2010, 41(6):1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:提出一种实时的车辆侧倾状态观测器和侧翻预警算法。建立一种考虑轮胎力非线性特性的扩展3自由度车辆模型,并使用非线性最小二乘法拟合轮胎模型的参数。在车辆模型的基础上设计了基于超螺旋理论的滑模观测器,实时观测车辆的侧倾状态。侧翻预警算法依据当前车辆状态参数及变化趋势,通过构造模糊推理系统计算车辆侧翻指数,综合评价车辆侧翻的危险程度。使用车辆动力学仿真软件veDYNA进行的虚拟道路试验验证了观测器的观测精度和预警算法的预警效果。
2010, 41(6):7-13. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:基于AMESim软件建立了四轮独立驱动电动汽车动力学仿真模型,并应用Matlab/Simulink建立了差动助力转向控制系统模型,在此基础上研究了旨在降低转向盘手力和辅助转向轮回正的左右前轮转矩分配控制策略,并采用后轮差动实现车辆横摆校正。联合仿真结果表明,该差动助力转向控制策略在满足转向轻便性、路感回馈及辅助回正基本要求的同时,还可以补偿前轮差动驱动对车辆稳定性的影响,提高了差动助力转向技术的实际应用能力。通过差动助力转向控制系统的快速原型实车双移线道路试验进一步验证了该系统的转向助力可行性和路感保持能力。
2010, 41(6):14-19. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:为解决高速履带车辆静液驱动转向行驶控制问题,在对静液驱动履带车辆转向行驶理论分析基础上,得到了考虑转向安全性和系统最高承受压力影响的车速与相对转向半径间的相互制约关系。设计了高速履带车辆静液驱动转向控制策略,该转向控制策略由综合转向控制单元和泵、马达排量控制器相互配合实现。运用Matlab/Simulink软件对系统进行转向控制仿真分析,仿真结果表明该转向控制策略可在满足系统压力限制以及保证车辆不侧滑的条件下自动降低平均车速以保证驾驶员期望转向半径的准确实现。
2010, 41(6):20-24. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:针对利用基于运动学控制方法的大负载、高质心Stewart平台实现某一姿态下的单自由度正弦振动时将引起其他自由度上的耦合振动问题,提出了一种在位置闭环控制条件下基于动力学的振动控制策略。该控制策略利用动力学模型所计算的各液压缸出力控制平台振动,提高了控制精度。最后利用Stewart平台在15°俯仰姿态下对该方法进行了实验验证,通过比较运动学和动力学两种控制方法的振动响应,表明提出的控制方法能够有效抑制由负载引起的耦合振动,实现了Stewart平台在任意姿态下的精确振动控制。
2010, 41(6):25-30. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:为得到摩擦式制动器与非接触式轮边缓速器集成系统最佳的结构参数,采用优化设计方法,以提高汽车制动力矩为目标,分析摩擦式制动器与非接触式轮边缓速器的结构参数对制动力矩的影响规律。应用提出的集成系统结构参数分析方法,分析了不同结构参数方案,并且分别对安装集成系统的汽车和仅采用摩擦式制动器的汽车进行了仿真分析,结果表明:通过优化设计方法得到的结构方案使车辆制动时间缩短5.9 s,制动距离减小
2010, 41(6):31-36. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:提出基于UG和CFD的调速型液力偶合器参数化设计和优化设计方法。建立了调速型液力偶合器参数化模型和优化设计流程。基于流场数值解与实验结果的原始特性曲线吻合较好,故CFD可用于复杂的液力偶合器气液两相流动计算。针对3个不同的参数方案,对制动工况、牵引工况和额定工况进行流场数值计算及原始特性预测,并与基型偶合器对比,得到方案2的流动分布较合理,压力差与速度差较小,泵轮转矩系数较大,为基型偶合器的合理优化方案。
