- 李小彭;安镰锤;李加胜;
为了深入研究多自由度内共振系统的非线性动力学行为,通过对切削过程中切削力变化状况的分析,建立了包含工件-刀架子系统的多自由度非线性系统的切削颤振模型以及系统的振动方程.基于Poincare映射和分岔理论,得到了系统随进给速度变化时的全局分岔图以及系统在速度变化过程中的运动状态和系统振幅的变化情况.MATLAB软件在1:2内共振时的数值仿真结果表明:在1:2内共振时,工件子系统运动状态主要为准周期运动和混沌运动,而刀具子系统运动状态主要为准周期运动.通过切削颤振的分析结果可知,当系统发生1:2内共振时,工件-刀具子系统除了产生自激振动外,还出现了比较复杂的单自由度自激振动系统中没有出现的多环运动和混沌运动,表明多自由度或弹性体系统会出现单自由度预测和解释不了的现象.
2016年03期 v.14 187-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 493K] - 孙屹博;栾艳;杨鑫华;
在聚合物超声波封接中超声波的传播效率能够实时反映聚合物材料的力学状态变化,使其能够成为封接中的参考变量.针对该参量对超声波封接过程中的超声波传播进行了有限元仿真,依据超声波封接过程建立包含工具头、微器件和底座等有限元模型.根据聚合物材料的黏弹性本构关系,模拟了不同温度和振幅下的超声波封接.通过计算模型中每组接触面间的接触力,研究界面间接触力与温度、振幅的关系,从而分析超声波在聚合物内的传播规律.结果表明:聚合物微器件熔接区内与温度、能量相关的力学性能模量对超声波在聚合物内的传播具有重大影响,超声波的传播效率随着微器件温度的升高而衰减,随着超声波振幅的增大而增加.
2016年03期 v.14 193-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 231K] - 孙友刚;李万莉;刘祥勇;
浮吊在海上施工建设时,波浪的起伏会造成下降中的重物与突然上升的施工或补给对象的碰撞,导致重大安全事故的发生.为了抑制波浪对浮吊海上作业的动态影响,提高作业效率,提出一种基于在线遗传算法整定PID(Proportional-Integral-Darivative)控制器的主动式波浪补偿系统;在设计系统的基础上,采用ADAMS、AMESim和MATLAB联合仿真平台,对本方案的波浪补偿系统的控制效果进行仿真与研究.最后在物理样机中对该系统的控制策略的有效性进行试验验证.仿真和试验结果表明:该补偿系统能使吊运载荷的相对运动和波浪作用下船体的运动在升沉方向解耦,并且本文提出的控制器具有较高的鲁棒性和稳定性,能根据海况的变化及时调整控制参数,控制效果令人满意.
2016年03期 v.14 198-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 514K] - 王妍;王正;常玉连;张瑞杰;雷娜;
管柱移运是钻修井作业中必不可少的重要环节.在充分调研国内外管柱移运自动化技术的基础上,提出了机械臂起升式管柱移运自动化系统和应用ADAMS多刚体理论进行建模及仿真的分析思路.首先将系统各部分简化,分析机械臂旋转起升的整个过程,并应用ADSMS刚体建模理论,建立运动学和动力学方程,再求解各关键点的速度、加速度及拉格朗日乘子,并最终计算出液压缸的驱动力.软件的动力学仿真,进一步将理论计算数值与虚拟样机联系起来,结果对于全面深入地掌握系统总体工作性能具有指导意义,符合工程实际.
2016年03期 v.14 206-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 244K] - 翟永翠;
提出了一种基于三维地形碰撞检测的履带式车辆六自由度运动仿真方法,详细阐述了采用六球体简化履带运动的仿真建模过程,具有运算量小、仿真方法简单、仿真效果逼真等特点;解决了履带车辆随三维地形起伏运动的问题,为履带车辆模拟训练产品中的车辆六自由度运动仿真提供了简单、高效、逼真的仿真方法.
2016年03期 v.14 211-215页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K] - 许秀锋;周爱国;陆敏恂;殷俊锋;王金堂;
主要结合PCR(Polymerase Chain Reaction)仪中的具体模型研究了导热问题中的非傅立叶效应,列出了在该模型中的非傅立叶传热微分方程.从理论上分析讨论了不同传热边界条件下的温度场,给出了在不同边界条件下的一维温度场的解析解,并根据这些解析解画出了主要工作面的温度响应示意图.同时讨论了在脉冲热流条件加热下时,不同热流脉冲频率对该模型的工作面的温度场响应的影响.研究了非傅立叶效应对PCR仪基座传热的影响,为PCR仪加热试验提供部分理论上的参数设计基础.
