针对仿人机器人行走于不平整地面会失稳倾倒的现象，提出基于Kane碰撞原理的在线调节控制算法。该调节算法可以实现快速的动力学解算，估算出仿人机器人遇到障碍时地面对腿部的冲击力大小，据此调节仿人机器人的腿部及躯干姿态参数，使机器人成功稳定行走过凸起或凹陷障碍。采用Matlab的Simulink工具，仿真验证了5杆仿人机器人模型基于Kane在线...
为了提高参数化反求建模的效率，提出一种基于微分几何量统计分析的区域自动分割算法。该方法将点云划入规则分布的三维栅格；将栅格中测量点的几何属性值映射到法曲率坐标系和高斯球上，利用假设检验法识别映射点的分布模式；基于映射点的聚类性质、栅格的拓扑关系和分布拟合的结果分割与二次曲面、拉伸面和直纹面等特征曲面对应的数据区域。实...
为了解决机电设备早期故障难以正确识别的问题，有效地提高分类的准确率，提出一种基于提升小波包变换和集成支持矢量机的早期故障智能诊断新方法。首先，该方法采用提升策略构造基于冲击故障信号特征的双正交小波，借助提升小波包变换提取信号的敏感频带特征，从而通过对敏感频带中的小波包系数进行包络解调分析检测出故障特征频率。其次，通过...
为了解决多Agent（智能体）多工件的知识化制造单元的任务控制问题，提出一种新的矩阵自动机模型对知识化制造单元进行建模。该模型具有结构化的特点，并能够分析制造单元运行的动态性能。用随机动态规划的方法求取自动机的控制策略，并给出知识化制造单元运行的仿真方法和程序。仿真结果表明，数学模型和任务控制策略是可行和有效的。
分析现有级联式电传动的优缺点，对其进行结构改进，形成一种电磁耦合无级变速传动系统。该系统主要由具有铁心绕组的转子和定子、附加调磁线圈、具有特殊磁极结构的杯形转子、感应式集流器和功率电子控制器等组成。该系统的特点是将级联式电传动与电磁滑差耦合式机械传动结合为一体，并加上非接触旋转输电，形成原动机的功率分汇流，配以变频与...
通过建立三轴转台的动不平衡模型，得出转台存在多周期扰动力矩。该多周期扰动力矩与转台三轴转速有关，影响转台的定位精度、位置精度和速率精度。为抑制三轴转台系统的扰动力矩，提出多周期有限维重复控制方法，并证明该方法能消除多周期扰动引起的转台系统误差。仿真结果表明多周期有限维重复控制可以有效地抑制转台系统存在的动不平衡扰动。
针对搅拌槽内部的流体混合在湍流状态不成问题，但当流体处于层流状态下如何提高混合效率的实际问题，为提高层流状态下搅拌槽内流体的混合效率，采用混沌混合使叶轮以变转速做周期性运动。利用粒子图像测速技术对层流搅拌槽变速混沌混合流场进行试验研究，对所测得的粒子图像采用相应图像处理软件处理，得到了六个不同角度处流体径向速度分布云...
提出一类考虑工序相关性的、工件批量到达的动态Job shop调度问题，在对工序相关性进行了定义和数学描述的基础上，进一步建立了动态Job shop调度问题的优化模型。设计了一种组合式调度规则RAN（FCFS，ODD），并提出了基于规则的启发式算法以及该类动态Job shop调度问题的算例生成方法。为验证算法和比较评估调度规则的性能，对算例采用文献提出...
基于误差方程多项式代数法的自适应控制设计理论，其基本思想是使自适应控制误差随时间的推移而趋向于零，它是确保所构成的自适应控制系统在李雅普诺夫意义下是稳定的。以对称阀控非对称缸液压伺服系统为研究对象，给出了适合应用于该系统的自适应控制算法，使系统的输出渐进一致地收敛于参考模型的理想输出，解决了对称滑阀控非对称液压缸系统...
利用磨削过程中产生大量的磨削热使40Cr钢表层的温度升高，超过奥氏体化的温度，然后快速冷却，使40Cr钢表层发生马氏体相变，达到强化40Cr钢表层的目的。在磨床上对40Cr钢进行磨削试验，观测并分析工件横断面相变层的组织变化、厚度值和硬度变化，以及加工后工件表面的粗糙度。借助有限元分析方法，对工件的温度场进行仿真，得出工件各处的温度...
