中國工程機械學報最新期刊目錄

基于有限差分法的內反饋液體靜壓導軌油膜剛度仿真分析————作者：肖曉萍;劉聰;陳剛利;李自勝;鄭越青;

摘要：為了進一步研究內反饋節流對液體靜壓導軌油膜剛度的影響，設計了一種內反饋液體靜壓導軌。首先，基于有限差分法（FDM）對其靜態雷諾控制方程進行了離散推導和數值求解；其次，通過ANSYS Fluent有限元仿真分析驗證了算法的準確性；最后，研究了內反饋節流器各個結構參數對導軌油膜剛度的影響。研究表明：內反饋液體靜壓導軌的油膜剛度或角剛度會隨著溜板偏心距或轉角的增大而減小；隨著節流邊長l1、節流邊寬b1的...

關于雙向比的油氣懸架半主動控制研究————作者：章新;肖增亮;董荻;李占龍;

摘要：在多級阻尼切換的半主動懸架控制系統中，考慮減振器雙向比和阻尼系數的最優匹配，以對車輛進行更優的阻尼控制。建立四級阻尼切換半主動控制懸架系統，將半主動控制方法與實際天棚阻尼控制方法及被動懸架系統進行對比驗證。結果表明：在30 km/h的B級路面譜和40 km/h的C級路面譜這兩種不同的運行條件下，當以被動懸架為比較基準時，多級阻尼切換半主動控制方法對彈簧質量垂直加速度均方根值、懸架動撓度和車輪動載荷...

采用非線性前饋控制液壓伺服系統壓力仿真研究————作者：王瑩;許洋洋;

摘要：為了提高液壓伺服系統抗外界擾動能力，降低液壓伺服系統壓力跟蹤誤差，本文提出了一種基于模型的非線性前饋控制方法，并對葉片泵和離合器壓力進行仿真驗證。文中給出了液壓伺服系統簡圖，建立液壓伺服系統動力學方程式。定義液壓伺服系統非平面簡化模型的輸入-輸出線性化，為了獲得更好的液壓伺服系統壓力跟蹤性能和抗擾動能力，前饋控制通過附加反饋控制回路進行了擴展，最終設計出一種基于模型的非線性前饋控制方法。采用Mat...

QFD在混凝土泵車產品開發階段的應用研究————作者：羅秋梅;李華;田相玉;黃曉東;

摘要：采用質量功能展開（QFD）來進行混凝土泵車新產品開發需求分析，運用QFD質量屋框架，通過客戶訪談、評價打分、數據分析等定量和定性化方法，構建了混凝土泵車產品規劃質量屋，確定客戶需求及重要度，將客戶需求轉換為產品技術特性及重要度，識別了關鍵技術和瓶頸技術，明確了新產品開發的設計重點和提升方向，同時設定了新產品技術特性目標值和競爭力水平。該分析方法可指導企業開發出更適宜市場需求且更具競爭力的產品，并可...

采用混合算法優化的直流電機PID控制仿真研究————作者：續夏光;郭紅想;王浩;

摘要：針對直流電機常規比例-積分-微分（PID）控制系統響應速度慢、超調量較大問題，提出一種混合算法優化PID控制系統。利用d-q坐標軸，建立直流電機的電壓、磁鏈和電磁轉矩方程式。利用粒子群算法和引力算法的互補性，設計出一種混合算法。通過混合算法在線優化直流電機PID控制器參數，確保經優化的系統具有更好的響應速度和穩定性，利用Matlab軟件對直流電機轉速和轉矩進行仿真。結果顯示：采用混合算法優化PID...

基于機器視覺的錨夾片形貌檢測技術研究————作者：孫佳琪;卞永明;楊正奇;楊濛;

摘要：錨夾片作為液壓同步提升技術的核心部件，因工作產生磨損，會導致性能下降直至失效，威脅同步提升施工的安全性。針對錨夾片傳統形貌檢測方法效率低下的問題，提出基于機器視覺的錨夾片形貌檢測方法。采用工業相機采集錨夾片圖像，完成相應的預處理操作；定位并提取錨夾片齒面部分，分割感興趣區域（ROI）；執行Canny邊緣檢測，提取螺紋牙邊緣并借助霍夫直線變換進行直線擬合，基于標定參數獲得直線間的實際距離，得出由于磨...

采用摩擦補償的串聯彈性驅動器模糊轉矩控制研究————作者：孫艷芬;田松亞;

摘要：串聯彈性驅動器可以用于驅動機器人的腿部關節運動，但實際關節的運動軌跡輸出誤差較大。為了改善串聯彈性驅動器的控制效果，提出了帶摩擦補償的模糊轉矩控制器，并對串聯彈性驅動器的運動位移和輸出轉矩進行仿真。搭建串聯彈性驅動器簡圖模型，建立非線性摩擦的數學方程式。分析了模糊邏輯控制器結構，根據模糊規則設計了摩擦補償的模糊扭矩控制器，用于控制串聯彈性器運動位移和輸出轉矩。利用李雅普諾夫函數推導和證明帶摩擦補償...

