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基于CAD模型的机器人压铸件磨削方法 预览
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作者 席文明 谢剑阳 +1 位作者 梁志鹏 冯亮友 中国工程机械学 北大核心 2019年第4期283-288,共6页
对于复杂产品的磨削,普遍采用人工加工的方法,其效率低、工作环境恶劣,严重危害工人的身体健康.提出一种CAD/CAM集成的机器人磨削方法,并在研发的装备上实现了自动化磨削.为提高磨削精度,利用机器人作为测量工具,建立CAM空间与作业空间... 对于复杂产品的磨削,普遍采用人工加工的方法,其效率低、工作环境恶劣,严重危害工人的身体健康.提出一种CAD/CAM集成的机器人磨削方法,并在研发的装备上实现了自动化磨削.为提高磨削精度,利用机器人作为测量工具,建立CAM空间与作业空间的映射一致性,减少CAM空间产生的轨迹向作业空间的映射偏差.采用单轴旋转法求解安川机器人的几何参数,建立其逆运动学方程,从而将机器人的笛卡尔坐标轨迹转换成与关节角对应的脉冲数,生成轨迹程序.实验结果表明:建立映射一致性后,只需对轨迹点做微小调整,就可以实现压铸件的磨削,磨削尺寸精度达到0.25mm. 展开更多
关键词 机器人磨削 映射一致性 CAD/CAM/Robot集成 单轴旋转法
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基于形状记忆合金阻尼器的输电塔线体系风振控制 预览
2
作者 万书亭 程侃如 +1 位作者 董庆 张雄 中国工程机械学 北大核心 2019年第4期289-296,共8页
建立了输电塔线耦联体系模型,对所建单塔及塔线耦联体系模型进行模态分析,验证了所建模型的准确性.对脉动风进行时程模拟,分段作用于塔线体系不同位置.根据阻尼器的工作原理和输电塔结构特点,设计了3种不同的阻尼器布置方案,对不同方案... 建立了输电塔线耦联体系模型,对所建单塔及塔线耦联体系模型进行模态分析,验证了所建模型的准确性.对脉动风进行时程模拟,分段作用于塔线体系不同位置.根据阻尼器的工作原理和输电塔结构特点,设计了3种不同的阻尼器布置方案,对不同方案进行结构风致振动瞬态响应仿真,提取各方案控制点位移和加速度时间历程进行比较分析.结果表明:安装形状记忆合金(SMA)阻尼器对于输电塔风振有较好的控制效果,在3种布置方案中,将阻尼器交叉布置在塔身的中上部时具有最好的减振效果.合理设计阻尼器布置方案能使阻尼器发挥最大耗能功能,获得最好控制效果. 展开更多
关键词 振动控制 形状记忆合金(SMA)阻尼器 风振响应 有限元法
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冷弯凹槽加强薄板的屈曲性能分析及应用 预览
3
作者 乔榛 郑惠强 +1 位作者 董达善 徐超 中国工程机械学 北大核心 2019年第3期278-282,共5页
为防止薄壁钢板在面内压应力作用下发生屈曲,目前常见的加强方式为增加板厚和焊接加劲肋.然而,前者的经济性较差,后者工艺复杂、较易产生缺陷.针对单向受压薄板,提出一种新的稳定性加强方式,即在适当的位置对板件进行冷弯处理形成凹槽.... 为防止薄壁钢板在面内压应力作用下发生屈曲,目前常见的加强方式为增加板厚和焊接加劲肋.然而,前者的经济性较差,后者工艺复杂、较易产生缺陷.针对单向受压薄板,提出一种新的稳定性加强方式,即在适当的位置对板件进行冷弯处理形成凹槽.利用ANSYS软件对未加强薄板、矩形截面焊接加劲板和冷弯凹槽加强板进行模态仿真分析,得到各种情况不同参数设置下的屈曲临界载荷.结果表明:加工冷弯凹槽的方式能够有效地增强薄板的稳定性,并且在对板边具有相同惯性矩和相对于薄板具有相同截面积增加量的条件下,其效果比焊接加劲好. 展开更多
关键词 薄板 屈曲临界载荷 冷弯凹槽
