机械工程学报杂志

流体传动与信息化

关键词: 流体传动与控制  机电一体化技术  信息化  计算机技术  发展速度  机械设备  微电子  

随着机电一体化技术的发展，与微电子、计算机技术相结合，流体传动与控制进入了一个新的发展阶段，正在成为机械设备中发展速度最快的技术之一。

具有状态观测器的广义动态矩阵控制在板带轧机位置伺服系统中的应用

关键词: 广义动态矩阵控制  板带轧机  位置伺服系统  状态观测器  

板带轧机的构成是复杂的，其控制系统日益精密化和智能化，但是目前广泛应用于现场的比例积分微分（PID）控制策略，由于鲁棒性较差，难以满足进一步提高板带轧机控制精度的要求。针对板带轧机位置伺服系统，应用广义动态矩阵控制理论，设计预测控制器，并采用滚动优化、反馈校正的控制策略。构造状态观测器，使控制系统具有带观测器的状态反馈...

气动系统内部结露机理及试验

关键词: 气动系统  内部结露  机理  判别方法  

以气动系统中最典型的回路为对象对系统内部结露进行研究，提出气动系统发生内部结露的机理，即当系统内的水分向系统末端移动的能力大于水分向系统外部排出的能力时，系统发生内部结露，反之则不发生。用凝结水滴的质量密度描述水分向系统末端移动的能力，用容积比来代表水分向系统外部排出的能力，确定了凝结水滴的质量密度和容积比平面上的内...

大型液压Stewart平台动态耦合特性

关键词: 液压stewart平台  耦合  amesim  联合仿真  

耦合现象在液压Stewart平台中普遍存在，以大型液压Stewart平台为目标，采用AMESim和SimMechanics对液压部分及平台机构部分分别建模。通过软件接口建立联合仿真体系对平台动态耦合进行定量分析，数值模拟6缸动态特性在一致和有差异的情况下动态耦合的强度和规律，该仿真体系针对液压与并联机构进行分布式建模，改善了建模精度。建立大型液压Ste...

机械压力机节能型气压式制动方式设计理论

关键词: 机械压力机  节能  制动  气压  

在分析现有机械压力机制动方式存在耗能耗材的不足基础上，提出机械压力机节能型气压式制动系统，并论述其工作原理。通过对机械压力机采用节能型气压式制动方式工作过程的分析，建立由气体的能量方程、流量连续方程、状态方程和制动气缸制动过程的动力学方程组成的数学模型。通过对节能型气压式制动气缸内气体热力学特性的分析，建立制动过程中...

汽车主动安全控制液压执行器的性能与原理

关键词: 汽车液压执行器  电子稳定控制程序  调节阀  

介绍目前汽车主动安全系统（汽车制动防抱系统、汽车驱动力控制系统、汽车电子稳定控制系统、汽车主动悬架、汽车四轮转向系统）上所应用的液压执行器，并重点分析目前先进的汽车主动安全系统——汽车电子稳定控制程序（Electronic stability program，ESP）上的液压执行器的结构、工作原理、工艺特点及其高速响应的性能特点。ESP所使用的液压执...

不考虑进口特性的蓄能器吸收冲击理论及试验

关键词: 数学模型  参数选择原则  吸收压力冲击  充气压力  充气容积  

针对蓄能器吸收压力冲击的功用，在忽略连接管道和进油阀参数影响的前提下，将皮囊式蓄能器内部分为气腔、皮囊和油腔三部分，分析皮囊的受力情况，建立蓄能器的二阶数学模型。利用Matlab／Simulink工具建立仿真分析模型并进行仿真。分别在热轧带钢卷曲机和高速钢筋剪切机上搭接试验系统，以dSPACE为控制和采集工具进行试验研究。将仿真分析和试...

考虑阀口误差的阀控非对称液压缸系统建模、仿真与试验

关键词: 阀控缸系统  非线性状态方程模型  键图模型  超压  阀口误差  

从解决比例阀控制非对称缸系统存在的超压问题入手，分析因加工误差引起的各阀口重叠量不一致这一非线性因素对系统性能的影响，建立考虑阀口误差的阀控非对称缸系统的非线性状态方程模型和键图模型。应用这两种非线性数学模型分析一实际非对称阀控制非对称缸系统的压力特性，与试验结果的对比分析验证了所建的非线性数学模型的正确性。仿真和试...

