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  • 2019年第47卷第16期文章目次
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    • 基于PSO-BP算法的3D打印制件精度预测模型

      2019, 47(16):1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.001

      摘要 (322) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对选择性激光烧结(SLS)中制件精度和工艺参数难以选择的问题以及BP神经网络本身缺陷,提出一种利用粒子群算法优化的BP神经网络建立SLS烧结件精度预测模型的方法。首先根据SLS成型工艺的特点,分析影响成型件精度的因素,通过实验获得不同激光功率、扫描速度、扫描间距和分层厚度条件下多组成型件精度数据,并采用多目标函数优化的单目标化思想优化目标函数,然后通过粒子群算法优化BP神经网络。用优化后的最优解作为BP神经网络算法的初始权值和阈值,利用MATLAB建立优化后的BP神经网络预测模型,对优化后的精度函数模型进行预测分析,并与传统BP神经网络获得的预测结果进行对比。结果表明:粒子群优化的神经网络模型具有良好的全局搜索能力和收敛性,精度预测更加准确,对SLS打印制件具有一定的指导作用。

    • 大型回转工作台导轨油膜厚度控制方法研究

      2019, 47(16):6-11. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.002

      摘要 (333) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:静压回转工作台导轨油膜厚度随载荷、切削力、油温、黏度等时变工况因素的变化而改变,导致其厚度偏离目标值,影响工作台回转精度。研究油膜厚度的调节方法,对保证零件加工精度具有很重要的工程实际意义。针对变频调速供油的静压回转工作台,分析油膜厚度形成原理及特性,采用工况系数法和3次插值法分别建立了2种油膜厚度控制模型,建模时综合考虑工作台结构尺寸、外载荷及油液黏度等参数的影响。采用米依DT3300电涡流传感器测量系统与Siemens 840DSL数控系统,搭建了油膜厚度检测与调节综合实验平台,通过2 500 mm静压工作台变载荷实验,验证了两种控制模型对不同载荷下油膜厚度调节的合理性和可靠性,为静压工作台油膜厚度的研究提供了参考。

    • 基于Workbench的微织构刀具对铝合金切屑影响

      2019, 47(16):12-16. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.003

      摘要 (366) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对6061铝合金切削过程中加工表面质量较差、切屑缠绕的实际情况,以仿生摩擦学理论为基础,利用ANSYS Workbench仿真软件,重点研究了刀-屑之间摩擦应力状况;同时,借助微织构硬质合金(WC-Co,YG8)刀具进行铝合金切削实验,研究不同尺寸和结构特征的微织构对铝合金切屑形貌的影响。研究结果表明:梯状微织构刀具尺寸为直径d=65 μm、深度h=15 μm时,刀屑之间最大摩擦应力下降21.8%,锯齿状切屑控制良好,齿高降幅52.5%,剪切角降幅31.6%,锯齿角降幅9.5%;存在细长型和粗壮型两种树杈状切屑,并得到良好控制,细长型切屑降幅达到95%,粗壮型切屑降幅87.5%,抑制效果明显。同时研究发现:微织构刀具下,切屑形貌严重影响加工表面质量,良好的切屑形貌,能够降低刀-屑之间镶嵌粘焊概率,减小加工过程中振幅和频率,使加工更加流畅,得到良好的加工表面质量。

    • 基于改进遗传算法的TMD阻尼器的优化布置

      2019, 47(16):17-21. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.004

      摘要 (327) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:调谐质量阻尼器被广泛应用于高耸结构振动控制。为了提高阻尼器的减振效果,基于安全性要求,建立等效二次型性能指标;通过改进遗传算法,求得TMD阻尼器的最佳安装位置,从而提高TMD减振系统的减振效果。最后通过仿真实验验证优化的意义,并得出一些结论:对于塔筒结构减振控制,不仅要针对低阶振型进行控制,高阶振型的扭转振动也不容忽视。

