Please wait a minute...

过刊浏览

    2018年 第46卷 第9期    刊出日期:2018-09-25
    机械工程
    陆龙生 张飞翔 万珍平 汤勇
    2018, 46(9):  1-8.  doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2018.09.001
    摘要 ( 262 )   PDF (1808KB) ( 404 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对RV减速器回差的优化问题,基于RV减速器的二级结构和扭矩传递路径,从零件误差角度对回差影响因素进行分类。以工业机器人用RV-40E型减速器为实例,计算了各回差因素的敏感度和权重。其中,摆线轮齿廓修形具有较大的敏感度。为减小摆线轮修形引起的齿侧间隙,提出了基于形变量补偿的摆线轮齿廓修形方法,该方法在等距-移距组合修形基础上,将针齿在额定负载下的接触形变量补偿回摆线轮的齿廓中,在不改变摆线针轮径向间隙的基础上实现RV减速器回差的优化。建立RV-40E减速器虚拟样机,在SolidWorks Motion 环境下进行回差仿真验证。结果表明:应用该回差优化修形的虚拟样机回差为0.25′~0.98′,低于等距-移距组合修形下的虚拟样机回差(0.54′~1.22′) ,该基于形变量补偿的摆线轮修形方法可显著降低RV减速器回差。
    王安麟 唐姜炜 张小路
    2018, 46(9):  9-16.  doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2018.09.002
    摘要 ( 220 )   PDF (1604KB) ( 106 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对开环条件下液压多路阀结构拓扑需满足多种工况下性能复合的流固耦合设计难题,本文提出了面向多路阀结构拓扑设计的多工况综合性能评价方法。论文以液压挖掘机多路阀回转联为对象,将阀芯换向过渡过程分为微动、比例调速以及全开口节流三个开启区段。设定其阀芯节流槽结构参数为变量,分别以三个开启区段的性能为评价目标,构建了面向多路阀结构拓扑设计的多工况综合性能评价的多目标优化设计模型。在验证多路阀CFD仿真结果与其台架实验结果基本一致的基础上,对上述优化模型计算结果进行仿真,结果表明,优化所得结构拓扑形态对应的稳态综合性能得到明显改善,说明本方法对于此类复杂工况条件下多路阀结构拓扑设计问题具有参考价值。
    刘华森 程文明 李银启
    2018, 46(9):  17-23.  doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2018.09.003
    摘要 ( 270 )   PDF (2328KB) ( 98 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对桥式起重机欠驱动荷载在惯性力等作用下会产生残余摆动的问题,对起重机荷载的摆动进行相平面分析,提出抑制荷载残余摆动的起重小车运动轨迹规划。首先建立有阻尼摆动的起重机系统动力学模型,采用相平面分析法研究三种起重小车加速度曲线对荷载残余摆动的影响。构建李雅普诺夫函数从而设计起重机小车加速度曲线,得到基于荷载等效能量控制的起重小车动态运动轨迹。仿真结果表明:基于荷载等效能量控制的起重小车轨迹规划能有效减小荷载的摆动幅度,起重小车的运行加速度曲线更为平滑。当起重小车加速度与荷载摆动的方向相同时,起重小车的加速度越大,荷载等效能量减少的速度越快。当荷载初始摆角为0.087rad时,基于荷载等效能量运动轨迹规划的起重小车在7.9秒后使荷载摆动达到允许摆角范围内。
    魏巍 刘兴宝 孔金星 黄文 韩俊伟
    2018, 46(9):  24-29,72.  doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2018.09.004
    摘要 ( 265 )   PDF (1892KB) ( 185 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对电液伺服振动台由于流量非线性导致的加速度振动信号波形失真现象,提出一种基于流量非线性逆模型的补偿控制策略。通过节流方程,建立滑阀两腔的非线性流量方程,结合液压系统连续性方程和受力平衡方程,获得电液伺服振动台的非线性模型,同时根据稳态点附近的泰勒方程,给出液压非线性系统的线性化控制模型;在考虑系统最大动出力的基础上,引入与负载压力相关的流量非线性补偿函数,使得补偿后的伺服阀流量与阀芯位移成线性关系。仿真与实验结果表明:该流量非线性补偿控制方法能有效降低加速度振动信号的波形失真现象,提高振动信号的跟踪精度。
