介绍了新型气动数字压力阀的结构及工作原理。该气动数字阀利用步进电机加偏心机构来实现阀芯的水平移动，在控制上不需要D／A转换器而采用计算机直接控制。采用步进电机连续跟踪控制方法，有效解决了传统的步进式数字阀固有的量化误差和响应速度之间的矛盾。建立了气动数字压力阀及阀控压力系统的数学模型，对数字阀的动态特性和实验系统的压力...
基于Lagrange法建立了径向柱塞泵定子的动力学微分方程，对其在恒流和恒压状态下的振动加速度频率特性进行分析，并设计振动测试装置对JB32H型径向柱塞泵定子进行振动试验研究。分析及试验结果表明：定子恒流状态的振动频带较宽，振动处于相对较高频率段；定子恒压状态的振动频带较窄，振动处于相对较低频率段。恒压系统具有低通滤波的作用。研...
为了提高复合材料超声无损检测中A扫描信号的时域分辨率，在分析传统反卷积技术需要先验知识等局限性的基础上，提出了一种基于提升小波变换和遗传算法的反卷积技术。利用提升小波变换多分辨率分析能力确定超声反射系数的位置集，将反卷积的优化目标函数表达成可用遗传算法求解的二次型无约束优化问题，然后利用遗传算法求解出相应位置上反射系...
提出了一种三坐标测量机（coordinate measure machine，CMM）与线结构光传感器的集成系统及其测量模型的标定方法。该系统有效地结合了两种测量方法的优点，可实现高效、高精度测量。测量模型的标定包括摄像机内外参数、光平面结构参数的标定和坐标的全局统一。用CMM测头作为标定物对摄像机进行标定，无需制作摄像机标定物。可灵活设置标定点的...
借助傅里叶级数理论，对RCCC机构连杆曲线进行了快速傅里叶变换，得到了由谐波成分表示的任意RCCC机构连杆轨迹的数学描述。通过对其连杆轨迹谐波成分的理论分析，发现了连杆转角函数谐波特征参数与机构尺寸参数的内在联系，进而确定了机构的基本尺寸型。推导出了机构实际安装尺寸、连杆上点的位置和机构实际尺寸参数的计算公式。在此基础上，以...
为了合理、高效地进行结构改进设计，提出了一种基于结构配置与性能改进综合定量评价的方法。将方案分析的动静态性能值和结构改进程度通过综合定量计算，准确、迅速地得到结构变化量与性能改进度。以某大型内齿轮铣齿机的床身改进设计为例，对方案的评价及优选过程进行了详细的说明。
采用基于N-S方程的CFD方法，研究矩形、斜面台阶形、圆弧形、三角形、多圆弧形以及正弦形织构表面的动压润滑性能。研究表明，在一定润滑条件下，不同类型的织构表面的动压润滑性能存在一定差异，在较低雷诺数下，斜面台阶形织构表面动压润滑性能较差，其他五种类型比较接近，在较高雷诺数下，多圆弧形织构表面动压润滑性能好于其他类型。
为了能够更清晰地了解单自由度隔振系统的动态响应过程，以指导隔振系统的设计，采用状态空间理论方法对系统的状态空间模型进行了理论求解，分析了系统的动态性能、鲁棒性能和隔振性能，并针对一个具体实例进行了验证。结果表明，基于状态空间理论方法能够更简单和直观地反应系统的本质。
针对消除轧管过程中“铁耳子”现象的管坯冷定心孔电火花加工控制问题，提出了一种基于定量反馈控制理论和非线性扰动观测理论的电液伺服控制策略。该控制策略将电液伺服系统划分为负载环和压力跟踪环，在负载环利用定量反馈控制器得到压力跟踪环的液压缸期望负载压力；在压力跟踪环则利用基于非线性扰动观测的控制器实现对液压缸负载压力的跟踪...
提出一种利用激光位移传感器实现自由曲面自适应跟踪测量的方法。该方法基于闭环运动控制技术，通过由光栅位移传感器及精密移动线性机构组成的伺服随动系统自动调整激光测头位置，以跟踪被测曲面的起伏变化，保证激光位移传感器始终工作在其线性度较高的测量范围内，从而实现对大量程自由曲面的自动测量。实验结果表明：利用激光位移传感器在小...