    • 基于FTA的减压器外漏率提升方法及试验研究

      2019, 47(16):22-24. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.005

      摘要 (316) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某型号卫星用减压器产品的外漏率水平在指标要求附近、外漏密封裕度不高的情况,分析该产品的结构特点,开展相应的分析和试验工作;根据试验结果提出相应改进措施及相关试验验证。将改进后方案装配至产品,在产品研制流程中对其漏率情况进行测试,试验结果表明改进后产品的外漏率密封裕度明显提升。

    • 基于马达-垫圈的几何形状坐标新算法研究

      2019, 47(16):25-29. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.006

      摘要 (294) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高SCARA机器人机械臂末端执行器的操纵精度,提出一种基于马达-垫圈的几何形状坐标新算法。通过对某款运用仿生设计理论的SCARA机械臂的马达-垫圈装配设备开展视觉处理及精度控制技术研究,对末端执行器采集的马达和垫圈图像进行了图像处理,并基于模板特征进行了垫圈圆心和马达圆心的识别与定位,根据马达模具的几何形状提出一种基于拍3次图像的马达坐标计算方法;进行末端执行器定位精度控制试验,并验证该算法的可行性。结果表明:试验结果远远小于马达装配精度所要求的02 mm,证明了该算法能够有效地提高末端执行器的定位精度。

    • 基于优化BP神经网络的点云孔洞修补效果比较分析

      2019, 47(16):30-33. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.007

      摘要 (297) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对逆向软件对三维点云模型孔洞修补精度不高,提出在软件修补的基础上利用神经网络算法进行调整的修补〖JP2〗策略。以挖掘机斗齿内腔孔洞为例,利用思维进化算法(MEA)优化BP神经网络的初始权值和阈值,得到改进的神经网络模型MEA-BP,对修补数据进行调整,并与PSO-BP神经网络、GA-BP神经网络孔洞修补结果做出对比。结果表明:MEA-BP神经网络模型在预测精度有所提高的情况下,效率更高,修补效果更加优越,能够有效地、精确地对孔洞进行修复。

    • 液力缓速器内部流场影响因素建模分析

      2019, 47(16):34-39. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.008

      摘要 (294) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:长距离下坡工况运行时,为了保持重载车辆能够稳定持续地制动,通常需要安装液力缓速器装置,以保证整车长时间制动而不至温度过高。缓速器内部流场的分布直接影响到机构的工作性能及可提供的制动力矩。基于其内部结构和工作特性,采用计算流体力学CFD搭建其模型并对内、外全流场进行分析,并对不同工作状态下的制动力矩进行计算;在模型分析的基础上,搭建机构的试验台,通过试验分析验证仿真力矩分析的可靠性与准确性。结果可知:机构内部流场整体分布比较合理;运行速度、充液率是影响机构制动力矩的重要因素。试验结果验证了模型仿真的准确性及可靠性,为同类研究提供参考。

    • 汽车模型风洞研究

      2019, 47(16):40-45. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.009

      摘要 (296) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:汽车缩比模型风洞对汽车空气动力学性能的正向开发、造型设计起着至关重要的作用。对国内外多座先进的模型风洞技术能力进行深入研究,对这些模型风洞的风洞结构、流场品质和试验能力进行了详细总结。结合模型风洞基本理论,提出先进的模型风洞技术指标。

    • 起重机变幅系统动态特性分析及双液压缸同步控制

      2019, 47(16):46-49. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.010

      摘要 (314) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:重型汽车起重机的变幅系统通常采用两个液压缸共同驱动起重臂,针对变幅过程中存在的同步误差问题,对双液压缸驱动系统进行研究,找出影响变幅系统动态特性的因素。提出一种基于模糊神经PID控制方法,将模糊规则用于神经网络加权系数的选取,以实现不同工况条件下对PID控制参数的实时在线调整。最后,在交叉耦合方法的基础上以液压缸活塞位移和平衡阀进油压力作为指标进行仿真和实验。结果表明此方法可以有效减小同步控制偏差,提高控制精度,解决了传统控制方法鲁棒性差的问题,达到控制要求。

