液体动静压主轴以其高回转精度、高动态刚度、高阻尼减振性和长寿命等性能优势，在高速精密机床领域获得广泛应用，但进一步适应超高速超精密加工需要，发展成为将机床主轴与高速电动机功能从结构上融为一体的液体动静压电主轴，还需解决高速化和结构集成化带来的轴承温升控制和电机性能优化等技术难题，需进一步从机理层面研究轴承特性和电动机...
研究完全参数激励下弹性拉索与悬臂梁耦合结构的非线性动力学问题。建立索梁耦合结构力学模型,利用Hamilton原理建立索-梁耦合系统的非线性动力学方程,利用Galerkin方法将索-梁耦合系统的非线性运动偏微分方程离散为一组常微分方程。利用多尺度法分析研究索-梁耦合动力学系统的非线性振动,用Runge-Kutta法对数学模型进行数值计算,得到当梁与索的...
利用异步电动机电压同步坐标系,得出电动机稳态运行时电磁转矩与转速的关系。运用动力学理论分析反向回转双机驱动振动系统的动力学特性,建立系统频率俘获的方程,得到实现频率俘获的条件及俘获频率和两偏心转子相位差的理论计算方程。利用非线性动力学理论,建立了频率俘获的稳定方程。利用Routh-Hurwitz准则获得系统稳定性条件。
为揭示虚拟仿真环境下的齿轮系统非线性振动的内在规则性,将某大型重载船用齿轮箱系统分为传动子系统和结构子系统,通过轴承把两个子系统耦合起来,建立齿轮—轴—轴承—箱体耦合系统非线性有限元模型。在考虑传动子系统内部激励和外部激励的影响下,对系统动态特性进行了数值仿真。分析了时间历程曲线、功率谱密度、相轨迹、庞加莱截面,计算了最...
充液管路的固液耦合振动广泛存在于各种工程领域中,对其振动控制进行研究具有重要意义。将声子晶体思想引入到管路结构设计中,将管壁设计成周期性结构,可以利用带隙特性实现管路的振动控制。利用平面波展开法,计算固液耦合条件下的周期管路结构轴向振动能带结构。计算表明,周期管路结构的轴向振动存在振动带隙,液体耦合效应使振动带隙的频率范围...
针对结构振动的自适应控制,讨论控制器输出饱和的影响并给出相应的抑制方法。在跟踪滤波和滤波XLMS（FXLMS）方法的基础上,通过引入Sigmoid函数并进行自适应控制器权系数的约束优化来获得权系数的调整规律,使控制器输出快速脱离饱和区,而且被控对象的振动以更快速度衰减。通过数值仿真研究一个试验系统的自适应控制器的饱和非线性及其抑制效果,...
在故障诊断中,从不完备数据中获取规则要比从完备数据中获取规则困难,提出一种直接从不完备数据中获取最优广义诊断决策规则的粗糙集方法。给出分辨矩阵基元的定义,研究分辨矩阵基元的性质以简化分辨矩阵基元的计算过程;根据分辨矩阵基元的定义,给出不完备故障诊断决策表中面向对象的分辨矩阵的定义,并以此来构造面向对象的分辨函数,结合命题逻...
提出一种基于小波域局部拉普拉斯模型的降噪算法。并将其成功应用于机械故障诊断中。降噪算法利用复小波变换幅值和相位的组合信息对信号奇异点具有更好的敏感特性,对各尺度上信号奇异点予以精确定位;根据各尺度上奇异点位置和一定宽度的邻域窗,将实小波分解的各尺度上小波系数分为两类：有效系数和无效系数。将奇异点邻域窗之外的无效系数直接...
利用螺旋理论分析组成少自由度并联机构的转动副轴线和移动副轴线之间的几何关系,根据运动副轴线之间的关系,分析由于加工、安装等原因造成的机构运动副轴线可能存在的误差形式。给出当机器人存在不相交误差和不平行误差时,少自由度机器人的各分支对于机器人的动平台的约束形式,以及存在这些约束下,少自由度并联机器人可能实现的运动形式。对具...
研究以旋转电弧作为传感器,采用轮式移动机器人对具有直角转弯的角焊缝进行跟踪焊接的控制方法。采用分段控制的方法设计控制器对水平滑块进行控制,以实现直线段焊缝的跟踪。该控制器在大偏差时采用比例控制,在小偏差时采用参数自调整模糊控制,并利用免疫反馈规律对比例因子进行修正,实现了直线焊缝、小曲率焊缝和小折角焊缝的跟踪。分析直角转...
