摘要:为了使电液负载模拟器能够实现复杂的加载力，借助PLC在程序上实现所需要的加载规律，并加入PID控制指令改善系统被控制量品质，为电液负载模拟器实现复杂加载力提供了一种有效方案；在实现复杂加载力的过程中，采用定时器延时输出位置系统位移控制信号的方法，解决了力系统加载力滞后的问题。

摘要:高分子聚合物和不锈钢是水压柱塞泵关键摩擦副常用的配对材料。为了比较CF增强PI与PEEK聚合物的磨损性能，分别制备了10%和30%CF含量的PI和PEEK聚合物，通过与AISI 630不锈钢在水润滑下的摩擦磨损试验获得摩擦因数和磨损率，并借助磨损形貌分析其磨损机制。结果表明：CF增强PEEK比CF增强PI表现出了更优异的摩擦稳定性和耐磨损性能；与10%CF增强PI相比，30%CF增强PI的摩擦磨损性能较好，相比30%CF增强PEEK，10%CF增强PEEK的摩擦磨损性能更好；随着CF含量由10%增至30%，聚合物对偶面AISI 630的摩擦损伤加剧。在海水润滑下，CF增强PI、PEEK与AISI 630的磨损机制为磨粒磨损，PEEK/AISI 630只发生轻微的磨粒磨损，而PI/AISI 630的磨粒磨损则较为严重。上述结果为水压柱塞泵摩擦副材料的选配提供了参考。

摘要:复合储能混合动力系统实现了能量高效回收再利用，但整车经济性能并未达到最优效果。因此基于MATLAB/Simulink建立整车后向仿真模型，在对复合储能混合动力系统3个子系统进行分析的基础上设定相应的目标函数，并利用Isight软件对多系统进行协同优化。利用整车仿真模型对获得的关键参数优化结果进行分析，结果表明整车经济性能明显提升。利用硬件在环仿真试验平台进行验证，仿真与试验所得结果基本吻合，证明协同优化算法对装载机复合储能混合动力系统的优化切实有效，为该系统的设计应用提供了参考。

摘要:为获得较好的短电弧脉冲电源稳压效果，实现短电弧加工高效率、低损耗的目的，提出了一种基于差分进化算法（DE）优化RBF神经网络的PID控制策略。建立了MATLAB/Simulink电源系统仿真模型，仿真对比分析了传统PID及RBF PID控制策略，并进行了短电弧铣削加工对比实验。结果表明：新型控制策略下的脉冲电源输出稳定、抗干扰性强、稳压效果好，加工效率提升59.7%，相对电极损耗减少3.07%。

摘要:根据一种高速精密轧辊磨床可调式动静压轴承的工作原理求出其在不同接触状态时所受的接触力。采用双向流固耦合分析方法，对轴承处于正常挤压、极限松弛和极限挤压状态时在不同供油压力情况下的轴承润滑油膜的压力分布及其静力学分析，用以满足国产高速精密轧辊磨头综合测试实验的要求。结果表明：随着轴承供油压力的增大，轴承油膜的油膜压力增大，轴承的形变量减小；随着轴承挤压程度的加深，轴承的油膜压力增大，应变加剧；随着主轴旋转速度增大，轴承油膜的油膜压力增大。

摘要:为研究角接触球轴承-转子系统非线性行为，利用角接触球轴承反力与轴颈中心位移关系，建立五自由度角接触球轴承-转子系统动力学模型，推导出系统运动微分方程，并采用龙格-库塔法求解，着重讨论轴向力对系统非线性行为的影响。计算结果表明：角接触球轴承-转子系统动力学行为非线性特性显著；随着轴向力的增加，系统的响应由周期运动、倍周期运动、拟周期运动发展到混沌运动。由于轴向力作用，轴承支承刚度发生变化，导致转子两端轴颈中心的动力学响应明显不同。

摘要:以石墨、紫铜、钨为强化电极，分别在正极性和负极性条件下对TC4钛合金进行混粉准干式电火花表面强化，分析了强化层微观组织结构及性能。结果表明：石墨电极负极性加工得到细长枝状组织及花瓣状，铜电极、钨电极负极性加工得到饼状组织结构且叠加层明显;3种电极正极性加工均得到质地均匀茂盛的花瓣状组织。强化层硬度较基体材料均有大幅提升，其中石墨电极和钨电极负极性加工、铜电极正极性加工时的强化硬度均超过HV1 000，最高约为基体的3.4倍。