    • 基于机器视觉的轴承沟道曲率半径在线检测

      2019, 47(16):50-54. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.011

      摘要 (295) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在实际生产线上,根据不同的尺寸偏差对同一型号的轴承沟道曲率半径进行在线检测。针对该问题,设计基于机器视觉的轴承沟道曲率半径在线检测系统,以替代人工检测。运用CCD摄像机与MATLAB图像处理技术相结合的方法,对零件进行非接触式测量,并对采集到的零件图像进行预处理;通过对比各种边缘检测算法,采用Canny算法求取像素精度的轴承边缘;利用圆的Hough变换检测出带有圆弧的圆特征,计算此圆弧的圆心坐标和半径值。实验结果表明:该系统的测量精度可达到0.5 μm,测量标准差小于2.5 μm,符合工业检测要求。

    • 快速成型中STL模型直接切片新算法研究

      2019, 47(16):55-59. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.012

      摘要 (422) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出基于快速成型中STL模型直接切片新算法。读取二进制STL模型信息,创建三角面片矩阵;采用二分查找算法实现三角面片与切平面相交分组;再对每一组中三角面片与相交切平面求其交点获得相交线段,去除相交线段间的冗余节点;最后用深度优先搜索算法对切平面中相交线段优化创建轮廓线路径。此算法避免了切平面与三角面片位置关系的判断和建立三角面片之间拓扑信息关系,在切片耗时上具有明显的优势。

    • 改进的机器人视觉与传送带综合标定方法

      2019, 47(16):60-64. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.013

      摘要 (329) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统六自由度机器人视觉与传送带的标定方法一般忽略了相机畸变的像素偏差和设备安装过程中的角度偏差,使得传送带上的目标难以精确定位。针对传统标定方法的局限性,提出一种高精度机器人传送带与视觉的综合标定方法。在校正相机径向与切向畸变以及安装角度的基础上,构建机器人坐标系中物体的位移及其在图像坐标系下位移的比例关系,在传送带标定过程中,应用此比例关系,通过设置像素坐标误差阈值的方法校正机器人坐标与传送带坐标系的关系。改进后的标定方法灵活性强,实验结果表明:该方法定位精度有较大的提高。

    • 视觉圆要素检测图像校正技术的研究

      2019, 47(16):65-69. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.014

      摘要 (291) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:当视觉检测带有多个圆孔要素工件时,由于倾斜角(成像平面与工件平面的夹角)和镜头畸变的影响,孔的圆形特征在图片中突变为椭圆或其他形状,增加了算法复杂度而且降低了检测精度。在分析图像发生突变原因之后,提出了通过角度校正和畸变校正的一种图像校正的方法,使图像能反映真实工件的情况。首先进行角度校正,对找到的亚像素角点进行基于几何距离的椭圆拟合,椭圆短轴与长轴的比即为倾斜角的余弦值,由此将图像校正为倾斜角为零时的图像,角度校正使实际距离相等的点在图像上距离的差值稳定在两个像素之内,从而提高了检测精度;然后进行畸变校正,使用畸变参数及公式对像素点进行重映射。经过实验验证,使用此校正方法校正的圆形要素图像使圆形要素检测算法更容易更准确地检测到圆形要素的特征尺寸。

    • 插秧机负载敏感液压转向系统设计与分析

      2019, 47(16):70-74. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.015

      摘要 (252) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对插秧机负载敏感液压转向系统进行设计与分析。以插秧机结构和液压系统设计原则为依据,设计插秧机负载敏感转向系统,计算液压元器件的参数,并在AMESim软件中,对所设计的负载敏感泵和负载敏感转向系统进行建模仿真。仿真结果表明:负载敏感泵可以确保节流口两端压差不变,其输出的流量完全跟随负载需要;所设计的插秧机负载敏感转向系统完全满足插秧机转向需要,仿真结果与设计参数保持一致,验证了系统的正确性和可行性,并且有效地降低了操作强度,提高了控制精度,为其他类型的农业机械转向系统设计提供了参考。

