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当期目录

    2010年, 第26卷, 第02期 刊出日期:2020-07-26 上一期   
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    论文
    基于B样条和遗传算法的币道曲线设计与优化
    张斌;莫锦秋;梁庆华;陈婷;
    2010 (02):  7-10.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2415
    摘要 ( 306 )  
    对鉴伪投币机的币道进行了建模,并研究硬币从投币口落下后使其速度损耗最严重的投币情况和进行币道曲线优化。文中用B样条对币道曲线上的型值点进行插值,以型值点坐标为参数建立了硬币通过币道时的能量损耗的函数表达式。采用遗传算法调整型值点,结果表明,优化后的币道曲线使能量损耗大幅减小,缩短了硬币通过币道的时间。
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    基于SolidWorks的渐缩弯头展开新方法
    孔令云;
    2010 (02):  11-13+20.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2416
    摘要 ( 363 )  
    介绍一种渐缩弯头展开的新方法。该方法是利用SolidWorks三维绘图软件,首先对渐缩弯头管件进行钣金实体建模;然后利用SolidWorks中钣金件可以展开的特性,对渐缩弯头管件进行平面展开;最后转换成工程图进行标注。该方法不同于传统的"作图法"和"计算法"的展开方法,能够准确、快速地对渐缩弯头进行展开,提高了工作效率,具有实际应用价值。
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    失效预测在产品直接进化理论中的应用
    薛来;李彦;李文强;熊艳;
    2010 (02):  14-16+24.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2387
    摘要 ( 215 )  
    由于产品直接进化理论中不能有效分析未来产品技术状态,故将预期失效分析应用于直接进化理论,提出了应用预期失效分析消除产品技术状态潜在失效的方法。通过直接进化理论选择产品进化路线、预期失效分析预测失效及消除失效三个步骤,得到未来产品技术状态期望的解。分析了在制冷系统进化过程中应用预期失效分析进行失效预测分析的一个实例。
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    平底摆动盘形凸轮机构运动误差分析计算
    林菁;陈海龙;茅宏伟;
    2010 (02):  17-20.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2389
    摘要 ( 316 )  
    通过引入凸轮机构的压力角和凸轮法线长的概念,应用矢量分析的方法,给出了平底摆动从动件凸轮机构的理论凸轮轮廓的矢量方程和考虑凸轮法向误差的实际凸轮轮廓的矢量方程。研究了凸轮轮廓的法向误差与凸轮机构运动精度之间的关系,推导出了从动件摆角、角速度和角加速度误差的计算公式。分析确定了影响从动件摆角、角速度和角加速度误差的主要因素。指出了提高和改善凸轮机构的运动精度和性能的措施和途径,对于设计制造高精度凸轮机构具有重要的指导意义。
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    新型管道除锈机行走部的设计与仿真分析
    施绍宁;赵永强;王旭飞;
    2010 (02):  21-24.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2403
    摘要 ( 232 )  
    根据管道除锈的具体要求,提出了一种新型的管道内部行走系统,推导了除锈机行走部的运动关系方程,通过验证该驱动系统可以完成管道直线行走和弯道行走的三轮驱动任务,还可以应用在其它具有驱动要求的传动系统中,具有很好的市场前景。
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    一种新型组合驱动器的精度分析
    陈洪雷;郭为忠;高峰;
    2010 (02):  25-27+31.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2390
    摘要 ( 239 )  
    基于一种二自由度七杆机构的新型组合驱动器,分析了机构在两输入不同步时对输出结果的影响,同时由于机构存在杆长的制造和装配误差,会对组合驱动器的合成输出运动产生一定的影响,分析了各个杆长的误差影响系数,就为机构设计、制造时的公差的设计提供依据,对组合驱动器的输入和制造误差进行控制,以此保证驱动器的精度要求。
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    空间杆系结构布局优化的能量法