    杜鹃 吴洪涛 杨小龙 陈柏 程世利
    2018, 46(9):  30-35.  doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2018.09.005
    摘要 ( 406 )   PDF (1251KB) ( 118 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    R^* (3,0,1)几何代数模型结合了对偶四元数和共形几何的优势,即对偶四元数计算效率高,共形几何对点、面具有统一的坐标变换算子,能计算点、面之间的有向距离。本文基于R^* (3,0,1)几何代数模型提出了六轴机器人位姿反解新算法,即在6轴机器人运动学反解过程中,根据机器人关节到3种奇异形位参考面有向距离不同的属性,基于R^* (3,0,1)几何代数能确定唯一的运动学位姿反解,省去了传统反解中通过“最短行程”的准则来择优的步骤,提供了一种机器人运动学反解的新算法。该算法具有能检测关节与奇异面距离、算法简单、使反解问题的描述更为直观、能确定唯一解等优点,能很好地应用于实际的机器人运动控制中,并在PUMA 560型机器人上进行了数值验证.
    土木建筑工程
    姜正荣 林全攀 石开荣 阮智健 吕俊锋 罗斌
    2018, 46(9):  36-42.  doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2018.09.006
    摘要 ( 227 )   PDF (1920KB) ( 168 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    模拟植物生长算法(PGSA)是以植物向光性机理(形态素浓度理论)为启发准则的智能优化新算法,具有高效的搜索能力。粒子群算法(PSO)是一种来源于鸟群觅食的启发式优化算法,具有算法规则简单、高鲁棒性等特点。本文以模拟植物生长算法为基础,对其基本原理进行分析,指出了不同初始生长点的选取会影响该优化算法能否收敛于全局最优解。为此,提出了新的混合策略(PGSA-PSO混合智能优化算法):先基于粒子群算法的高鲁棒性初选优秀的初始生长点,再基于模拟植物生长算法的高效搜索能力以得到最终的全局最优解。通过算例验证了该混合策略可有效提高模拟植物生长算法的全局搜索能力。最后,利用该混合策略对典型的弦支穹顶结构预应力优化问题进行分析,结果表明此混合智能优化算法的优化效果显著,在结构优化问题中具有较好的可行性和有效性。
    简斌 明暘骅 雷朝义 汤甜恬
    2018, 46(9):  43-50.  doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2018.09.007
    摘要 ( 274 )   PDF (1910KB) ( 213 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    建立了“双重替代结构”新概念,并在“相对可靠度理论”的基础上与迭代设计方法结合起来,提出了考虑整体可靠度的直接基于位移的抗震设计方法。该方法采用“相对可靠度理论”确定与给定性态目标对应的具有明确可靠度含义的位移目标,其基于位移的迭代设计过程则利用“双重替代结构”将位移目标精确地转化为对应的基底剪力目标,并通过基底剪力调整因子得到修正后的基底剪力设计值,经迭代计算完成抗震设计。最后,通过系列算例验证了该直接基于位移的抗震设计方法的有效性,其能够实现对结构位移目标和整体可靠度的精确有效控制。
    高磊 张峰 刘佳琪 刘冠之 陆小蕊
    2018, 46(9):  51-59.  doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2018.09.008
    摘要 ( 270 )   PDF (3039KB) ( 117 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    HB-FRP布加固混凝土的多接触界面组合作用导致其界面粘结性能较为复杂。在试验研究基础上,建立了考虑混凝土塑性损伤、界面粘结的HB-FRP加固数值计算模型;对比分析了荷载-滑移关系、界面应变分布、粘结滑移关系和界面破坏形态;进行了FRP层数和钢扣件间距的参数分析。研究结果表明:数值计算模型能可靠的反映HB-FRP加固界面粘结特性,HB-FRP加固能够有效抑制剥离发展;钢扣件位置粘结滑移关系呈现典型弹性上升、软化下降、残余平台的三段线特征,粘结应力最后趋于稳定而不是降为零;钢扣件位置的破坏面呈“楔形”,剥离厚度大于普通FRP粘结部位;FRP厚度超过5层后张拉承载力才开始增加;张拉承载力不会随着钢扣件间距的减小而持续增加,钢扣件间距为250mm时,能够充分发挥HB-FRP加固模式的加固效率,为等厚度普通FRP粘结的4.2倍。