    • 液压挖掘机功率匹配的节能优化设计

      2019, 47(16):75-78. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.016

      摘要 (251) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对公司30 t挖掘机发动机和主泵的工作特性进行分析,运用模糊控制系统理论建立控制过程模型,对动力系统进行节能优化功率匹配设计。在该挖掘机上进行对比验证,观察挖掘机内泵压力和外泵压力的变化,表明采用新型节能优化功率匹配系统在主泵比例电磁阀电流调节上更加快速和稳定,内泵压力和外泵压力跟随负载变化更加迅速和稳定;进行多次动臂动作测试分析,工作装置动作更加迅速,整体油耗有所降低。结果表明,新功率匹配系统达到公司要求的各项性能指标。

    • 发动机缸盖CNC定点清洗刀具的改进设计

      2019, 47(16):79-82. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.017

      摘要 (264) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:缸盖作为发动机的重要部件之一,其清洁度直接影响发动机的功率、排放、震动等重要性能。由于发动机缸盖燃烧室周围的冷却水道孔小而深,原有的发动机缸盖清洗刀具不能实现定点清洗,无法完全保证工件的清洁度。为此,设计一种新型的改进CNC定点清洗刀具,其结构主要包括刀柄和喷头主体,通过在喷头主面上设置6个呈一定角度的喷水孔实现对各水道孔的定点清洗,增强清洗效果。并改进了清洗刀具的走刀路线,显著降低了走刀时间,从而加快了生产节拍,节约能耗。

    • GZ4240卧式金属带锯床液压夹紧系统改进

      2019, 47(16):83-86. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.018

      摘要 (265) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析GZ4240型卧式双立柱金属带锯床的使用现状发现液压夹紧系统存在缺陷。采用问题分析与研究、市场走访与调研、3D设计与建模、机械加工与制作等方法,进行优化与改造。改进后经过多次测试,液压夹紧系统运行更加稳定、流畅、高效,大幅度提高机床使用寿命。

    • 基于宏程序的楔形防松螺纹数控功能开发

      2019, 47(16):87-92. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.019

      摘要 (262) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:30°楔形螺纹是在普通60°管螺纹的基础上,对内螺纹的牙型角形状进行改变从而消除螺纹的横向间隙的新型防松螺纹。针对现有仿形刀具加工中存在的刀具磨损和扎刀等现象,巧妙应用了宏程序变量,设计了分层切削的楔形螺纹数控车削加工通用宏程序,实现了应用标准车刀加工不同规格楔形螺纹特征类零件的要求,避免了重复编程,具有效率高、精度高、柔性高的特点。

    • 改进型快速分群算法在偏光板瑕疵检测中的应用

      2019, 47(16):93-98. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.020

      摘要 (272) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了缩短LCD生产中偏光板瑕疵检测时间,以满足后续生产中动态切割的需求,开发即时偏光板瑕疵区域检测系统。该系统使用线性马达平台移送偏光板成品,以固定的扫描频率触发8k线型扫描摄影机拾取影像,同步处理部分已经拾取到的影像进行瑕疵区域检测。首先使用适应性门槛值进行瑕疵影像分割,再利用以密度为基础的改进型快速分群算法对瑕疵影像进行分群处理与位置范围标记,最后将影像处理与瑕疵标记程序以并行方式交由双核心CPU处理,实现即时瑕疵检测的功能。通过实验可知,检测平台在70 mm/s的移动速度下,单个CCD每秒可连续处理宽约57 mm偏光板影像的瑕疵检测与分群,满足了生产需求。

    • 基于最小条件法的无基准平面曲线轮廓度误差的精确评定

      2019, 47(16):99-102. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.021

      摘要 (270) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种新的最小条件法。用坐标轮换法将最小条件法的目标函数多维无约束优化转化为一维优化,然后用进退法确定搜索区间,最后以黄金分割法进行一维寻优。辅以MATLAB软件完成了无基准任意位置平面曲线轮廓度误差的快速精确评定,并设计人机交互界面实现评定结果可视化。最后通过算例证明算法的可靠性。