    李波;李建营;周鑫;
    2010 (02):  28-31.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2400
    摘要 ( 161 )  
    杆系结构作为航天器的支承结构,已经被广泛地应用于各类天线展开机构中。杆系结构的构型设计对航天器整体构架性能是至关重要的。从能量的观点,采用满应力设计方法,对空间多自由度杆系结构进行了布局优化研究,通过对不同构型优化结果的分析比较,提出了空间杆系结构布局优化原则,对高效率杆系方案的选取和设计具有指导意义。
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    Stephenson-Ⅲ六杆机构死点位置的结式消元法识别
    邹炎火;郭晓宁;
    2010 (02):  32-34+42.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2391
    摘要 ( 353 )  
    提出了一种基于结式消元的Stephenson-Ⅲ型六杆机构死点位置识别的新方法。Stephenson-Ⅲ六杆机构输入-输出方程的重根和机构的死点与双点位置是一一对应的。将Stephenson-Ⅲ六杆机构看作由一个四杆链和一个五杆链组成,首先分别建立这两个运动链的闭环矢量方程,然后利用消元法和正切半角替换推导出机构的输入-输出多项式方程和关于机构双点的一元六次方程;基于Sylvester结式定理求得机构输入-输出方程的重根和双点方程的实数根;从输入-输出方程的重根中删除机构的双点位置即得到机构的死点位置构型。
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    深海采矿车颠簸状态下微地形探测点位置确定
    邓跃红;卜英勇;汤晓勇;
    2010 (02):  35-37+42.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2381
    摘要 ( 257 )  
    针对采矿车深海作业的特殊性,基于航迹推算原理,建立了采矿车位置自测量推算系统。系统中利用三轴数字罗盘、角位移传感器和角位移变速器等,对车体姿态和外部环境进行测量,在所建立的车体运动模型基础上,实现复杂三维地形下颠簸车体坐标原点及地貌探测点真实坐标值推算。该系统能适应复杂工作环境,具有较高定位精度。
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    一种径向永磁轴承设计与研究
    贾东方;李文鹏;汪希平;田丰;钱婧;
    2010 (02):  38-42.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2392
    摘要 ( 322 )  
    建立一种径向永磁轴承系统,永磁轴承的设计便被简化为单端径向永磁轴承设计与分析。采用ANSYS磁场求解方法,建立单端径向永磁轴承3D有限元模型,分别得出动静磁环轴向宽度、径向宽度、截面面积和间隙对其径向承载刚度的影响,这为此类径向永磁轴承的设计提供了优化依据。
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    松软月壤上月球车驱动能力的仿真研究
    刘淑军;管西强;李遥;杜三虎;
    2010 (02):  43-46+58.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2401
    摘要 ( 239 )  
    在松软土壤上影响月球车的驱动效率的因素对月球车的行走系统功耗有较大的影响。基于地面力学理论,建立了松软土壤与车轮间相互作用的单轮和整车多体动力学模型。并从理论角度分析了影响月球车单轮驱动效率的的因素,并对整车在松软土壤路况下的驱动能力进行了仿真分析。
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    行星齿环换向机构的加速度分析及参数优化
    魏华;王进戈;张均富;
    2010 (02):  47-51.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2393
    摘要 ( 242 )  
    行星齿环机构换向时齿环滑块的加速度是评价该换向机构性能的关键指标。在分析行星轮与内齿环各段啮合情况的基础上,建立了该机构中齿环滑块的加速度分析模型,并在仿真计算的基础上讨论了机构参数对齿环滑块加速度的影响。以齿环滑块的起始点加速度及其加速度的变化范围最小为目标建立了行星齿环机构的优化数学模型,并给出了求解实例。
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    曲柄摆块输入少齿差行星齿轮传动机构
    崔建昆;王飞;
    2010 (02):  52-53+98.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2394
    摘要 ( 278 )  