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覆冰四分裂导线的气动特性和舞动特性分析 预览
4
作者 向玲 张悦 唐亮 中国工程机械学 北大核心 2019年第4期297-303,共7页
模拟新月形覆冰四分裂导线在风载荷作用下导线的扰流场,计算得到各子导线气动力系数随风攻角的变化规律,此规律与风洞试验所得规律一致.分析了子导线的尾流效应对气动力系数的影响规律,发现尾流效应对子导线气动力系数的影响规律不同.... 模拟新月形覆冰四分裂导线在风载荷作用下导线的扰流场,计算得到各子导线气动力系数随风攻角的变化规律,此规律与风洞试验所得规律一致.分析了子导线的尾流效应对气动力系数的影响规律,发现尾流效应对子导线气动力系数的影响规律不同.将模拟所得各子导线气动力系数换算为整体气动力系数加载到超高压输电线路的有限元模型,模拟线路的整体舞动.通过对不同初始风攻角下导线的位移响应、舞动轨迹和舞动频谱分析,发现初始风攻角为70°和100°时覆冰四分裂导线发生大幅舞动,不同的风攻角下舞动幅值及轨迹不同,但舞动模式均为垂直方向的一个半波舞动.所得结果对覆冰四分裂导线的舞动防治技术有重要的参考价值. 展开更多
关键词 四分裂导线 气动力系数 数值模拟 有限元 舞动
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面向熔融沉积成型技术的曳引机壳拓扑结构优化设计 预览
5
作者 陈继文 陈清朋 +2 位作者 王琛 杨红娟 李鑫 中国工程机械学 北大核心 2019年第4期304-310,共7页
为得到曳引机壳符合力学性能的轻量化结构,对某型号曳引机壳进行了拓扑优化设计.基于独立连续映射拓扑优化(ICM)方法和应力云图,设计出两种多孔填充的曳引机壳.通过有限元分析和利用熔融沉积成型制造(FDM)技术,验证了两种方案可达到使... 为得到曳引机壳符合力学性能的轻量化结构,对某型号曳引机壳进行了拓扑优化设计.基于独立连续映射拓扑优化(ICM)方法和应力云图,设计出两种多孔填充的曳引机壳.通过有限元分析和利用熔融沉积成型制造(FDM)技术,验证了两种方案可达到使用性能方面的要求,实现了曳引机壳轻量化的目的,可为曳引机壳新产品的设计和制造提供参考方案. 展开更多
关键词 曳引机壳 轻量化 独立连续映射法 熔融沉积成型(FDM)
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用于驱动液压缸活塞运动轨迹跟踪的二阶滑模控制 预览
6
作者 赵春红 张洛平 中国工程机械学 北大核心 2019年第4期311-315,共5页
为了提高驱动液压缸活塞运动轨迹输出精度,采用二阶滑模控制电液阀缸,并对活塞运动轨迹跟踪误差进行仿真.建立电液阀液压缸驱动模型简图,推导出活塞运动方程式.引用二阶滑模控制算法,给出二阶滑模控制收敛条件,分析控制系统输出的稳定性... 为了提高驱动液压缸活塞运动轨迹输出精度,采用二阶滑模控制电液阀缸,并对活塞运动轨迹跟踪误差进行仿真.建立电液阀液压缸驱动模型简图,推导出活塞运动方程式.引用二阶滑模控制算法,给出二阶滑模控制收敛条件,分析控制系统输出的稳定性.采用Matlab软件对二阶滑模控制活塞运动轨迹跟踪误差进行仿真,并与传统PID控制方法进行对比分析.仿真结果显示:在无波形干扰环境中,采用传统PID控制和二阶滑模控制,活塞运动轨迹能够较好地跟踪期望运动轨迹;在有波形干扰环境中,传统PID控制活塞运动轨迹产生的误差较大,二阶滑模控制活塞运动轨迹产生的误差较小.采用二阶滑模控制电液阀缸驱动挖掘机臂,能够抑制外界波形的干扰,提高控制系统的稳定性. 展开更多
关键词 电液阀 活塞 二阶滑模控制 误差 仿真
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基于低分辨率位置传感器的永磁同步电动机转矩脉动控制 预览
7
作者 杨定成 许俊 中国工程机械学 北大核心 2019年第4期316-322,共7页
