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基于AMESim-MATLAB联合仿真的双泵直驱电液伺服系统压力控制 预览
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作者 王波 熊瑞平 +3 位作者 赵亚文 邓银 程昶运 舒生豪 《液压与气动》 北大核心 2020年第1期171-176,共6页
针对直驱式电液伺服系统受定量泵最低转速,不能反转的限制以及动态响应较慢,不能实现较低压力控制的情况,提出一种双泵直驱电液伺服系统。由于人工整定PID参数较为困难、效率较低,并且粒子群算法(PSO)具有收敛速度快、参数设置少等优点... 针对直驱式电液伺服系统受定量泵最低转速,不能反转的限制以及动态响应较慢,不能实现较低压力控制的情况,提出一种双泵直驱电液伺服系统。由于人工整定PID参数较为困难、效率较低,并且粒子群算法(PSO)具有收敛速度快、参数设置少等优点,故采用PSO对PID控制器进行参数优化。将粒子群算法优化的PID控制器应用于双泵直驱电液伺服系统的压力控制,通过AMESim和MATLAB的联合仿真实验,结果表明PSO-PID控制的双泵直驱电液伺服系统动态特性好,抗干扰能力强,能够实现较低的压力控制。 展开更多
关键词 AMESim-MATLAB 双泵 粒子群 PID 直驱式电液伺服系统 联合仿真
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激光选区熔化关键工艺参数对热物理过程的影响 预览
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作者 向召伟 殷鸣 +1 位作者 殷国富 王玲 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期134-142,共9页
激光选区熔化(selective laser melting,SLM)采用激光束将金属粉末等分层熔融成形,在制造业中具有重要价值。然而成形过程中的热物理现象及各工艺参数对热物理过程的影响有待进一步研究。在综合考虑SLM成形过程中材料相变、粉体—实体... 激光选区熔化(selective laser melting,SLM)采用激光束将金属粉末等分层熔融成形,在制造业中具有重要价值。然而成形过程中的热物理现象及各工艺参数对热物理过程的影响有待进一步研究。在综合考虑SLM成形过程中材料相变、粉体—实体不可逆转变等过程的基础上,建立了SLM成形316L不锈钢的多道扫描温度场数值模拟模型。研究了激光功率、扫描速率和激光束有效直径对SLM温度场、熔融时间、冷却速率和熔池尺寸等的影响,并通过实验验证了数值模拟结果的可靠性。结果表明:熔融时间易受激光功率和扫描速率的影响,而最大冷却速率更易受激光束有效直径的影响。激光功率较低或扫描速率较大时,熔池尺寸较小,易形成孔穴类缺陷;激光束有效直径对熔池尺寸影响较小。随着激光功率增加,熔池稳定性先无确定变化趋势后增加;随着扫描速率增加,熔池稳定性不断降低;激光束有效直径对熔池稳定性的影响不确定。实验结果与数值模拟分析结果基本一致,研究结果可为SLM工艺参数调整与优化提供参考。 展开更多
关键词 激光选区熔化 工艺参数 数值模拟 温度分布 熔池特性
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分形理论模型的摆线针轮的接触刚度研究 预览
3
作者 杨荣松 张益铭 孙少强 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期126-133,共8页