    • 高温合金薄壁件钻孔工艺方案的探索

      2019, 47(16):103-107. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.022

      摘要 (297) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:高温合金一般是在1 000 ℃左右条件下使用的一种工程材料,广泛应用于航空、航天、发电及热处理设备上,也是汽轮发电机极其重要的材料组成部分,在汽轮机燃烧室、导向叶片、涡轮动叶片以及轮盘等部件上广泛应用。这类零件结构复杂,薄壁件较多,表面要求高,无论是产品的装夹还是加工难度都很大,尤其是孔加工,更是困难。以典型高温合金薄壁件的孔加工为例,分别从高温合金材料的加工特性、薄壁件装夹变形的控制、孔加工中的冷却方式、钻头几何参数和切削参数的选择等方面提出解决方法,通过实践证明,具有良好的效果。

    • 一种单极坐标3D打印机的机械结构设计与实现

      2019, 47(16):108-110. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.023

      摘要 (250) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在分析现有3D打印机机械结构的基础上,设计一种单极坐标3D打印机并完成样机制作。利用SolidWorks进行单极坐标3D打印机机械结构的设计。经过多次调试、打印试验,总结了影响打印精度的因素及其对模型质量的影响。该3D打印机的机械结构结合了现有直角坐标和极坐标结构的优点,由单旋转轴和一直线运动轴组成,结构更加稳定;与该机械结构相匹配的软件算法中极坐标与笛卡尔坐标的转化只需进行一次,控制程序更加简单。

    • 四柱液压机自动化监测和控制改造

      2019, 47(16):111-113. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.024

      摘要 (286) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要介绍四柱式液压机在非金属复合材料模压成型时的温度、压力、时间以及工艺参数的优化,实现了自动监测与控制。

    • 工程机械液压多路阀试验台设计开发

      2019, 47(16):114-117. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.025

      摘要 (275) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:工程机械多路阀试验台用于挖掘机、装载机、叉车等液压多路阀性能检测试验。设计并制造了多路阀性能测试试验台,主要设计了液压系统、电控系统与数据采集系统。试验台测试项目与技术参数都达到了国内同类产品先进水平。

    • 压力脉动作用下管道的流固耦合瞬态分析

      2019, 47(16):118-122. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.026

      摘要 (303) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对液压输流管内的压力脉动研究,提出流体压力脉动的计算方法和管道流固耦合分析的计算模型。对流体压力脉动进行编程,得到压力脉动作用产生激振力的变化。建立管道和流体实体模型,采用UDF技术将脉动压力编译到流体中,从而进行流固耦合瞬态力学分析,得到异径管和弯管处流体压力变化以及管道的应力和变形情况。研究结果表明:压力脉动沿管道传播发生衰减,其产生的激振力对弯管破坏较大;弯管段流体产生压力集中,进而引起弯管段变形大于异径管段。将压力脉动加载到管道中,对输流管道研究具有一定参考价值。

    • 基于误差预处理的液压系统反馈线性化控制

      2019, 47(16):123-128. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.027

      摘要 (259) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对液压系统的强非线性、参数时变特性,提出一种基于误差预处理的反馈线性化自适应控制器。采用RBF神经网络对液压系统进行辨识与建模;为了实现快速高精度的位置输出,对误差进行预处理,调节误差增益,使其增益能够随误差变化而变化,实现:小误差时大增益,加快响应速度,提高控制精度;大误差时小增益,防止系统超调。基于误差预处理,利用反馈线性化方法,设计了控制器及自适应律。仿真结果表明:在反馈线性化结合误差预处理的作用下,系统的响应速度及控制精度均优于反馈线性化控制。

    • 基于Fluent的FDM 3D打印机喷头分析与结构优化

      2019, 47(16):129-134. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.028

      摘要 (299) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对熔融沉积型3D打印成型件容易出现产品精度比较差的问题,以喷头出口处流体速度为研究方向,建立喷头的流体分析有限元模型,设计田口方法,分析在加热腔长度、丝料过道长度、加热腔温度3个因素的水平组合条件下的流体速度;建立喷嘴三维模型,运用ANSYS Fluent软件对模型进行仿真分析,获得出口截面速度云图,分析出口截面速度方差,并对喷头进行结构优化设计。通过理论与实验相结合的方法,证实优化后的喷嘴有效提高了产品精度。实验结果表明:加热腔长度h1 =5 mm、丝料过道长度h2=8 mm、加热腔温度T=240 ℃时,打印产品的精度最高,为喷头的结构优化提供了参考。