电动助力转向系统由于其良好的燃油效率和转向性能,被广泛用于汽车中,但存在材料成本高和转矩脉动大的问题.采用低分辨率位置传感器能够降低电动助力转向系统材料成本,但编码器信号引起的电流谐波会增加转矩脉动.基于此,分析了转矩脉动... 电动助力转向系统由于其良好的燃油效率和转向性能,被广泛用于汽车中,但存在材料成本高和转矩脉动大的问题.采用低分辨率位置传感器能够降低电动助力转向系统材料成本,但编码器信号引起的电流谐波会增加转矩脉动.基于此,分析了转矩脉动的影响因素,采用测量编码器信号频率估算转子位置和转速,获得q轴补偿电流并施加到电流指令中,从而使6阶转矩谐波逐渐衰减.实验结果表明:通过应用估算的转子位置和转矩脉动补偿,转矩脉动波峰的峰值占平均转矩的百分比从6.25%降至1.60%,证明了所提出的控制方法有效地减小了转矩脉动,降低材料成本. 展开更多
关键词 低分辨率位置传感器 永磁同步电动机 转子位置估计 转矩脉动 电动助力转向
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融合仿生学与可拓学的自清洁玻璃创新设计 预览
8
作者 刘晓敏 程广驰 +1 位作者 李娇蓉 陈亮 中国工程机械学 北大核心 2019年第4期323-328,334共7页
从仿生学与可拓学作用原理及Bio-TRIZ获得启发,开展产品创新设计工作.首先,构建黑箱模型,确定待改进产品功能,将产品总功能分解,构建定量化表示的可拓学模型;然后,建立与目标产品相似的生物实例可拓模型,并借助于关键词在生物知识库中... 从仿生学与可拓学作用原理及Bio-TRIZ获得启发,开展产品创新设计工作.首先,构建黑箱模型,确定待改进产品功能,将产品总功能分解,构建定量化表示的可拓学模型;然后,建立与目标产品相似的生物实例可拓模型,并借助于关键词在生物知识库中匹配仿生原型;最后,构建一种融合仿生学与可拓学的产品创新设计模型.以自清洁玻璃为例,计算一定工况环境下的仿生原型功能相似度,并利用有效价值分析法对方案原理解评价,以验证创新设计模型的可行性与有效性. 展开更多
关键词 仿生学 可拓学 创新设计 自清洁玻璃 相似度
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海洋液压冲击打桩锤机-液系统联合仿真分析 预览
9
作者 孙远韬 骆礼福 +2 位作者 秦仙蓉 张氢 赵坤 中国工程机械学 北大核心 2019年第4期329-334,共6页
以近海施工的液压冲击打桩锤为研究对象,基于刚体动力学、牛顿碰撞理论以及液压-气动理论,建立某型海洋打桩锤机械冲击系统和液压系统模型,并通过AMESim和ADAMS软件,建立了打桩锤的虚拟样机,完成了液压冲击打桩锤机-液系统的多次沉桩过... 以近海施工的液压冲击打桩锤为研究对象,基于刚体动力学、牛顿碰撞理论以及液压-气动理论,建立某型海洋打桩锤机械冲击系统和液压系统模型,并通过AMESim和ADAMS软件,建立了打桩锤的虚拟样机,完成了液压冲击打桩锤机-液系统的多次沉桩过程的仿真分析.沉桩仿真结果与现场沉桩记录充分接近,验证了所建立模型仿真分析的合理性. 展开更多
关键词 液压冲击打桩锤 机-液系统联合仿真 刚体动力学 牛顿碰撞理论 机械冲击系统
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低水头水电站液压清污抓斗的优化设计 预览
10
作者 毛汉领 武羽馨 +3 位作者 符家和 易蘩 李欣欣 黄振峰 中国工程机械学 北大核心 2019年第4期335-339,共5页
为保护水电站发电机组以及减小水资源的浪费,需及时清理拦污栅前堆积的污物.针对目前某水电站液压清污抓斗工作时抓取力不足以及抓取效率低下的问题,利用ADAMS软件中的参数化建模以及分析功能,对抓斗施力过程进行分析;构建了抓斗样机参... 为保护水电站发电机组以及减小水资源的浪费,需及时清理拦污栅前堆积的污物.针对目前某水电站液压清污抓斗工作时抓取力不足以及抓取效率低下的问题,利用ADAMS软件中的参数化建模以及分析功能,对抓斗施力过程进行分析;构建了抓斗样机参数化模型,优化设计了抓斗结构及施力点位置,为设计新的高效清污抓斗奠定了技术基础. 展开更多