为了准确计算摆线针轮分形面的接触刚度,提出了一种考虑摩擦系数的分形模型。采用修正后的Weierstrass–Mandelbrot函数和微分几何建立了一种2阶抛物线法修形的摆线轮齿与针齿的2维粗糙表面的几何模型,该模型体现了在宏观和微观视野中... 为了准确计算摆线针轮分形面的接触刚度,提出了一种考虑摩擦系数的分形模型。采用修正后的Weierstrass–Mandelbrot函数和微分几何建立了一种2阶抛物线法修形的摆线轮齿与针齿的2维粗糙表面的几何模型,该模型体现了在宏观和微观视野中以独特地形式表达摆线轮齿完全共轭齿廓与针齿的形貌特征;在啮合载荷作用下摆线针轮处于弹性变形阶段,引入了摩擦因子,计算微观层面中的两个粗糙接触面的接触刚度。计算实例结果表明:摆线针轮分形面的接触刚度Kn随着轮廓上的啮合力F的增大而先保持平稳,再快速增长,最后向下倾斜状态。其中,表面粗糙度Ra增加和摩擦因子μ增大,导致接触刚度Kn减小;修形系数a1的增加会放缓接触刚度Kn的增加。以LTCA模型建立的赫兹接触刚度相比,验证了摆线针轮分形模型的正确性,体现了接触刚度Kn求解时,从静态转化为动态过程,单一性转化为连续性的优势。 展开更多
关键词 摆线轮 分形理论 表面粗糙度 摩擦系数 接触刚度
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二齿差摆盘式活齿传动的接触力学 预览
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作者 贺亚博 梁尚明 杨勇 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期49-58,共10页
针对二齿差摆盘式活齿传动系统在高速重载的工作条件下容易产生局部的挤压变形或疲劳磨损等问题,依据二齿差活齿传动的对称性,对二齿差摆盘式活齿传动系统的模型进行简化,并运用有限元分析方法计算各零件在接触点附近的等效应力。研究... 针对二齿差摆盘式活齿传动系统在高速重载的工作条件下容易产生局部的挤压变形或疲劳磨损等问题,依据二齿差活齿传动的对称性,对二齿差摆盘式活齿传动系统的模型进行简化,并运用有限元分析方法计算各零件在接触点附近的等效应力。研究反映传动动态过程的活齿相位以及活齿振幅、活齿半径、沟曲率半径系数等参数对接触应力的影响。应用接触力学的经典理论,研究接触点次表面不同类型应力的分布状态,并且在静强度校核的基础上对系统进行疲劳分析,计算接触疲劳寿命,确定系统可能疲劳失效的危险区域。研究结果表明:各零件的应力均集中在接触点附近的微小区域内,分布状态符合预期,属于典型的接触问题,同时验证了差异化网格划分的合理性;振幅增大、活齿半径增大、沟曲率半径系数减小均会导致接触应力最大值的减小,反之亦然。 展开更多
关键词 摆盘式活齿传动 二齿差 接触力学 有限元 相位
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不同放电结构等离子体反应器的光电性能对比
5
作者 张佩 贺飞耀 +1 位作者 牛广辉 段忆翔 《化学工程与装备》 2019年第8期8-10,共3页
等离子体辅助燃烧因其优异性能,如增强火焰稳定性、减少尾气排放而受到越来越多的关注。本实验结合了添加剂和不同放电结构反应器,采用电流电压曲线和发射光谱法,表征新型多电极结构DBD等离子体反应器的光电性能,并与传统的单电极结构... 等离子体辅助燃烧因其优异性能,如增强火焰稳定性、减少尾气排放而受到越来越多的关注。本实验结合了添加剂和不同放电结构反应器,采用电流电压曲线和发射光谱法,表征新型多电极结构DBD等离子体反应器的光电性能,并与传统的单电极结构进行对比。结果表明:多电极反应器在放电过程中,可以减小消耗功率,增强电流均匀性、对称性。放电区间的光谱数据发现,多电极反应器产生羟基自由基浓度更大,具有更优的燃烧辅助潜力。 展开更多
关键词 多电极反应器 光电性能 羟基自由基
面向数控机床运行状态的切削稳定性预测研究 预览
6
作者 邓聪颖 苗建国 +3 位作者 殷国富 王玲 冯义 赵洋 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期184-191,共8页
切削加工过程中出现的颤振失稳现象,是限制机床加工质量和加工效率的主要因素。传统切削稳定性预测模型大多基于机床静止状态下的动力学特性,并采用恒定的切削力系数表征不同的切削条件。但在加工过程中,系统动力学特性和切削力系数会... 切削加工过程中出现的颤振失稳现象,是限制机床加工质量和加工效率的主要因素。传统切削稳定性预测模型大多基于机床静止状态下的动力学特性,并采用恒定的切削力系数表征不同的切削条件。但在加工过程中,系统动力学特性和切削力系数会随着主轴转速等影响因素而变化,导致预测的切削稳定性叶瓣图在实际工程运用中出现偏差。