    黄武琼 卢义刚
    2018, 46(9):  60-65.  doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2018.09.009
    摘要 ( 208 )   PDF (1763KB) ( 127 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    摘 要:参考山西超山庙窑洞式古戏台的体型、结构和体积,构建了五种古戏台计算模型.模型的计算空间为14.42 m×15.68 m×5.88 m.考虑古戏台墙体材料,模型边界由刚性边界和PML完全吸收边界构成.利用时域有限差分法,通过MATLAB编程,计算了所构建的五种古戏台模型中几个不同受声点的脉冲响应,进而进行了频域分析。结果显示,窑洞式古戏台增加了声音的清晰度、饱满度、混响感等,还对部分频率的声音起到了一定的扩声作用.
    游溢 晏致涛 李新民 钟永力 黄汉杰
    2018, 46(9):  66-72.  doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2018.09.010
    摘要 ( 188 )   PDF (1621KB) ( 78 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    通过风洞试验的方法研究了不同悬式瓷绝缘子串和悬式复合绝缘子串的阻力系数在均匀流中随不同风速、风攻角、分裂间距的变化规律。试验模型选用实际绝缘子串节段加工而成,具有实际绝缘子串的粗糙表面。试验结果表明:中国规范、IEC标准和欧盟规范对输电线路中的普通绝缘子串和复合绝缘子串采用相同的体型系数是不合理的;在两种类型的多联绝缘子串中,上风向绝缘子串对下风向绝缘子串的尾流干扰角度范围差异较大且下风向绝缘子串受屏蔽效应明显,规范中应考虑上风向绝缘子串在不同风攻角下的屏蔽效应;在多联绝缘子串中,分裂间距的变化对下风向绝缘子串阻力系数影响明显,下风向绝缘子串的阻力系数随分裂间距的增大而增大,其中下风向的悬式复合绝缘子串阻力系数受分裂间距影响程度大于悬式瓷质绝缘子串。
    交通运输工程
    马莹莹 陆思园
    2018, 46(9):  73-81.  doi:10.3969/j.issn.1000565X.2018.09.011
    摘要 ( 407 )   PDF (405KB) ( 226 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    根据我国城市道路交通环境特点,以大学生为研究对象,应用计划行为理论对行人闯红灯行为进行行为决策建模。首先,根据车流量、道路宽度和有无中央安全岛将行人过街环境分为六类;其次,在原计划行为理论模型上增加行为经验新变量,并分别在每类情境下基于计划行为理论进行问卷设计;再次,对广州在校大学生进行问卷调查,总共回收有效问卷376份,有效率为91.75%。对调查数据进行可靠性分析和验证性因素分析,结果表明数据具有良好的信度和效度,各项目的内部一致性良好且可靠性高。最后,基于计划行为理论建立结构方程模型(SEM),对六类情境行人过街行为进行分析,得到大学生闯红灯行为的六个结构路径图。结果表明,大学生对闯红灯的态度和新增加的行为经验与行为意向没有显著相关性,而主观规范和知觉行为控制则与行为意向显著相关,且知觉行为控制是个强大的预测因子,能预测行为意向,还可以直接作用于实际行为。
    卢凯 林茂伟 邓兴栋 徐广辉 徐建闽
    2018, 46(9):  82-91,98.  doi:10.3969/j.issn.1000565X.2018.09.012
    摘要 ( 281 )   PDF (614KB) ( 167 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    本文综合考虑驾驶员个体停车行为受步行距离、停车费用、停车意愿等因素影响,将区域内待泊车辆的停车成本分解为寻泊行驶时间成本、步行时间成本、停车费用成本,给出了考虑驾驶员心理意愿的系统虚拟成本定义及计算方法,对步行距离心理阻抗与停车费用心理阻抗进行了敏感性分析,确定了停车诱导控制变量的约束条件,建立了以停车诱导系统虚拟总成本最小为优化目标的区域停车位动态分配与诱导模型。算例分析表明,本方法可以从区域总体停车需求角度出发,制定出合理的停车位动态分配与诱导方案,特别是在停车位紧张的情况下与广播式停车诱导方法相比,本方法可以减少反复寻泊的现象,使区域停车实际总成本明显降低。