摘要:针对某型静压气浮陀螺仪长时间通电造成的温升问题，提出一种通过控制气浮轴承供气温度来降低陀螺马达温度的控制方法。结合流体力学和陀螺仪误差原理，分析了供气温度对陀螺仪精度的影响，并利用Fluent仿真分析，搭建了陀螺浮子组件与气浮轴承的流热耦合模型。结果表明：供气温度的变化并不会对仪表精度造成明显影响；降低供气温度对陀螺马达的温度变化影响显著，在一定条件下可以通过降低供气温度来延长陀螺仪连续通电时间。

摘要:为了提高刀具对难加工材料的切削加工性能，降低切削力，延长刀具寿命，采用激光加工技术在TiAlN涂层刀具前、后刀面上制备出平行于主切削刃的沟槽型织构，对比研究变切削参数条件下铣削镍基合金的切削力变化情况。结果表明：在低转速、小吃刀量、低进给速度情况下，后刀面织构刀具的切削力小于前刀面织构刀具；背吃刀量对前刀面织构刀具的切削力增幅影响最大；主轴转速对后刀面织构刀具的切削力增幅影响最大。

摘要:设计了一种兼顾盘式与筒式结构优点的新型磁流变刹车装置，采用Maxwell软件结合田口算法思想对结构进行仿真优化。搭建实验测试平台，测试了磁流变液刹车装置的静态以及动态性能，验证了所设计的结构是有效的，实验结果达到预期目标，建立了制动力矩与输入电流的关系式，修正了τ-H经验公式，修正后的理论计算值与测量值基本一致，验证了磁流变液在高速剪切情况下存在剪切变稀的现象。

摘要:为测试直线舵机的综合性能，设计了一种由永磁同步电机和滚珠丝杠副进行中间力转换的电动直线负载模拟系统，并建立了该系统的数学模型，结合系统的控制方程，分析了系统的稳定性和多余力矩产生机制，并提出了一种速度环补偿策略，有效抑制了多余力矩；为提高系统加载精度和动态性能，采用非均匀三角隶属度函数的模糊PID控制取代传统PID控制。实验结果表明：该控制算法能够提高力加载跟踪精度和系统动态性能，满足“双十指标”，具有一定的工程参考价值。

摘要:为了解决直驱式数控转台零件加工时台面固定的问题，提出了一种直驱式转台的双面刹车机构。结合刹车机构的结构，利用微分的方法计算出机构的刹车力矩。为了进一步分析机构中的关键零部件刹车盘，应用有限元分析软件Ansys Workbench对刹车机构进行接触应力分析，以获取关键零件刹车盘的变形量及应力值，其最大等效应力为77.447 MPa，远小于刹车盘材料的许用应力，表明刹车盘的强度满足设计要求。通过模态分析获取其前6阶的固有频率和振型，表明刹车盘在激振频率为689.68、864.65、881.25、893.63 Hz时刹车盘会产生共振，应在零件加工时尽量避免这些频率以保证加工精度。最后实测刹车力矩并与计算值对比，力矩吻合度为93%，并对比设计所需刹车力矩，计算出安全系数为1.437，刹车力矩满足设计要求，验证了刹车机构的合理性和工作的可靠性。

摘要:数控系统中最重要的技术是轨迹插补算法，数控机床的加工精度直接受到插补算法的影响。数字积分算法和参数化插补算法是两种常用的插补算法，为比较两种插补算法的精度，建立了两种插补算法的模型，并以常用的直线与圆弧作为插补对象，通过计算比较得出参数化插补算法在高频高精度时误差更小，具有更高的精度，并给出误差公式。研究结果对于工程实际问题有一定的借鉴意义，并为更高精度插补提供了必要的理论依据。

