此文是《先进制造技术及其发展趋势》的深化与补充。首先，指出制造业在国家发展中所占的战略地位。接着，从三个方面十二点详细地分析了先进制造技术发展的特色与趋势：产品本身，“精”、“极”、“文”：制造过程，“绿”、“快”、“省”、“效”；制造方法，“数”、“自”、“集”、“网”、“智”，并强调上述这些方面均应基于“制造”与...
简述了静压气体轴承的类型及发展，回顾了静压气体润滑轴承中超声速流动现象的理论与试验研究，比较分析了它们的特点与不足，指出供气压力低、承载能力小是传统气体轴承不可克服的缺点。根据气体动力学理论和已进行的相关试验，详细分析了超声速静压气体润滑轴承的性能优势，即没有供气压力的限制，承载能力可以随供气压力的提高成比例提高。计...
介绍了直线压缩机的结构类型和工作原理，归纳和总结了直线压缩机的结构、动态特性、效能、控制等方面的研究现状和发展趋势。针对电冰箱制冷压缩机的特点和市场要求，提出了我国发展直线压缩机应解决的关键技术，选择动圈式和动铁式两种结构为发展机型，采用无传感器的控制方法，通过理论分析和试验，研究各结构参数对动态特性的影响，建立相应...
涂层中的残余应力严重影响着涂层零件的机械完整性与操作可靠性。对于功能梯度涂层，由于各界面位移协调条件的限制，很难得到涂层内部残余应力的闭合解。基于传统的悬臂梁理论，获得了功能梯度涂层热残余应力的闭合解；这一分析模型的优点是残余应力的闭合解与涂层层数无关。讨论了采用传统的近似解所带来的误差，针对含不同层数的ZrO2／NiCoCr...
针对并行开发过程中设计活动间存在迭代和重叠的情形，提出一个时间计算模型及其优化方法。依据矩阵规划后的设计结构矩阵，将设计活动组划分为多个耦合活动块和非耦合活动块，按信息流方向依次计算活动重叠造成的设计修改时间，进而建立产品开发的时间模型。在给定成本约束下，将开发时间最短问题转化为有约束的最优化问题，并给出相应的求解算...
综合应用析因试验设计与拉丁超立方抽样试验设计，对难加工材料马氏体不锈钢进行了高速铣削试验。在分析其切削力的非线性特征规律基础上，建立了高速切削难加工材料工艺中切削力与背吃刀量、每齿进给量和切削速度之间的非线性数学模型。试验结果表明，高速切削难加工材料时，背吃刀量和每齿进给量之间的交互作用对切削力有显著影响：切削力与切...
在循环水槽中对微弯薄翼在其失速角附近自激振动的可能性进行了试验研究。采用闪烁激光成像法和高速摄影法两种不同的方法对流场进行了可视化。作用在翼型上的力矩由应变片测定。为了验证旋涡脱落是否会引起翼型自激振动，对该翼型进行了强迫振动试验。通过改变振动的频率和振幅确定了翼型在不同冲角下的连锁区域。在连锁区域内，根据翼型的振动...
零件结构是几何元素与附着于几何元素之上设计意图的综合体，如何有效地实现两者统一表示是零件结构进化设计技术研究的一个重要问题。在以联结单元定义实现结构联结约束抽象表达基础上，采用联结语义关联图给出面向进化设计的零件结构模型表示，提出了面向过程进化的联结单元运算操作方法，将进化运算和结构进化模型重构的联动式进化算法相结合...
研究了方波脉冲电流对ZA27合金凝固组织的影响。结果表明脉冲电流的波形关系到谐波的频域及能量在其频域上的分布。脉冲电流诱发凝固系统处于振荡状态，脉冲电流的谐波的频域及能量分布影响到形成临界晶核所需的原子数，团簇表面熔体的振荡状态及润湿状态，原子的扩散激活能和整体熔体对振荡频率的响应。方波脉冲电流具有丰富的谐波。其高次谐波...
根据车间调度实际要求，综合考虑批量、毛坯到达时间和辅助时间等生产工况，研究复杂生产调度问题。给出了此问题的模型及求解此问题的生物免疫算法模型，并介绍了基于生物免疫机理的智能调度方法实现过程中的关键技术，包括抗体编码设计、工件起始加工时间的计算准则和优化方法、交叉和变异操作等。对考虑辅助时间、批量等多工况问题的测试结果...