采用分子动力学（MD）模拟方法研究了半灵活主链型液晶聚合物（LCPs）的结构特性，其中分子链通过最新定义的模型——Solo-LJ-SP-GB模型来描述。该模型已被证实所需计算时间不到传统GB／LJ模型的十分之一，可大大地提高计算效率。通过模拟半灵活主链型LCPs的液晶形成过程，研究了LCP分子中不同个数的间隔体对该材料热力学特性的影响。研究发现其...
根据CAE技术网络化与协同化的发展趋势，描述了协同CAE的基本概念和技术目标，提出了CAE协同的三个协同策略，分别是分析任务间的协同、前处理过程协同、CAE与CAD设计流程的协同。基于这三种协同策略，首次创建了协同CAE的层次结构系统模型。为了实现这一系统模型，研究了系统的技术结构方案，并对协同分析方案规划以及基于PDM的协同过程管理两...
基于MSC．Marc非线性有限元分析软件，建立金属粉末直接选区激光烧结过程的温度场有限元分析模型。模型中考虑了粉体一实体转化过程中热导率等物理性质随温度的非线性变化规律。对于表面对流和辐射散热条件，采用修正系数的方法，考虑激光冲击加热作用引起的极大温度梯度的影响。同时还采用在不同载荷步之间转换单元材料物理性质，以考虑激光烧...
在三角网格模型上操作机构的运动轨迹生成通常采用截面线法，当网格边界复杂时由此生成的运动轨迹很难保证与边界的一致性，从而产生较多较短的单条路径。基于调和映射技术，提出复杂网格曲面上机构运动轨迹参数化生成的一般方法。通过将复杂网格模型同胚映射到平面上的圆形区域或矩形区域，建立在参数曲面基础上的Zigzag型及轮廓型等参数轨迹线...
通过逐渐损伤分析可以清楚地了解承载复合材料层合板内部损伤的产生及扩展过程，应用三维逐渐累积损伤理论和有限元分析技术，对不同材料不同宽孔比的含孔复合材料层合板在压缩载荷作用下的逐渐破坏过程进行分析，综合考虑了基体开裂、基纤剪切、分层及纤维断裂等四种复合材料层合板的主要破坏模式。在通用有限元分析软件ANSYS基础上进行二次开...
在建立铁道车辆柔刚体系统垂直动力学模型的基础上，应用独立模态空间控制理论和最优控制理论，对影响车辆垂直运行平稳性的车体低阶弯曲结构振动和浮沉、点头等刚体振动进行控制。根据铁道车辆悬挂系统的特点，提出采用磁流变阻尼器作为作动器，以降低车体垂直加速度进而改善运行平稳性为目标的半主动控制策略，来实现在性能改善和能量消耗之间...
通过预测控制算法对风力机变桨距系统进行调节，风力机非线性模型采用支持矢量回归（SVR）算法进行拟合。考虑实运转风力机模型的变化，通过改进的序列最小优化（SMO）代替原增量SVR的凸二次规划算法，并用偶然点排除和模型储存复用等新方法，有效缩短在线运算时间，实现了改进型增量学习算法的在线辨识。此外，由于电液比例变桨距执行机构的差...
利用计算流体动力学软件PHOENICS3．5对一台200MW四角切圆水平浓淡燃烧煤粉炉进行数值模拟研究，采用多流体两相流动模型及煤粉燃烧综合模型，计算得出在垂直方向不同二次风风量分布的工况下，炉内各截面处的烟气温度、燃料浓度、燃烧产物组分浓度以及炉内辐射热流的分布。结果表明，在燃烧器出口处出现了高煤粉浓度和烟气高温区，并出现气固两...
基于音圈电动机直驱，提出一种采用新型弹性解耦机构的2自由度笛卡儿坐标高速高精度定位平台。该平台将电动机放置在基座上，使运动惯量大大减小，从而使实现定位平台的高速高精密运动成为可能。阐述了该定位平台的弹性解耦原理，采用有限元分析与机械系统动态仿真相结合的方法，对定位平台的高速动力学行为进行研究。通过机构的刚体和弹性动力...