2010, 41(6):37-41. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:柴油机设计过程中,应根据其在整车上的实际使用情况,有针对性地进行优化以提高动力性和经济性。以某整车为例,通过试验确定了汽车功率平衡方程并验证了其正确性,然后在汽车功率平衡方程和柴油机万有特性的基础上进行了整车的动力性和经济性分析,发现该车在常用工况的功率利用率相对较低,经济性不佳。进行了喷油泵和增压器的优化匹配,结果表明,该车在40~70km/h范围内100km油耗明显降低,其加速能力也有所提高。
2010, 41(6):42-48. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:阐述了农业拖拉机技术发展过程和目前世界上农业拖拉机整机和零部件技术发展状况,对各个功率段产品的零部件技术特点和技术配置进行了归纳总结。最后对中国拖拉机产品技术的差距和发展进行了分析,提出了需要突破的关键技术。
2010, 41(6):49-52. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:为定量评价风洞中心风速、植被盖度及交互作用对草原地表风蚀的作用情况,按正交试验设计方案,采用野外风洞原位测试方法,进行了草地土壤风蚀试验。分别用灰色关联度、极差分析、偏最小二乘回归理论,对测试结果进行了分析。结果表明,各因素对输沙率影响主次顺序为:中心风速、植被盖度、二者的交互作用。
2010, 41(6):53-55. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:采用ANSYS软件对免耕播种机缺口圆盘刀进行了有限元静强度分析。通过定义单元类型、材料属性,对圆盘刀进行了网格划分,从而生成了圆盘刀的有限元模型,载荷为切割作物秸秆的切割阻力以及切破地表、挤开土壤的切土阻力。通过求解圆盘刀的有限元模型,得到刀片的应力分布图,为缺口圆盘刀的设计和优化提供了理论依据。
2010, 41(6):56-60. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:提出了一种气力板式排种器,进行了具体的结构设计,选取青江小白菜种子进行了播种性能试验。单因素试验结果表明,吸种孔直径增大,单粒率先增大后减小,多粒率总体趋势为增加,空穴率先减小后增大,吸种孔直径对单粒率、多粒率和空穴率的影响都非常显著。相对压力增大,单粒率先增大后减小,多粒率先增大后减小再增大,空穴率先减小后增大。相对压力对单粒率和空穴率的影响非常显著,对多粒率的影响并不显著。生产率增大,单粒率先增大后减小,多粒率总体为先降后增,空穴率呈增大趋势。生产率对单粒率和空穴率的影响非常显著,对多粒率的影响比较显著。
2010, 41(6):61-64. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:基于UG和VB.NET数字化设计方法,实现了旋转顶出式蔬菜移栽装置零部件系列化设计。建立了移栽装置的数学模型,应用UG完成各零部件的三维模型和虚拟装配。借助VB.NET编写程序在UG中添加自定义菜单项,输入或改变有关参数即可在UG中自动生成相应机构的三维模型,实现移栽装置的数字化变型设计。结果表明,该数字化设计方法缩短了设计周期,提高了设计效率。
赵春花 , 张锋伟 , 韩正晟 , 曹致中 , 师尚礼
2010, 41(6):65-69. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:以北方典型多年生豆科牧草小冠花的匍匐型和直立型两个新品系以及原始亲本绿宝石小冠花(半匍匐型,为对照品种)的收割期茎秆为研究对象,采用微机控制电子万能试验机和波钦诺克方法,测试了茎秆的主要生物力学特性。结果表明:直立型小冠花茎秆的抗拉强度最大(14.88~26.80MPa);匍匐型、半匍匐型、直立型小冠花茎秆平均最大载荷力分别为88.88N、152.70N和187.10N,鲜样纤维素平均质量分数分别为13.59%、13.87%、15.52%,木质素平均质量分数分别为4.47%、4.18%、3.95%,蛋白质平均质量分数分别为3.83%、4.55%、2.74%,并随含水率的降低(或生育期增长),纤维素、木质素、蛋白质的质量分数均增大。