关键词 水电站 清污抓斗 ADAMS 参数化分析 优化设计
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新型立体车库设计及分析 预览
11
作者 孟广耀 穆国振 +1 位作者 王文涛 李正 中国工程机械学 北大核心 2019年第4期340-344,共5页
针对传统立体车库占地面积大、存取时间长、空间利用低、不利于解决现存停车难的问题,提出一种九宫格式新型立体车库概念.在现有的传统立体车库原理上进行创新,并进行结构设计和ANSYS分析,包括静力学分析、模态分析和随机振动分析.结果... 针对传统立体车库占地面积大、存取时间长、空间利用低、不利于解决现存停车难的问题,提出一种九宫格式新型立体车库概念.在现有的传统立体车库原理上进行创新,并进行结构设计和ANSYS分析,包括静力学分析、模态分析和随机振动分析.结果表明:九宫格式新型立体车库的存取车原理的理论可行,ANSYS分析结果满足要求,对未来立体车库的研究具有一定的参考价值. 展开更多
关键词 九宫格式 立体车库 结构设计 AYSYS分析
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轮式装载机动臂起降振动控制研究 预览
12
作者 刘钊 程江琳 +1 位作者 杨军 朱玉田 中国工程机械学 北大核心 2019年第4期345-349,355共6页
为解决轮式装载机动臂起降振动问题,分析了工作装置动臂起降振动产生的原因,结合振动控制和抑制原理,提出液压变流量缓冲控制方案,设计了蓄能器作为油缸快速起升的辅助油源,确定了动臂起升的速度轨迹.采用电液比例阀流量控制方法,调节... 为解决轮式装载机动臂起降振动问题,分析了工作装置动臂起降振动产生的原因,结合振动控制和抑制原理,提出液压变流量缓冲控制方案,设计了蓄能器作为油缸快速起升的辅助油源,确定了动臂起升的速度轨迹.采用电液比例阀流量控制方法,调节油缸行程后期进油流量,降低动臂惯性冲击.通过实验分析了轮式装载机工作稳定系统的作用和效果,验证了减振方案的可行性. 展开更多
关键词 轮式装载机 工作装置 振动 惯性冲击 流量控制
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高速列车抗蛇行减振器故障分析 预览
13
作者 时蕾 宋慧娟 中国工程机械学 北大核心 2019年第4期350-355,共6页
基于动力学软件SIMPACK建立了我国某高速列车动力学计算模型,仿真分析了抗蛇行减振器在失效故障下对高速列车动力学性能的影响,对实际分析高速列车故障有一定指导作用,具有一定工程应用价值.分析表明:每辆车失效1根或2根抗蛇行减振器对... 基于动力学软件SIMPACK建立了我国某高速列车动力学计算模型,仿真分析了抗蛇行减振器在失效故障下对高速列车动力学性能的影响,对实际分析高速列车故障有一定指导作用,具有一定工程应用价值.分析表明:每辆车失效1根或2根抗蛇行减振器对车辆稳定性、平稳性、安全性影响不明显;每辆车的外侧抗蛇行减振器失效时,对稳定性影响非常大,对平稳性及安全性影响不明显;每辆车抗蛇行减振器全部失效时,对稳定性、平稳性、安全性影响都非常明显. 展开更多
关键词 高速列车 抗蛇行减振器 故障分析 车辆动力学性能 工程应用
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中国工程机械发展的70年--纪念中华人民共和国建国70周年 预览
14
作者 中国工程机械学 北大核心 2019年第5期377-378,共2页
去年是改革开放40年,今年是新中国建立70周年,中国工程机械的发展历程也充分体现了我国解放后的经济发展的历程.在庆祝改革开放40年和建国70周年之际,回顾我国工程机械发展的历程是极具意义的.
