针对大多数机器鱼未采用弹性机制来提高能量利用效率和耐压能力低等的不足，对拥有高超游动能力，具有耐压结构的乌贼进行研究。分析乌贼喷射和鳍波动推进的游动机理，给出喷射推力、喷射和整周期流体推进效率方程。乌贼复合游动方式的优点是高速性和低速性均很好，能瞬时改变游动方向，噪声低，以及即使喷射速度低于周围流体速度，也能产生推力...
空气耦合式超声波无损检测技术具有完全非接触、无损伤的特点，可用于传统超声检测手段难以适应的场合。概述空气耦合式超声检测技术的发展历程，简要分析限制该技术发展的主要技术难点，总结提高空气耦合式超声换能器效率的两种主要方法及其研究进展，介绍空气耦合式超声波无损检测技术的主要检测方法和应用领域。研究结果表明，空气耦合式超声...
针对复杂产品设计过程中存在学科组成多、学科高度耦合、复杂产品不能进行全面优化设计的问题，指出在复杂产品设计中应用多学科设计优化（Multidisciplinary design optimization，MDO）方法的必要性。阐述MDO的国内外发展现状及其基本概念。分析MDO的知识体系，总结出MDO研究应包括理论和应用两大方面，前者主要包括数学建模、系统分解、优化...
综述现代车身轻量化技术的研究进展，包括新型钢板与铝合金的应用、采用框架结构车身、零部件整合与结构优化及新的制造工艺与成形技术等。基于先进的车身骨架结构与轻质材料相结合的思想，提出钢铝一体化车身框架结构车身。在现有钢制车身骨架结构上，应用部分铝材替代钢材，通过合理的结构组合实现一体化承载，充分发挥铝合金板材在减重及强度...
多股螺旋弹簧（简称多股簧）是由钢索（通常由2～7股0.4～3.0 mm的碳素弹簧钢丝缠绕而成）卷制而成的圆柱螺旋弹簧，绕制过程中对钢丝张力的一致性控制是保证多股簧的质量关键。按实际成形过程推导多股螺旋弹簧各钢丝中心线的数学模型；提出多股螺旋弹簧各股钢丝在绕簧过程中的动态张力变化理论模型。研究得出多股螺旋弹簧的成形加工质量除了与...
针对采用剪刀机构作为基本单元构造平面图形放缩机构时至少需要上下两层互相铰接的构件的缺点，提出一种只由刚性杆件和柔性铰链组成平面放缩机构的方法，可以避免十字交叉的铰接，只用一层平板材料就可加工完成。该方法的基本原理是，取任意四边形的中点构成平行四边形机构，完成平面任意四边形的放缩，然后推广到任意图形，把任意图形划分为多...
提出采用壳聚糖纤维为增强体来改善磷酸钙骨水泥的力学性能，并模仿天然骨的结构制造具有同心圆结构的壳聚糖纤维/骨水泥复合材料人工骨。利用快速成形技术制造精密树脂模具，在模具的支持下制备两种规格的人工骨（Ф20 mm×20 mm和Ф10 mm×20 mm），分别进行人工骨初始强度试验和体内强度试验。试验表明，由于纤维的存在，复合材料人工骨的初始强...
针对复杂多刚体系统振动分析问题，提出一种基于矩阵变换的符号建模方法。采用矩阵和矢量对刚体质量惯量、弹簧-阻尼连接参数、约束和空间运动状态进行整体定义，使符号推导简捷明了。将振动状态下刚体小位移线性化，通过线性变换描述不同点相对于不同坐标系位移之间的关系。分别针对无约束和开环约束多刚体系统采用拉格朗日方法导出适于作控制...
采用银铜钛（AgCuTi）合金钎料在加热温度920℃和保温时间5 min工艺下进行立方氮化硼（CBN）磨粒与45钢基体的连接试验，使用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析磨粒与钎料结合界面的组织结构特征与物相组成。结果表明，钎焊过程中，CBN磨粒与AgCuTi合金结合界面出现了显微组织分层现象，从CBN晶体到钎料层由CBN/TiB2/TiB/TiN/含Ti合金构成，这...
为了提高超声无损检测与无损评价基础数据的信噪比，提出一种基于支持矢量机模式识别理论的小波域超声信号消噪技术。该技术在研究材料内部散射体引起的结构噪声产生机理，以及分析传统裂谱分析算法局限性的基础上，利用小波变换方法将原始超声检测信号分解到小波空间，并通过采用以高斯函数为核函数的支持矢量机所构成的信噪分离器对信号和噪声...
