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    2009年, 第25卷, 第02期 刊出日期:2020-07-26 上一期   
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    论文
    回转键合图法进行空间多体动力系统建模与仿真
    王中双;徐长顺;陈集;
    2009 (02):  7-11.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2175
    摘要 ( 266 )  
    为提高多能域耦合空间多体动力系统建模与仿真的效率及可靠性,提出了回转键合图法。阐述了建立空间多体系统键合图模型的一般方法及其动力学原理。基于回转键合图推导出便于计算机自动生成的系统状态方程及运动副约束反力方程的统一公式,克服了微分因果关系及非线性结型结构给系统自动建模与仿真所带来的代数困难。所述方法特别适合于多能域并存的系统,通过实例说明本文方法的有效性。
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    基于环境健壮性的班组武器动力学优化
    徐万和;李忠新;吴志林;
    2009 (02):  12-14+27.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2194
    摘要 ( 156 )  
    采用健壮性设计理论及优化设计策略,建立了基于环境健壮性的优化设计数学模型,针对在环境温度及洁净度因素干扰下班组武器动力学性能的健壮性进行了优化设计,分析了主要运动件质量及复进簧刚度对于班组武器运动特性的影响,依据SN比确定了最佳健壮性设计方案及设计因数最佳水平。方差分析结果表明,枪机总质量是最显著影响因数,通过合理调配可使武器的动力特性达到最稳定,研究所获结论为该武器样机的研制提供了重要理论指导。
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    针对机电耦联系统改进的粒子群动力学优化方法
    孙燕;李强;武建新;赵卫国;
    2009 (02):  15-18.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2179
    摘要 ( 255 )  
    机电耦合系统动力学优化是多学科交叉的机电一体化理论问题,本文针对该类问题进行了优化方法的研究,提出了指数惯性权粒子群优化算法,并完成其收敛性分析。经算例验证,该优化算法在有限的时间内可以得到具有工程实用价值的优化结果,是解决该类问题的有效途径。
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    研磨表面微观形貌的三维检测及Areal表征
    陈国强;张维强;彭文静;
    2009 (02):  19-22.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2173
    摘要 ( 280 )  
    介绍了三维表面微观形貌的检测方法,分析了采用高斯滤波提取基准中面的原理,针对研磨表面形貌的表征选取了一组Areal表征参数。运用原子力显微镜(AFM)扫描研磨工件的表面,采用高斯滤波提取基准中面进而分离出表面微观形貌的三维信息,在此基础上计算出表征参数值。试验表明研磨表面微观形貌呈现高斯分布规律,采用高斯滤波方法及所选的Areal表征参数能够有效地表征研磨表面的三维微观形貌。
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    技术积累对多阶段研发计划制定方法的影响
    吴辉辉;邹礼瑞;
    2009 (02):  23-27.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2176
    摘要 ( 276 )  
    研发型企业的各个研发产品之间相互联系,相互促进,随着技术的积累,先期的研发投入将促进后期的研发进程,因此科学合理的安排研发计划是研发企业产品开发的重要环节。在定量描述研发促进因子和研发促进矩阵的基础上,建立产品开发计划安排优化模型,并通过实例说明如何进行多阶段产品研发的计划安排。
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    球面四杆机构函数综合精确点选择新方法
    阳红;杨随先;
    2009 (02):  28-32.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2180
    摘要 ( 262 )  
    讨论了球面四杆机构函数综合中精确点的选择问题,以减小最大综合误差为目标,提出了一种新的精确点优化选择方法。利用球面四杆机构函数综合的封闭形式解,通过引入比例系数,推导了结构偏差的方程式,并构造了精确点选择的优化数学模型。利用数值插值的方法对结构偏差方程式进行了分析,给出了优化模型的初始解,并采用分形算法求得了全局最优解。通过对数值实例的计算和对结果的分析,验证了新方法的有效性。