《机械工程学报》被EI收录论文目次（2007年第1期）

汽车防抱制动系统中液压系统性能评价与试验

关键词: 防抱制动系统  液压系统  试验平台  数据采集  评价参数  

建立包含电磁阀、制动管路和制动分泵的防抱制动系统（Anti-lock braking system，ABS）液压系统数学模型，设计ABS液压系统试验平台，对实车ABS液压系统进行测试。采用回归分析的方法对模型参数进行拟合，对仿真结果与试验数据进行对比验证。在液压系统模型的基础上，建立整个ABS系统的仿真模型，进行仿真分析，讨论影响ABS控制效果的液压系统...

锥形螺旋轴流血泵流场三维数值模拟与分析

关键词: 锥形螺旋叶轮  血泵  流场  计算流体力学  

利用ProE软件对血泵的不同结构进行三维建模，应用计算流体力学（Computational fluid dynamics，CFD）中非定常三维N-S方程，基于非结构网格的有限体积法以及k-ε湍流模型方法数值模拟血泵的全三维内流场。着重计算和分析旋转叶轮转速和锥度变化对血泵流场的影响。仿真试验表明，锥形螺旋轴流血泵转速和锥度都不应过大，否则将会使得流场变得紊...

空间对接半物理仿真原型试验系统

关键词: 空间对接  半物理仿真  6自由度运动平台  对接动力学  

为研制用于对接机构地面测试的空间对接半物理仿真系统，建立能够体现其主要功能的原型试验系统。试验系统通过六维力传感器检测对接机构模拟元件的相互作用力和力矩，根据所建立的航天器动力学模型实时解算对接过程中两航天器的相对运动，并由6自由度运动平台模拟被动航天器来实现此相对运动。针对此原型试验系统，提出系统的动力学解算方案并...

国家自然科学基金重点资助项目成果简介

关键词: 国家自然科学基金  成果简介  资助项目  产品创新设计  知识产权战略  创新设计理论  项目名称  研究成果  

项目名称：机电产品创新设计的理论、方法、技术及其应用的研究 项目批准号：50335040 研究成果：（1）提出了由基体功能层、变体功能层、效应层和物理量层构成的四层次三阶段功能设计进程模式、基于专利资源提取和知识产权战略的创新设计方法、支持复合功能产品组合和集成创新的方法学体系，初步探索了基于仿生原理的产品创新设计理论和方法。

基于一次填充法的调压阀流量特性测量

关键词: 一次填充法  调压阀  流量特性  

提出一种新的调压阀流量特性测量方法：一次填充法。该方法的原理是通过调压阀向一个封闭容器充气，通过分析充气过程中的准平衡过程来得到减压阀的流量特性。对一次填充法建模与仿真，并利用该方法对普通调压阀AR20和精密调压阀IR2000流量特性进行测量试验，试验结果表明该方法和传统法相比具有测量效率高、耗气量少、精度较高等特点。

流体阻尼器粘性发热对整星隔振的影响

关键词: 流体阻尼器  整星隔振  发热  粘性  热动力学模型  发射过程  共振频率  温度变化  

在航天器发射过程中，流体粘度随温度变化而改变，流体阻尼器具有不同的阻尼比和共振频率。结合流体阻尼器在整星隔振中的应用，建立发射阶段的热动力学模型。通过数值模拟比较不同粘温系数、不同阻尼器参数下的整星隔振秒特性，并对粘性发热的作用进行了试验研究。理论分析和试验表明，随着时间的推移，阻尼器温度升高，隔振系统的共振频率发生...

TLC900型运梁车电液转向控制系统的仿真与试验分析

关键词: 运梁车  转向系统  电液控制系统  动态仿真simulink  

针对应用于高速铁路客运专线建设的TLC900运梁车的关键部分——转向控制系统进行深入研究，阐述转向系统的工作原理，建立转向控制系统的数学模型。根据运梁车的转向原理及转向性能要求，采用分段PID控制策略，并在此基础上运用Matlab中的Simulink软件包对该系统进行动态特性数字仿真，现场试验结果与仿真结果的比较分析证明了该控制方法的可行...

气动系统的能量消耗评价体系及能量损失分析

关键词: 气动功率  有效能  压缩空气  气动系统  节能  能量损失  

在分析基于空气消耗量的现有能量消耗评价体系的基础上，阐述一种新的能量消耗评价量——气动功率。气动功率定义为单位时间内流过指定截面的压缩空气所含有的有效能，而有效能是以大气温度和压力状态为外界基准，流动压缩空气具有的对外做功能力。该有效能是一个相对于大气状态基准的相对量，建立在气动系统都工作在大气环境下这样一个事实基础...

