混联机构结合了串、并联机构的优点,已经越来越多地应用在复杂自由曲面零件的加工装备中。提出一种能够实现一个移动和两个转动的3自由度并联3-PSP机构,同时该机构存在伴生运动。通过对3-PSP机构运动模式的分析,简化传统的欧拉角描述方式,采用更适合的倾斜—扭转角描述动平台的运动。在此基础上,建立运动学模型,进行包括伴生运动和被动关节变量...
针对传统避障运动规划方法求解时间较长且不能保证避障充分性的不足,从移动平台与串联手臂联合避障的角度出发,通过整体自运动分析和障碍分类来求解可避障区域,进而得到一种移动操作机避障运动规划的新方法。对环境模型、障碍物、操作机关节轴线分布的几何特征进行分析,在此基础上结合8自由度轮式移动操作机自运动的特点,建立典型操作环境下障碍...
面向农业、林业和建筑等领域的高空作业,提出一种具有攀爬和操作功能的双手爪式模块化仿生机器人,以期代替人们在高空复杂环境中从事危险工作。给出机器人的一种5自由度构型,分析其在空间两杆之间攀爬过渡的能力,然后根据其构型特征提出、分析和比较三种攀爬步态。在ADAMS仿真环境下,对机器人采用这三种步态攀爬各种方位的杆件时主要关节所需的...
设计一种履带式永磁真空混合吸附的船舶壁面除锈爬壁机器人,该机器人具有负载大、本体重特点,且机器人负载质量以及重心位置随爬壁高度变化。根据机器人爬壁运动原理,建立机器人沿船舶壁面上爬和转弯的动力学模型,运用模糊优化理论对模型进行优化和仿真分析,规划机器人的安全工作范围,分析机器人在典型爬壁高度下的驱动上爬能力,讨论在理论转矩...
[PP]S类并联机构包括3-PRS、3-RPS、3-RRS和3-PPS四种构型,可实现1移动自由度和2转动自由度,具有广泛的应用前景。伴随运动是[PP]S类并联机构动平台在非独立自由度上发生的运动,是影响[PP]S类并联机构实际应用的关键问题。建立一般3-PRS并联机构伴随运动运动学模型,揭示出一般3-PRS并联机构各项几何结构参数与伴随运动的内在联系,证明3-PRS并联...
针对管径为15～20mm的细小管道,提出一种新型蠕动式微小管道机器人设计方案,虚拟样机仿真发现机器人管内运动存在不稳定情况。为进一步指导设计、优化系统结构,建立该机器人受摩擦接触约束条件下管内运动的动力学模型,利用线性互补理论对其进行降阶处理,讨论其解的存在性和唯一性问题,利用Kelvin接触模型和奇异摄动理论揭示受限机器人降阶模型接...
以动力响应为性能设计指标的结构拓扑优化设计技术在航空航天和汽车工业等领域具有重要的应用价值。研究白噪声激励力作用下以结构减重为设计目标、指定位置的均方响应为约束的拓扑优化设计问题。为了消除动力学设计中易出现的局部模态现象,通过在伪密度方法中引入有理近似材料属性模型,建立设计变量和材料属性以及设计函数之间的关系。优化过程...
基于模态声发射和窄带信号理论,给出描述多模态特征的声发射信号（Acoustic emission,AE）的表达式,提出基于倒谱系数和分形维相结合作为特征参数的高斯混合模型（Gaussian mixture model,GMM）的碰摩声发射识别方法。该识别模型对碰摩声发射信号中不同模态波的特征矢量所具有的概率密度函数进行建模,将这些特征矢量进行聚类,每一类均作为一个多...
在基于多尺度线调频基稀疏信号分解的基础上,提出一种基于多尺度线调频基稀疏信号分解的广义解调方法,并将其应用于非平稳转速状态下的齿轮故障诊断。广义解调可以将时频分布呈曲线变化的多分量非平稳信号转化为时频分布平行于时间轴的平稳信号,因此非平稳信号经广义解调后满足傅里叶分析对平稳性的要求,而如何获取多分量信号的广义解调相位函数...