为满足广大读者和作者的需要，我编辑部现出版了《机械工程学报》2005年中、英文版光盘。该光盘收录了《机械工程学报》2005年中、英文版全年发表的所有文章全文（中文版1～12期，英文版1～4期，共679篇文章），并具有检索功能。论文采用通用的PDF文件格式，光盘印制精美，软件功能完善，方便使用者查询和打印。
提出了胡克铰在并联机器人应用中的关键问题。通过对胡克铰工作空间详细地仿真和研究，建立了分析此类问题的模型拟合法和更加精确的模型解析法，并运用这两种方法分析成对胡克铰的工作空间。研究结果应用于6-PTRT并联机器人的参数设计和干涉检验，使得该并联机器人的工作空间体积增大、并成功避免机器人发生铰链干涉。得到并联机器人胡克铰的工...
在对虚拟环境下的线缆装配规划的特点进行分析的基础上，提出虚拟环境下的线缆离散控制点建模以及虚拟环境下基于离散控制点的线缆装配规划方法。该方法通过对线缆离散控制点的单点、多点控制，可实现对整个线缆的可视化交互操作，能够比较清楚地描述线缆的空间位置、走向和装配路径，同时让规划人员直观地观察线缆与零部件之间的干涉情况，实现...
成本与环境影响是绿色设计中材料选择的重要决策因素，为此提出了一种材料选择的定量化多目标决策分析方法，分析了绿色设计中材料选择问题的决策目标与约束条件，建立了以生命周期成本与生命周期环境影响为目标变量，以定量的物理性能属性、回收性能及定性属性为约束条件的多目标决策模型。从材料的直接成本、加工制造成本及回收成本三方面定量...
阐明了应用变频驱动技术是液压电梯的重要发展方向，是解决液压电梯的高能耗问题的有效途径。分析了变频驱动液压电梯节能原理，对变频调速液压动力系统主要环节的功率消耗特性进行了试验研究。与传统的阀控系统作对比，同样工况下，采用变频驱动的液压电梯系统能够提高效率、降低能量消耗，具有显著的节能效果。在其他液压提升机械中也有广泛的...
分析了大型起重机吊臂在变幅过程中存在的刚柔耦合的运动特点对吊臂在标称运动附近振动固有频率的影响，考虑了吊钩和滑轮组质量对吊臂振动固有频率产生的附加效应。基于柔性多体系统动力学理论，采用拉格朗日方程建立了吊臂在标称运动附近的微振动方程，用复模态分析中的状态矢量法对机构振动方程进行了解耦。计算结果表明，在非线性惯性系下，...
以聚合物挤出过程模拟的罚有限元模型为基础，采用VC＋＋语言自主开发了模拟软件，对Carteau流体在钢塑共挤模具分流段的流动过程进行模拟，获得模具内聚合物熔体的三维速度场分布，采用SUPG方法求解能量方程，在对流项占优的情况下获得温度场的分布，分析不同体积流量对速度的影响。结果表明实例分析给出钢塑共挤模具内流场的一般规律对模具设...
介绍了一种采用柔性印刷电路板工艺制作的新型接近式电涡流传感器阵列及其测试系统，以实现大面积曲面间微小间隙的实时监测。基于时分多路的扫描测试方法，对传感器阵列的设计方法、加工工艺及基底材料进行研究，设计了分叉式结构的线圈阵列及细长扁平引线电缆的柔性传感器探头。对传统的调频式振荡电路进行改进，解决线圈品质因数小的问题，提...
提出了一种新的基于主流形识别的非线性时间序列降噪方法。新的降噪方法将一维时间序列重构到高维相空间，利用非线性降维方法找出动力学系统在相空间中具有全域正交坐标系的低维主流形，然后根据主流形反求一维时间序列，进而达到降噪的目的。对洛伦兹信号进行的数值试验证明，与奇异谱分解等现有非线性分析方法相比，基于主流形识别的降噪方法...
实现多种数据的融合是提高反求工程中数据获取的精度和效率的一种有效途径。提出的一种基于物理模型的曲线保形性重构方法，较好地解决了三标测量机的测量数据和视觉信息的融合问题。从材料力学原理出发，提出了曲线歪斜能作为内能，并以少量精确测量数据点为平衡位置建立曲线的弹性势能作为外能。依据变分原理，采用B样条有限元法，确定曲线变...
为实现自动导引车对标识线路径的识别和跟踪，提出一种原理简单的视觉图像处理方法，包括阈值分割、滤波、边缘检测、变形矫正和改进的车体相对位置参数提取等。此方法能有效降低噪声干扰、图像变形对参数提取的影响以及增加图像处理的实时性：还提出一种适于自动导引车跟踪控制的最优控制策略。为验证理论分析的正确性，先对标识线图像进行处理...
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