摘要:结合图像采集、图像预处理和摄像机标定等机器视觉技术以及真圆度算法，研究出一种基于图像处理的形态分析法和一种结合了最小二乘法拟圆的边缘拟合法，对冲孔机床上加工的制孔大小、个数和位置不固定的铁塔构件进行检测，并评价两者的检测结果和实用性。其中边缘拟合法的平均半径检测精度可达0.395 mm，位置检测精度可达0.399 mm，可同时满足检测构件制孔半径大小和中心位置两要素的要求，实现产品的自动化在线检测。并通过软件编程和辅助算法代替以往的图像拼接匹配方法和电机驱动控制板块，自动对进入钢联生产线传送区域的铁塔构件采集图像，为搭建机床冲孔视觉检测系统提供技术支持。

摘要:针对变轨距转向架轮盘制动装置的横移问题，设计了3种不同控制方法的随动机构，在保证与现有制动装置接口匹配的情况下，能较为可靠地实现横向滑移和锁定功能。并计算分析了随动机构的受力状态，对3种方案的优缺点进行了对比分析，综合考虑采用液压半主动随动机构具有更好的工程实用价值。

摘要:随着零件加工精度和效率要求的提升，机床实时状态信息对于加工参数的动态调整有着重要作用。以车间多台华中8型数控机床为监测对象，开展了多机床状态信息监测系统的研究。采用STM32下位机系统作为智能终端，移植TCP/IP协议，实现了机床关键点温度、运动位置、主轴转速及进给速度等信息的采集，并基于CAN总线搭建了多智能终端的信息传输网络，采用C#语言开发了上位机监控系统。实验测试结果表明：该系统工作稳定，可靠性好，具有良好的扩展性，其可有效提高车间机床监控效率，降低运营成本。

摘要:针对目前股骨颈骨折相关手术中，用以确定股骨颈轴线的方法效率低、效果差的问题，分析了对定位导向股骨颈轴线的个性化需求。提出了一种个性化股骨颈轴线导向器的一般设计方法，首先运用KANO模型对个性化需求进行分类与分析，利用模块化技术划分出功能模块，再基于逆向工程技术实现股骨模型的重建，最后通过提取股骨的形态特征，设计股骨颈轴线导向器的结构。该方法可以实现个性化股骨颈轴线导向器的快速设计，在精准定位导向股骨颈轴线的同时还可以满足个性化需求。

摘要:针对自动扶梯/自动人行道梳齿板安全保护装置的检测，基于STM32高速微控制器研发了一种高精度的、便携式的、操作简捷的检测装置。该装置含有触发模块、位移检测模块、嵌入式微控制系统模块以及计算机管理模块等，可以模拟异物夹入梳齿板与踏板面之间，使梳齿板产生垂直位移或水平位移，通过触发梳齿板安全保护开关，使自动扶梯/自动人行道及时停车，从而完成梳齿板安全保护装置可靠性的测试，并可检测梳齿板的受力大小和动作位移，以定量评估梳齿板安全保护装置的灵活性。样机测试结果表明：该装置的触发模块工作可靠，测力精度高，测位移误差小，安装快捷，操作方便，适合电梯生产商、电梯安装维保单位、特种设备检测院以及电梯质量监督检验机构等的使用。

摘要:针对某地面车载雷达高抗倾覆能力及机动性指标要求，采用一种基于蛙腿与调平腿组合设计的液压自动调平系统方案，建立了载车调平数学模型，提出一种新的调平腿载荷计算方法，解决了调平过程中载荷计算问题，并在此基础上，完成了蛙腿和调平腿结构设计及有限元校核。通过调平系统试验与计算数据的对比，结果表明，该自动调平系统达到预定要求，为后续类似产品设计提供了重要参考。

摘要:采用涡流管制冷制热技术对电动汽车动力电池进行热管理控制。通过电动汽车制动能量的回收，以高压空气形式进入涡流管形成内外层涡流，得到所需的冷热气流，对电池组进行有效预热或冷却。同时，通过动力电池组结构优化设计，使各电池组内温度保持一致，确保动力电池在最佳温度下工作。所设计的系统能有效地提高电动汽车的使用安全性、寿命、续航里程。

摘要:在分析送料机械手的运行周期基础上，提出了一种具有行程倍增机构的机械手结构设计方案，并通过编码器检测冲床滑块的安全高度，采用时序图法，对冲床与机械手的协调运行与安全性控制进行了研究，实际应用结果表明：采用该结构的机械手能缩短手臂运行时间，满足冲床连续运行的要求，并避免了碰撞事故的发生。

