中国工程机械学报最新期刊目录
基于有限差分法的内反馈液体静压导轨油膜刚度仿真分析————作者：肖晓萍;刘聪;陈刚利;李自胜;郑越青;
摘要：为了进一步研究内反馈节流对液体静压导轨油膜刚度的影响，设计了一种内反馈液体静压导轨。首先，基于有限差分法（FDM）对其静态雷诺控制方程进行了离散推导和数值求解；其次，通过ANSYS Fluent有限元仿真分析验证了算法的准确性；最后，研究了内反馈节流器各个结构参数对导轨油膜刚度的影响。研究表明：内反馈液体静压导轨的油膜刚度或角刚度会随着溜板偏心距或转角的增大而减小；随着节流边长l1、节流边宽b1的...
关于双向比的油气悬架半主动控制研究————作者：章新;肖增亮;董荻;李占龙;
摘要：在多级阻尼切换的半主动悬架控制系统中，考虑减振器双向比和阻尼系数的最优匹配，以对车辆进行更优的阻尼控制。建立四级阻尼切换半主动控制悬架系统，将半主动控制方法与实际天棚阻尼控制方法及被动悬架系统进行对比验证。结果表明：在30 km/h的B级路面谱和40 km/h的C级路面谱这两种不同的运行条件下，当以被动悬架为比较基准时，多级阻尼切换半主动控制方法对弹簧质量垂直加速度均方根值、悬架动挠度和车轮动载荷...
采用非线性前馈控制液压伺服系统压力仿真研究————作者：王莹;许洋洋;
摘要：为了提高液压伺服系统抗外界扰动能力，降低液压伺服系统压力跟踪误差，本文提出了一种基于模型的非线性前馈控制方法，并对叶片泵和离合器压力进行仿真验证。文中给出了液压伺服系统简图，建立液压伺服系统动力学方程式。定义液压伺服系统非平面简化模型的输入-输出线性化，为了获得更好的液压伺服系统压力跟踪性能和抗扰动能力，前馈控制通过附加反馈控制回路进行了扩展，最终设计出一种基于模型的非线性前馈控制方法。采用Mat...
QFD在混凝土泵车产品开发阶段的应用研究————作者：罗秋梅;李华;田相玉;黄晓东;
摘要：采用质量功能展开（QFD）来进行混凝土泵车新产品开发需求分析，运用QFD质量屋框架，通过客户访谈、评价打分、数据分析等定量和定性化方法，构建了混凝土泵车产品规划质量屋，确定客户需求及重要度，将客户需求转换为产品技术特性及重要度，识别了关键技术和瓶颈技术，明确了新产品开发的设计重点和提升方向，同时设定了新产品技术特性目标值和竞争力水平。该分析方法可指导企业开发出更适宜市场需求且更具竞争力的产品，并可...
采用混合算法优化的直流电机PID控制仿真研究————作者：续夏光;郭红想;王浩;
摘要：针对直流电机常规比例-积分-微分（PID）控制系统响应速度慢、超调量较大问题，提出一种混合算法优化PID控制系统。利用d-q坐标轴，建立直流电机的电压、磁链和电磁转矩方程式。利用粒子群算法和引力算法的互补性，设计出一种混合算法。通过混合算法在线优化直流电机PID控制器参数，确保经优化的系统具有更好的响应速度和稳定性，利用Matlab软件对直流电机转速和转矩进行仿真。结果显示：采用混合算法优化PID...
基于机器视觉的锚夹片形貌检测技术研究————作者：孙佳琪;卞永明;杨正奇;杨濛;
摘要：锚夹片作为液压同步提升技术的核心部件，因工作产生磨损，会导致性能下降直至失效，威胁同步提升施工的安全性。针对锚夹片传统形貌检测方法效率低下的问题，提出基于机器视觉的锚夹片形貌检测方法。采用工业相机采集锚夹片图像，完成相应的预处理操作；定位并提取锚夹片齿面部分，分割感兴趣区域（ROI）；执行Canny边缘检测，提取螺纹牙边缘并借助霍夫直线变换进行直线拟合，基于标定参数获得直线间的实际距离，得出由于磨...
采用摩擦补偿的串联弹性驱动器模糊转矩控制研究————作者：孙艳芬;田松亚;
摘要：串联弹性驱动器可以用于驱动机器人的腿部关节运动，但实际关节的运动轨迹输出误差较大。为了改善串联弹性驱动器的控制效果，提出了带摩擦补偿的模糊转矩控制器，并对串联弹性驱动器的运动位移和输出转矩进行仿真。搭建串联弹性驱动器简图模型，建立非线性摩擦的数学方程式。分析了模糊逻辑控制器结构，根据模糊规则设计了摩擦补偿的模糊扭矩控制器，用于控制串联弹性器运动位移和输出转矩。利用李雅普诺夫函数推导和证明带摩擦补偿...