    刘仲波 赵小辉
    2018, 46(9):  92-98.  doi:10.3969/j.issn.1000565X.2018.09.013
    摘要 ( 208 )   PDF (1135KB) ( 87 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    摘 要:目前环形交叉口信号设置信号的依据和标准均是通过建立微观的交通模型所得到,复杂的模型标定和计算导致这些方法所得数据信息的可靠性差,并不适用于实际情况。为此,本文直接利用环形交叉口实际采集的内、外环道车流车头时距及车头时距之差,采用模糊C-均值聚类方法对环形交叉口交通运行状态进行判别,根据判别结果,为交通管理者提供信号控制的时段依据。最后,本文采用VISSIM仿真对文章提出的方法进行有效性验证,结果表明,该方法能够准确的判别环形交叉口的交通运行状态,为交通管理者提供可靠的信号控制依据。
    张驰 齐晨 白浩晨 高建荣 侯宇迪
    2018, 46(9):  99-108.  doi:10.3969/j.issn.1000565X.2018.09.014
    摘要 ( 552 )   PDF (2190KB) ( 102 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了研究不同平纵线形指标条件下的互通式立交出口匝道分流鼻端行车安全性,采用小客车行车动力学仿真的方法,建立人、车、路仿真模型。通过改变分流鼻端的圆曲线半径、纵坡坡度,模拟不同条件下的行驶工况,分别对分流鼻端进行了平面线形和纵断面线形进行研究,得出不同工况条件下的车辆侧向加速度的响应输出,分析不同线形指标参数对分流鼻端行车安全的影响。研究结果表明:在匝道出口分流鼻端处,长缓和曲线+小半径圆曲线线形组合安全性优于短缓和曲线+大半径圆曲线线形组合。当主线设计速度为120km/h,纵坡为-5%时,车辆的侧向加速度最大值为0.58g,此时车辆侧滑危险性较大,建议设计中分流鼻端纵坡小于等于4%。为了保障分流鼻端行车安全,主线设计速度为120km/h时,分流鼻端圆曲线半径为350m,则纵坡应小于-3.5%;当圆曲线半径为300m,则纵坡应小于-3%。主线设计速度为100km/h时,分流鼻端圆曲线半径为300m,则纵坡应小于-4%;圆曲线半径为250m,则纵坡应小于-3.5%。
    黄尊地 梁习锋 常宁 尹志春 黄俞铭 郑炯杰 莫广杏
    2018, 46(9):  109-115.  doi:10.3969/j.issn.1000565X.2018.09.015
    摘要 ( 256 )   PDF (2964KB) ( 76 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    风洞试验测试记录CRH6型城际动车组缩比模型表面测点的压力波动数据。按照相同比例建立计算模型,应用ANSYS ICEM软件生成O-Block结构网格,采用k-epsilon两方程湍流模型进行稳态计算以及Large Eddy Simulation进行非稳态计算,得到车体表面压力时程曲线。通过对比实验数据与仿真数据,误差在5%以内,满足工程精度要求。基于上述仿真算法,以车顶与侧墙过渡圆弧、侧墙与底架过渡圆弧以及车体最大宽度位置高度等三个参数为优化变量,以车体受到的倾覆力矩最小为优化目标,得到更合理的车体横断面外形。研究结果为CRH6型城际动车组设计提供理论依据。
    金天贺 刘志明 任尊松 李响
    2018, 46(9):  116-124.  doi:10.3969/j.issn.1000565X.2018.09.016
    摘要 ( 258 )   PDF (1433KB) ( 68 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对我国轨道车辆型号多、不同型号减振器参数差异较大的状况,开展减振器组合阻尼特性效应研究.采用动力学仿真软件 SIMPACK 建立车辆系统动力学模型,加入实测武广线轨道激励并考虑车辆系统非线性关系,在模拟运行速度300 km/h的情况下得到动力学性能指标,分析抗蛇行减振器和二系横向减振器组合阻尼作用对车辆动力学性能的影响.结果表明:合理的抗蛇行减振器和二系横向减振器组合阻尼参数可明显提高车辆动力学性能,车辆平稳性和稳定性主要受抗蛇行阻尼的影响,受二系横向阻尼的影响较小;建议高速车辆减振器的选取综合考虑阻尼参数的组合效应,适当增大抗蛇行阻尼的同时,合理减小二系横向阻尼,可以为减振器参数的选取和优化提供相应理论依据.