匍匐缠结牧草茎秆强度和刚度主要取决于纤维素、木质素的质量分数及其链接形式和排列方式。新品系直立型小冠花木质素/纤维素质量分数比值较匍匐、半匍匐型低,较易机械化收获。Three kinds of stems in harvesting period, creeping type, erect crownvetch strain and half crawl type(Coronilla varial.) were chosen to perform the biomechanical nature of forage stems by the electronic testing machine CMT2502 and Х Н .Починок
2010, 41(6):70-74. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:结合CAN总线和ISO11783协议,设计了基于处方图的直接注入式变量喷雾机。通过田间常量和变量施药作业试验分析了该直接注入式喷雾机的喷洒均匀性和精准度。试验结果表明:直接注入式变量喷雾机喷洒均匀,总体施药变异系数均低于10%,适合田间施药作业;变量作业时,与预期施药量相差在15%以内的作业区大于
2010, 41(6):75-80. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:针对气流辅助式喷杆喷雾机的风助风筒原始设计的缺陷,提出了一种集成相关向量机、多目标遗传算法和模糊推理技术的多目标优化设计方法。为增加辅助气流的减飘和穿透能力,构造了风助风筒的设计优化目标函数。利用均匀设计安排试验方案,并通过流体动力学仿真完成训练样本采集。选定相关向量机作为优化设计的评估函数。结合多目标遗传算法,求解出问题的Pareto最优解集,建立模糊推理系统获取问题的最终解。应用CFD验证经圆整后的最终解,其流速分布均匀性指标得到显著提高。改进的物理样机试验证明了优化方法的可行性和高效性。
2010, 41(6):81-86. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:设计了一种水田苗间除草作业的弹齿式除草装置,采用钢丝软轴传动,除草盘为弧形。分别在秧苗生长到第7天和第14天时采用二次旋转正交设计进行土槽试验,利用Design-Expert软件分析,获得除草盘转速、机器前进速度、耕作深度之间交互作用及对除草率和伤苗率的影响。最终确定第7天作业时除草装置的最佳工作参数为:除草盘转速230r/min、机器前进速度1.02m/s、耕作深度18mm,此时除草率73%及伤苗率0.13%;第14天作业的最优组合为:除草盘转速230r/min,机器前进速度0.48m/s,耕作深度27mm。根据第7天试验最佳工作参数组合进行验证试验,结果表明此参数组合能满足除草率要求,且伤苗率最小。
2010, 41(6):87-92. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:鉴于单一预测模型和线性组合预测模型的局限性,在确定黑龙江省农机总动力单一预测模型的基础上,建立了基于BP神经网络的非线性农机总动力组合预测模型。误差分析表明,该非线性组合预测模型的拟合平均绝对百分误差为3.03%,低于一元线性回归模型、指数函数模型、灰色GM(1,1)模型和三次指数平滑模型的6.26%、4.65%、4.88%和3.72%;稍高于以误差平方和最小为原则构建的线性组合预测模型的2.86%。用2006~2008年黑龙江省农机总动力进行检验预测,结果表明该模型可以有效地提高农机总动力的预测精度,用该模型预测了黑龙江省2009~2015年农机总动力。预测结果表明,在未来几年黑龙江省农机总动力将保持快速增长趋势,到
2010, 41(6):93-97. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:利用热解-气质联用仪对杉木进行了分级催化热解实验,考察温度和催化剂对热解产物组成和含量的影响。结果表明第1级300℃热解产物种类较少,以有机抽提物为主,而第2级500℃热解产物种类较多。ZSM-5和MCM-41两种催化剂都降低了热解产物中羰基化合物和大分子木质素热解产物的质量分数。ZSM-5降低了热解产物乙酸的质量分数,并形成大量芳香烃;而MCM-41提高了热解产物中乙酸和糠醛的质量分数。