摘要:由于二次调节静液传动系统在工作过程中受死区、滞环、库伦摩擦等因素的影响，属于典型的非线性系统，采用常规控制，很难取得令人满意的效果。针对二次调节系统的非线性特征，在已有成果的基础上，应用Hamiltonian泛函方法，构建了二次调节静液传动系统的Hamiltonian形式，设计了基于观察器的鲁棒控制器，应用到二次调节静液传动速度控制系统中，并进行了仿真研究，取得了良好的控制性能。仿真结果表明：系统的动态特性明显得到了改善，具有较强的抗干扰能力和良好的鲁棒性。

摘要:液压阀在液压传动中的作用至关重要，其阀门失效将致使整个液压系统的稳定性下降，也对工作人员的正常作业构成了安全隐患。为解决阀门失效问题，建立了液压滑阀阀腔内流体与阀门组件的流固耦合分析模型，经仿真得到阀门内部应力集中分布区域，并提出了相应的改进措施。此研究可为滑阀式多路阀的安全性、可靠性设计提供理论依据。

摘要:针对某型危险品运输车的排气消声器壳体温度分布情况和外激励是否会引起消声器共振而致使其开裂的问题，运用FLUENT软件对某消声器进行内流场及温度场数值分析，用AR320+非接触式红外线测温仪对消声器壳体温度进行测量，最后基于ANSYS Workbench以数值分析结果作为预应力对消声器进行模态分析。研究表明：消声器壳体温度仿真值与试验值的误差在592%内，间接验证了数值分析的精确性；当尾气流速为624 m/s时，消声器内部存在涡流，会导致噪声产生；路面激励278 Hz和发动机激励10667 Hz均低于消声器的1阶固有频率11101 Hz，不会引起共振，但消声器筒体左侧面变形量较大，为1806 mm，为该消声器的薄弱位置。研究结果可为特种车辆消声器的改进设计提供了参考。

摘要:根据光伏板清扫机器人作业工况特点，提出了一种全液压履带式双阀控双马达驱动系统方案。为满足机器人直线行驶需求，提出双通道等同式交叉耦合同步控制策略，并建立阀控双马达同步控制系统数学模型。利用仿真工具Simulink对原设计系统模型和PID矫正后系统的动态特性性能进行仿真分析。仿真结果表明：校正后系统响应速度和稳定精度得到改善，经校正后，该系统能较好地满足清扫机器人工况要求。

摘要:高压水射流作为一种绿色、高效的清洁技术，已经被广泛地应用于轨道清洁。为了获得高压水射流对槽型轨轨面的最佳清洗效果，利用计算流体动力学（CFD）分析软件FLUENT，对水射流的清洗过程进行了模拟仿真。依据仿真结果分析了轨道面的受力与水射流的流动情况，并对水射流的入射角与靶距进行了优化分析，最后得出在指定的条件下，射流的最佳靶距为10~15 cm，最佳入射角为25°。

摘要:针对汽车低速行驶时转向回正不足而高速行驶时回正超调震荡的问题，在分析了循环球式电动助力转向系统的数学模型、线性二自由度汽车模型及回正模型的基础上，设计了基于粒子群算法的回正控制策略。利用Matlab/Simulink建立了其仿真模型，在低、高速情况下，分别对无回正控制、常规PID回正控制和基于粒子群算法的回正控制下的转向盘转角响应和汽车横摆角速度响应进行了比较。仿真结果表明:无论是在低速还是高速情况下，所设计的基于粒子群算法的回正控制策略都能使方向盘准确、快速回到中间位置，电动助力转向系统的稳定性也得到了提高，设计的回正控制策略行之有效

摘要:为分析核桃脱青皮机中的关键加工部件脱皮辊的结构强度和振动特性，计算确定并模拟了脱皮辊的各项参数。将建立好的脱皮辊UG模型导入ANSYS进行静力学分析和模态分析。结果表明：脱皮辊可以在有效剥离核桃青皮的同时还能将脱净后的核桃向出料口方向输送；脱皮辊在工作状态下的最大变形为0.814 mm,等效应力为5.25 MPa，在负载情况下的最大等效应力远小于材料的屈服强度；分析得到脱皮辊的前6阶固有频率分别为0.846 3、51.287、172.07、183.62、186.66、242.33 Hz，远大于核桃脱青皮机的工作频率。结果显示该脱皮辊的刚度和强度完全满足要求，且在正常工作的情况下不会发生共振，为进一步研制核桃脱青皮机提供了数据支撑和科学依据。