根据模糊可靠性分析模型。推导了模糊变量变换为当量随机变量时其概率密度函数和概率分布函数的一般表达式，并得出了线性模糊变量变换为当量随机变量时的具体表达式。然后利用概率论的知识，给出了线性模糊变量的当量均值和当量标准差的计算式，再用传统可靠性理论中的联接方程，计算出了模糊可靠性分析的可靠性系数，进而用标准正态概率分布函...
通过系统层的载荷一强度干涉分析，展示了零件可靠度（或失效概率）的属性、精细结构及其与载荷／强度分布特性之间的关系，分析了传统的零件可靠性干涉分析过程中发生的系统可靠性信息损失问题以及无法通过传统的零件可靠度参数构建一般系统（具有失效相关性的非独立失效系统）可靠性模型的原因。从数学原理方面探讨了载荷一强度作用机制和冗余...
针对两协调机械臂在发生锁定关节故障的容错操作中关节速度突变问题进行了研究。首先将原机械臂关节速度与退化机械臂关节速度之差定义为容错操作中的关节速度突变；然后基于这一指标提出了相应的容错运动规划算法；最后给出了两个平面3R机械臂进行容错操作的仿真实例。研究结果表明，该算法可以有效地避免在容错协调操作中两机械臂出现的关节速...
对一种新型的先导式水压溢流阀进行了动态特性的建模和仿真研究，分析了多种因素对溢流阀动态特性的影响。仿真结果表明，先导阀尾端设置阻尼腔有利于提高先导阀的工作稳定性；在主阀口前设置合适的节流孔可降低主阀口的工作压差，减小阀口的气蚀，提高溢流阀的工作性能和使用寿命；主阀心上腔容积V12、先导阀入口容积V2、溢流阀入口容积V0对溢...
首先建立了一对啮合齿轮的有限元模型，然后将用非线性方程表示的模型线性化，通过结合应用有限元理论和接触力学理论，得到齿轮的动态传输误差（eDTB）和接触力以及动态响应的关系。此方法在齿轮动态研兔领域显示出了较强的优越性。由于将非线性问题转化成线性问题，避开了冗长的迭代过程，加速了求解过程。再者，在接触及其附近区域使用接触力...
基于系统的观点和腐蚀深度、高载系数和载荷循环等外界因素对疲劳裂纹扩展的影响分析，应用灰色系统预测模型对疲劳裂纹的三维扩展进行动态预测和影响因素分析，建立了疲劳裂纹三维动态扩展灰色模型和灰色残差模型，对某试件疲劳裂纹三维动态扩展进行了拟合和预测，表明灰色系统模型具有较好的拟合度和较高的预测精度。
在可变型的模块化产品族基础上，应用模糊数学理论并通过综合衡量客户技术需求与定制产品性能的关联度，构造了相应的线性配置优化数学模型。其次给出了一种基于最小二乘逼近的产品变型配置设计方法。利用模拟退火算法得到了符合客户个性化需求的最优变量配置方案，即产品的性能和成本之间的平衡点。实现了变需求→变结构→变性能的多层次产品设...
提出一种新型链式可重构模块机器人平台，该机器人平台具有手动可重构和自动变形的特点，介绍一种三模块变形机器人样机。组成机器人的单个模块可以简化为由模块本体、连接臂和偏置关节组成。模块的数量可以根据实际工作的需要进行选择，模块问的连接具有规则连接和非规则连接两种方式；同时，由连接模块的偏置关节的运动，模块间的相对位置可以...
根据柴油机排气微粒净化的需要和我国目前生产的壁流式陶瓷过滤体的性能状况，对原有壁流式陶瓷过滤体进行了改进：同时，根据过滤体反吹再生的技术特点，探索性地开发了新型金属涂层壁流式陶瓷过滤体。对改进后的壁流式过滤体和金属涂层壁流式过滤体的阻力特性、过滤特性以及再生特性等进行了试验和分析。试验结果表明，改进后的过滤体的各方面...