加工精度自生成及其在超精球体研磨中的实现

关键词: 加工精度自生成  误差自去除  自组织  信息差  超精球体  

给出加工精度自生成的原理，着重阐述超精球体研磨精度的自生成问题。从自组织角度看，具有自动调节能力的系统为第1类系统S1，具有目标自确定能力的系统为第2类系统S2，具有自组织能力的系统为第3类系统S3。三种系统都是闭环控制系统，但是彼此之间又有不同功能和结构。给出实现加工精度自生成的条件和加工精度自生成系统S3。讨论加工精度自生...

少自由度并联机器人机构的静力分析

关键词: 并联机器人  少自由度  静力分析  微分流形  

与6自由度并联机器人不同，少自由度并联机器人机构的支链不仅传递驱动力，同时还要向末端提供约束力，然而在对此类机构进行静力分析时，现有的研究都忽略了约束力的传递特性。为此，以微分流形理论为基础，分析指出少自由度并联机器人末端的完整力空间应包括驱动力子空间和约束力子空间，并以此为基础，利用虚功原理，给出一种建立此类机构输...

基于波数域外推方法的近场声全息

关键词: 近场声全息  波数域外推  小全息孔径  tikhonov正则化  

在基于快速傅里叶变换（FFT）法的近场声全息技术中，为了减小算法误差对结果的影响，要求测量面（全息孔径）至少为声源面积的2倍。由于要求的全息孔径较大，该技术测量工作异常繁琐以及在大尺寸结构上应用困难。分析基于FFT法的近场声全息技术中算法误差产生的机理，并引入声压外推过程予以克服，得到基于波数域外推方法的近场声全息。该方法...

二维自适应粗糙表面弹塑性接触模型

关键词: 自适应  弹塑性接触  粗糙表面  耦合方法  

提出一种基于自适应粗糙表面描述的弹塑性接触模型。根据某一给定阈值，去除粗糙表面上对接触力学行为影响较小的结点以减少计算时间。采用在计算区域划分及结点排布上较为灵活性的无网格伽辽金—有限元耦合方法求解自适应粗糙表面弹塑性接触模型。算例表明，当接触压力相对误差约为5％时，自适应接触模型的计算时间相对于非自适应接触计算可减...

平面柔性并联机器人动力学建模

关键词: 柔性  并联机器人  动力学  建模  

利用有限元理论研究柔性并联机器人动力学建模的理论和方法，分析各支链的弹性位移及其耦合关系，建立柔性并联机器人系统的运动约束条件和动力约束条件。综合考虑构件的分布质量、集中质量以及杆件的剪切变形、弯曲变形、拉压变形和横向位移的影响，运用运动弹性动力学理论和Lagrange方程，推导出平面柔性并联机器人的动力学方程。以平面3-RRR...

带有摩擦的机器人鲁棒控制

关键词: 机器人  摩擦  鲁棒控制  全局渐近稳定  

根据机械系统中摩擦力的特性，把有关标量情况下摩擦力的结论推广到矢量空间中，使机器人系统中的外部随机干扰控制问题具体化。首先利用反馈控制技术，把基于拉格朗日方程的机器人动力学模型转化成一个线性状态方程，并详细介绍这一转化过程。然后基于此线性状态方程，应用李雅普诺夫函数稳定性理论，针对摩擦力的一般特性，设计鲁棒补偿控制器...

纳米切削工艺中刀具原子尺度磨损机理的分子动力学分析

关键词: 纳米加工  分子动力学  扩散磨损  积屑瘤  

为研究刀具磨损的微观机理，以单晶铝为例，采用分子动力学方法对纳米切削中刀具失效的原子级物理本质进行研究。模拟结果显示，随着切削深度的增加，能够形成化学键的配对原子数也急剧增加，导致刀具的扩散磨损加剧：晶体的各向异性对刀具扩散磨损影响很小，说明扩散磨损主要是一种化学过程：扩散磨损生成的积屑瘤代替刀具进行切削，使得超精密...