摘要:井径测井仪是一种测量井筒直径大小的井下工具，国内测量裸眼井大部分以三臂、四臂为主。利用Pro/E对分动式六臂井径测井仪进行结构设计，分析了新型六臂井径测井仪的运动状态，得出分动式推靠系统有打开和测量两种运动状态。建立了分动式推靠系统两种状态的数学模型，并运用封闭矢量多边形投影法进行了运动特性分析。对分动式推靠系统中阿基米德螺旋线型推靠臂进行结构参数化设计及凸轮运动特性分析。在Adams软件中对分动式推靠系统打开和测量状态进行参数化建模和运动仿真，得出了推靠臂、活塞杆的运动轨迹曲线，验证了其机构运动规律和状态，为后续二次优化提供了有效的参考依据。

摘要:针对U形件弯曲回弹问题，在Abaqus软件中建立6061铝合金薄板U形件拉延成形二维有限元模型，使用Numisheet’ 2011会议回弹测量方法和成形极限图缺陷判据，研究U形件成形过程中单工艺参数对回弹量的影响，通过L9(34)正交试验获取U形件回弹控制最优工艺参数组合。结果表明：不改变其他成形工艺参数，U形件回弹量随着凸、凹模圆角半径或拉延深度的加大，总体呈上升趋势，随凸、凹模间隙值的减小总体呈下降趋势；U形件回弹量随“凸模-板料”摩擦因数的增大而增大，随“凹模、压边圈-板料”摩擦因数或压边力的增大而减小；成形工艺参数影响U形件回弹量的主次顺序依次为“凹模、压边圈-板料”摩擦因数、“凸模-板料”摩擦因数、凸、凹模间隙值、压边力，以优水平工艺参数组合A2B3C1D3进行成形模拟，U形件法兰端部最大位移偏移量为0.84 mm，回弹控制效果明显。

摘要:考虑涡轮流道径向不同圆柱层液体至轴线距离对液体质点的运动速度以及与叶片间相互作用的影响，建立了一种简化的涡轮液流模型，并对涡轮轴流系数和环流系数进行了适当修正，设计了一种扭曲叶片涡轮。采用数值模拟的方法，对比分析了扭曲叶片涡轮和直叶片涡轮的水力性能，验证了该设计方法的可行性。结果表明：扭曲叶片涡轮较直叶片涡轮，在压降减小396%时，转化扭矩降低194%，效率提高105%，并且其综合水力性能得到了提升。相关研究为扭曲叶片涡轮的设计提供了理论依据，对实际工程具有一定的参考价值。

摘要:液压执行器运动轨迹容易受到多种环境因素干扰，导致实际运动轨迹偏离理论运动轨迹，造成定位精度下降。对此，建立了单杆液压执行器模型简图，采用李雅普诺夫稳定控制器控制液压执行器的运动轨迹。分析了双侧遥控操作系统的动态模型，推导了液压执行器流量非线性控制方程式，设计了单杆液压致动器双侧控制的李雅普诺夫稳定控制方案，采用数学方法对控制器的稳定性进行了证明。结合具体实例，对单杆液压执行器的运动轨迹跟踪误差进行仿真，并与传统PID控制器的跟踪误差形成对比。对误差的仿真结果表明：在受到外界波形干扰时，采用李雅普诺夫稳定控制器控制液压执行器运动轨迹，产生误差较小。液压执行器采用李雅普诺夫稳定控制器，能够提高系统运动的稳定性，降低运动轨迹产生的误差。

摘要:针对液压泵性能退化过程定量评估，提出了变分模态分解(VMD)和支持向量数据描述(SVDD)相结合的综合评估方法。利用VMD方法将信号分解成一系列不同频率成分的BIMF分量，并用SVDD方法对异常点进行剔除；使用SVDD方法对正常状态样本进行训练得到超球体模型，并计算各样本到球心的距离；再将各样本到球心的距离转化为隶属度，作为性能退化指标。通过对轴向柱塞泵滑靴磨损和松靴故障实验数据分析，验证了该性能退化评估方法的有效性。