2016年03期 v.14 216-220+226页 [查看摘要][在线阅读][下载 283K]
- 符双学;周长江;
根据齿轮啮合原理,准确求解出复杂的齿廓曲线;采用MATLAB-APDL混合建模方法,创建精确的齿轮有限元模型,对齿轮传动线外啮合冲击问题进行了研究,推导出齿轮啮合冲击碰撞数学模型,通过实例计算,求出了冲击速度与冲击力、齿宽与冲击力的数量关系,获得了比较精确的冲击时间.线外啮合冲击的深入研究,对改善齿轮传动性能和提高齿轮设计制造水平具有一定的意义.
2016年03期 v.14 221-226页 [查看摘要][在线阅读][下载 265K] - 刘钊;王磊;刘洋;
工程车辆动力换挡普遍采用三自由度定轴式变速器,变速器在某档位下稳定工作需要同时控制接合两个串联布置的离合器以传递扭矩.针对串联离合器建立了新的换挡过程动力学模型,应用新模型对ZL30装载机的3个典型工况的换挡进行了仿真计算与分析,得出换挡过程分为3个阶段:第一扭矩相、惯性相和第二扭矩相.提出的新的换挡过程简化统一模型具有普遍的适用性,对换挡过程的分析有着新的认识,对换挡过程的控制以及换挡品质的提高有着重要意义.
2016年03期 v.14 227-232页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K] - 吕能超;李泽;罗齐汉;黄珍;吴超仲;
随着高速公路、城市快速路重大交通事故的频发及以人为本的交通施工理念的提出,需要对高速公路、城市快速路突发性事故做出快速反应,进行事故现场快速隔离.因此,交通路锥的快速收放成为亟待解决的难题.对此,进行了交通事故现场隔离路锥车的总体设计研究,利用皮卡作为车载平台,设计可移动的车载设备加装在车辆货箱进行作业,创造性地利用电磁铁完成路锥的运送,并采用SolidWorks三维软件进行模拟仿真.该路锥车结构设计简单、工作效率及可靠性高,能够快速隔离事故现场,避免交通堵塞,对减少交通伤亡及防止事态恶化起到关键作用.
2016年03期 v.14 233-238页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K] - 朱学军;杨方元;田小青;李虎生;
用Solidworks建立油煤浆调节阀的三维实体模型,通过对阀杆机构的扭矩作用分析,应用CFX流体分析软件对流道内介质在不同压力下的流动进行仿真,研究调节阀扭矩产生的原因.以减小扭矩为优化目标,对调节阀阀芯及填料结构进行优化改进,为调节阀的优化设计提供参考方案.
2016年03期 v.14 239-243页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K] - 仝光;王强;
针对分层式集成控制系统在不同路面工况下车辆纵向力的控制问题,提出了一种基于模型的实时估计方法.首先选取魔术公式作为参考轮胎模型,并采用有约束混合遗传算法对其关键参数进行实时优化辨识,从而可以计算得到不同路面工况下与目标控制力对应的目标控制滑移率.采用非奇异快速终端滑摸控制方法(Nonsing ular Fast Terminal Sliding Mode,NFTSM)设计纵向滑移率控制器(Longitudingl Slip ratio Control,LSC)对目标滑移率进行跟踪控制.仿真结果表明:所提出的轮胎-地面力控制策略可以很好地跟踪不同路面工况下的滑移率,满足上层控制所需的目标控制力,从而对车辆进行优化控制.
2016年03期 v.14 244-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 255K] - 司癸卯;李辉;吕奎;肖鹏;
选用STM32F103RBT6作为遥控器CPU(Central Proessing Unit),nRF905和nRF24L01作为遥控器无线数据收发模块,并完成集装箱运输车自装卸机构遥控系统的设计,以此改善机构操作的便捷性.遥控器接收端通过并行串口和I2C总线进行通信,并设计主从CPU控制系统,大大提高了遥控系统的可靠性.
2016年03期 v.14 249-253页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K] - 周奇才;吴青龙;陈明阳;熊肖磊;
以桁架结构杆件截面尺寸参数为设计变量,以结构重量为目标函数,以结构的固有频率为约束条件,建立桁架结构的动力学尺寸优化设计数学模型.通过推导固有频率和结构重量对杆件截面尺寸的灵敏度,确定优化杆件及优化步长,建立了结构尺寸优化设计方法并制定了在ANSYS软件中的实现方案.方法能有效地改变结构固有频率,避免处于动载荷作用下的结构因发生共振而破坏.最后,使用数值算例验证了优化方法的有效性.
2016年03期 v.14 254-258页 [查看摘要][在线阅读][下载 183K]