    • 风洞主排气阀电液伺服系统仿真研究与设计

      2019, 47(16):135-138. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.029

      摘要 (251) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:2.4 m风洞是国内唯一的两米量级引射式、半回流、暂冲型跨声速风洞,风洞核心流Ma由p0和ps按等熵公式计算得到,其中稳定段总压通过4套主排气阀进行精确控制,其定位和同步精度直接影响到风洞流场控制的精准度。针对主排气阀电液伺服系统的负载多变、油缸内泄漏、参数及器件性能差异对同步控制精度的影响,建立了电液伺服系统精确数学模型,设计了基于虚拟主轴的多轴主从模糊控制策略,并基于MATLAB软件进行了仿真分析。仿真结果表明:系统调节时间短、同步精度高。

    • 自由曲线边界的喷涂路径规划研究

      2019, 47(16):139-143. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.030

      摘要 (317) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现代工业产品外形特征复杂多样、喷涂时其表面边界曲率的变化会造成涂层厚度差异较大的问题,在现有的工业产品表面喷涂轨迹规划方法基础上,提出一种适应工件边界曲线曲率变化的路径生成方法。首先根据平面的静态喷涂模型,以涂层均匀性为优化目标求解优化的路径参数、喷枪速度v和喷涂间距的变化范围[δmin,δmax],在此基础上生成待喷涂工件的喷涂路径,最后通过仿真验证了所提方法的有效性、正确性。

    • 分布式压缩、旋流冲压发动机旋流流场模拟

      2019, 47(16):144-147. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.031

      摘要 (249) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过分析几款新型发动机的优缺点,对分布式压缩、旋流冲压发动机作一介绍,并对旋流冲压部分进行设计模拟。主要设计过程为:选用工作设计流量已知的离心压气机,再设计与此相连接的模拟喷管作为旋流冲压发生装置,使用数值模拟软件来分析气动设计的性能结果。通过将不同数量的压气机总流量叠加作为入口条件,分析达到冲压发动机有效工作的速度条件。最终得出此款发动机设计可行的结论。

    • 涡轮叶片气膜冷却孔电解加工气液两相流场特性分析

      2019, 47(16):148-151. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.032

      摘要 (276) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以高温镍基合金Inconel718为基材进行气膜冷却孔电解加工基础试验,在电解加工过程中,阴极反应界面析出氢气,导致电解液的电导率不再是一个常数,从而影响冷却孔的加工成型精度。结合前期基础试验,建立冷却孔电解加工流道二维模型,基于COMSOL Multiphysics软件对冷却孔端面间隙内气液两相流场进行仿真,研究加工电压、电解液入口压力及管电极进给速度对氢气析出量的影响,并定性地分析电解加工过程中气泡率与电导率之间的关系。由仿真结果可知:氢气的体积分数随加工电压和电极进给速度的增大而增大,随电解液入口压力的增大而减小,且氢气体积分数越大,电解液的电导率越小。

    • 基于PSO-PID的重型AT主油压调节的研究

      2019, 47(16):152-156. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.033

      摘要 (359) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了保证重型液力自动变速器(AT)的换挡品质和使用寿命,在分析重型液力自动变速器主调压系统工作原理的基础上,建立主油压调节数学模型,然后以某挡换到Ⅰ挡为例,基于MATLAB/Simulink环境实现粒子群(PSO)优化算法的PID主油压调节控制。仿真结果显示:与传统经验试凑法PID整定相比,PSO-PID整定具有高效、快捷等特点,主油压调节控制的动态特性得到极大的改善和优化,为重型液力自动变速器主油压调节的控制和优化提供了一定的参考。