针对机床运行状态下切削稳定性的准确预测问题,提出一种切削稳定性叶瓣图修正方法。该方法以刀具系统动力学特性与切削力系数为研究对象,首先建立主轴转速样本信息,将考虑转速效应的主轴轴承运行刚度写入机床有限元模型中,获取刀尖频率响应函数及其对应的各阶模态参数,以此结合模态拟合法和插值算法重构任意转速下的刀尖频响函数,同时以各切削参数为变量构建切削力系数响应面预测模型,进而将与转速对应的刀尖频率响应函数和不同切削条件下的切削力系数作为传统切削稳定性预测模型的输入,并通过结合自适应粒子群算法共同求解各转速下的极限切削深度,从而在全转速范围内绘制切削稳定性叶瓣图。将该方法应用于1台3轴立式加工中心的实际工序中,采用多组预测的无颤振切削参数进行切削实验,并通过切削力信号的频谱分析判定切削过程中未出现颤振,验证了稳定性叶瓣图修正方法的有效性,为无颤振切削参数的合理选择奠定了技术支持。 展开更多
关键词 切削稳定性 稳定性叶瓣图 运行状态 切削参数
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基于双隐层量子线路循环单元神经网络的状态退化趋势预测
7
作者 李锋 向往 +2 位作者 陈勇 汤宝平 王家序 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期83-92,共10页
针对现有人工智能预测方法在旋转机械状态退化趋势预测中存在预测精度较差、计算效率较低等缺点,提出基于双隐层量子线路循环单元神经网络(Double hidden layer quantum circuit recurrent unit neural network,DHL-QCRUNN)的旋转机械... 针对现有人工智能预测方法在旋转机械状态退化趋势预测中存在预测精度较差、计算效率较低等缺点,提出基于双隐层量子线路循环单元神经网络(Double hidden layer quantum circuit recurrent unit neural network,DHL-QCRUNN)的旋转机械状态退化趋势预测方法。首先采用量纲一化排列熵误差构建状态退化特征集,然后将该特征集输入DHL-QCRUNN以完成旋转机械状态退化趋势预测。在所提出的DHL-QCRUNN中,设计双隐层结构以提高网络的非线性映射能力;并引入量子相移门和多位受控非门以实现信息的传递;通过双隐层的量子反馈机制获得输入序列的整体记忆;最后采用输出层激发态的概率幅表示输出,通过以上方法改善了网络的非线性逼近能力和泛化性能,使所提出的旋转机械状态退化趋势预测方法具有较高的预测精度。此外,通过量子Levenberg-Marqudt(LM)算法更新DHL-QCRUNN的网络参数,提高该网络的收敛速度,使所提出的状态退化趋势预测方法具有较高计算效率。滚动轴承状态退化趋势预测实例验证了该方法的有效性。提出了基于DHL-QCRUNN的旋转机械状态退化趋势预测新方法,该方法具有较高的预测精度和较高的计算效率。 展开更多
关键词 双隐层量子线路循环单元神经网络 量子计算 排列熵误差 趋势预测 旋转机械
基于量子加权门限重复单元神经网络的性态退化趋势预测 预览
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作者 李锋 向往 +1 位作者 王家序 汤宝平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期123-129,158共8页
提出基于量子加权门限重复单元神经网络(Quantum Weight Gated Recurrent Unit Neural Network,QWGRUNN)的旋转机械性态退化趋势预测方法。采用小波降噪-排列熵法构建性态退化指标集,将该指标集输入QWGRUNN完成旋转机械性态退化趋势预测... 提出基于量子加权门限重复单元神经网络(Quantum Weight Gated Recurrent Unit Neural Network,QWGRUNN)的旋转机械性态退化趋势预测方法。采用小波降噪-排列熵法构建性态退化指标集,将该指标集输入QWGRUNN完成旋转机械性态退化趋势预测。QWGRUNN在门限重复单元(Gated Recurrent Unit,GRU)基础上引入量子位来表示网络权值和活性值并构造量子相移门以实现权值量子位和活性值量子位的更新,改善了网络泛化能力,进而提高了所提出的性态退化趋势预测方法的预测精度;采用与自身结构相适应的动态学习参数,改善了网络收敛速度,进而提高了所提出的预测方法的计算效率。滚动轴承性态退化趋势预测实例验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 量子加权门限重复单元神经网络 量子计算 排列熵 趋势预测 旋转机械