齿轮载荷的变化会引起振动信号的变化，因此传统方法对变栽荷齿轮箱的故障诊断不一定有效。将齿轮振动残余信号作为分析对象，以排除载荷变化的影响。对正常齿轮振动残余信号和待处理齿轮振动残余信号进行两样本Kolmogorov—Smirnov检验，获得两信号的统计距离和相似概率，并将统计距离和相似概率作为齿轮破损特征指标量，该特征指标量能较早地...
针对太空可展开天线的特殊要求，对周边桁架式可展开天线索网结构的展开和网面调整性能进行了优化研究。以天线索网结构的下弦节点位置为设计变量，索单元平均应力比和结构应变能为目标，表面精度和基频为约束条件，建立了双目标优化数学模型。采用序列二次规划法对这一复杂的非线性优化模型进行求解，得到了不同权重值时的相应优化结果。
为了拓宽吸振器的工作带宽，提高吸振器的减振效果，在分析了影响自调谐式动力吸振器减振效果因素的基础上，研制了一种通过调节自身的几何参数来调节固有频率的机械自调谐式动力吸振器，并设计了相应的控制系统。在梁结构实验平台上对该吸振器的动力学特性进行了实验评价，结果表明，该吸振器具有吸振频带宽、减振效果好等优点。
为了便于识别加工序列是否满足工序优化过程中的相关工艺约束，引进工艺约束矩阵实现了定性约束的转化及加工序列的合法性识别；通过设计相应的转化准则、矩阵检测及修正措施，保证了约束信息转化的可靠性与准确性；提出了用于识别加工序列合法性的匹配算法，并基于约束矩阵，建立了工序优化的数学模型，利用遗传算法实现了工序优化求解，获得了...
研究了印刷电路板（PCB）表面贴装大型并行系统（JUKI FX-1）的生产调度优化问题。将该问题分解成吸嘴分配、供料器配置和元器件贴装顺序三个子问题。针对这些子问题解的特征，分别设计了聚类分析算法、顺序遍历算法、组合取贴集合指派算法，并依据其在整个贴装优化问题中的内在联系进行了有机集成。基于实际生产数据进行了一系列的计算实验，结...
接触式测头记录的是球心坐标，而在工件定位过程中实际使用的数据是测头和工件接触点的坐标。针对这个问题，提出了测头半径误差补偿的迭代方法。从测量点集和CAD模型这两个角度来看，分别存在一个偏移曲面，将这个偏移量嵌入到工件定位算法中，构建了一个半径误差补偿的迭代过程。实验结果表明，和传统的补偿方法的计算结果相比，该补偿方法显...
针对降低落地冲击的要求，提出了一种用于步行机器人关节驱动的双刚度弹性驱动器，该机构不同于传统的单刚度弹性驱动器，其特点是在动力源与负载之间装有带间隙的分段线性的非线性弹簧。应用动量原理分别建立了两种驱动器的力学模型并给出了机构个别参数对双刚度弹性驱动器的抗冲击功率能力和伸缩量的影响，最后利用MATLAB结合实例对此模型的抗...
针对气动喷嘴阵列喷气再现线面触觉问题，建立手指皮肤和喷嘴的流固耦合有限元模型。提出均布系数的概念表征线面载荷的均匀性和连续性。分析喷嘴直径、喷嘴间距和入口压力对线触觉的影响，确定气动喷嘴的设计标准。通过实验确定了能够再现逼真线面触觉的入口压力，并验证了分析得出的结论，为气动触觉广泛应用于虚拟装配、遥操作等领域打下良好...
针对产品设计时间预测问题，提出了一种基于拟正交试验与支持向量机的设计时间预测新方法，将产品特征和设计者的设计能力作为影响因素进行综合考察。以变速箱传动轴的设计时间预测为例，对影响因素的定量化评价、试验步骤以及预测方法进行了详细说明。应用实例表明，该方法能较为全面地反映产品设计任务中各因素以及设计者能力对设计时间的影响...
针对连续可变配气相位器（continuously variable cam phaser，CVCP）响应速度的测试，研究了三位四通比例电磁阀阀杆位移和进气侧与排气侧CVCP响应关系，包括CVCP内部的叶片位置、提前腔和滞后腔腔内油压等，讨论了极限相位间响应速度测试方法和调节中间相位的PID控制方法，开发了控制检测装置的电子控制器。试验结果表明，CVCP检测装置能够准...
