2017, 45(24):1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.001
摘要:以高压共轨系统柴油机为研究对象,利用流体动力学仿真软件FLUENT,研究了喷射参数变化对发动机的排放性能和缸内流场的变化规律。结果表明:在一定的预喷油量下,随着预喷射和主喷射间隔角的增加,预喷射燃油燃烧开始较早,缸内压力升到峰值的时间越早,NO的排放量越低。在固定喷射和主喷油的间隔角时,随着预喷射量的增加,气缸压力升高的速度越快,释放的热量越多,NO排放越高,Soot排放量则会先增加,然后减少。
2017, 45(24):7-14. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.002
摘要:为分析交变液压冲击机械的动态特性和冲击活塞回弹情况,建立了交变液压冲击系统的数学模型和AMESim数值模型,并根据冲击机械的结构参数和工作参数对数值模型参数进行了计算和设置。数值仿真结果表明:系统的供油参数和工作介质的刚度对冲击活塞的动态特性有较大影响;冲击活塞的回弹会导致其冲击频率升高、单次冲击能降低,对其总位移影响不明显。基于AMESim的数值仿真结果与数学模型计算结果在数值和变化趋势上趋于一致,充分地证明了建模的正确性。该模型可为此类交变液压冲击系统快速设计和性能分析提供理论依据和实际参考。
2017, 45(24):15-20. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.003
摘要:针对汽车发动机工况识别和运行工况域动态调节的难题,提出了一种在转速和负荷预测的基础上,动态调节运行工况域的方法。该方法很好地融合了自适应神经模糊推理的转速和负荷预测和运行工况域免疫反馈调节的优势。讨论了运行工况域与转速、负荷偏差的周期和幅值的关系。通过仿真研究表明:该方法能够有效地动态调整运行工况域,提高了发动机在复杂路面条件下的适应能力。
2017, 45(24):21-25. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.004
摘要:应用UG三维建模软件建立两种不同形式的螺旋槽密封结构,用Gambit软件对其进行网格划分,并利用流体动力学求解工具Fluent对两种形式螺旋槽密封的微间隙三维流场进行了模拟仿真。研究表明:两种形式的螺旋槽均可以产生明显的动压效应;在一定转速范围内端面总压随着转速升高而增强;开于密封端面间的螺旋泵送槽相比于同类开于外径处的螺旋槽流体动压效应更为明显,形成的流体润滑膜更为稳定。
2017, 45(24):26-31. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.005
摘要:汽车驱动桥调试是汽车总装配线上的一个重要作业,作业姿势不当会导致操作工人颈部和肩部疾病。利用DELMIA仿真软件对现场工作姿势进行人机工程学分析,并用快速上肢评估(RULA)来确定其风险等级,提出了改进操作的方案,并用仿真软件验证了其效果。结果表明:通过增加工作台阶,可以改善上臂和颈部的姿势,减少了工作紧张的风险;应用DELMIA可以对工作姿势进行量化评估,使分析过程更加直观和科学。
2017, 45(24):32-36. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.006
摘要:基于Variable-cycle engine (VCE)模式切换的功能需求,提出一种传动切换机构(driving and switching mechanism, DSM)的通用设计方法。先利用双排行星轮系(double row planetary gear train, DRPGT)架构设计出一种具备相位和传动比同时可变特征的通用传动机构方案,再通过构型设计拓扑出功能结构相似的系列化机构方案,并采用粗糙集理论结合聚类分析法开展其类型综合与分类研究。最后分析得到一类前排为单行星轮系,后排为双行星轮系的串联传动机构方案,此类方案满足VCE模式切换工作需求,且具备紧急情况下中断动力传递的功能。研究证明:设计分析方法应用于机构类型综合与分类研究高效可靠。
2017, 45(24):43-48. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.008