摘要:时域中的量纲一指标因对故障敏感，被广泛运用于机械故障诊断中，但是目前量纲一指标在诊断过程中存在严重交叉问题，即量纲一指标对于不同故障状态在特征空间中存在混叠现象。为了解决这个问题，提出基于量纲一指标和极限学习机的滚动轴承故障识别方法，采用美国西储大学轴承数据中心网站公开发布的轴承探伤数据集，验证算法诊断效果。为了进一步验证算法的优越性，将该算法与BP神经网络、支持向量机（SVM）和Grip search SVM 3种算法进行比较，结果表明：基于量纲一指标和极限学习机的故障诊断方法能够提高滚动轴承故障诊断效率和分类准确率。

摘要:针对起重机液压系统故障定位的问题，研究了多属性决策方法。根据功能对液压系统进行层次分解，对各子系统的不同功能工况分别建立故障树，综合分析故障树底事件故障概率、搜索成本和启发式信息量等因素，研究了故障定位方法。通过构建决策矩阵、属性值规范化、采用最小二乘法确定属性加权值、利用逼近理想解的排序方法确定了故障树底事件的最优路径搜索策略。以某型起重机吊钩不能起升故障为例进行了应用，结果表明该方法有效可行。

摘要:S变换兼具了小波变换和快速傅立叶变换各自的优势，具有良好的时频聚集性。归一化信息熵能够定量地度量信号分布的复杂程度。滚动轴承振动信号经S变换后，利用归一化信息熵定量地度量每个时刻下频率分布均匀程度，提出一种S-时间熵特征指标来反映滚动轴承的退化过程。针对滚动轴承内圈、轴承外圈、轴承滚动体的3种故障，分别对其3种不同损伤程度的数学模型进行仿真数据分析，提取各自S-时间熵指标进行对比，验证该方法的可行性。通过对滚动轴承加速疲劳寿命周期内的数据进行分析，与工程中常用的时域指标有效值进行对比，结果表明该方法的有效性。

摘要:针对齿轮箱复合故障振动信号的非稳定性和多分量耦合调制的复杂特性，提出了基于分段三次Hermit插值改进的LMD与切片双谱相结合的复合故障特征提取方法，结合分段三次Hermit插值法稳定性好且能保证每个小段连续光滑的优点，用分段三次Hermit插值法代替滑动平均法，对极值点构造局部均值函数和包络估计函数，减少了信号的包络误差，提高了LMD分解的精确度。并以齿轮箱中滚动轴承和齿轮的复合故障振动信号为研究对象，通过实验对比验证了改进LMD的优越性和本文所提方法对复合故障诊断的有效性。

摘要:对某型轴向柱塞泵的振动异响噪声原因进行了分析与研究。开展了轴向柱塞泵振动测试试验，搭建了振动测试试验台并进行多点振动功率谱测试，进行了柱塞泵的理论输出压力、流量脉动，时域、频域特性分析，以及结构件模态仿真分析。通过试验和仿真结果的对比分析，定位了泵-试验台系统的噪声来源，明确了产生原因，提出了消除噪声的方法。

摘要:针对齿轮发生故障时信号的调制特点，采用相关分析对局部均值分解(Local Mean Decomposition，LMD)解调方法进行改进，并提出了基于改进LMD的故障特征增强方法。将该方法应用于实际齿轮断齿故障特征的提取，结果表明：该方法能有效地增强齿轮故障特征，其增强效果优于传统的Hilbert包络解调分析方法。

摘要:针对矿冶破碎机在重载工况下其转轴振动信号的非线性、不平稳性以及背景环境复杂性等特点而导致的难以提取纯净的故障特征信号的问题，提出了基于双树复小波和时间序列的转轴剩余寿命预测研究。对采集的含噪信号进行双树复小波变换，求得变换系数，并进一步得到模系数，提取出规律性较强的模系数，并对其进行非线性时间序列处理。适当加入含噪信号以强化噪声的规律性，再将信号源投影到不同面上分离出污染信号源，提取特征信号源的系数，并以复数形式进行双树复小波重构，获取易忽略的故障特征信号，得到较为完整的纯净故障信号。通过BP网络利用所提纯的特征信号对转轴剩余寿命进行预测，与转轴破坏性实验数据进行对比，证明该方法适于破碎机转轴的寿命预测，取得了满意的效果。