2010, 41(6):98-102. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:根据重金属不同形态的环境风险引入毒性响应系数,确定污泥堆肥合理施用量。采用污染指数和地积累指数评价杨凌区污泥堆肥受重金属污染程度。初步确定陕西省杨凌区污泥堆肥合理施用量为3.69t/(hm2?a),该方法突出了重金属形态的重要性,弥补了以往对重金属只进行总量控制的不足。评价结果显示,Cd是限制该地区污泥堆肥施用量的最主要元素。
2010, 41(6):103-107. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:通过双孢蘑菇贮藏试验,研究不同温度和相对湿度对双孢蘑菇采后贮藏品质的影响,建立了动力学模型。当相对湿度为95%时,不同贮藏温度下双孢蘑菇失重率和硬度衰减率的回归模型分别M=(1.3949+0.3519T)t,F=(2.4153-0.0204T+0.0225T2)t。贮藏温度2℃时,不同相对湿度环境下双孢蘑菇失重率和硬度衰减率回归模型分别Mr=(61.0605-124.8105RH+63.985R2H)t,Fr=(9.6579-11.7530RH+4.2651R2H)t。结果表明,所得模型基本能预测双孢蘑菇在贮藏过程中的失重率和硬度衰减率的变化。经试验验证,模型预测值与试验值吻合良好。
高扬 , 王德成 , 王光辉 , 方宪法 , 宁国鹏 , 杨洁
2010, 41(6):113-117. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:为研究新鲜切碎紫花苜蓿茎叶干燥分离过程中,入口温度、入口风速、转筒转速和喂料速度对出机叶料含水率、出机茎料含水率、茎叶分离率的影响,采用9GFQA-600型苜蓿干燥茎叶分离设备进行试验,设计了四因素二次正交旋转组合试验进行回归分析,建立了相应的数学模型并进行了优化。结果表明,得到的回归方程显著,具有较好的拟合度;4个因素对苜蓿茎叶干燥分离效果的影响大小依次为:入口温度、入口风速、转筒转速、喂料速度;最优参数组合为:入口温度400℃、入口风速14m/s、转筒转速为12r/min、喂料速度8kg/min,在此条件下出机叶料含水率为13.42%、出机茎料含水率为14.24%、茎叶分离率为
2010, 41(6):118-122. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:以山茱萸为试验原料,考察了真空干燥加热温度、干燥室压力对山茱萸干燥特性的影响,并建立了干燥时间和马钱苷质量分数与加热温度和干燥室压力之间的数学模型。利用多目标非线性优化方法,确定了山茱萸真空干燥的最优工艺参数。结果表明,回归模型具有良好的拟合性,当加热温度为68.1℃、压力为1kPa时,综合优化分值最高时所对应的干燥时间为248min,马钱苷质量分数为
2010, 41(6):123-127. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:采用60Co γ射线对胡萝卜进行辐照预处理,研究了辐照剂量、干燥温度、切片厚度三因素对干燥和温度特性的影响。结果表明:干燥速率和表面温度随着辐照剂量的升高而升高。对胡萝卜显微结构以及水分活度进行研究,发现经γ射线辐照处理后的胡萝卜细胞壁变薄出现断裂,液泡破裂,水分活度也随辐照剂量的增大而升高。这些变化是导致失水速率加快和温度特性变化的主要原因。另外,热风温度和切片厚度对干燥特性也有影响。热风温度越高,切片越薄,辐照后胡萝卜失水速率越快。
2010, 41(6):128-132. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:选择加热温度为60℃,辐射功率为750W,辐射距离为100mm,物料厚度为5mm时的红外辐射干燥苹果切片试验数据作为实测值样本,基于Matlab软件,利用高斯-牛顿算法,对传统干燥模型进行非线性最小二乘数据拟合求解,确定干燥系数。通过决定系数R2、误差平方和(SSE)及均方误差的根(RMSE)等拟合优度评价指标对各种干燥模型进行评价。结果表明,用Modified Page equationⅡ模型能够更好地预测和控制苹果切片红外辐射干燥过程。