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基于粒子群算法和投影追踪分析的干气密封动态特性优化 预览 被引量:1
9
作者 刘蕴 刘全兴 +1 位作者 殷鸣 殷国富 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期248-255,共8页
干气密封是轴类密封中重要的密封方式之一,尤其适用于对于密封可靠性要求较高的装置中。由于密封气膜与密封环的位置设计关系,浮动环的振动关系着密封气膜刚度值的变化,因此浮动环系统的动态特性影响着干气密封的可靠性。作者提出了一... 干气密封是轴类密封中重要的密封方式之一,尤其适用于对于密封可靠性要求较高的装置中。由于密封气膜与密封环的位置设计关系,浮动环的振动关系着密封气膜刚度值的变化,因此浮动环系统的动态特性影响着干气密封的可靠性。作者提出了一种基于粒子群优化(particle swarm optimization)与投影追踪分析(projectionpursuit)相结合的动态特性优化方法;依据工况条件,建立浮动环系统预应力模态分析模型,对实验测试结果进行频谱分析验证模态分析的准确性;实验结果与分析结果证明,为提高干气密封可靠性,需对浮动环系统进行动态特性优化,选取浮动环系统中的轴向设计参数为优化参数,将响应面方法(response surface methodology)与Box-Behnken试验设计相结合分别获得优化目标和约束条件关于优化参数的完整2次多项式响应面模型,实现隐性关系显性化,采用粒子群优化算法以浮动环系统固有频率为优化目标函数,系统静变形为约束进行快速优化,在系统静变形量小于要求值的条件下,使得系统固有频率值增大到142 Hz,与原始固有频率值相比提高了20%,并获得了优化参数与固有频率的正反比关系,最后,通过投影追踪分析得到优化参数对系统固有频率的影响程度;基于粒子群优化算法与投影追踪分析相结合的优化方法将浮动环系统固有频率提高到高于所给工况最高转速8 000 r/min(133 Hz)并理论性获得结构参数对于系统动态特性的影响程度。 展开更多
关键词 密封可靠性 粒子群优化 投影追踪分析 动态特性优化 参数设计
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基于半互功率谱密度及响应面法的干气密封系统工作模态分析 预览
10
作者 刘蕴 刘全兴 +1 位作者 殷鸣 殷国富 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期208-217,共10页
干气密封装置的动态特性会直接影响密封的可靠性,针对具有复杂结构的干气密封装置,实现对其工作模态的研究。基于多参考点最小二乘复频域法(PolyLSCF),分别采用互功率谱函数(Cross Power Spectra)和半互功率谱密度函数(Cross Half PSD)... 干气密封装置的动态特性会直接影响密封的可靠性,针对具有复杂结构的干气密封装置,实现对其工作模态的研究。基于多参考点最小二乘复频域法(PolyLSCF),分别采用互功率谱函数(Cross Power Spectra)和半互功率谱密度函数(Cross Half PSD)实现对装置系统的工况模态分析及识别,并通过数学指标:模态置信度(MAC)、平均相位偏差(MPD)、模态相位线性度(MPC)、模态复杂性(MOV)以及模态指示函数(MIF)对两个函数的模态结果进行验证。结果表明:采用半互功率谱密度函数的模态分析结果好于互功率谱函数,半互功率谱密度函数更适用于此类复杂结构系统的工作模态分析;不同操作条件下的模态结果表明:转速对于系统模态的影响大于介质压力;同时建立了一种基于响应面方法的时变模态参数识别模型,以不同的操作条件(介质压力与转速)、方向和模态阶数为响应面变量,通过Box-Behnken试验设计选取合适的变量样本点,建立系统模态参数的完整二次多项式工作模态响应面模型并验证了其有效性,为实现时变模态的辨识提供了新的方法和技术支持。 展开更多
