振动模型并通过ANSYS进行动力学仿真,验证了该平台振动成因的理论分析,为吊篮式高空作业平台的振动抑制提供理论基础。
2015, 43(17):165-168. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517041
摘要:为了提高液体灌装生产线的生产效率,降低生产成本,需要优化液体灌装阀结构。以液体灌装阀作为研究对象,利用Fluent软件分析了灌装阀流场的特性,确定了灌装过程中影响灌装速度的主要因素。利用正交实验法对灌装阀的结构进行了优化,并运用UG软件建立了流体模型,分析比较了不同结构下的流场特性,最终确定了最优化的结构参数,并提出了一种最合理的罐装阀结构设计。通过仿真分析,证明了该设计是可行且合理的。
2015, 43(17):169-172. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517042
摘要:基于ABAQUS系统强大的变形分析功能,对碳化硅颗粒增强铝基的铣削过程进行了有限元模拟分析。讨论了材料的等效简化模型、材料的各项参数、切屑与刀具间的摩擦类型以及网格的划分等关键技术问题。通过有限元分析,得到了铣削力各分量曲线并对其结果进行了分析。研究了铣削过程中工件中残余应力的分布情况,仿真结果与前人的试验结果具有较好的一致性。说明实际加工过程相符的真正意义上的三维有限元模拟是可行的,可以对铣削加工的合理优化提供确定的依据。该研究也可以拓展到其他材料铣削过程的三维有限元模拟中。
2015, 43(17):173-175. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517043
摘要:为研究在大型飞机结构疲劳试验中缸内摩擦力对阀控非对称缸压力的影响,建立了非对称缸压力的数学模型,分析计算了阀控非对称缸换向时压力受摩擦力影响发生的变化。利用AMESim仿真软件对系统进行了仿真得到了相应的压力变化曲线,验证了理论推导。仿真结果表明:摩擦力使得非对称缸的压力突变值增加且压力曲线出现振荡,该研究为大型飞机结构疲劳试验中使用的非对称缸的设计提供参考。
2015, 43(17):176-181. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517044
摘要:应用AMESim系统建模和仿真软件并考虑多容腔的容性效应、实际气体性质、系统热交换等主要非线性因素,以信号处理的方法二次开发了考虑缓冲阀密封比压的模型,建立了恒压挤压式姿态控制系统充填过程仿真模型。分析认为低压腔压力不同步是导致主阀启动超调的原因。通过对4种改进方案的效果的仿真预估及权衡功效比,最终采用缓冲阀入口增加限流圈为改进方案,并开展了试验验证。试验结果表明改进措施有效,改进后产品参加热试车的结果表明减压阀启动超调问题得以解决。
2015, 43(17):182-184. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517045
摘要:设计了一种新型配流盘,其适用于缸体固定、配流盘转动的轴向柱塞式水马达。并运用计算流体动力学软件FLUENT建立了该轴向柱塞式水马达工作过程的三维模型,利用滑移网格和动网格技术对其进行瞬态仿真计算,研究了其配流特性。表明对称结构配流盘其腰型槽两端开设有U型槽时,柱塞腔在高低压切换时的压力下降(回升)及上升(回落)现象消失,从而避免了压力突变造成的水击、空化气蚀等现象;此外,出水口流量曲线波峰处震荡现象也明显消失,马达的运转更加平稳,为水压马达配流盘的改进提供参考。
2015, 43(17):185-190. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517046
摘要:以装配式机械化桥液压架设机构为研究对象,提出了桥节的展开与架设方案,并对机构进行了运动学与动力学分析。基于ADAMS仿真平台建立了机械化桥参数化模型,结合模型对单节成桥与双节组合成桥的工作过程进行了仿真分析,得到了液压架设机构的架设时间及关键部件峰值载荷等性能指标。以液压缸最大油缸力为目标函数,通过试验设计得到了影响架设性能的4个主控设计变量,在满足既定设计要求的条件下,降低了设计工作量,提高了液压架设机构的设计效率,并为机构的优化提供了参考。
2015, 43(17):199-202. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517047
摘要:滚动轴承在实际工况下并非全部都是恒速运转,在某些工况下一直处于变速工作,因此对变速过程的振动信号进行研究同样具有重要意义。在其变速工作过程中,振动信号包含大量的特征信息。并且由于此类信号所表现出非平稳性的特点,如果采用传统的频谱分析法分析,结果就会出现严重的“频率模糊”现象,很难提取到故障信息。所以提出了一种基于阶次跟踪和小波包分析相结合的诊断方法。首先对升速过程时测得的原始时域信号进行等角度重采样,然后对重采样后的角域信号进行小波包分解和重构,最后对重构信号进行阶次谱分析。通过仿真信号验证和实例分析,能够对滚动轴承故障进行有效诊断,从而表明本方法的有效性。
2015, 43(17):203-206. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517048
摘要:简要介绍突变理论的7种初等突变模型和5种突变指征,结合初等突变模型和突变指征指出突变理论在突变故障中的3种应用方式。综述突变理论在碰摩、气流激振、油膜失稳等突变故障的机制、预测、控制等方面的研究进展,并结合随机突变理论对突变故障的研究方向进行展望。
2015, 43(17):207-209. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517049
摘要:以双跨轴承转子系统为研究对象,针对其状态监测与故障诊断中存在的问题,利用分形盒维数的方法对系统进行分析。通过提取试验台振动信号并计算其分形盒维数实现对系统的故障诊断。结果表明,不同工作状态下的盒维数各不相同,不平衡故障的盒维数最大,碰摩故障的盒维数次之,正常运转时的盒维数最小,盒维数随着计算网格数的增加而减小。该系统以分形盒维数为特征兆量,能够快速准确地对双跨轴承转子系统进行状态监测与故障诊断,具有一定的应用价值。
2015, 43(17):210-212. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517050
摘要:滚动轴承的早期故障信号很微弱,常规的振动法很难检测。声发射检测法具有采集较宽频率范围信号的特点,采用声发射法对内圈缺陷滚动轴承进行检测,采集宽频的声发射信号,利用小波分析方法把信号分解在不同频带,对低频信号进行重构,将重构后的包络谱特征频带与内圈故障理论特征频率相比较,结果表明:在包络谱图上可以找到理论的故障特征频率范围,这说明包络谱分析法对滚动轴承内圈故障声发射诊断是有效的。
2015, 43(17):213-216. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201517051
摘要:介绍基于损伤力学和断裂力学结合的寿命预测模型,并应用于单体液压支柱的寿命预测。根据损伤力学基本连续损伤模型,将断裂力学帕里斯修正公式中应力替换,得到新的寿命预测模型。分析单体液压支柱恒阻工作的力学特性,根据强度理论和压杆稳定理论计算支柱受力极限理论值。建模优化模型,寻找最优材料损伤因子和应力幅,为寿命预测提供阈值。模型对支柱的损伤和预测具有积极意义。
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