2010, 41(6):133-136. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:采用机械法制浆,分析不同处理方法对芹菜纸机械性能的影响。设计了4种组合方法,在中试条件下制备了4种标样芹菜纸。利用L&W纤维分析仪提供了纤维分析报告,利用Olympus测量显微镜表征了芹菜纸的结构。纤维、结构、性能分析结果表明,4种标样芹菜纸中最高抗张强度为1.029kN/m,最低抗张强度为0.583kN/m,可以通过整棵打浆、分切后打浆、打桨粗细等不同处理方法得到较高抗张强度的芹菜纸。
2010, 41(6):137-141. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:通过单因素和L9(34)正交试验确定了超临界流体萃取大豆异黄酮最佳萃取条件为:CO2流量8L/h,静萃取120min,动萃取60min,每克脱脂豆粕的乙醇用量3mL,萃取温度55℃,萃取压力30MPa。借鉴固定床层吸附/脱附理论建立了萃取动力学模型,并采用BP神经网络和试差法确定了模型参数kLa,确定参数后的动力学模型较为精确地定量描述了萃取床层的溶质分布。
杜冰 , 夏雨 , 李燕杰 , 张延杰 , 邬海雄 , 杨公明
2010, 41(6):142-146. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:通过超高压技术使蛋白质变性来加工咸蛋黄,可有效解决原料利用率低、腌制周期长等问题。以新鲜蛋黄为原料,浸入氯化钠溶液中进行超高压处理,考察了浸泡时间、压力和保压时间对咸蛋黄品质的影响,并采用正交试验法探讨成型的最佳条件。试验结果表明:室温下浸泡4h,400MPa下保压15min可快速加工咸蛋黄。质构分析结果表明:超高压咸蛋黄在各项质构指标上均优于快速腌制,其中咀嚼性改善最好,其次为粘性与黏着性。因此,利用超高压技术可快速加工成型咸蛋黄。
沈明霞 , 丛静华 , 张祥甫 , 孙玉文 , 熊迎军 , 周良
2010, 41(6):147-152. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:提出了一种基于ARM和DSP的农田信息实时采集终端设计方案,主处理器选用S3C2440,协处理器选用TMS320C6713,在设计的农田信息采集电路基础上设计了HPI 驱动程序。利用Multisim对模拟信号采集电路进行放大倍数可调的仿真验证。并将采集到的农田经纬度、图像、土壤温度、土壤含水率、光照强度等信息进行编码。试验表明,该系统能够实时可靠地采集和上传多个传感器信息。延时试验表明,在GPRS网络延时比较严重的时间段容易出现图像显示不完全的现象。
2010, 41(6):153-157. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:设计了一套用于远程病虫害诊断的农业知识呼叫中心系统。该系统将呼叫中心技术与传统的专家系统相结合,采用呼叫中心的IVR流程自动调用专家系统知识库的实施方案,并将呼叫中心的CTI服务器和传统的数据库服务器、Web服务器配合使用,实现了借助电话网对农业病虫害进行远程诊断的功能;同时系统提供了知识浏览、案例查询等功能,能够满足不同信息化发展水平地区农民对病虫害防治知识及诊断的需求。
2010, 41(6):158-162. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:基于立体视觉建立了水果采摘机器人系统。在图像空间利用Hough变换检测出果实标,并利用随机采样目标上均匀分布多个点的三维坐标信息重建果实球模型,进而获得目标质心的空间位置坐标;通过最小二乘法研究了采摘机器人手眼标定;分析了采摘机器人的轨迹规划。实验结果表明,设计的自动采摘系统可以有效地消除遮挡以及立体视觉匹配失效 等因素的影响,目标定位误差小于8mm,显著地提高了抓取的精度和可靠性。