    • 桁架焊接机器人导轨梁的热力耦合变形规律的有限元分析

      2019, 47(16):157-161. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.034

      摘要 (267) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于桁架焊接机器人工作行程长、结构简单,得到了广泛应用。机器人滑动导轨的直线度和平行度会影响焊缝精度和滑块的使用寿命,因此,对导轨变形规律的研究对提高机器人的精度至关重要。以大型工业燃气炉面板桁架焊接机器人为例,分别对重力、温度及其耦合作用引起的变形进行限元分析。结果表明:当机器人处于高温工作环境时,温度产生的变形比重力引起的变形量大。在重力方向上,重力产生的变形与温度产生的变形方向相反。而在与重力垂直的方向上,对于水平梁导轨,重力产生的变形与温度产生的变形方向相同;对于竖直梁导轨,在0~03的归一化长度范围内,二者变形方向相反,在03~10的归一化长度范围内,二者变形方向相同。理论分析和实践均表明:大型工业燃气炉面板桁架焊接机器人的导轨直线度和平行度均小于工程允许值,满足工程要求。分析结果对于同类型桁架机器人的设计具有极大的理论借鉴意义。

    • 基于MATLAB曲面喷涂厚度仿真研究

      2019, 47(16):162-165. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.035

      摘要 (292) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对机器人示教喷涂效果未知问题,进行了曲面喷涂厚度仿真研究。建立喷枪模型,在示教路径给定的情况下,利用MATLAB编写曲面单点喷涂厚度算法并进行仿真程序开发。利用SolidWorks建立曲率连续变化的曲面模型并获取曲面数据,应用仿真程序对设计的曲面进行喷涂仿真实验,根据经验预测仿真结果,最终实验结果与预测一致,证明仿真程序具有实用性。

    • 基于AMESim的履带式底板锚杆钻机液压系统动态特性研究

      2019, 47(16):166-169. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.036

      摘要 (237) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着煤矿开采的加速及矿井深度的不断加深,深部岩土应力会对软岩巷道底板造成破坏,带来较大的安全隐患。履带式底板锚杆钻机是近年来针对巷道底板支护形成的锚杆钻孔设备,对其液压系统进行优化设计与研究,并基于AMESim软件对其回转回路、行走回路和钻进回路进行仿真分析,得到各个回路的压力及流量的动态特性曲线。结果表明:所设计的液压系统能有效保证两个行走马达的同步性能,并具有调速广、波动小等优势,为现有履带式底板锚杆钻机液压系统的改进提供了参考。

    • 基于Virtual.Lab的滚珠丝杠副噪声仿真及实验研究

      2019, 47(16):170-174. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.037

      摘要 (232) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Virtual.Lab对DK4012型滚珠丝杠副进行声学有限元仿真分析,以其瞬态动力学分析模型为基础,分别对滚珠丝杠副外表面声压和场点空间声压进行仿真分析,并通过搭建实验平台研究滚珠丝杠副噪声声学特性,验证仿真模型的准确性及合理性。研究表明:噪声声压水平随着转速的增加不断提高,且噪声水平的增长速度随之加快;低频声压较大值均处在球通频率和球通频率的倍频上,且最大峰值处在球通频率上,验证了滚珠丝杠副的主声源是滚珠与返向器之间的周期性碰撞。

    • 基于改进的共振稀疏分解的滚动轴承故障诊断

      2019, 47(16):175-179. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.038

      摘要 (251) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对滚动轴承早期微弱故障湮没在高强背景噪声中、造成故障特征信息提取困难的特点,提出一种改进的共振稀疏分解方法。首先采用变分模态对信号去噪,根据峭度-相关系数准则选取包含故障特征信息量多的分量进行信号重构;然后对重构后的信号进行粒子群优化的共振稀疏分解;最后对分解得到的低共振分量进行包络分析,提取故障特征频率。实验结果证明了该方法比传统共振稀疏分解更能有效地提取故障特征频率,有效地减少了干扰成分。

    • 基于贝叶斯网络的3D打印产品可靠性评估

      2019, 47(16):180-184. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.039

      摘要 (247) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评估3D打印产品的可靠性,将最终打印产品的性能包括强度、疲劳性等作为直接指标,找出对这些直接指标有影响的工艺参数,确定三者之间的逻辑关系,将之映射为贝叶斯网络,利用其多态性和不确定性方面的优势对可靠性进行定量评估。基于所建立的贝叶斯网络,通过正向推理计算不同工作性能要求下的可靠性,再通过反向推理,计算在满足可靠性条件的情况下,工艺参数对于各性能指标的影响程度。研究结果为指导工艺参数乃至材料的选择有一定参考意义,也提出了一种更全面有效评价3D打印产品可靠性的新方法。