摘要:为了提高楼梯压电俘能装置的发电效率,设计了一种等应力式压电俘能单元结构,建立了等应力式压电俘能单元结构的压电俘能数学模型;搭建了压电俘能性能测试实验平台,对无等应力块和有等应力块的悬臂梁压电俘能装置进行了对比实验测试,实验结果表明:当振动激励条件相同时,有等应力块的等应力压电俘能装置的集电效率高于无等应力块的悬臂梁压电俘能装置;在低频激励条件下,当激励位移不变时,两种装置的俘能超级电容电压均随激励频率的增大而减小;当激励频率不变时,两种装置的俘能超级电容电压随激励位移的增大而增大。
2017, 45(24):49-51. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.009
摘要:FlexRay总线是一种新型的汽车总线,由于汽车中的线控系统要求FlexRay总线具有较高的可靠性,因此设计能够测试该总线可靠性和鲁棒性的测试系统非常重要。设计的测试系统包含六个FlexRay节点,每个节点配备了微处理器、FlexRay控制器以及各种接口电路,能够与各种传感器连接完成相应数据通讯。该系统的故障产生器能够生成预定义的各种故障的故障帧,通过测试其它节点的反应来评估FlexRay总线的可靠性。实验结果表明:该测试系统能够产生各种模拟故障的故障帧,具备迄今为止任何FlexRay分析器所不具备的优势。
2017, 45(24):52-57. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.010
摘要:提出一种新型电功率回收型液压泵试验台。传统电功率回收型液压泵试验台回收的电压不稳定。为解决此问题,利用能量存储单元对电能进行转换,即回收存储反馈。对该试验台进行建模并进行仿真研究。结果表明:该电功率回收型液压泵试验台可以将加载能量转化为电能并回收,同时满足试验加载需求。回收的能量可通过的混合供电系统反馈至试验台系统。
2017, 45(24):58-63. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.011
摘要:首先分析了成形面撕裂与变形区应力状态的关系,然后用塑性有限元数值仿真和物理实验的方法,分析了材料塑性、凸凹模间隙、外环填充率、反顶力对成形表面质量的影响。研究表明:主、副凹模闭合时,变形区材料所受的压应力越大,所得精冲件成形面质量越好;材料塑性越好,剪切面撕裂带宽度越小;凸、凹模间隙越大,工件轮廓面光亮带的比例越小;材料剪切面光亮带比例随着外环填充率的增加而增加;随着反顶力的增加,工件轮廓面光亮带的比例明显增大。研究成果为闭挤式精冲新工艺的应用奠定了基础。
2017, 45(24):64-68. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.012
摘要:深度学习方法作为大数据自动分类工具时表现出较高的性能,但是在处理遥感图像任务时(比如图像分类问题)表现出效率较低。为此,提出一种新的基于局部分类器和深度神经网络的遥感图像分类算法。首先从原始图像中提取多个局部特征,并将这些特征输入给用于判决的深度神经网络,然后按照分配给图像标签对每个局部特征进行分类。最后根据简易的投票方法判决整体图像的结果。利用WorldView2 高分辨率卫星遥感影像数据进行了分类实验,结果显示:提出的方法优于其他分类方法具有较好的分类准确性和分类效率。
2017, 45(24):69-76. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.013
摘要:针对电动爬楼轮椅启停速度变化不连续,电机冲击大,运动控制不灵活的问题,给出了DSP2812和S曲线加减速算法相结合的控制方法。以DSP2812为控制核心,对电机的转速和脉冲频率进行规划,研究启停时加速度和速度的变化情况。将手柄输出以不同区域的形式进行划分,每个区域对应一种运动状态,明确速度和方向的信息。测试结果表明:S曲线加减速算法保证了轮椅启停时加速度连续,速度平滑变化,有效地避免电机产生较大的冲击,手柄灵活准确地操纵轮椅运动。
2017, 45(24):81-89. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.015
摘要:交叉口协同驾驶系统通过车辆与交叉口控制系统协同工作来实现交通的控制和管理,使得车辆能够安全和有效地通过交叉口。因此,交叉口协同驾驶系统通过多个无法比较的冲突目标实现协同和优化,是一个典型的带约束的多目标优化问题。为了解决交叉口协同控制系统的多目标优化问题,从V2X的角度提出了一种基于改进膜计算系统的多车优化方法。通过种群膜系统刻画了交叉口协同驾驶系统的多目标优化问题,然后通过提出的改进膜计算系统的多车优化方法对交叉口协同驾驶系统的多目标优化问题进行了求解。最后,通过实验和分析表明了提出的方法优于其他4种算法。