2010, 41(6):163-166. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:采用摄像机弱透视模型,对采集的标定靶图像进行处理,获取48个靶点质心的像素坐标,利用DLT的最小二乘法获取摄像机隐参数矩阵。室内土槽的有序杂草和无序杂草定位试验表明,利用建立的摄像机隐参数矩阵,有序杂草和无序杂草的质心定位误差分别为19.2mm和22.8mm,可以满足除草剂精确喷施的要求。
2010, 41(6):167-171. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:实时监测谷物收获时的损失率具有重要意义。采用聚偏二氯乙烯(PVDF)压电薄膜作为传感器敏感材料,设计了阵列式PVDF传感器及相应的信号调理电路,同时利用该传感器得到了籽粒损失的空间分布。分别选择3种不同含水率的水稻籽粒进行试验并给出了试验测试结果,结果表明不同含水率的水稻样品,传感器的测量误差均在
2010, 41(6):172-176. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:研究了提取强噪声背景下谷粒清选损失信号的方法及其硬件实现问题。提出运用Butterworth滤波器分离机组振动噪声与谷粒信号特征,根据信号过渡带宽度及阻带衰减量确定了满足滤波性能最低阶数,通过级联方式实现了以VCVS拓扑结构为基本单元的八阶Butterworth高通滤波器。利用EWB仿真软件对该滤波器进行了模拟分析,并在联合收获机上进行了清选试验。试验结果与仿真分析结果具有良好的一致性,表明该方法能从机组强噪声背景中提取出清选损失谷粒信号的频率信息。
2010, 41(6):177-181. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:提出了一种皮棉中异性纤维骨架提取算法。首先对图像进行距离变换,以距离图中的局部极大值点作为种子点,沿着各个方向上的脊点推进骨架,从而以脊线连接各局部极大值点。扫描骨架点集,对骨架进行细化,剔除对骨架连通性不起作用的重复点。之后,对伪骨架段进行剪枝,最终得到准确的骨架。该方法得到的骨架具有良好的单像素性和连通性,同时对于细长状以及存在断续的异性纤维能进行准确的骨架提取。实验表明,算法的运算复杂度低,能实现异性纤维骨架的快速提取。
2010, 41(6):182-186. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:为解决果园环境参数远程检测中网关节点因电磁干扰造成ZigBee模块传输距离过短,不能满足动态配置ZigBee网络的不足,采用核心板加底板及模块化接口的硬件设计思路,提高系统的抗电磁干扰能力;采用串口编程及单线程通信策略实现ZigBee网络动态配置,用判断2次接收数据差值及变化趋势决定是否传输数据以减小功耗。测试表明,网关节点可稳定采集数据并远程传输,提高了抗电磁干扰能力,与电路板集成设计相比通信距离增加了1倍,并可灵活地动态配置
2010, 41(6):187-192. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:基于SolidWorks软件和ABAQUS有限元分析软件平台,提出了一种机床结构CAD/CAE集成分析方法,综合应用CAD参数化建模功能和CAE分析功能,实现了CAD/CAE集成和自动计算;以提高机床结构性能建模效率为目的,提出了一种基于拉丁超立方抽样试验设计和CAD/CAE集成分析的逐步回归建模方法,该方法通过监测建模过程中回归模型的精度,在保证建模精度的前提下,减少试验样本数量。以弧齿锥齿轮铣齿机为例,实现了该机床结构的CAD/CAE集成分析和机床结构优化逐步回归建模,验证了提出的分析及建模方法的可行性。
2010, 41(6):193-198. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:提出描述钝性裂纹尖端氢扩散现象的数学模型,将结构分析和氢扩散分析的结果进行耦合计算,运用有限元方法揭示静水压力、塑性变形与氢扩散的关系,研究塑性变形与氢在裂纹尖端区域协同作用的影响规律。结合氢扩散分析结果,用有限元方法评价材料的大变形弹塑性行为,考虑局部流动应力的氢效应,用有限元分析解决钝性裂缝尖端的平衡氢分布和大应变弹塑性边界值的耦合问题。