土壤动力学试验是研究机器-土壤相互作用特性的基本试验。为了研究土壤在外界机械作用下的破碎和土块的运动规律,研制一套微型土槽试验装置。该装置利用可编程控制器（Programmable logic controller,PLC）发送脉冲指令到步进电动机驱动器,驱动与之相连的步进电动机正反转,再带动与丝杠螺母相连接的切土零件前进后退,实现往复直线运动。基于电阻...
优化耕作部件触土曲面形状,降低工作阻力,提高工作效率,始终是人们关注的问题。引入纵深比的概念,采用有限元法分析直线、抛物线、摆线、圆弧、仿生曲线（包含小家鼠、田鼠、蝼蛄、公鸡等爪趾触土面轮廓线）等分别作为触土曲面准线时,各种不同触土曲面耕作部件耕作力学性能的优劣。研究结果表明,耕作部件触土曲面准线和纵深比是影响工作阻力的两...
阈值是小波阈值消噪方法中决定消噪结果的关键因素,传统阈值估计方法存在抑制噪声污染与保留信号细节间的矛盾,难以实现对滚动轴承故障信号的有效消噪。为准确估计阈值以改善小波阈值消噪方法的消噪性能,提出一种基于小波变换的进化阈值消噪方法。该方法以小波变换作为含噪信号分解与重构工具,构造含噪信号在各小波分解尺度上硬阈值收缩均方误差...
摩擦学问题是非线性复杂系统问题,需要用非线性科学方法来研究。为了了解摩擦学研究的非线性科学理论方法,更好地开展对摩擦学复杂问题的定量研究,介绍分形几何、混沌理论和小波原理等现代非线性科学理论在表面表征、表面接触、磨粒识别、磨损预测、摩擦信号分析和磨损过程动力学诠释等研究中的应用和所取得的成果。已有研究成果表明,分形、混沌...
以轴承钢顺次磨削表面的残余应力离散度为研究对象,基于X射线衍射法顺次测试了轴承套圈淬硬热处理、粗磨、精磨和超精磨削后,轴承滚道表面环向和轴向残余应力。测试结果表明,淬硬热处理工件的残余应力标准差约为超精工序的3倍;淬硬热处理轴承套圈经超精磨削工序,其表面的环向和轴向残余应力离散度降至20MPa。研究表明淬硬轴承钢热处理及同一道磨...
同时计及表面形貌、热效应和轴承表面（热和弹性）变形等,对轴受到载荷作用产生变形,导致轴颈在轴承中倾斜时滑动轴承的热弹性流体动力润滑性能进行研究,主要分析讨论表面热变形等对粗糙表面倾斜轴颈轴承热弹性流体动力润滑性能的影响。计算中,采用基于平均流量模型的广义Reynolds方程进行轴承的润滑分析,采用变形矩阵方法计算轴承表面（热和弹...
基于应力偶流体理论和改进的Elrod空穴算法对动载轴承的润滑性能进行数值摸拟。求解质量守恒边界条件的动载Reynolds方程,结果表明：与Reynolds边界条件下的结果相比,采用质量守恒边界条件得到的平均进油流量与平均端泄流量更加接近,更符合实际情况。数值求解基于质量守恒边界条件下,应力偶流体润滑的动载Reynolds方程,比较牛顿流体和应力偶流体...
提出一种能够支持专利技术再创新的方法,对于提升我国机电产品的快速创新开发能力具有重要的现实意义。考虑基本结构的多功能属性,用粒度更细的基本操作表达功能—行为—结构（Function-behavior-structure,FBS）模型的功能元和基本结构的行为,以商空间理论作为数学工具,建立创新增强型FBS功能分解与结构匹配的商空间模型。功能层的保序划分或分...
产品族规划需要建立一个基于设计域的全局概念和逻辑体系。通过探索表征产品设计域的客户需求、功能属性、结构设计参数以及过程参数之间所固有的灵敏度关系,得到确定产品平台特征和产品族规划的依据,并通过规划家用轿车这一具有复杂的功能结构对应关系的产品实例,验证了该方法的有效性及所具有的实用价值。提出的产品族规划方法整合了企业产品...