机器人逆解中运动学模型的建立主要采用Denavit-Hartenberg（D-H）参数法和旋量法。D-H参数法相对成熟,在机器人运动学分析中得到广泛应用。旋量法实际应用相对较少,但旋量法中机器人各连杆坐标系相对于底座建立,具有明确的几何意义。基于旋量法建立起的机器人运动学模型,其逆解常采用Paden-Kahan子问题方法加以求解,单纯的Paden-Kahan子问题法...
Mecanum轮运动系统无需转向轮能实现平面上全方位运动。具有特殊结构的Mecanum轮全方位系统运行在不平地面上时,轮与地面接触状态是变化的,机体与地面不平度的耦合,使机体存在除平面运动外的附加姿态角运动,因此建立在平面上的三维运动学模型不能描述其运动学特征。为使系统能在具有局部不平度的结构化环境中运行,必须建立在不平地面条件下Mecan...
为探讨双流道泵内部的非定常流动机理,采用Fluent软件,基于滑移网格技术、RNGkκ-ε湍流模型计算了一双流道泵在不同工况下的内部流动,并将计算结果与粒子图像测速仪（Particle image velocimeter,PIV）实测结果进行比较。结果表明：计算所得双流道泵内部流场符合叶轮机械内部流动的一般规律,且与PIV实测结果总体变化趋势一致;由于双流道泵结构特...
传统的流量测量是采用物理流量计进行测量,物理流量计具有价格昂贵,不易维修的缺点。采用神经网络技术对流量进行动态测量不仅可以降低价格,更有易于维修的优点,在液压技术中有十分重要的意义。目前使用比较广泛的神经网络BP算法存在易陷入局部极小点、收敛速度慢的难题,而收敛速度慢有一部分原因是由于存在平坦区而产生的。针对BP算法收敛速度...
分析挖泥船泥浆管道输送系统的构成、特性以及边界约束条件。提出一种以比能耗为优化目标的泥浆管道输送工况点在线动态优化方法。既克服以产量最大化为优化目标时能耗过高、效率偏低的弊病,又很好地解决现有离线静态优化方法不适合应用到泥浆管道输送过程中进行工况点连续优化的问题。提出的工况点在线优化方法以实时检测的系统过程参数为基础,...
磁流变阻尼器（Magneto-rheological damper,MRD）在结构振动半主动控制领域具有广泛的应用前景,半主动控制器设计和控制分析需要建立精确、简洁、通用的滞环阻尼力—速度（F-v）模型。在多组不同激励幅度、频率和控制电流下对MRD进行性能测试,在激励性质和控制电流变化时,MRD的输出阻尼力具有强滞环非线性特性和电流控制与滞环算子相分离的特性...
为提高叶栅的气动性能,提出基于能量法的叶栅自动设计参数化方法,结合自适应差分进化算法和Reynolds-Averaged Navier-Stokes （RANS）方程求解技术,提出适用于透平叶栅气动优化设计的自动气动优化算法。以总压恢复系数最高为目标函数,在满足流量和出口气流角约束条件下,利用提出的气动优化算法对一小展弦比后加载叶栅进行了自动气动优化设计。...
针对传统生产方式的不足和精益生产的要求,在分析精益生产系统运作的基础上,提出将精益生产的运作优化问题抽象为具体的大系统多目标规划问题。以车间制造元素的工作量作为决策变量,以产量、质量、成本、交货期等指标为动态约束条件构建优化运作模型。在模型中引入目标函数优先级及优先权因子,以反映多个相互矛盾目标的重要程度,可以根据实际问...
采用预载恒流静压导轨的重型数控立车的工作台由于承载大,静压计算时必须考虑结构变形对油膜厚度的影响,因此该计算问题为静压-结构耦合问题,通常采用迭代方法求解。工作台主轴z向自由情况下,用有限元法求解工作台变形时,如何处理工作台主轴孔处的z向约束是静压求解的关键,目前有关文献对此问题的处理方法存在问题。为解决此问题,提出一种计算刚...
综述了电路板拆解单元技术、工艺和设备等方面的研究现状与进展。按照电路板拆解的过程顺序,分别从元器件的识别与定位、电路板解焊技术、拆解施力方式、元器件与焊锡的分离、收集与分类等5项单元技术方面描述了近年来的技术现状与发展;在分析各种拆解工艺和设备的基础上,根据拆解目的和拆解方法的不同,分选择性拆解工艺与设备、面向材料回收的...