国家自然科学基金重点资助项目成果简介

关键词: 国家自然科学基金  成果简介  资助项目  激光微加工系统  中国科学技术大学  金属粉末材料  研究成果  高分子材料  

项目名称：飞秒激光功能微部件加工技术研究 项目批准号：50335050 项目单位：中国科学技术大学 研究成果：该项目组根据计划任务书的规定，建立、完善了一套面向高分子材料的飞秒激光微加工、原位观测、光驱动、微装配多功能集成试验平台；建立了一套面向金属及金属粉末材料的短波长激光微加工系统。取得的主要创新和研究成果有：

16MnR钢焊接接头氢扩散三维有限元模拟

关键词: 焊接接头  氢扩散  残余应力  不同组织  有限元分析  

利用电化学渗透法测定氢在16MnR钢焊接接头处的焊缝金属、热影响区金属以及母材中的扩散系数。基于有限元软件ABAQUS，开发焊接接头在氢环境下的三维氢扩散耦合有限元计算程序，考虑焊接残余应力、不同组织对氢扩散的影响，得到氢浓度随时间的分布规律。计算结果表明，在焊缝和热影响区，由于氢聚集的浓度和焊接残余应力较大，这很容易使材料在...

超薄水膜剪切流的分子动力学模拟

关键词: 超薄膜  微观结构  分子动力学模拟  固液比  滑移长度  

为揭示超薄膜的摩擦特性与微观结构的关系，运用分子动力学模拟的方法对其进行研究，采用固液比作为流体膜固化的定量描述，分别讨论温度、分子层数对固液比和摩擦力的影响。仿真结果表明，摩擦力随固液比的增大而增大；当壁面原子与液体膜原子的质量比增大时，会造成固液比缓慢上升，但摩擦力却随之下降，固液间滑移长度的增大是造成这一现象的...

阀控非对称缸频域建模

关键词: 非对称缸  建模  液压  频域分析  

指出阀控非对称缸的动态响应是其正反向油路遵循系统结构特征决定的某种规律交替作用的结果。针对以往频域建模时不考虑结构因素影响，利用负载压力和负载流量定义实现模型整合的不足，提出阀控缸的统一频域模型——分段传递函数，该函数包含两个对应正反向油路的子函数。对于对称缸，两个子函数具有完全相同的结构和参数；对于非对称缸，两个子...

理想数字滤波器的谐波小波逼近模型与设计方法

关键词: 数字滤波器  谐波小波  逼近模型  滤波方法  

分析谐波小波的频域特征和滤波特性，研究理想数字滤波器的谐波小波逼近模型与实现方法。利用谐波小波在频域具有良好的紧支特性和盒形特性，建立理想数字滤波器的小波逼近模型。通过谐波小波变换，实现逼近滤波器的带宽和中心频率的可调。该逼近滤波器的幅频特性已逼近理想数字滤波器的幅频特性，且具有零相移特性，并通过傅里叶变换实现其快速...

国家自然科学基金重点资助项目成果简介

关键词: 国家自然科学基金  成果简介  资助项目  大连海事大学  武汉科技大学  润滑理论  项目名称  浙江大学  

项目名称：高压重载超音速气体润滑理论的研究 项目批准号：50335010 项目单位：大连海事大学和浙江大学共同承担，武汉科技大学参与 研究成果：（1）针对高压大间隙下的润滑问题，建立了超音速轴承全流场数学模型，并采用剪切输运湍流模式成功捕捉到激波与边界层的相互干扰作用，获得了轴承结构参数和工作参数与激波的位置、强度关系，揭示出流...

7自由度冗余手臂的自运动流形

关键词: 冗余度机器人  自运动  自运动流形  逆运动学  

定义适用于位姿解耦的冗余度机器人的位置子流形和姿态子流形，根据位置子流形和姿态子流形性质的不同将末端操作器位姿空间分割为三个子空间，以矢量代数为工具用参数方程的形式给出各子空间中机构的位置子流形和姿态子流形，将位置子流形和姿态子流形配对得到了机构的自运动流形。最后以第一个子空间为例，对机构的自运动进行仿真，求解给定点...

螺旋锥齿轮珩磨轮的制造方法

关键词: 螺旋锥齿轮  珩磨  拨模  干涉修正  成形方法  

对用于螺旋锥齿轮珩磨加工的珩磨轮模具制造的关键技术进行深入研究。介绍珩磨轮齿面准均布网格点的计算方法，通过计算这些准均布网格点及其径矢和法矢，建立齿面上每一个网格点的拨模极限导程的数学模型。通过计算齿面上这些网格点的可行的螺旋线导程，判断其交集是否为空集，并以此作为判断是否出现拨模干涉的依据。针对已经出现的拨模干涉，...