运用载荷一强度干涉模型、顺序统计量理论和概率微分方程建立随机载荷作用下的失效相关k/n系统动态可靠性模型，研究系统可靠度和失效率随时间的变化规律。在不作失效独立假设的前提下，运用系统级载荷—强度干涉模型建立失效相关k/n系统可靠性模型，以及k/n系统强度的累积分布函数和概率密度函数。从随机载荷作用的统计学意义出发，运用顺序统...
针对无法获得精确奇异位形空间分布的6-RSS型并联机构，寻找到一种间接表征奇异位形空间分布的方法。定义一个具有物理意义的能表征非奇异位形与奇异位形之间在静力学特性上接近程度的接近度函数，利用接近度阈值定义这种在静力学特性上接近奇异的位形为“拟奇异位形”，定义所有拟奇异位形构成的空间实体集合为“拟奇异空间”。从奇异位形与拟...
为解决数字化齿面加工问题，基于数字化曲面的共轭原理和齿轮啮合原理，提出二维数字化齿面插削展成加工方法。通过建立离散表达的数字化齿面与解析表达的标准刀具面之间的插削加工数学模型，研究数字化齿面与标准刀具面在加工过程中的几何关系与相对运动，求得刀具截形上与数字化齿面每个离散点相对应的共轭点及其相互接触时的对应共轭运动，并...
将重构核粒子法和Laplace方程的边界积分方程方法结合，提出温度场分析的重构核粒子边界无单元法。推导Laplace方程边值问题的重构核粒子边界无单元法公式，建立相应的重构核粒子边界无单元法离散化方程。重构核粒子法构造的形函数具有不低于核函数的高阶光滑性，能精确重构插值点多项式的真值。数值算例表明，温度场分析的重构核粒子边界无单元...
分析Stewart平台关节空间动力学模型惯性矩阵块对角占优特性，并给出相应的判别方法。首先使用拉格朗日方法建立平台关节空间动力学模型。然后针对平台几何结构指出一般情况下邻近支路耦合最为强烈，即关节空间动力学模型的惯性矩阵是块对角占优的，并定义反映这种耦合关系的矩阵块对角占优指标。最后给出一种判别平台惯性矩阵在给定工作空间内...
预应力坎合连接技术是在重型机械领域中的一种剖分后的组合技术。在自然界中，由于生物长期进化的自适应性使生物能够产生很好的微观机械阻挡，从而形成连接的效应；在机械领域中，则需要通过高的表面接触应力，形成接触区的全塑性变形，达到双尺度机械阻挡和粘着效应，从而提高界面的抗剪能力。从生物学、弹塑性接触力学以及粘着理论的角度分析...
汽车能耗和排放污染问题近年来已引起广泛关注，以氢气为燃料的燃料电池汽车是实现近零排放的可行途径。在燃料电池混合动力客车中，整车经济性和燃料电池发动机的耐久性及可靠性在很大程度上取决于整车能量管理策略的优劣。对能量混合型燃料电池城市客车基于电压控制的能量管理策略和基于电流控制的能量管理策略进行讨论，由于蓄电池输出电流对...
采用动态显式有限元软件建立多点成形拉延有限元模型，对不同厚度的带孔网板和无孔板多点拉延成形进行数值模拟。利用成形极限图判断板料成形过程中是否被拉裂。模拟结果表明，在相同的成形条件下，带孔网板拉延成形时容易发生拉裂缺陷。分析带孔网板成形时容易被拉裂的原因，得到无孔板和带孔网板拉延成形时拉裂临界。对在基本体和网板之间放置...
通过研究单输入参数作为自变量的并联机构构型曲线分岔特性，以及构型分岔曲线对输入参数扰动的响应，提出一种使并联机构以保持的构型通过奇异位置的扰动函数方法，并以半规则六边形Gough-Stewart并联机构为例，构造并联机构以保持的构型通过奇异位置的扰动函数。在扰动函数的作用下，并联机构以微小的误差到达奇异位置，并按原构型曲线返回。...