研究了直喷式柴油机瞬态工况壁面温度对燃烧噪声的影响机理。开展内燃机瞬态工况测试技术和测试方法研究，通过对瞬态与稳态过程的壁面温度差异的研究分析，从气体动力载荷和高频压力振荡两方面分析研究瞬态噪声与稳态噪声产生差异的机理。瞬态工况壁面温度高于同负荷同转速的稳态工况。壁面温度的差异导致两种工况下滞燃期的改变，影响燃烧压力...
工艺补充面与压料面是覆盖件模具冲压成形的重要技术。大量试验及CAE仿真结果已经充分证明：补偿面和压料面的形状和形态对板材的成形性影响很大。在以往的覆盖件模具设计过程中，用户都是凭借设计经验，在三维CAD软件中手工地构造和生成这种补充面与压料面，其设计效率很低。针对曲面生成的难点，提出了基于B样条扫描曲面的工艺补充设计方法，...
提出新的具有渐变性孔隙率特性的同心圆人工骨支架结构，建立数学模型并且编写结构设计和仿真软件。通过宏观把握孔隙率变化，建立人工骨支架结构与自然骨之间的对应关系，建造复杂的、高孔隙率、相互连通的微孔道立体结构，并显示三维图像指导支架内部结构的设计。由软件生成IGS文件导入其他三维辅助设计软件如PRO／E等生成STL文件，结合快速成...
常规正弦脉宽调制（sinusoidal pulse width modulation，SPWM）的出输出波形在载波频率及倍频周围含有较高谐波成分，基于混沌理论提出了一种新型脉宽调制（Pulse width modulation，PWM）原理——混沌正弦脉宽调制（Chaos-based sinusoidal pulse width modulation，CSPWM），其三角载波信号的频率按一维混沌映射帐篷函数规律变化，从而改变谐...
建立了含时滞的半主动悬架的数学模型，提出了含时滞的半主动悬架临界时滞求取的理论分析及计算方法，并设计了可调阻尼减振器及半主动悬架控制系统。在仿真计算基础上，进行了半主动悬架系统1／4模型台架试验，分析了时滞对半主动悬架及其控制动态特性的影响，计算和试验结果基本吻合，为半主动悬架系统失稳机理及稳定性控制研究奠定了基础。
在经典的Prony法理论的基础上，提出了可以同时处理多维非平稳信号的时变多变量Prony法，并将其应用于时变多自由度振动系统的模态参数辨识。对传统的递推最小二乘算法加以改进，解决了时变多变量参数模型中时变参数矩阵估计的难题。对时变平面两杆操作臂系统进行仿真和分析，得出了较满意的结果。证明该算法在时变结构模态参数辨识方面，具有有...
为了提高医学器官有限元模型的建模速度和精度，采用逆向工程的思想方法，利用Medicalimage processing platform（MIPP）软件自动建立了人头部的有限元分析模型。用户可以通过MIPP进行二维图片的重构和三维显示，然后应用ANSYS参数化设计语言导出一个有限元分析模型。结果表明新的建模方法比传统的建模方法速度更快，精度更高，为生物力学分析...
利用反共振原理可有效减小振动机械对基础的作用，提高振动机械的寿命。建立了原点反共振振动机的动力学模型，阐明了其工作原理。以工作体和下质体振幅稳定为核心，分析了各系统参数一定时质量比和反共振频率比对系统振幅稳定性的影响情况，得到了作为组合参数时质量比和反共振频率比分别与上下质体动力放大因子的关系曲面，由此可得到满足工艺...
提出了一项适合于旋转管式微滤污染膜的低压旋转再生新技术，并介绍了该技术在旋转管式微滤膜中的实施办法和实施过程；通过不同低压旋转再生条件下得到的再生膜在不同操作压力、静膜以及不同旋转状态下的衰减性能试验，证明了低压旋转再生技术的有效性：通过对再生过程的详细观察和流动特性分析，确认了低压旋转再生微滤污染膜技术的根源在于污...
在曲柄连杆机构的选配中，为实现在多种装配要求的条件下，对多对零部件同时进行选配，并使剩余的零部件数量最少的复合目标，以提高曲柄连杆机构各零部件的选配成功率和装配质量，建立了复合目标选配的目标函数。确定了约束条件。针对该组合优化问题的特殊性，对传统的基于遗传算法和模拟退火算法的混合算法进行了改进，提高了在初始种群产生阶...
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