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    一种9杆巴氏桁架的位移分析
    王品;廖启征;陆震;
    2009 (02):  33-36.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2181
    摘要 ( 293 )  
    将Dixon结式和Sylvester结式结合完成了一种9杆巴氏桁架的位移分析。首先使用矢量法和复数法建立4个几何约束方程式;再使用Dixon结式法对3个方程式构造一个含有2个变元的6×6Dixon矩阵,提取其中2行列元素的公因式,将新矩阵的行列式展开后得到二元高次多项式方程,该方程与剩下一个方程使用Sylvester结式消去一变元,得到一元高次方程。Sylvester结式消元过程中,消元次序不同,所得一元高次方程的次数也不同,导致了增根的产生,分析了增根产生的原因并提出了改进措施,最终得到一元40次方程。使用辗转相除法和高斯消去法可以直接快速的求出其他3个变元。首次给出了这种巴氏桁架的解析解,并且通过数字算例验证了这种巴氏桁架的解析解数目是40。
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    丝织机开口机构的创新设计
    周万春;刘冬敏;王栋;
    2009 (02):  37-39.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2182
    摘要 ( 344 )  
    运用颜氏机构再生运动链法,在归纳出丝织机开口机构的拓扑构造特性后,对原有机构进行了一般化处理,通过机构的数目综合理论,获得了一般化运动链图谱,再经由特定化和具体化程序,得到新型丝织机开口机构。揭示了机构创新设计的规律性,对实现机构创新设计的自动化具有重要的意义。
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    混合驱动六杆机构的轨迹特性及优化设计
    王汝慧;李瑞琴;
    2009 (02):  40-43+51.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2183
    摘要 ( 234 )  
    混合驱动机构是一类多自由度机构,是一种柔性机械系统。它的基本思想是采用常规电机和伺服电机作为其动力源,常规电机为系统提供主要动力,伺服电机起运动调节作用,两种类型的输入运动通过一个多自由度机构合成后产生所需要的输出运动。本文首先对混合驱动六杆机构的轨迹进行了分析,然后又在混合驱动六杆机构逆运动学分析的基础上,以机构输出轨迹偏差最小建立目标函数,建立了实现给定轨迹的优化设计数学模型,通过对一个示例优化设计得到了混合驱动六杆机构的尺寸参数。
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    关于正置式凹弧底直动推杆盘形凸轮机构的探讨
    李延平;杨富富;常勇;
    2009 (02):  44-46.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2184
    摘要 ( 273 )  
    以凹圆弧底直动从动件盘形凸轮机构为对象,通过将二者进行对照比较研究,较为系统、深入地讨论了压力角公式、机构基本尺寸确定、凸轮工作轮廓设计、从动件弧底推程、回程轮廓工作段确定和机构滑动系数公式等一系列机构分析与设计问题。
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    液压驱动机械臂的轨迹规划
    杨政;尚建忠;王彪;唐力;梁科山;苟明康;
    2009 (02):  47-51.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2185
    摘要 ( 356 )  
    提出了一种基于液压驱动的机械臂轨迹规划方法。在对n自由度机械臂进行基于C空间的无碰撞轨迹规划后,根据液压驱动机械臂的特性,并在对机械臂运用ADMS进行运动求逆的基础上,采用抛物线过渡线性插值算法对液压缸进行了运动优化,得到了基于无碰撞的优化轨迹。仿真及实装试验结果表明,所规划的运动轨迹符合各项性能指标,同时也验证此方法是有效的。
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    三分支机器人优化关节力矩的轨迹规划
    洪磊;贾庆轩;孙汉旭;陈钢;
    2009 (02):  52-56+69.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2202
    摘要 ( 308 )  
    基于旋量理论,采用分离影响系数法建立三分支机器人运动学和动力学方程,运用最小范数广义力计算策略优化协调操作臂载荷分配。在此基础上,结合搬运物体的协调操作实例,通过比较最小关节范数法和最小关节力矩法两种规划的优缺点,提出了改进的三分支机器人优化关节力矩轨迹规划方法。仿真结果给出了不同方法条件下,轨迹长度变化对关节角度及力矩大小的不同影响,并验证了改进方法的有效性。