关键词 互功率谱函数 半互功率谱密度函数 数学指标 模态验证 响应面模型 时变模态
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三轴义齿雕铣机空间误差解耦与补偿研究 预览 被引量:1
11
作者 要小鹏 殷国富 黄华川 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第4期112-118,共7页
针对三轴义齿雕铣机在加工过程中存在空间误差较大、加工精度较低等缺点,提出了一种对空间误差实施解析与补偿的新方法。首先分析机床拓扑结构,利用多体系统理论确定机床低序体阵列和运动学约束链,建立空间误差模型。然后对三轴雕铣机... 针对三轴义齿雕铣机在加工过程中存在空间误差较大、加工精度较低等缺点,提出了一种对空间误差实施解析与补偿的新方法。首先分析机床拓扑结构,利用多体系统理论确定机床低序体阵列和运动学约束链,建立空间误差模型。然后对三轴雕铣机的各项几何误差进行测量并求解其空间误差值,分别计算各项几何误差相对于机床空间误差的相关性系数,以辨识对空间精度影响较大的重要几何误差分量。最后利用线性回归模型建立空间误差与位置的隐射函数,以便建立空间误差补偿模型。以z轴为例,对所建立的误差补偿模型进行实验验证。结果表明通过补偿后z轴空间误差从1.26mm降低到0.735mm,降幅为41.7%,义齿加工精度得到了有效的提高,可见该方法有一定的实用价值。 展开更多
关键词 义齿 三轴雕铣机 空间误差 相关性辨识 补偿
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多层陶瓷结构Al2O3-Fe2O3/3Y-TZP梯度复合陶瓷的制备及性能
12
作者 李皓鹏 李宁 +2 位作者 颜家振 周亚男 魏维 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期685-692,共8页
为更好地实现口腔修复体的美学修复效果,采用掺杂不同含量Fe2O3(0.01wt%~0.09wt%)和Al2O3(0.1wt%)的3mol%Y2O3稳定的ZrO2(3Y-TZP)粉体为原料,经过铺粉、压制、烧结等工艺制得色度渐变的多层陶瓷结构Al2O3-Fe2O3/3Y-TZP梯度复合陶瓷。对... 为更好地实现口腔修复体的美学修复效果,采用掺杂不同含量Fe2O3(0.01wt%~0.09wt%)和Al2O3(0.1wt%)的3mol%Y2O3稳定的ZrO2(3Y-TZP)粉体为原料,经过铺粉、压制、烧结等工艺制得色度渐变的多层陶瓷结构Al2O3-Fe2O3/3Y-TZP梯度复合陶瓷。对该梯度复合陶瓷的色度分布、烧结性能和力学性能进行检测,同时研究了Fe2O3和Al2O3的掺杂对3Y-TZP陶瓷组织和性能的影响。结果表明,制得的Al2O3-Fe2O3/3YTZP梯度复合陶瓷色度由红黄向白色沿成分变化方向呈梯度变化,与天然牙齿色度分布规律一致;力学性能呈梯度变化并从无色端到有色端逐渐降低,但仍满足牙科使用需求(≥800 MPa);在无色瓷层中掺杂微量Al2O3(0.1wt%)可以改善Al2O3-Fe2O3/3Y-TZP梯度复合陶瓷的烧结性能,避免在预烧结过程中发生开裂。微量Fe2O3和Al2O3的掺杂会促进其在烧结过程中的致密化及晶粒长大;微量Fe2O3(0.01wt%)和Al2O3(0.1wt%)的掺杂有助于提高3Y-TZP陶瓷的挠曲强度,然而随着Fe2O3掺杂量的继续增多(≤0.09wt%)挠曲强度降低。 展开更多
关键词 梯度复合陶瓷 多层陶瓷结构 Y-TZP FE2O3 AL2O3 口腔修复材料
基于媒介齿条的渐开线圆柱蜗杆斜齿轮传动啮合特性分析 预览
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作者 陈燕 殷国富 +1 位作者 衡良 王玲 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2998-3006,共9页