关键词 工程机械 中华人民共和国 中国 经济发展 改革
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面向农机制造的供应商协同物料配送策略 预览
15
作者 杨晓英 程攀攀 中国工程机械学 北大核心 2019年第5期379-384,共6页
针对农机制造多供应商配送多物料至核心制造商的“M-N-1”物料配送模式缺乏协同物料配送期量标准问题,以拖拉机制造为研究对象探索其协同物料配送策略.以供应商配送成本、时间惩罚成本及制造商库存维持成本最小为优化目标,建立基于模糊... 针对农机制造多供应商配送多物料至核心制造商的“M-N-1”物料配送模式缺乏协同物料配送期量标准问题,以拖拉机制造为研究对象探索其协同物料配送策略.以供应商配送成本、时间惩罚成本及制造商库存维持成本最小为优化目标,建立基于模糊软时间窗的供应商协同物料配送期量优化模型.通过仿真优化,确定了物料配送期量标准,实现了配送期量与生产顺序相协同,且与农机企业淡旺季明显的生产特征相适应,为农机企业提升市场响应能力和竞争能力奠定了理论基础. 展开更多
关键词 农机制造 供应商协同 物料配送
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基于混行策略的桥式起重机主梁轻量化设计 预览
16
作者 陆凤仪 任重 +2 位作者 徐格宁 董青 徐彤 中国工程机械学 北大核心 2019年第5期385-390,共6页
针对单一优化算法存在早熟现象明显、收敛速度慢、寻优精度不足、对初始种群敏感等缺陷,提出以“扬长避短”为理念的混行算法.利用遗传算法(GA)与人工鱼群算法(AFSA)的全局收敛性、解析法的精确性,构建一种将并行模块与二次优化模块相... 针对单一优化算法存在早熟现象明显、收敛速度慢、寻优精度不足、对初始种群敏感等缺陷,提出以“扬长避短”为理念的混行算法.利用遗传算法(GA)与人工鱼群算法(AFSA)的全局收敛性、解析法的精确性,构建一种将并行模块与二次优化模块相串联的模型,形成混行算法.通过对并行模块的优化结果进行二次优化,使其符合工程应用要求.将上述模型应用于32t/22.5m的桥式起重机主梁轻量化设计中,结果表明,该算法对截面的最小化优化是成功的. 展开更多
关键词 扬长避短 混行算法 二次优化 起重机主梁
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砂土中钢管螺旋桩安装扭矩的研究 预览
17
作者 张新春 何泽群 +1 位作者 董思捷 朱昂 中国工程机械学 北大核心 2019年第5期391-396,共6页
为了能够准确预测钢管螺旋桩的承载能力,以满足工程机械高效施工作业的需求,对钢管螺旋桩的安装扭矩进行了研究.给出了砂土中钢管螺旋桩安装扭矩的理论计算模型,考虑到安装过程中土体扰动,引入螺旋进给率这一衡量土体扰动的指标,同时进... 为了能够准确预测钢管螺旋桩的承载能力,以满足工程机械高效施工作业的需求,对钢管螺旋桩的安装扭矩进行了研究.给出了砂土中钢管螺旋桩安装扭矩的理论计算模型,考虑到安装过程中土体扰动,引入螺旋进给率这一衡量土体扰动的指标,同时进行现场实验以验证模型可靠性.研究发现:叶片螺距与直径的比值p/D对安装扭矩有重要影响,为了让叶片运动轨迹一致,叶片间距S取螺距p的整数倍,结果表明p/D在0.2~0.3之间较为合理.此外,安装扭矩与抗拔承载力存在一定的关联,可对钢管螺旋桩进行抗拔承载力预测. 展开更多
关键词 输电线路工程 钢管螺旋桩 安装扭矩 土体扰动 承载能力
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基于模型控制的并联机构机器人腿简化建模与辨识方法研究 预览
18
作者 史琼艳 谢小敏 中国工程机械学 北大核心 2019年第6期495-500,共6页