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    虚拟封闭运动链法提高机器人运动学标定精度
    夏天;孙翰英;范嘉桢;杨建国;
    2009 (02):  57-59.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2203
    摘要 ( 301 )  
    介绍了一种基于激光器构造虚拟封闭运动链的标定方法,该方法通过末端操作器上安装的激光器向观测平板发射激光束,并保持激光投影点处于观测平板上一个固定位置,构造出一个虚拟封闭运动链。在此基础上对IRB140机器人的几何参数进行了标定,经试验验证表明,本标定方法有效地实现了机器人绝对精度的大幅度提高。
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    一种球面2-DOF冗余驱动并联机器人的优化设计
    张立杰;李永泉;史文雅;
    2009 (02):  60-64.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2204
    摘要 ( 317 )  
    提出了一种基于兼顾全域性能指标和局域性能指标相对性能综合最优的机器人机构尺寸优化设计方法,运用VB、Matlab软件编写优化程序,并通过范例给出了该优化程序的使用方法,实现了球面2-DOF冗余驱动并联机器人机构在不同应用场合下兼顾不同性能的尺寸优化设计。
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    月球车虚拟仿真系统中自主导航的实现
    王伟;鲍劲松;金烨;杨艳春;杜三虎;
    2009 (02):  65-69.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2205
    摘要 ( 226 )  
    虚拟仿真技术的发展为月球车的研制试验提供了越来越有效的支持。自主导航技术是月球车系统的一项关键技术,但月球车虚拟仿真系统中却很少涉及。为此,研究了在月球车虚拟仿真系统中融合自主导航功能模块。其中包括提出了一种用XML语言表达数字化月面属性的方法、虚拟环境中实现立体视觉的导航方案,并提出了自主导航技术在月球车仿真系统中的实现方法。最后应用于某型月球车的仿真试验,仿真结果表明系统可以为月球车自主导航技术的研究提供有效的支持工具。
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    一种新型气动压力机构设计
    李绍炎;
    2009 (02):  70-72+76.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2186
    摘要 ( 210 )  
    目前国内生产的气动铆接设备虽能够满足一般场合的使用要求,但存在精度低、输出力小、刚性差等缺陷。作者设计了一种新型气动铆接压力机构,具有工作精度高、输出力大、结构简单、制造成本低廉等一系列优点,可以作为自动化铆接装配专机的标准机构,提高机器性能、简化机器设计制造、降低制造成本。
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    沙滩摩托车前桥传动系的建模与运动学仿真
    孙传祝;
    2009 (02):  73-76.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2195
    摘要 ( 301 )  
    针对现有沙滩摩托车传动系的设计匹配存在一定的盲目性等问题,利用UG软件对该车前桥传动系进行了建模与装配,然后导入ADAMS中进行运动学仿真。分析结果表明,接缘盘上任意一点的仿真结果与理论角速度基本一致,其最大误差不超过2%。因此,所建模型是正确可用的,这为该车的进一步优化研究打下了良好基础。
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    发动机悬置橡胶元件疲劳特性研究进展
    靳晓雄;张强;单莘;
    2009 (02):  77-78+89.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2196
    摘要 ( 193 )  
    发动机悬置橡胶元件的耐疲劳特性严重影响其使用寿命。阐述了橡胶元件的疲劳破坏机理和橡胶元件疲劳寿命的影响因素,以及国内外在天然橡胶疲劳寿命预测和悬置橡胶元件疲劳破坏方面的研究进展情况。并指出了悬置橡胶元件抗疲劳设计的发展方向。
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    液力偶合器流场的技术仿真
    杨威嵬;吴凡;虞俊;
    2009 (02):  79-82.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2187
    摘要 ( 356 )  