2017, 45(24):90-95. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.016
摘要:运用LAMMPS中的Fortran语言自编程功能建立了单晶铝柱在拉伸载荷作用下的分子动力学仿真模型,采用镶嵌原子势(EAM)势函数模拟了室温下单晶铝柱的动态断裂过程。从应力应变关系、原子构型和相变等方面解释了拉伸过程中的力学性能。位错是单晶铝塑性变形的主要原因,位错相互作用引起塑性硬化和晶体破坏,晶体在载荷作用下沿{111}面滑移,滑移面与理论结果相符合。
2017, 45(24):96-100. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.017
摘要:针对航空飞机在生产和服役过程中,复合材料表面及其内部产生各种各样的缺陷损伤,设计了基于同面16电极阵列的复合材料缺陷检测系统。该系统以FPGA为核心,采用交流激励微电容测量方法提高抗杂散电容能力,由于传统模拟器解调方式的实时性较差,系统采用正交序列解调方式对信号进行处理,提高系统的测量精度。实验结果表明:该系统可以准确地判断出模拟缺陷的位置,重建图像清晰,边缘伪影少。可为同面多电极阵列传感器在复合材料缺陷检测领域的应用提供一定参考。
2017, 45(24):101-105. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.018
摘要:随着工程机械智能化发展和作业质量要求的提高,工程机械的执行器不仅要满足输出力的要求,还要满足位置的要求。根据进出口独立控制和泵阀复合控制原理,提出一种挖掘机斗杆速度位置复合控制策略,使斗杆按照预期轨迹运行至目标位置。在一台采用进出口独立系统的6t挖掘机上建立实验平台进行试验研究,试验结果表明:提出的控制策略是可行的。本研究可以为工程机械的自动化运行提供一定的参考。
2017, 45(24):106-112. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.019
摘要:针对一阶保持器(first-order hold,FOH)条件,分析了n阶积分器的离散采样模型,导出了相应的FOH离散脉冲函数和离散时间模型的标准形描述。在此基础上,探寻了离散时间零点的渐近性质,以及离散标准形模型的采样零点条件。特别地,当采样周期T→0时,研究并且描述了线性n阶积分器的离散系统零点的稳定特性和稳定准则。所给出的定理是对相关结果的进一步推广。
2017, 45(24):113-119. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.020
摘要:基坑排桩方法是决定建筑物安全性能与建设成本的关键,为了改善当前排桩方法主观性太强、缺少约束条件的弊端,设计一种基于灰色模糊的基坑排桩模型。模型以两桩排桩结构为例,描述了等值梁法的基坑排桩建模过程,利用灰色模糊理论构建待优化排桩数据评价集合,向集合中加入环境信息以及建筑约束条件,建立模型隶属度函数,采用最小二乘法给出基坑排桩方法的目标函数,以实现对等值梁法的优化。计算机仿真结果显示,所设计模型能够充分利用环境信息,优化效果显著,且对建筑物的结构改变率低。
2017, 45(24):120-125. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.021
摘要:为解决重叠社交网络划分过程中涉及群体内容私密性的问题,提出一种基于聚类和最小生成树的社交网络划分方法。该方法首先以社交网络固有特征——成员之间联系的紧密度等属性来衡量节点之间的距离,然后使用Kmeans算法产生初始聚类,并将聚类结果表述为矩阵和不带环无向图的形式,并对无向图采用Prim算法得出最小生成树,删减最小生成树中距离较远的K条边得到K个最小生成树,最后利用相似度解决离群点以及重叠点的社交网络成员的归属。实验表明:该算法并未涉及社交网络成员的隐私,得到的社区结构质量较高,并有效地考虑了重叠社区成员以及孤立成员的划分。
2017, 45(24):126-131. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.022