变形条件对Mn-Cu耐候钢连续冷却相变的影响

关键词: 耐候钢  连续冷却转变曲线  奥氏体变形  残余奥氏体  透射电镜  

在MMS-100热力模拟试验机上，采用热膨胀法结合金相法，建立Mn-Cu耐候钢未经变形和变形奥氏体的连续冷却转变曲线，分析比较它们的组织演变规律。利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析研究冷却速度、变形条件对显微组织的影响。试验结果表明，变形使铁素体＋珠光体相变区向左上方移动，获得铁素体＋珠光体组织的临界冷速增大，随着冷却速度的...

基于轴承及导轨接触刚度的混联机床静刚度研究及优化

关键词: 混联机床  静刚度  轴承  导轨  

针对新型重型混联机床XNZH2430的构型，建立该机床的有限元模型，分析兼顾部件连接处轴承刚度及直线导轨与滑块接触刚度的机床静刚度特性。计算在一定载荷条件下，加载荷处的变形位移，由此得出机床各方向静刚度，并与静刚度试验结果进行了对比。有限元仿真结果与试验结果的相对偏差较小，证明仿真结果是可信的。以有限元仿真为依据对整机静刚度...

等离子体发生器的数值模拟方法

关键词: 等离子体发生器  ansys  数值模拟  温度  速度  

根据流体质量、动量及能量守恒方程和麦克斯韦方程组建立等离子体发生器的数学模型，包含一部分钨极以避免对阴极电流密度分布的假设，根据平均有效粘性系数与动力粘性系数之比判断等离子电弧所处的流动状态，用ANSYS有限元分析软件进行求解，得到不同类型的等离子体发生器所产生的等离子电弧的温度和速度分布，研究喷嘴尺寸、电极形状和等离子...

新型低碳硫系易切削钢切削性能试验

关键词: 易切削钢  硫系  切削性能  元素影响  

以几种最新开发的低碳高硫易切削钢材料为对象，通过对材料显微组织的分析得出其主要元素对材料中硫化物夹杂的形状、大小、分布的影响规律。系统研究车削过程中切削力、刀具磨损、工件表面粗糙度、切屑变形和断屑性能，揭示了新型易切削钢的切削机理及各元素对材料可加工性的影响规律。试验结果表明，硫化物夹杂长宽比小、形状大、分布均匀，并...

基于Laplace小波相关滤波的结构模态参数精确识别方法

关键词: 模态参数识别  laplace小波  经验模式分解  相关滤波  

为了从结构脉冲响应信号中精确识别结构模态参数，提出一种基于Laplace小波相关滤波的结构模态参数精确识别方法。首先对结构的脉冲响应信号进行经验模式分解，将结构多阶模态响应信号分解为与各单阶模态响应信号一一对应的分量，再对这些分量分别进行Laplace小波相关滤波便可准确识别结构的各阶模态参数。仿真信号的计算结果表明该方法可以得到...

基于混合全息算法的多源相干声场分离方法

关键词: 相干声场  声全息  球面波  

当空间声场中存在多个相干声源时，运用常规的近场声全息算法无法重建和预测每个相干声源的声场分布，限制了声全息的应用范围和对相干声场的分析。在针对该问题的现有方法中，基于傅里叶变换的声场分离技术只能用于相干声源位于全息面两侧的情况，而分布源边界点法、联合波叠加法等虽然可解决相干声源位于全息面同侧的分离问题，但在应用时必须...

混合驱动连杆机构的串行和并行设计

关键词: 混合驱动  五杆机构  串行设计  并行设计  

混合驱动机构的设计包括运动设计、动力设计和控制设计三个方面。一方面，这些设计相互影响和关联，具有非常强的耦合关系。另一方面，各个设计方面的设计准则、设计目标却有所差别。串行设计是先进行机构的运动设计、动力设计，最后再进行控制设计。并行设计是将机构的运动设计、动力设计和控制设计一并考虑进行设计。对于混合驱动平面五杆机构...

准双曲面齿轮的修正节锥设计方法及切齿试验

关键词: 准双曲面齿轮  修正节锥设计方法  齿面接触分析  有限元法  啮合性态  强度  

为了提高准双曲面齿轮的强度和耐磨性，提高准双曲面齿轮的使用寿命，提出准双曲面齿轮的修正节锥设计方法。在不改变大轮外径和中点工作齿高的的情况下，令大轮的齿顶高系数fa≤0，从而可以导出新的节锥参数，此时新的节锥与面锥重合或在准双曲面齿轮实体之外。利用齿面接触分析（TCA）、齿面承载接触分析（LTCA）和有限元法（FEM），分析齿轮...