    徐峰祥 张锁 武昆迎
    2018, 46(9):  125-130,139.  doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2018.09.017
    摘要 ( 272 )   PDF (1733KB) ( 113 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    复合材料已在汽车车身轻量化结构设计中的应用受到了越来越多的关注,为了进一步改善和提高车身复合材料零部件结构动力特性分析中的数值精度等工程问题,本文采用光滑策略重新构造层合三角形壳元并将其应用于车身复合材料零部件的动力特性分析中。该构造策略通过离散剪切间隙来消除剪切自锁,采用梯度光滑策略来合理调整车身复合材料结构的系统刚度矩阵,有效避免了过硬现象。通过光滑策略所构造的层合壳元分析了车身复合材料构件的动力特性,并与有限元商业软件计算结果进行了精度对比。研究结果表明,无论复合材料各层之间是正交或斜交情况,本文所实施的光滑策略都能使车身复合材料零部件的模态计算结果精度得到一定的提高。
    李百建 符锌砂 朱良生
    2018, 46(9):  131-139.  doi:10.3969/j.issn.1000565X.2018.09.018
    摘要 ( 224 )   PDF (2878KB) ( 123 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了探索钢波纹板-减压板的分析方法与力学特性,以一座设置了减压板的钢波纹板小桥为数值算例,通过刚度等效的方法建立了数值模型,验证了模型的合理性,并在此基础上分析了车辆荷载作用下减压板的力学特性。得到结论:设置减压板并不能有效降低钢波纹板结构在恒载作用下产生的内力,反而使结构内力更大;减压板能够有效降低车辆荷载对结构产生的弯矩,比未设置减压板的钢波纹板结构弯矩降低50%以上,但对结构所受轴力的影响不大;最不利的车辆荷载布置为最大轴重作用于拱顶,使钢波纹板产生最大弯矩,设计分析时应加以考虑。
    冯蕴雯 路成 薛小锋 李永凯
    2018, 46(9):  140-148.  doi:10.3969/j.issn.1000565X.2018.09.019
    摘要 ( 243 )   PDF (759KB) ( 160 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了研究重要度对民机备件库存配置的影响,基于波音、空客模型理论建立了单级初始库存优化配置模型,结合边际分析法提出了分解协调边际分析法,实现了消耗件、周转件和可修件的库存优化配置。首先,阐述了考虑重要度情况的备件单级初始库存优化配置流程;其次,构建以机队可用度为优化目标、备件费用和保障概率为约束的备件单级初始库存优化配置模型;再次,运用分解协调边际分析法完成备件单级初始库存优化配置模型的求解;最后,将民机舱门系统作为研究对象,对其备件进行了初始库存优化配置。通过分析得到了满足约束条件的各个备件的初始库存优化配置数量、费用为170684.61美元和机队可用度为0.9999;通过与传统的备件库存优化配置比较,验证了所提出方法的可行性和有效性。
通知公告
精彩推荐
阅读排行
下载排行
引用排行