四足机器人因具有负载高、误差小、运动能力强等优点而拥有广阔的应用前景,但是其内部结构复杂,控制要素多,使得基于模型控制的难度加大.分析2自由度机器人腿结构,得到执行器力与广义力的关系,对该结构进行简化建模,将2自由度机器人腿... 四足机器人因具有负载高、误差小、运动能力强等优点而拥有广阔的应用前景,但是其内部结构复杂,控制要素多,使得基于模型控制的难度加大.分析2自由度机器人腿结构,得到执行器力与广义力的关系,对该结构进行简化建模,将2自由度机器人腿简化为2自由度机械手模型,利用系统识别方法获取简化模型动态参数.为了验证建模的可靠性,对简化的模型进行了仿真实验验证.采用非线性同步控制器和PD控制器,分析了本文模型的跟踪控制性能指标.结果显示:两种控制器都能取得较好的控制效果,非线性同步控制器在性能指标上优于PD控制器.本文所提的简化模型建模方法可以有效地消除闭环系统中的非线性模型效应. 展开更多
关键词 模型控制 并联机器人腿 简化建模 仿真
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3自由度柔性并联机构自抗扰控制研究 预览
19
作者 周微 中国工程机械学 北大核心 2019年第6期501-505,共5页
由于柔性并联机构传统控制策略存在轨迹跟踪精度误差较大的问题,设计了一种基于3-PRR柔性并联机构的自抗扰控制器(ADRC).首先,采用闭环矢量法得到了机构的输入输出Jacobian矩阵,为机构控制提供了输入值;然后,分别设计了PID控制器和ADRC... 由于柔性并联机构传统控制策略存在轨迹跟踪精度误差较大的问题,设计了一种基于3-PRR柔性并联机构的自抗扰控制器(ADRC).首先,采用闭环矢量法得到了机构的输入输出Jacobian矩阵,为机构控制提供了输入值;然后,分别设计了PID控制器和ADRC控制器,运用李雅普诺夫(Lyapunov)函数证明了ADRC控制器的稳定性;最后,分别采用PID控制和ADRC控制研究了机构在3个方向的位移追踪误差.结果表明:ADRC控制器的位移轨迹跟踪误差比PID控制器低,控制精度高,反应速度快,稳定性强,验证了柔性并联机构ADRC控制的可行性. 展开更多
关键词 柔性并联机构 运动学分析 工作空间分析 PID控制 自抗扰控制器(ADRC)
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采用改进粒子群算法优化的两关节移动机器人滑模控制研究 预览
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作者 方文华 中国工程机械学 北大核心 2019年第6期506-509,514共5页
为了提高移动机器人关节运动轨迹控制精度,在滑模控制器的基础上,采用支持向量机耦合改进粒子群算法优化滑模控制器.创建移动机器人简图模型,给出移动机器人手臂动力学模型.引用支持向量机对滑模控制器参数进行评估,推导出支持向量机模... 为了提高移动机器人关节运动轨迹控制精度,在滑模控制器的基础上,采用支持向量机耦合改进粒子群算法优化滑模控制器.创建移动机器人简图模型,给出移动机器人手臂动力学模型.引用支持向量机对滑模控制器参数进行评估,推导出支持向量机模型.采用改进粒子群算法优化滑模控制器,并给出具体优化过程.在Matlab软件中对移动机器人改进滑模控制器进行仿真实验,并与滑模控制器跟踪误差进行对比.仿真结果显示:在无波形干扰时,滑模控制器与改进滑模控制器相差不大,都能较好地实现轨迹跟踪任务;在有波形干扰时,改进滑模控制器反应速度较快,输出误差较小.移动机器人关节采用改进滑模控制器,抗干扰能力较强,控制精度较高. 展开更多
关键词 改进粒子群算法 移动机器人 滑模控制器 支持向量机 仿真
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