    • 基于主元数据的大型复杂机电设备寿命预测方法

      2019, 47(16):185-191. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.040

      摘要 (310) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对单一表征参数的大型复杂机电设备寿命预测方法无法全面表征设备退化轨迹以及多表征参数之间存在相关性从而影响寿命预测准确性的问题,提出一种基于表征参数数据融合的大型复杂机电设备的寿命预测方法。先提出一种加权主成分分析法,对多种表征设备退化的参数进行融合,得到可以表征设备退化且相互之间不存在相关性的主元数据;然后,建立基于主元数据的维纳退化过程模型;最后,选取数控机床进给系统的双向定位精度、双向重复定位精度、反向间隙误差、直线度4种表征参数对应的数据对模型进行了具体的分析和验证。试验结果表明:与基于单一表征参数和多表征参数的寿命预测模型相比,融合后的主元参数能够更好地表征设备的退化过程,从而可以更精确地实现设备的剩余寿命估计。

    • 基于声发射信号模式的齿轮特征识别研究

      2019, 47(16):192-196. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.041

      摘要 (258) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于声发射信号对齿轮早期裂纹具有独特的敏感性,对早期齿轮声发射信号的特征识别具有重要意义。介绍小波变换理论及其原理,建立齿轮疲劳试验平台,利用小波阈值降噪对不同工况下齿轮声发射信号进行预处理,获取高能量频段的信号并提取时域、频域特征参数,将其作为BP神经网络的输入,以识别不同工况下的声发射信号。实验结果表明:与去噪后的全频段信号相比,基于高能量频段信号所提取的特征参数具有更高的识别率,为早期齿轮故障信号分析和检测提供借鉴。

    • 某双向平衡阀流量特性异常问题故障分析及试验研究

      2019, 47(16):197-200. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.042

      摘要 (272) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对某双向平衡阀流量特性异常问题进行故障分析,发现其中一向插装式平衡阀通油能力异常下降。对该平衡阀工作原理进行机制分析,得出平衡阀阀套与阀孔间隙是造成平衡阀通油能力下降的主要因素。通过对此间隙进行试验研究,消除间隙后该类平衡阀的流量特性恢复正常;最后试验结果与该平衡阀无间隙流量特性的仿真结果进行了对比,结果基本一致。

    • 装载机负载敏感驱动系统性能分析与优化方案

      2019, 47(16):201-204. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.043

      摘要 (244) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:某型履带式装载机在单边转向时常常出现熄火现象,使整机的工作性能受到很大影响。通过对其负载敏感驱动系统进行动态特性分析发现,液压波动以及液压泵和发动机之间的功率匹配是产生故障的根本原因。针对这一问题,在不影响发动机效率的前提下,设计出一种简单易行的改进方案:在驱动系统的两个负载反馈回路中间串联一个适当大小的阻尼孔,以解决发动机与液压泵之间的功率匹配问题,降低系统的液压波动。仿真及实验结果表明:该方法可有效解决装载机转向过程中的熄火问题,大幅提高了系统的动态性能,优化方案简单可行。

    • 基于动态时窗的汽车轴承故障在线检测

      2019, 47(16):205-208. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2019.16.044

      摘要 (253) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对在线检测时汽车轴承故障呈现出的变频特性(由于车辆的变速运动引起的),且一般故障检测方法无法适应变频特性等问题,提出一种基于动态时间窗的汽车轴承故障在线检测方法。对车辆行驶状态进行分析,给出车速与轮毂轴承转速的关系式;依据特征车速给出动态时间窗的确定规则;构建基于特征车速的维格纳故障检测模型;并采集实车数据对所提及的算法进行测试。结果表明:定时窗检测算法适应于线下轴承故障检测,基于特征车速的动态时窗检测算法适用于故障的在线检测。

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