为了分析渐开线圆柱蜗杆斜齿轮传动的宏微观啮合特性,依据微分几何和啮合原理,基于卡姆士定理和媒介齿条的传动性能分析方法,构建渐开线圆柱蜗杆与媒介齿条、媒介齿条与渐开线斜齿轮的啮合关系,分析共轭齿面在接触点微观邻域内的曲面特... 为了分析渐开线圆柱蜗杆斜齿轮传动的宏微观啮合特性,依据微分几何和啮合原理,基于卡姆士定理和媒介齿条的传动性能分析方法,构建渐开线圆柱蜗杆与媒介齿条、媒介齿条与渐开线斜齿轮的啮合关系,分析共轭齿面在接触点微观邻域内的曲面特征,推导并建立传动副瞬时理论接触点、实际接触椭圆、最大接触应力及重合度等宏微观啮合特性分析模型,并对某汽车座椅水平调节器上的渐开线圆柱蜗杆斜齿轮传动副进行宏微观啮合特性分析。研究结果表明:渐开线圆柱蜗杆斜齿轮传动副为瞬时理论点接触,齿面变形实际呈椭圆接触,接触轨迹分布于轮齿中部,接触椭圆的长半轴沿接触轨迹垂直方向,接触应力较大、重合度较小且与齿轮传动相近,适用于轻载场合。 展开更多
关键词 渐开线圆柱蜗杆 渐开线斜齿轮 媒介齿条 点接触 啮合性能
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一种用于实时控制物流仓库寻迹机器人的编码和解码方法 预览
14
作者 李海博 王德麾 +3 位作者 樊庆文 裴宏亮 赵志键 李焕 《机械》 2019年第1期64-67,共4页
根据机器人视觉原理,设计了一种基于简单图元的非同步流编码。流编码由"F"、"T"、"R"三种图元组成,分别表示"0"、"1"、"复码",设计了编码和解码规则,通过图像识别可以将... 根据机器人视觉原理,设计了一种基于简单图元的非同步流编码。流编码由"F"、"T"、"R"三种图元组成,分别表示"0"、"1"、"复码",设计了编码和解码规则,通过图像识别可以将流编码(图形)编译为计算机原始码。较传统的条形码和二维码,流编码具有编码和解码简单、信息量大、识别准确率高、能够在寻迹机器人运动过程中完成解码的特点,满足物流仓库对寻迹机器人的控制和定位的要求,提高物流仓库运行效率。该编码和解码方法可以广泛应用于信息识别和传输领域,取代条形码和二维码。 展开更多
关键词 流编码 寻迹机器人 机器视觉 编码 解码
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基于径向基函数法的五轴数控机床空间动态性能研究 被引量:1
15
作者 杨闪闪 王玲 +2 位作者 廖启豪 梁斐然 殷国富 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期144-153,共10页
在对数控机床进行动态性能分析时,局限于某一固定位姿获取的动态特性信息不足以描述整个加工空间内的机床动态特性。针对这一问题,提出一种基于径向基函数理论的五轴数控机床空间动态特性分析方法,利用机床实测试验数据和径向基函数法... 在对数控机床进行动态性能分析时,局限于某一固定位姿获取的动态特性信息不足以描述整个加工空间内的机床动态特性。针对这一问题,提出一种基于径向基函数理论的五轴数控机床空间动态特性分析方法,利用机床实测试验数据和径向基函数法来构建五轴联动数控机床的空间动态特性函数模型。该方法以机床固有频率这一关键动力学性能指标为例,建立机床整机动态特性与机床位姿之间的数学关系。以一五轴数控机床为研究对象,将试验设计方案确定的各联动轴的坐标作为试验样本点,采用德国M+P振动试验设备提取样本点的试验数据,构建反映机床空间位姿与机床前6阶固有频率关系的函数表达式,并通过计算模型质量评价指标验证该模型的有效性。结果表明,该方法能有效预测在加工空间内固有频率的分布规律及其各轴向位移变化的灵敏度,为合理规划工艺路线提高加工精度提供技术支持。 展开更多
关键词 径向基函数法 加工空间 动态特性 固有频率 试验设计
高压模拟装置筒体的瞬态动力学分析 预览
16
作者 曾然 侯力 +1 位作者 游云霞 杨槐 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第A01期99-103,共5页