2010, 41(6):199-203. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:在基于光学显微镜的微操作定位中,为了克服显微镜头在拍摄图像过程中的视场狭小、焦深短等问题,综合利用了基于梯度场的图像清晰度评价方法和基于小波变换的图像清晰度评价方法。将显微镜头安装在一维宏/微双精度定位平台上,用以保证显微镜头的运动精度。为了防止系统聚焦于面积最大的背景部分,采用了仅对目标区域进行清晰度评价计算的方法,保证系统仅对操作感兴趣的目标进行自动聚焦。通过以上技术实现定位机构的全闭环反馈控制。实验研究表明:系统的动态和稳定性能良好,系统的响应速度由0.3帧/s提高到3帧/s,同时根据清晰度确定的空间位置关系还可以进行防碰撞控制。
鲍官军 , 王志恒 , 杨庆华 , 邵铁锋 , 高峰 , 张立彬
2010, 41(6):204-207. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:基于力矩平衡原理建立了气动柔性扭转关节的基本动力学模型,基于绝热气体能量守恒方程建立了扭转关节FPA的充放气动态模型。分析了FPA初始壁厚、FPA平均半径、FPA初始角度、管接头出口面积等参数对扭转关节动态特性的影响。仿真结果表明:FPA初始壁厚、平均半径和初始角度对扭转关节转角和动态过程的影响较大,管接头出口面积对扭转关节转角和动态过程没有影响。实验结果与仿真分析基本吻合,表明建立的气动柔性扭转关节模型能够准确地描述其动态过程及特性。
2010, 41(6):208-215. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:以设计适于高速运行的平面3自由度并联机构为目标,对机构的正向运动学进行了全面研究,得到了机构速度及加速度特性。在给定主动件的运动以后,求得了机构的所有位置正解构型,根据运动连续性的条件,规划出动平台的最佳运动轨迹,揭示了机构的速度和加速度特性。将机构划分成杆单元和平面三角形单元,建立了机构的有限元模型。结合运动学分析,使动平台沿着预先规划的轨迹运动,分析了机构的模态频率和主振型随机构位姿的变化情况。研究机构在主动力和惯性力激励下的动态响应,得到机构弹性位移误差和动应力的变化规律,从而对机构的运动学和动力学性能进行了综合评估。
2010, 41(6):216-221. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:对550kV超高压断路器液压操动机构中高速油缸的台阶型内缓冲结构进行仿真分析与试验研究,提出了通过判别雷诺数来选择缓冲过程中节流损失方程的建模方法,结合CFD流场分析对其缓冲节流过程进行了分阶段建模。仿真分析了油缸缓冲过程的压力、速度、位移等动态特性,并与试验测试结果进行了对比。结果表明,仿真分析结果与试验测试结果吻合较好,证明了建模方法的有效性与仿真模型的准确性,揭示了高速油缸缓冲过程的运动机理,指出了现有缓冲结构峰值压力和末速度过高的原因,可指导台阶型内缓冲结构的优化。
2010, 41(6):222-226. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].6.[sequence]
摘要:针对St12、St16深冲钢激光拼焊板的焊接温度场分布对焊缝形状影响较大的问题,在分析试验钢板温度相关性、熔化潜热、对流及辐射对激光焊接温度场影响规律的基础上,建立了焊缝形状预测模型。在模型节点选取时提出了首尾节点控制法,使焊接温度场模拟时的节点选取具有更高精度,所得预测焊缝形状与实际焊缝形状吻合度高。提出了一种基于偏最小二乘回归(PLS)的焊缝及其热影响区晶粒尺寸预测模型。焊缝及其热影响区晶粒尺寸的预测精度均达95%,充分表明该模型与工艺试验结果吻合良好,验证了该预测模型的合理性及适用性。
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