    提出了利用圆周形连杆曲线的平面机构引导行星轮实现少齿差内啮合运动的机构组合方式,分析了曲柄摆块输入机构齿圈中心运动轨迹及误差,证明了机构系统的运动可能性,在此基础上分析了齿圈的运动,推导了机构瞬时传动比的计算公式。
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    薄板件焊装仿真零件定位偏差的计算方法
    李培成;沈利冰;来新民;张媛媛;
    2010 (02):  54-58.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2404
    摘要 ( 256 )  
    使用数字化匹配技术,可有效缩短新车型的开发周期、降低成本和提高车身装配质量,核心是有限元仿真模型的精度。仿真模型中定位偏差的计算是否正确,直接影响模型的分析精度,夹具偏差和零件偏差是主要影响因素,二者共同决定零件定位偏差。通过对夹具与零件偏差的相互作用分析,给出了零件定位偏差的计算方法,并利用Abaqus软件进行了焊装验证。结果表明,所述定位偏差的计算方法是正确、有效的,为进一步利用仿真分析模型进行公差分析预测,实现设计制造的并行开发提供了必要条件。
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    车用催化器流场的数值模拟与结构优化设计
    刘梦钦;李彦明;刘成良;
    2010 (02):  59-63.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2405
    摘要 ( 235 )  
    为了改善载体内速度分布,同时减小催化器内的压力损失,建立了基于一种新型导流装置的催化器内部流动的数学模型,并对其流场进行了二维稳态数值模拟。根据仿真结果,分析影响载体内流动特性的主要因素,为导流装置的改进确定方案。具体研究了导流装置结构参数d1:d2的改变对流动特性的影响,分析了速度分布和压力损失的变化规律,得出了一种较优的结构。加装导流装置后,流动在进入扩张管时提前分流,从而使载体前端流速分布更均匀,提高了载体的通过能力,减小了排气背压。
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    计算机断层成像法预测在役车轮的疲劳寿命
    李林升;曾理;段黎明;张金波;
    2010 (02):  64-68.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2417
    摘要 ( 194 )  
    弯曲疲劳寿命是车轮重要的性能指标,目前其预测方法只适用于车轮的设计模型,没有考虑车轮的磨损、变形、损伤等的影响,不能应用于在役车轮。首先用工业计算机断层成像技术对在役车轮进行扫描,得到其切片图像;在运用高斯滤波函数对切片图像预处理后,采用移动立方体方法重建三维表面;接着运用顶点删除法和Laplacian算法简化和平滑三维表面;将三维表面模型导入UG进行处理得到三维CAD模型;最后借助于有限元方法,通过模拟在役车轮工况,建立边界条件,得到在役车轮的应力分布,并运用名义应力法预测在役车轮的疲劳寿命。结果表明根据工业CT数据可以快速并精确地重建在役车轮的三维CAD模型,确定其危险部位,实现疲劳寿命预测。
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    华人属相艺术转盘及其功能传动机构设计
    吴央芳;石永刚;张俊;
    2010 (02):  69-71.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2395
    摘要 ( 332 )  
    属相艺术转盘是应用长幅摆线针轮传动和步进齿轮传动技术,设计的一种融合公元纪年、中国农历干支纪年及华人的生肖属相为一体的功能性艺术品。结合属相艺术转盘的功能,讨论了实现功能的技术措施,设计了齿轮传动机构,给出了传动机构的三维造型。
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    液晶面板生产线中的车辆调度研究
    吴晖;胡小锋;金烨;鲍劲松;
    2010 (02):  72-74.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2419
    摘要 ( 188 )  
    Array是TFT-LCD制造过程中最关键的工艺,其中央搬送系统性能的优劣直接影响LCD产品的成本。针对Array中央搬送系统的特点,以平均等待搬运时间和"运输成本"最小化为目标,建立了问题的数学模型,并提出了DRWTTC(Dispatching Rule for Waiting Time and Transport Cost)算法对问题进行求解。通过仿真实例,验证了该算法在平均等待时间、3σ搬运时间及搬运效率等搬运系统性能方面优于现有生产线搬运系统广泛运用的FIFS及LWT等策略。
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    面向按订单生产的工作流系统设计与应用
    张云飞;赵杨洋;徐竹田;