提出一种多分辨率三角网格基础上的区域分割方法。该方法首先构建多分辨率三角网格模型，然后从多分辨率模型中提取得到一个三维线框；最后将三维线框映射回原始网格提取特征线并据此完成区域分割。研究表明，对结构简单样件，该方法可以准确地完成其区域分割；对于形状复杂的样件，该方法可以给出一个相对准确的三维线框模型，从而提高区域分割...
给出了一种结合最小有向包围盒（minimum oriented bounding box，MOBB）以及形状分布的识别圆台体及其参数的算法。首先建立基本体素的MOBB，对体素进行标准化；然后生成其D2形状分布曲线，计算此曲线分别与标准圆锥体形状分布曲线、标准圆柱体形状分布曲线的EMD（earth mover’s distance）值以及相应的上底直径；最后通过比较两个上底直径的...
在检验合格的16Mn钢、1C1l8Ni9Ti不锈钢和Domex 700MC钢焊件上从不同区域截取并制备微动试样，进行微动磨损试验，研究焊接接头不同部位金属的微动摩擦学性能。结果表明，微动磨痕宏观轮廓呈长短轴尺寸接近的椭圆形，摩擦面上存在与滑移方向成不同角度的微裂纹，微裂纹的扩展、相交导致金属脱落并形成凹坑。接触界面间的耗散能量和摩擦因数的值...
在熔化极气体保护焊（metalinert-gas，MIG）焊接质量的自动控制过程中，采用多传感器信息融合理论将正面熔池宽度信息和温度信息进行一致性检验，实现了正面熔宽有效采集。通过主成分分析和经验公式确定了焊接质量控制BP神经网络模型的输入参量和隐含层节点数。对常规BP神经网络进行改进，提高了其收敛速度。在机器人MIG焊接中利用该模型实施焊...
针对射钉枪端盖零件，设计了等温挤压成形工艺和等温挤压试验模具。利用DEFORM-3D对成形过程进行数值模拟，预测了射钉枪端盖零件成形力为90kN以及成形过程分为5个阶段。采用YAW-500kN微机控制电液伺服压力试验机进行挤压试验，试验证明所设计的成形方案合理可行，同时也验证了数值模拟分析的正确性。
通过对淬硬轴承钢GCr15进行磨削加工，系统研究了磨削白层的结构特性。实验研究表明，磨削表面由白层和暗层组成，而磨削白层由晶粒很细小的隐晶马氏体、少量残余奥氏体和碳化物组成。白层硬度较高而暗层出现软化，高硬度白层是由于隐晶马氏体中高密度位错和超细晶粒相互作用而引起的强化。暗层硬度变化是由于磨削温度梯度导致不同的回火状态而...
根据多学科优化设计理论，计算活塞在静止状态时受热负荷和机械负荷共同作用下的应力值，计算结果表明耦合作用中以机械负荷为主。提出了基于正交试验设计的优化搜索策略，优化后活塞质量减少了4．6％。分析了火力岸高度、顶部厚度和销座间距对活塞应力及温度场的影响程度：它们对活塞所受耦合应力的影响和单独承受机械应力的影响趋势和程度是基...
介绍了采用机器人对车门板进行辊压包边的生产工艺。基于有限元方法对辊压包边过程中板料的变形抗力进行了计算，对辊轮三种可能的压入方式（竖直、水平、环向）进行仿真分析，得出了在不同压入方式下包边机器人末端所受的最大环境约束力，同时在万能材料试验机上进行了相应试验。计算和试验结果表明，竖直压入方式辊轮所受环境力峰值最大，环向...
为了在存在局部不平地面条件下应用Mecanum四轮全方位小车，总结出实际楼宇环境下存在的四类不平地面类型，分析给出对应于四种不平地面条件下Mecanum轮与地面的四种接触状态；针对四类接触状态，提出一种新的适应不平地面的Mecanum四轮全方位小车结构；用矢量及坐标变换方法解析了这种小车结构在不平地面条件下的运动学特性，分析给出了该小车...
广西大学成立于1928年，是“211工程”重点建设学校，是教育部与广西壮族自治区共建的地方性综合大学。机械工程学院始建于1933年。学院现有教职工181人，其中教授22人，副教授及其他高级职称（高级工程师、高级实验师等）68名。博士生导师2人，硕士生导师52人。
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