提出一种由三角网格曲面构造G1连续三角Bézier曲面算法,该算法基于三角网格曲面动态空间索引结构获取网格顶点的局部型面参考数据,根据三角平面片局部型面参考数据构造三次三角Bézier曲面片,将三次三角Bézier曲面片升阶到五次,解决了五次三角Bézier曲面片G1拼接时的约束几何条件冲突问题,生成了整体G1连续的三角Bézier曲面,实例证明算法数据适应...
复杂产品的并行装配受到各种因素的制约,增加了并行装配序列规划的难度。提出了基于模糊粗糙集的并行装配序列规划方法。定义了并行度作为整个装配体的全局并行装配约束参数,给出了零件装配指标表来描述装配体中各零件的装配特征参数、结构特征参数和约束特征参数。根据这些参数,将待安装零件作为知识论域,提出了适切隶属度函数作为评价指标的不...
针对超导托卡马克（Experimental advanced superconducting Tokamak,EAST）氦制冷机中的低温氦透平膨胀机运行不稳定性问题,从雷诺方程出发,推导出可以一次性计算得到静压气体轴承4个性能参数的计算程序：承载能力、刚度系数、气体消耗量和摩擦功耗。做出承载能力和气体消耗量随小孔直径和随半径间隙的变化曲线。在现有条件下提出改进氦透平膨...
围绕产品族配置设计中实例检索过程的准确性问题,提出一种基于可拓距的实例检索方法。分析现有的相似度计算公式的不足,通过对距计算公式的改进,针对检索特征值不同的情况,将局部相似度分为点到点、点到区间和区间到区间3种类型,提出不同的区间值相似度计算方法,建立满足客户定制设计要求的点与区间的相似度模型。给出相似度标准差的动态赋权方...
为减少高速数控切削加工时大误差量补偿产生的有害机械振动,提出基于前瞻控制技术的误差补偿新方法。该方法的实现基于以下步骤：针对误差补偿器对中断服务程序单元位置控制的影响,建立具有前瞻控制功能的控制系统硬件框架与相应软件结构,将误差补偿器从中断服务程序单元位置控制环节去除;为获得误差补偿所需要的速度值,阐述前瞻控制速度规划算...
超精密加工是获得高形状精度、表面精度和表面完整性的必要手段。随着对产品质量和多样化的要求日益提高,对超精密加工提出更多、更高的要求。超精密加工技术已成为包含当代最新科技成果的一个复杂系统工程。介绍各种超精密加工技术的内涵、应用范围、国内外研究现状、发展过程与趋势以及未来应研究开发的重要科学技术问题。从加工精度、加工质...
提出一种基于软性磨粒流的模具结构化表面无工具精密光整加工新方法,通过在被加工的结构化表面附近配置约束模块,使结构化表面成为一条截面几何形状可设计的约束流道的内壁面,利用液固两相软性磨粒流在约束流道内的湍流壁面效应实现对约束流道内壁面的微力微量切削,从而克服光整加工工具难以接触结构化表面的困难,完成对结构化表面的无工具化精...
芯片封装的引线键合质量受键合温度、功率、压力、速度、时间等多参数的影响,各参数间相互耦合,存在着非线性关系,难以用准确的数学模型来表达其间的关系,影响芯片键合质量的提高。应用方差分析法开展正交试验的数据分析,得出各工艺参数对键合质量关键评价指标（剪切力和压扁球直径）的影响程度,确定描述工艺模型的6个关键参数。提出基于自适应...
通过一维杆的一维传热的分组显式数值求解,分析热弹性效应的存在及规律,得出随着时间的增长,温升—热变形之间的关系会逐渐趋近稳态,但不可能获得绝对的稳态;在传热过程中,随着距离增加,温度衰减很快,离热源越远的点的热弹性效环应越窄。提出用非线性时序模型与前向神经网络相结合的模型（Nonlinear auto-regressive moving average neural netw...
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