雙螺旋推進式行走機構設計與仿真————作者：何恩光;高猛;

摘要：針對履帶式或輪式工程機械在沙漠生態修復工程作業中存在的陷沙、打滑、故障率高等行進難題，以及設備小型化趨勢，設計了一種應用于沙地環境的雙螺旋推進式行走機構，分析了接地比壓的影響因素以及行走機構的機動性能。運用Abaqus軟件的CEL流固耦合分析方法，仿真了接地情況、行走狀態與行走速率。仿真結果表明：沙地體積平均應力仿真結果為7.38 kPa，與接地比壓的理論計算值7.53 kPa接近；螺距對推進速度...

混凝土泵車臂架變自由度串聯多目標路徑規劃算法研究————作者：皮皓杰;劉延斌;于曉穎;朱昱鑫;何雨暘;

摘要：本文以混凝土泵車電液多關節臂架為研究對象，針對降低液壓流量和提高臂架姿態靈活度的需求，首先基于關節權值排序法確定臂架聯動關節，其次基于梯度投影法將臂架末節臂姿態、反關節角度和關節可運動范圍作為逆運動學算法的優化目標，提出了一種變自由度串行多目標逆運動學優化算法，并使用流量條件數（FC）作為衡量此優化算法應用效果的評價指標。結果表明：該優化算法降低FC約14.4%，可以達到設計目標的要求且具有較好的...

基于ADAMS多懸臂冒口去除機運動學仿真————作者：董昌生;尚欣;王瑞方;陳宇;

摘要：為高效完成一系列大型擋板、鏟板類鑄件澆冒口去除，設計了一款集成4套電弧切割裝置于一體的多懸臂冒口去除機。對于切割裝置末端運動軌跡問題，結合去除機切割工藝流程，運用逆運動學分析得到末端軌跡與驅動函數的關系式，對去除機整機進行運動學仿真。通過對比理論與實際運動曲線驗證去除機各切割裝置可以按設定軌跡平穩運行且無干涉，能夠滿足實際工作需求，并為多懸臂式組合機構運動規律分析提供了方法

基于Kriging模型和閾值因子的起重機主梁可靠性優化解耦方法————作者：范小寧;賀嘉偉;肖輝;

摘要：針對目前基于雙循環起重機結構可靠性優化的復雜性和耗時性，本文利用閾值因子能夠使最可能失效點（MPP）快速向滿足可靠性約束的極限狀態面靠攏，將Kriging代理模型和閾值因子解耦法相結合，建立了基于Kriging代理模型和閾值因子的起重機主梁可靠性優化解耦方法。以主梁的橫截面積作為目標，主梁強度、水平靜剛度、垂直靜剛度和垂直動剛度作為可靠性約束條件，完成了起重機主梁的可靠性優化。通過實例驗證該方法優...

雙向再調制PON網絡的數據擦除性能分析————作者：李紅安;吳靜松;

摘要：數據擦除機制是未來寬帶接入網絡的最經濟、最具前途的方案。本文建立基于注入法布里-珀羅（FP-LD）激光器數據擦除式的載波再調制無色雙向波分復用無源光網絡（WDM-PON）模型，在10 Gbit/s速率下比較FP激光器的偏置電流、消光比、限制因子和注入功率等參數對數據擦除效率的影響。仿真采用Optisystem 15.0軟件，設定注入功率為-25～-5 dBm，偏置電流為20～100 mA。結果顯示...

高性能集成式電機主軸的直動磁場對轉動特性的影響————作者：喻曹豐;聶儀楠;朱建華;陳志全;魏梓賢;

摘要：為滿足精密加工過程中需要對電機主軸的轉速、進給量和切削力精準控制的需求，將超磁致伸縮驅動器與永磁同步電機相結合，提出一種兼具轉動、直動和力感知功能特性的高性能集成式電機主軸的設計方案。為驗證設計方案的可行性，在建立電機主軸數學模型的基礎上，采用有限元電磁仿真軟件，分析了直動結構的磁場對電機主軸反電動勢、氣隙磁密、負載輸出轉矩等轉動特性的影響。研究結果顯示：該電機的電磁特性在直動結構施加磁場前后變化...