深海高压模拟装置对深海技术的发展以及对海洋科学的深入研究具有重要的推动作用。以深海高压模拟装置的核心部件─压力筒为研究对象,对其进行了动态响应分析。计算出球壳在加压破坏后筒体内部压力的数据,借助ANSYS有限元分析软件,利用... 深海高压模拟装置对深海技术的发展以及对海洋科学的深入研究具有重要的推动作用。以深海高压模拟装置的核心部件─压力筒为研究对象,对其进行了动态响应分析。计算出球壳在加压破坏后筒体内部压力的数据,借助ANSYS有限元分析软件,利用控制变量法对压力筒整体进行了瞬态动力学仿真。通过对有限元仿真结果的分析比较,得到了压力筒的应力分布状况,验证了压力筒的强度满足设计要求。上述的研究结果与方法,为压力筒内部球壳爆破时的状态提供了一种可行性分析方法,也为高压设备的设计和改造提供了一定的理论数值参考。 展开更多
关键词 深海高压 压力筒 有限元 瞬态动力学
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基于模态联合仿真寻优法的机床刀具结合部参数辨识方法 预览
17
作者 杨闪闪 殷鸣 +1 位作者 徐雷 殷国富 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期198-204,共7页
为保证机床加工时的切削稳定性,获得准确的稳定性叶瓣图(切削速度–切削深度关系图),需要得到机床刀具刀尖点的频率响应函数(FRF)。刀尖在加工时处于旋转状态,无法通过粘贴式传感器直接获取其频率响应函数。针对这一问题,提出了通过准... 为保证机床加工时的切削稳定性,获得准确的稳定性叶瓣图(切削速度–切削深度关系图),需要得到机床刀具刀尖点的频率响应函数(FRF)。刀尖在加工时处于旋转状态,无法通过粘贴式传感器直接获取其频率响应函数。针对这一问题,提出了通过准确辨识刀柄结合部间动力学参数来预测刀尖频响。为实现刀柄结合部的动态参数识别,提出了基于模态分析理论的联合仿真寻优法的辨识方法。该方法通过均布弹簧–阻尼单元模拟结合部接触特性,以模态实验测得前2阶模态固有频率及其对应的振幅为目标约束,以结合部间的刚度和阻尼为变量进行有限元分析,采用最小二乘法构建二者的多目标优化函数,并在MATLAB–ANSYS集成环境下建立非线性规划函数寻优任务实现结合部动力学参数的辨识。为了提高辨识效率减少调用有限元分析的次数,采用了样本点构造的方法;为了避免因采样点选取不合理而造成计算量增加,采用了采样区间归一化的处理方式。最后,将优化识别结果通过弹簧单元指令代入有限元模型进行谐响应分析来预测刀尖FRF,对比有限元仿真与模态试验对应测点的频响数据。结果表明,二者的频率响应函数曲线拟合度较高,且前2阶的固有频率误差分别仅为0和0.04%。验证了该方法的可行性,为进一步获得稳定叶瓣图提供支持。 展开更多
关键词 联合仿真 优化 刀柄 结合部 参数识别
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基于响应面法的机床螺栓结合部刚度辨识与动力学建模 预览
18
作者 杨闪闪 王玲 +1 位作者 殷勤 殷国富 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期200-206,共7页
为了研究结合部刚度参数间的耦合关系对机床结合部动态性能的影响,基于响应面函数的选型建立了广义模态固有频率与结合部动刚度耦合和非耦合的函数模型。响应面函数辨识法以结合部模态固有频率这一关键动力学性能为指标,研究了结合部动... 为了研究结合部刚度参数间的耦合关系对机床结合部动态性能的影响,基于响应面函数的选型建立了广义模态固有频率与结合部动刚度耦合和非耦合的函数模型。响应面函数辨识法以结合部模态固有频率这一关键动力学性能为指标,研究了结合部动态特性与结合部刚度参数的数学关系。基于结合部单、双对节点有限元建模方式,结合中心复合实验设计方案和响应面方法理论,分别对两种建模方式建立响应面函数辨识模型。以响应函数模型的响应值与实验测得值的最小二乘法为优化目标,结合非线性规划与遗传算法实现结合部刚度参数的辨识。其中通过响应面函数二次多项式的选型显现多对节点间的刚度耦合关系,揭示了参数间的耦合关系对结合部动力学的影响。为验证此理论和方法的可靠性,以一螺栓结合部为研究对象,制定有限元动力学仿真分析的实验设计方案和采集了刚度组合点,并计算每一组采样点的前11阶模态固有频率。以有限元分析的数据为基础,建立反映螺栓结合部刚度间耦合关系的2次多项式响应面函数,并通过计算响应面模型质量评价指标验证了该模型的有效性。对比分析多刚度耦合、不耦合和单刚度的有限元模型预测精度,结果显示,多刚度耦合的有限元模型在固有频率、振型方面均具有较好预测效果,前11阶模态固有频率平均误差仅为1.6%,论证了考虑刚度间耦合关系的必要性和方法的可行性。 展开更多