双螺旋推进式行走机构设计与仿真————作者：何恩光;高猛;
摘要：针对履带式或轮式工程机械在沙漠生态修复工程作业中存在的陷沙、打滑、故障率高等行进难题，以及设备小型化趋势，设计了一种应用于沙地环境的双螺旋推进式行走机构，分析了接地比压的影响因素以及行走机构的机动性能。运用Abaqus软件的CEL流固耦合分析方法，仿真了接地情况、行走状态与行走速率。仿真结果表明：沙地体积平均应力仿真结果为7.38 kPa，与接地比压的理论计算值7.53 kPa接近；螺距对推进速度...
混凝土泵车臂架变自由度串联多目标路径规划算法研究————作者：皮皓杰;刘延斌;于晓颖;朱昱鑫;何雨暘;
摘要：本文以混凝土泵车电液多关节臂架为研究对象，针对降低液压流量和提高臂架姿态灵活度的需求，首先基于关节权值排序法确定臂架联动关节，其次基于梯度投影法将臂架末节臂姿态、反关节角度和关节可运动范围作为逆运动学算法的优化目标，提出了一种变自由度串行多目标逆运动学优化算法，并使用流量条件数（FC）作为衡量此优化算法应用效果的评价指标。结果表明：该优化算法降低FC约14.4%，可以达到设计目标的要求且具有较好的...
基于ADAMS多悬臂冒口去除机运动学仿真————作者：董昌生;尚欣;王瑞方;陈宇;
摘要：为高效完成一系列大型挡板、铲板类铸件浇冒口去除，设计了一款集成4套电弧切割装置于一体的多悬臂冒口去除机。对于切割装置末端运动轨迹问题，结合去除机切割工艺流程，运用逆运动学分析得到末端轨迹与驱动函数的关系式，对去除机整机进行运动学仿真。通过对比理论与实际运动曲线验证去除机各切割装置可以按设定轨迹平稳运行且无干涉，能够满足实际工作需求，并为多悬臂式组合机构运动规律分析提供了方法
基于Kriging模型和阈值因子的起重机主梁可靠性优化解耦方法————作者：范小宁;贺嘉伟;肖辉;
摘要：针对目前基于双循环起重机结构可靠性优化的复杂性和耗时性，本文利用阈值因子能够使最可能失效点（MPP）快速向满足可靠性约束的极限状态面靠拢，将Kriging代理模型和阈值因子解耦法相结合，建立了基于Kriging代理模型和阈值因子的起重机主梁可靠性优化解耦方法。以主梁的横截面积作为目标，主梁强度、水平静刚度、垂直静刚度和垂直动刚度作为可靠性约束条件，完成了起重机主梁的可靠性优化。通过实例验证该方法优...
双向再调制PON网络的数据擦除性能分析————作者：李红安;吴静松;
摘要：数据擦除机制是未来宽带接入网络的最经济、最具前途的方案。本文建立基于注入法布里-珀罗（FP-LD）激光器数据擦除式的载波再调制无色双向波分复用无源光网络（WDM-PON）模型，在10 Gbit/s速率下比较FP激光器的偏置电流、消光比、限制因子和注入功率等参数对数据擦除效率的影响。仿真采用Optisystem 15.0软件，设定注入功率为-25～-5 dBm，偏置电流为20～100 mA。结果显示...
高性能集成式电机主轴的直动磁场对转动特性的影响————作者：喻曹丰;聂仪楠;朱建华;陈志全;魏梓贤;
摘要：为满足精密加工过程中需要对电机主轴的转速、进给量和切削力精准控制的需求，将超磁致伸缩驱动器与永磁同步电机相结合，提出一种兼具转动、直动和力感知功能特性的高性能集成式电机主轴的设计方案。为验证设计方案的可行性，在建立电机主轴数学模型的基础上，采用有限元电磁仿真软件，分析了直动结构的磁场对电机主轴反电动势、气隙磁密、负载输出转矩等转动特性的影响。研究结果显示：该电机的电磁特性在直动结构施加磁场前后变化...