具有柔性支撐的帶腰繩起重臂平面外穩定性————作者：陳策;覃彤;李爍;王騰飛;陸念力;

摘要：針對帶有腰繩裝置的起重臂，在計及拉繩根部固支點側向柔性的條件下，建立精確的起重臂平面外失穩分析模型。引入邊界條件、變形協調方程以及支點側向受力平衡方程，在軸力效應的二階理論基礎上，研究推導了考慮拉繩固支點側向柔性的起重臂平面外失穩特征方程，并與Ansys軟件的有限元數值結果進行對比，發現兩者具有高度一致性。此外，本文還深入分析了固支點側向剛度變化的極端情況以及單拉繩作用下失穩特征方程的簡化形式，探...

礦用挖掘機工作裝置結構強度分析與試驗研究————作者：萬一品;朱曉君;楊海清;劉旋;

摘要：為獲得礦用挖掘機工作裝置結構疲勞載荷測點位置，并快速準確評估其結構強度和疲勞安全性，以國產50型礦用挖掘機為研究對象。建立挖掘機工作裝置在典型作業姿態下的受力模型，進行結構有限元仿真分析和試驗研究。基于Goodman-Smith極限線圖法，完成工作裝置的疲勞安全評估。結果表明：基于經驗受力模型和有限元仿真分析，可準確合理地確定結構疲勞載荷測點，各測點應力仿真值與實測值最大誤差為7.32%。疲勞載荷...

基于流固耦合的三通管沖蝕磨損及結構優化研究————作者：王強;

摘要：針對石油管道運輸中，固液兩相混合流體在三通管內的流態更為紊亂，造成三通管的沖蝕磨損更為嚴重，導致其使用壽命難以預估且顯著減少的問題。基于液-固兩相流、流固耦合理論和沖蝕磨損理論，建立三通管內壁沖蝕磨損的幾何模型，并借助實驗數據驗證了所建計算流體動力學（CFD）數值模型的正確性，最終利用該模型對基于沖蝕磨損的三通管的結構優化進行分析。得出結論：隨著流體初始速度和質量流量的增加，三通管的沖蝕磨損均呈增...

高速重載斜齒輪傳動摩擦動力學特性分析————作者：伍輝;李會蘭;黃開勝;張旭;

摘要：為探究高速重載斜齒輪傳動的摩擦動力學特性，研究齒輪時變嚙合剛度和時變摩擦系數對齒輪動力學特性與混合潤滑耦合效應的影響。首先，利用勢能法和切片理論計算斜齒輪的時變嚙合剛度，并建立耦合摩擦效應的斜齒輪系統動力學模型；其次，基于斜齒輪接觸分析和彈流潤滑理論建立混合彈流潤滑模型；最后，采用迭代耦合方法求解動力學與混合彈流潤滑耦合模型，研究在動力學與混合彈流潤滑耦合作用下的動態嚙合特性和潤滑特性。研究結果表...

傘鉆鑿巖機破巖特性分析及鉆進參數優化————作者：任渝榮;胡啟國;汪柯宇;

摘要：為了提高傘鉆鑿巖機鉆進性能，以鑿巖機鉆進系統為研究對象，建立活塞-鉆桿-鉆頭-巖石動力學接觸模型，探討不同鉆進參數對鉆進性能的影響。將地應力作為模糊變量，活塞沖擊速度和鉆桿回轉速度作為優化參數進行實驗設計，建立基于Kriging模型的鉆進參數優化模型，利用多目標遺傳算法對代理模型求解得到最優鉆進參數。研究結果表明：優化后鉆進系統破巖性能得到明顯提高，提出的鉆進參數優化模型具有較高的預測精度和可靠性...

數據驅動的正則化載荷重構方法及其應用————作者：任春平;李瑞;

摘要：針對傳統的TSVD和Tikhonov正則化隨機載荷重構方法，通常會淹沒或放大核函數矩陣的奇異值，使其重構結果呈現光滑或出現虛假峰值現象。提出一種TSVD-Tikhonov正則化相結合的新型濾波函數因子構造的正則化載荷重構方法，重新賦予濾波函數因子一種新的表示，采用分段形式表征濾波函數因子，目的是抑制奇異值較大時被無限放大，奇異值較小時也可被有效地截斷，將其核函數矩陣由不適定性轉為良性適定性，突破了...

基于商用車自動變速器衍生設計履帶車用傳動的研究————作者：湯久望;譚飛;楊德云;

摘要：針對應急救援等任務對高速履帶車輛的需求，探索基于商用車用液力自動變速器衍生設計履帶車用傳動。首先分別對履帶車用傳動和商用車用液力自動變速器的傳動原理進行分析，表述兩者結構和原理差異。提出3種實現將某型液力自動變速器傳動結構衍生變型為履帶車用傳動直駛變速結構的傳動方案，并對各方案進行了對比分析。然后基于優選方案，給出行星與定軸復合傳動的履帶車用傳動原理，分析排擋規律和各擋傳動比計算式。結合履帶車輛工...

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