以实体造型仿真和工程应用为目的,以包络理论为理论基础,结合离散造型法和实体造型法这两种造型方法的优点,提出刀具扫描体快速造型的新方法。该方法主要由四个有序部分组成：第一部分是对刀具进行离散采样的预处理;第二部分是刀具上的离散采样点沿着扫描路径运动,生成扫描元曲线;第三部分是利用在扫描路径上建立起来的若干截平面与扫描元曲线相...
在单螺杆泵转子和定子是刚性接触的假设前提下,以短幅内摆线线型理论为基础,建立多元变量多目标函数的双头单螺杆泵短幅内摆线线型优化的数学模型。利用数值积分法对目标函数的复杂积分进行处理,求出变幅系数k在不同取值范围内的复杂积分拟合方程,确定约束条件,简化了线型优化的数学模型。采用复合形法对该数学模型进行优化,可计算出优化范围内...
在一台非冗余4自由度并联机床上添加一条具有主动驱动的冗余支链,构造4自由度驱动冗余并联机床,研究其控制策略。基于相应的非冗余并联机床的位置控制,对冗余机床的冗余支链采用力控制方式以控制冗余支链的内力,其他运动支链采用位置控制以保证机床的运动精度。在推导出控制系统传递函数的基础上,分别分析控制系统的稳定性、抗干扰能力和响应性...
针对五轴加工中刀轴矢量变化过大导致加工误差较大和破坏零件表面加工质量的问题,提出采用运动学方法优化刀轴矢量。建立机床的运动学约束条件,并由此确定机床转动角速度可达区域作为刀轴矢量优化的约束条件。针对选定结构的机床,结合平底刀加工不发生过切的充要条件和被加工曲面沿行距方向的法曲率,给出初始后跟角的自动计算方法,并指出机床转...
为了提高高速铣削过程中复杂薄壁结构件的加工精度,针对高速铣削摆线轮轮廓的工艺特点,建立摆线轮刚性轮缘和弹性轮缘的铣削力模型。该模型基于弯扭耦合弹性力学理论,建立薄壁轮缘的铣削变形模型;并结合周铣摆线轮轮廓时曲率沿路径连续变化的特点,基于工件—刀具的铣削变形,建立工艺几何模型;在此基础上推导出切削啮合角和瞬时切削厚度的表达式,...
针对当前螺旋锥齿轮技术不能充分利用数控机床的万能运动功能,保证点啮合齿面在整个传动过程中获得预定的啮合特性这一不足,论述经典齿轮啮合模型的一个反问题的数值解法：由给定加工刀具和加工目标齿面的几何结构确定加工刀具相对工件运动的齿面啮合问题的数值逼近方法——曲面的包络逼近原理。提出一种在Free-form型五轴联动数控机床上按预定...
采用一种超声深滚与滚光一体化的抗疲劳制造技术对钛合金疲劳试件进行表面强化处理。对经处理和未经处理的疲劳试件进行旋转弯曲疲劳试验。对疲劳试验后的试件断口进行扫描电镜观察分析。结果表明,超声深滚强化可以大幅提高钛合金试件的疲劳强度。强化后的试件表面形成一个组织致密层,起到抑制疲劳裂纹萌生和扩展的作用。对疲劳条纹的对比分析表...
为了提高叶片电解加工的精度,提出变间隙阴极修正方法,建立该方法数学模型,分析加工间隙与阴极修正量的对应关系,通过在型面误差中代入间隙补偿量来修正阴极。提出阴极沿型线修正量的计算公式和插值逼近的试验方法。结合自行研制的新型叶片电解加工机床,进行了叶片电解加工阴极修正的试验,通过变间隙修正方法修改阴极。试验过程中阴极经过3次计...
综述国内外车轮磨耗理论模型及其数值方法,提出基于车辆轨道垂、横向耦合动力学、轮轨滚动接触力学和材料摩擦磨耗模型为一体的车轮磨损计算模型,并发展相应的数值方法。模型中车辆结构和钢轨下部结构被简化成等效质量、弹簧和阻尼系统,而钢轨用Euler梁代替,并考虑它的垂向、横向弯曲变形和扭转变形。利用修改的KALKER三维弹性体非Hertz滚动接触...
板料成形优化中存在一些缺陷问题,如一步法与优化算法相结合时精度低、增量法与优化算法直接结合时效率低以及通过传统构造模型的方法构造高精度的模型时需要大量增量法模拟结果。为了充分发挥一步法和增量法各自的优点,提出采用变复杂度方法通过较少次数的试验样本点数据先在一步法和增量法间建立一个差值补偿响应面模型。通过一步法和差值补偿...
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