    由于受客观条件限制,液力偶合器流场仿真分析过去一直基于一维束流理论,但与实际情况差距较大,采用k-ε紊流模型建立了液力偶合器内部紊流流动的数学方程组,并对J0127X型液力偶合器在1.7%滑差的工况进行了整体的三维流场仿真,仿真计算所得转矩与试验符合较好。
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    汽车盘式制动器优化设计
    李志华;张选龙;郭林超;
    2009 (02):  83-85.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2197
    摘要 ( 307 )  
    分析了盘式制动器设计过程中所必须满足的性能指标和约束条件,建立了以制动温升最低和制动力矩最大为目标函数的多目标优化数学模型,采用MATLAB优化工具箱中的遗传算法进行优化求解,得到了较理想的优化结果。
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    基于模糊自组织映射网络聚类的案例库维护
    庞雅思;褚学宁;程辉;
    2009 (02):  86-89.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2206
    摘要 ( 208 )  
    针对CBR系统案例库的冗余问题,提出了一个基于自组织映射网络(Self-Organizing Map,SOM)聚类技术的案例库维护方法,首先利用自组织映射网络的可视化特性显示输入数据的大致分布,预估聚类个数,然后利用模糊自组织映射聚类算法对案例库案例进行聚类,最后在聚类基础上构建准案例库。并将该方法应用于水平定向钻产品的案例库维护,结果表明,准案例库规模比原案例库小,同时可以代表原案例库,达到案例库维护目的。
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    微束微区X荧光探针仪的机械系统设计
    杨健;葛良全;张邦;王汉彬;
    2009 (02):  90-92.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2193
    摘要 ( 305 )  
    随着核技术的发展,工业用核仪器已渗透到国民经济的各个领域并取得了显著的经济效益。而核仪器越来越高的测量精度和性能要求同时也对其机械传动及支撑系统提出了更特殊的需求。首次对微束微区X荧光探针的机械系统及其关键技术进行分析,从仪器的高空间分辨率和高能量分辨率的要求出发,详细讨论仪器的三维载物微动平台和X光管系统的支撑及传动系统的机械设计。对X光透镜焦斑的测试实验结果证明了该机械系统的设计达到了仪器性能指标要求。
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    基于投影网格的切削加工计算机仿真
    袁一平;马雷;
    2009 (02):  93-95.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2174
    摘要 ( 213 )  
    提出了一种四边形投影网格切削仿真算法,通过在曲面的投影平面内建立四边形投影网格,并借助节点的挠度和转角参数,参考有限元法中薄板弯曲单元中用到的形函数,在每个单元中建立单元内的高度场函数,用于描述被加工曲面,使得曲面求交仍然是一维运算,算法不仅精度高,而且效率也有显著提高。
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    面曝光快速成形关键技术及研究现状
    王伊卿;贾志洋;赵万华;卢秉恒;
    2009 (02):  96-100.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2188
    摘要 ( 293 )  
    全面介绍了面曝光快速成形关键技术、应用及研究现状,指出了其优势和存在的问题;阐述了面曝光快速成型系统组成、掩膜生成方法及关键器件工作原理,分析了LCD作为快速成型掩膜生成器件的失效原因,重点比较了LCD、DMD掩膜生成器件的分辨率、可靠性以及对快速成型的适用性;探讨了掩膜曝光快速成形过程中,树脂曝光固化引起翘曲变形的原理,介绍了改善翘曲变形的方法;最后,根据以上分析以及掩膜生成关键器件的发展现状,提出了面曝光快速成形技术的发展趋势。
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    直缝焊管排辊成型CAD参数化快速建模系统开发
    史文超;李大永;彭颖红;王玉国;
    2009 (02):  101-104.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2201
    摘要 ( 295 )  
    ERW焊管排辊成型过程复杂,成型轧辊多达上百个,在生产不同规格产品时需要调整辊位参数或更换部分轧辊。排辊成型过程CAD建模是排辊成型过程数字化的重要环节。本文以ERW 610直缝焊管排辊成型机组为研究对象,对排辊成型过程的参数化建模技术进行了研究,基于UG二次开发技术,建立了ERW焊管排辊成型CAD参数化快速建模系统平台。通过该系统,可以实现对全系列管径机组的参数化快速建模,并可完成辊位快速设定参数的实时更新和轧辊参数的设计与修改。该系统平台为工程技术人员掌握成型原理、机组设备、成型规律和进一步开发ERW排辊成型生产工艺提供了重要工具。