关键词 结合部动刚度 响应面函数辨识法 遗传算法 非线性规划
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基于Android平台的分光光度法食品安全检测仪 预览
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作者 胡冠生 张涛 《机电技术》 2019年第2期19-21,29共4页
针对分光光度法食品安全检测仪对远程在线更新检测项目及定标曲线的迫切需要,研制了一种基于Android平台的食品安全检测仪,扩充了指纹模块及无线通讯模块;针对该类型仪器不同台套间存在系统误差影响、只能每台单独建立定标曲线的缺陷,... 针对分光光度法食品安全检测仪对远程在线更新检测项目及定标曲线的迫切需要,研制了一种基于Android平台的食品安全检测仪,扩充了指纹模块及无线通讯模块;针对该类型仪器不同台套间存在系统误差影响、只能每台单独建立定标曲线的缺陷,提出了一种消除台间差的数据处理方法。所研制仪器智能化程度高,可使用标准测量曲线、无需单台定标,并可远程在线更新检测项目及定标曲线。 展开更多
关键词 分光光度法 食品检测 朗伯-比尔定律
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变齿厚内齿轮平面包络外转子鼓形蜗杆传动装置设计 预览
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作者 张敬孜 王进戈 +2 位作者 杨捷 周亮 彭瑞 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期205-211,共7页
将鼓形蜗杆传动装置设计为机器人减速器并应用于机器人的转动关节,有利于机器人减速器的国产化。以变齿厚内齿轮齿面为工具齿面,通过分析鼓形蜗杆副的内啮合运动规律,建立6个标架。通过内齿轮上的辅助标架和工作标架,确定蜗轮转动角度... 将鼓形蜗杆传动装置设计为机器人减速器并应用于机器人的转动关节,有利于机器人减速器的国产化。以变齿厚内齿轮齿面为工具齿面,通过分析鼓形蜗杆副的内啮合运动规律,建立6个标架。通过内齿轮上的辅助标架和工作标架,确定蜗轮转动角度、蜗杆转动角度及工作角度之间的关系。根据啮合原理,建立鼓型蜗杆副的啮合方程、二类界限曲线方程及一类界限曲线方程,再通过MATLAB R2013b绘制图像。依据U10PLUS KV170型电机参数,确定鼓型蜗杆传动装置的设计参数,通过MATLAB绘制蜗杆齿面螺旋线并输出ibl文件,再通过Creo2.0绘制鼓形蜗杆传动装置的3维模型。研究发现:1)变齿厚内齿轮具有对称的楔形轮齿,在安装过程中可调节内齿轮的相对轴向位置,实现内齿轮与蜗杆在Creo虚拟环境下无干涉装配。2)鼓形蜗杆副中心距为100 mm,与中心距为220 mm的相同设计参数的环面蜗杆副相比,鼓形蜗杆副的中心距减小,结构更加紧凑。3)内齿轮设计宽度为110 mm,依据鼓型蜗杆副的接触线在蜗轮甲、乙两齿面的分布范围,确定内齿轮的工作宽度为75 mm。4)分析一类界限曲线及蜗杆齿根线的空间位置关系,一界曲线分布在蜗杆齿根内部,确定无根切发生。5)结合传统设计方法,设计具有驱动、传动及支撑一体化结构的变齿厚内齿轮平面包络外转子鼓形蜗杆传动装置。在驱动方面,电机安装在蜗杆内部,实现蜗杆与电机一体化;在传动方面,通过调整内齿轮的相对轴向位置,实现蜗杆副的侧隙调整和磨损补偿;在支撑方面,采用支撑轴进行定位安装,无需安装箱体,实现装置结构的简化。结果表明:内齿轮轮齿的对称楔形结构有利于蜗杆副的安装与调整,可实现蜗杆副的侧隙调整和磨损补偿,提高蜗杆传动副利用率;依据工作宽度设计内齿轮,有利于降低内齿轮制造成本;通过对蜗杆副的接触线、二类界 展开更多
关键词 变齿厚 平面包络 外转子 机器人减速器
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