具有柔性支撑的带腰绳起重臂平面外稳定性————作者：陈策;覃彤;李烁;王腾飞;陆念力;
摘要：针对带有腰绳装置的起重臂，在计及拉绳根部固支点侧向柔性的条件下，建立精确的起重臂平面外失稳分析模型。引入边界条件、变形协调方程以及支点侧向受力平衡方程，在轴力效应的二阶理论基础上，研究推导了考虑拉绳固支点侧向柔性的起重臂平面外失稳特征方程，并与Ansys软件的有限元数值结果进行对比，发现两者具有高度一致性。此外，本文还深入分析了固支点侧向刚度变化的极端情况以及单拉绳作用下失稳特征方程的简化形式，探...
矿用挖掘机工作装置结构强度分析与试验研究————作者：万一品;朱晓君;杨海清;刘旋;
摘要：为获得矿用挖掘机工作装置结构疲劳载荷测点位置，并快速准确评估其结构强度和疲劳安全性，以国产50型矿用挖掘机为研究对象。建立挖掘机工作装置在典型作业姿态下的受力模型，进行结构有限元仿真分析和试验研究。基于Goodman-Smith极限线图法，完成工作装置的疲劳安全评估。结果表明：基于经验受力模型和有限元仿真分析，可准确合理地确定结构疲劳载荷测点，各测点应力仿真值与实测值最大误差为7.32%。疲劳载荷...
基于流固耦合的三通管冲蚀磨损及结构优化研究————作者：王强;
摘要：针对石油管道运输中，固液两相混合流体在三通管内的流态更为紊乱，造成三通管的冲蚀磨损更为严重，导致其使用寿命难以预估且显著减少的问题。基于液-固两相流、流固耦合理论和冲蚀磨损理论，建立三通管内壁冲蚀磨损的几何模型，并借助实验数据验证了所建计算流体动力学（CFD）数值模型的正确性，最终利用该模型对基于冲蚀磨损的三通管的结构优化进行分析。得出结论：随着流体初始速度和质量流量的增加，三通管的冲蚀磨损均呈增...
高速重载斜齿轮传动摩擦动力学特性分析————作者：伍辉;李会兰;黄开胜;张旭;
摘要：为探究高速重载斜齿轮传动的摩擦动力学特性，研究齿轮时变啮合刚度和时变摩擦系数对齿轮动力学特性与混合润滑耦合效应的影响。首先，利用势能法和切片理论计算斜齿轮的时变啮合刚度，并建立耦合摩擦效应的斜齿轮系统动力学模型；其次，基于斜齿轮接触分析和弹流润滑理论建立混合弹流润滑模型；最后，采用迭代耦合方法求解动力学与混合弹流润滑耦合模型，研究在动力学与混合弹流润滑耦合作用下的动态啮合特性和润滑特性。研究结果表...
伞钻凿岩机破岩特性分析及钻进参数优化————作者：任渝荣;胡启国;汪柯宇;
摘要：为了提高伞钻凿岩机钻进性能，以凿岩机钻进系统为研究对象，建立活塞-钻杆-钻头-岩石动力学接触模型，探讨不同钻进参数对钻进性能的影响。将地应力作为模糊变量，活塞冲击速度和钻杆回转速度作为优化参数进行实验设计，建立基于Kriging模型的钻进参数优化模型，利用多目标遗传算法对代理模型求解得到最优钻进参数。研究结果表明：优化后钻进系统破岩性能得到明显提高，提出的钻进参数优化模型具有较高的预测精度和可靠性...
数据驱动的正则化载荷重构方法及其应用————作者：任春平;李瑞;
摘要：针对传统的TSVD和Tikhonov正则化随机载荷重构方法，通常会淹没或放大核函数矩阵的奇异值，使其重构结果呈现光滑或出现虚假峰值现象。提出一种TSVD-Tikhonov正则化相结合的新型滤波函数因子构造的正则化载荷重构方法，重新赋予滤波函数因子一种新的表示，采用分段形式表征滤波函数因子，目的是抑制奇异值较大时被无限放大，奇异值较小时也可被有效地截断，将其核函数矩阵由不适定性转为良性适定性，突破了...
基于商用车自动变速器衍生设计履带车用传动的研究————作者：汤久望;谭飞;杨德云;
摘要：针对应急救援等任务对高速履带车辆的需求，探索基于商用车用液力自动变速器衍生设计履带车用传动。首先分别对履带车用传动和商用车用液力自动变速器的传动原理进行分析，表述两者结构和原理差异。提出3种实现将某型液力自动变速器传动结构衍生变型为履带车用传动直驶变速结构的传动方案，并对各方案进行了对比分析。然后基于优选方案，给出行星与定轴复合传动的履带车用传动原理，分析排挡规律和各挡传动比计算式。结合履带车辆工...