为提高高锰钢辙叉的初期抗磨损和抗变形能力，采用自行研制的黑索金（RDX）塑性片状炸药，对ZGMn13Cu2NV钢辙叉表面进行爆炸预硬化处理。系统地研究爆炸硬化处理ZGMn13Cu2NV钢辙叉硬化层组织结构、力学性能以及实际使用寿命，从而确定ZGMn13Cu2NV钢辙叉爆炸硬化处理最佳工艺。结果表明，利用厚度为3 mm的RDX炸药爆炸2次，并且两次起爆点错位20 m...
零部件运动约束的添加是多体动力学仿真建模过程中的重要环节。通过零部件CAD模型定位关系的分析，提出运动约束度及其运算规则，从零部件CAD模型的定位信息中识别运动约束信息，并分别进行零部件平动约束度和转动约束度的归并运算，求取模型的运动约束信息，实现零部件运动约束的自动添加。该方法在低压断路器的仿真试验中得到验证，结果表明该...
以混沌理论为基础对电阻点焊位移信号进行分析与研究，通过对7种不同工作状态下时间序列的最大Lyapunov指数计算，发现点焊位移信号的值均大于0，证明位移信号中存在混沌现象，应采用混沌的方法研究与分析点焊位移信号，该研究为点焊质量的判断和预测开辟有效的途径。由于用经典欧式几何方法描述位移信号误差较大，提出用分形维数作为特征值来量...
提出全地形轮式移动机器人的正逆运动学问题。将机器人看成一个混合串-并联多刚体系统，从每个轮-地接触点到机器人车体分别构成一个串联子系统，抛弃车轮纯滚动假设，在轮-地接触点处建立瞬时坐标系，考虑车轮的平面滑移，从而对每个串联子系统形成一个封闭的速度链。对于每个速度闭链，可直接在驱动轮轮心处写出从机器人各驱动轮到机器人本体...
基于小波的紧支性、正交性及Daubechies小波函数与其尺度函数的可微性，以Daubechies小波尺度函数作为Galerkin方法的基函数，研究求解任意复杂封闭空腔结构一声耦合场的方法。Galerkin法须要涉及Daubechies小波尺度函数的求导和积分，即所谓关联系数，而Daubechies小波不存在解析表达式且具有强烈振荡性，采用数值求导和积分存在很大误差。因此...
详细讨论高阶累积量（Higller order cumulants，HOC）的特点和性质，分析基于HOC理论的相关信号处理技术，以及在处理随机信号的非线性特性时独特的功能。基于HOC的振动信号分析处理技术，即双谱分析、1.5维谱分析以及双相干谱分析方法，分析了各自特点以及估计算法。在此基础上，将HOC引入到机械传动齿轮系统的故障诊断分析之中，对系统故障特...
采用传统的拆杆法建立机构的静力学平衡方程，考虑构件弹性，利用小变形叠加原理建立机构的变形协调补充方程，进而完成3自由度球面并联机构的静力学分析。求得包括机构输入与输出载荷关系的每个构件上的全部力、力矩。通过计算，得到在三种外载荷下构件上的全部（各）力、输入转矩与机构运动位姿的关系图。结果表明，当作用在机构的外力（仅）F...
<正>由中国机械工程学会特种加工分会和生物制造工程分会联合举办的国际会议(ICRM-BM’08),将于2008年11月6～8日在北京举行。届时将同时举行国际快速成形协会联盟(GARPA)峰会和快速成形产品展示会。会议将在RP Journal和Journal of Bioactive and Compatible Polymers出版两个分册论文集,均为SCI收录。会议将有全球快速成形及制造以及生...
为实现永磁间隙吸附式爬壁机器人在复杂空间曲面上的可靠吸附与灵活运动，在分析爬壁机器人复杂空间曲面运行须解决的关键问题的基础上，基于爬壁机器人的多体动力学仿真和样机试验，设计了采用多体柔性吸附系统的间隙吸附式爬壁机器人，即爬壁机器人由轮式移动机构和吸附系统组成.吸附系统安装在轮式移动机构的底盘上，且和壁面是非接触的。吸...
变极性等离子弧（Variable polarity plasma arc，VPPA）焊接在厚板铝合金焊接中具有独特的优势。维弧及其维弧电源对变极性等离子电弧形态、力学特性和电弧静特性等有重要影响。通过高速摄像、压力传感器和基于工控机的信号检测系统，分析了维弧对变极性等离子电弧形态、电弧力和焊接工艺的影响规律。发现在变极性等离子弧反极性期间由于维弧电...
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