摘要:为了进一步提高热连轧厂的自动厚度控制精度和带钢产品质量,对活套高度和张力的耦合控制系统,建立适当的数学模型,基于耦合过程分析和实际的数据得出相对完整的活套系统的传递函数。针对活套系统所具有的非线性、强耦合、不确定性等特点,利用变异机制和粒子群算法相结合的基础上提出一种用改进的粒子群算法来优化PID神经元网络以实现对活套系统的多变量解耦控制。仿真结果表明:与传统的PID解耦控制相比较,可以获得相对更好的控制效果。
2017, 45(24):132-138. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.023
摘要:光纤无线通信系统(RadiooverFiber,ROF)的性能会受到与信号有关的噪声干扰而降低,如散粒噪声和相对强度噪声等。因此,为了改进光纤ROF的性能,提出了一种基于方差归一化变换的方法来实现归一化噪声功率。首先运用了一个更精确的噪声模型来分析ROF信道,从而更好地分析与信号有关的噪声。然后,采用方差归一化变换将与信号有关的噪声ROF信道转换为与信号有关的加性高斯白噪声信道,该噪声信道适用于常用的信号发送技术。实验结果表明:在信噪比方面,提出的方法能够显著地改善ROF性能。
2017, 45(24):139-141. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.024
摘要:针对某高速行星齿轮箱在出厂试验时出现振动异常的现象,通过对试验台架中各旋转部套进行故障排查,发现该高速齿轮箱输入端的鼓形齿联轴器可能存在供油不足的问题。改变该处鼓形齿联轴器的供油结构,增大供油量后,齿轮箱振动异常现象消失。该研究会为后续该类故障的处理提供有效的工程参考。
2017, 45(24):142-148. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.025
摘要:为了提高无人状态下智能衣架自动晾晒和回收衣物的稳定性和准确性,提出一种新的基于实时气象信息的智能衣架伸缩控制方法。介绍了智能衣架工作原理。通过NHZD10光照传感器对光照情况进行感知,通过雨量传感器对雨水进行检测,给出光照和雨量传感器参数。驱动部分选用L298N电机驱动模块,当集成运放输出高电平时,电机驱动模块驱动改进粒子群前馈PID控制器,实现对智能衣架伸缩的控制。分析了前馈PID控制器的控制原理,介绍了粒子群算法,针对其早熟收敛的弊端对其进行调整,通过改进粒子群方法获取最优PID控制参数,提高控制精度,给出改进粒子群前馈PID控制器。实验结果表明:所提方法控制精度和稳定性高,抗参数失配能力强。
2017, 45(24):149-153. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.026
摘要:无人机的航路规划是提高其生存概率的必要手段,威胁建模则是航路规划的关键技术之一。为满足研究的实际需求,支持快速的航路规划,要求在规划前期能够迅速给出对威胁模型的初始描述,针对无人机航路规划问题,提出了基于模糊综合评判建立威胁模型的新方法,并通过一个仿真实例验证了该方法的有效性。
2017, 45(24):154-159. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.027
摘要:为了解决因反射等导致的信号延迟使普通无线通信与卫星难于用于室内定位,探讨了一类基于蓝牙技术的强险救生定位系统。剖析了室内定位存在的技术挑战,研究了实现室内定位的框架,设计了基于蓝牙技术的室内定位系统。以室内搭建的蓝牙技术定位平台实际测试进行验证,表明该定位系统有比较高的精度。实测数据研究表明:所设计的定位系统可以满足一般室内强险救生定位需求。
2017, 45(24):160-168. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2017.24.028
摘要:随着移动高速接入网络的发展,网络流量显著增加,但移动终端使计算和存储受限。利用有限的人工智能应用大数据挖掘、云计算有利于解决这些冲突,提高用户体验。针对大数据挖掘算法的移动互联网特性,联合考虑云计算和大数据挖掘,并充分考虑数据传输效率和拓扑移动接入开展研究。仿真结果表明:该算法是有效的。
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