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    采用虚拟仪器与电阻法的曲轴疲劳损伤试验机
    程海正;陈铭;
    2009 (02):  105-108+120.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2207
    摘要 ( 173 )  
    介绍了曲轴疲劳损伤试验机的组成与工作原理,利用LabVIEW软件和硬件开发了试验机的测控系统。该系统实现了模拟正弦信号输出,数据采集,扫描共振频率,频率跟踪控制,恒载荷调节和曲轴失效自动诊断等功能。微电阻测试系统能够在线实时测量曲轴电阻。文中详细介绍了测控系统的硬件组成,各功能模块软件的设计。应用实例表明,该试验机运行稳定,测量数据准确,为探索曲轴损伤规律提供了良好的实验保障。
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    机械运转调速实验系统的创新设计
    张群艳;唐浙东;
    2009 (02):  109-111.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2189
    摘要 ( 271 )  
    机械运转与调速实验系统采用工程应用中的冲床结构,分析了系统的实验目标和原理,介绍了实验系统的结构,对其中部件作了创新设计,实验时可变换工作阻力模式。系统采用先进的实验测试手段,实现了工作阻力、驱动力矩、阻力矩、盈亏功等参数的测试。通过该实验系统测试获得的数据而设计的飞轮,可很好地达到调速的目标。该实验系统可为速度周期性波动的机械提供先进的测试方法及飞轮设计需要的可靠数据。
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    动态测量建立曳引电梯的能耗仿真模型
    金建峰;朱昌明;张鹏;王士琴;
    2009 (02):  112-115+120.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2198
    摘要 ( 358 )  
    将电梯的曳引系统模型和电梯主驱动系统的能耗模型相结合,探讨了一种基于动态测量的曳引电梯能耗的建模方法,给出了电梯能耗动态测量的简化要求。根据该方法,建立了变压变频永磁同步曳引机驱动的电梯能耗模型,验证了建模方法的有效性。该方法建立的模型可用于电梯能耗仿真、电梯节能设计以及电梯能效评价的研究。
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    一种液体喷射注射系统的设计与检测
    周华;陈凯;吕永桂;
    2009 (02):  116-120.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2200
    摘要 ( 248 )  
    液体喷射注射器是一种利用高速药物射流对人体进行药物和疫苗注射的注射系统。影响注射器注射质量的系统参数有:喷孔直径、喷射速度、药物注射剂量、安瓿直径、推射压力和冲撞距离等。与这些参数相关的喷射滞止压力是预测喷射能否穿透皮肤的依据,而喷射功率是描述喷孔直径和喷射速度对注射质量影响的综合参数。根据喷射功率和滞止压力的相关性质,提出一种确定液体喷射注射器关键参数的简便方法,基于这种方法设计了一种喷射注射系统,最后通过所构建的实验系统检测了这种注射系统的喷射性能。结果表明,所提出的方法确定液体喷射注射器的设计参数,其相关喷射性能与已报导的国外喷射注射产品的喷射性能较为一致。
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    温室穴盘苗移栽机的设计与仿真分析
    周婷;汪小旵;王超群;郑亮;李小波;乔晓军;王成;
    2009 (02):  121-124.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2199
    摘要 ( 249 )  
    设计了一种适用于多规格穴盘苗移栽的移栽机。移栽机的硬件主要由移栽机械手、框架和苗盘输送系统组成。移栽机械手末端执行器的水平运动、升降和抓紧放松动作分别由3个步进电机驱动完成。利用轨迹规划确定移栽机械手末端执行器的位置,速度和加速度,并讨论了在平面内进行轨迹规划的方法。建立了移栽机的ADAMS简化模型,通过运动学仿真验证了结构设计、轨迹规划的合理性,为物理样机的优化设计提出了理论依据。
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    论文插图要求
    2009 (02):  126.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2191
    摘要 ( 196 )  
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