    2010 (02):  75-78.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2418
    摘要 ( 320 )  
    针对按订单生产企业中产品种类繁多带来的业务流程多变的问题,从产品的角度出发设计了一套适合多产品环境下工作流系统。采用GBOM技术建立产品信息模型,在此基础上提出了业务流程的规则表达,并建立了业务流程知识库。通过业务流程推理机的匹配算法,建立起产品与业务流程之间的对应关系,完成业务流程的自动建立。本系统被用于某车辆配件制造厂的产品数据管理系统中,应用实践表明该系统极大的提高了工作效率。
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    基于Geomagic Qualify软件的冲压件回弹检测
    邹付群;成思源;李苏洋;杨雪荣;张湘伟;
    2010 (02):  79-81.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2382
    摘要 ( 327 )  
    快速准确获得回弹量是实现冲压件回弹控制的关键因素。针对冲压件的回弹检测,提出了基于Geomagic Qualify的检测方法。利用Geomagic Qualify的强大比较分析功能,对冲压件的点云数据和CAD模型进行3D比较、2D比较和边界比较,分别检测了冲压件的整体、重要截面以及边界的回弹情况,并将检测的结果以图文方式直观显示出来。该研究为冲压件的回弹检测提供了方便、快捷的方法。
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    制造资源配置中的容错处理技术
    吕纪威;顾寄南;
    2010 (02):  82-84+101.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2420
    摘要 ( 242 )  
    容错处理技术是提高网络化制造资源配置系统的可靠性和资源服务可用性的重要途径,介绍制造资源配置中常见的失效形式,分析了容错处理的三个关键技术:失效检测,日志管理和失效恢复。具体设计了三层拓扑结构的失效检测器,提出了满足容错需求的日志管理框架;最后根据失效的不同形式,运用重试配置、替代失效资源服务和重新配置资源三种失效恢复方法进行资源配置的在线容错。
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    曲面等行距三维加工方向选择的理论及实验
    刘璨;李德荣;谭光宇;
    2010 (02):  85-88.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2383
    摘要 ( 317 )  
    为探索曲面等行距加工中的走刀方向优选原则,对凹曲面铣削时的二维几何模型进行数学推导,证明了残留高度对横向曲率半径的偏导数为正数,说明凹曲面的残留高度随横向曲率半径的增大而增大。进而可知横向为凹曲线、直线、凸曲线时的加工精度会依次降低。采用等行距法沿纵横两个不同方向铣削相同的马鞍面时,横向为凹曲线的加工的表面粗糙度比横向为凸曲线低。这一结果对选择曲面加工方向具有重要参考价值,尤其适用于小半径曲面半精加工。
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    H型钢冷却过程的热应力分布规律研究
    赵建琴;
    2010 (02):  89-91.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2384
    摘要 ( 320 )  
    为了研究大规格H型钢产品冷却过程中热应力的分布规律,采用有限元数值分析和现场测试相结合的方法,对空冷过程H型钢产品的温度场变化历程,等效应力变化历程及冷却至矫直温度时,热应力的分布规律进行了研究。结果表明:现有生产工艺条件下,H型钢冷却至矫直温度时,其内部存在着分布极为不均的热应力场,必须对其采取有效地控制冷却措施,改善其热应力场分布,才能达到提高产品质量的目的。
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    改进小波包与RBF网络在轴承诊断中的应用
    刘海波;杨建伟;蔡国强;姚德臣;
    2010 (02):  92-94+109.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2421
    摘要 ( 158 )  
    基于故障轴承的特征提取,提出一种基于小波包与径向基RBF神经网络相结合的故障诊断方法,克服了以往常用诊断方法中的小波BP神经网络网络收敛慢、训练时间长、而且常常陷入局部极小点的缺点。采用小波滤波技术对采集到的滚动轴承振动信号进行滤波处理,利用小波包分解获得滚动轴承振动信号的特征向量作为故障样本对RBF网络进行训练,进行了详细的故障诊断试验研究。实验结果表明训练好的RBF网络能够很好地诊断出轴承故障类型,故本方法在旋转机械故障诊断方面具有良好的应用价值。
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    汽车通过减速带动力学响应分析
    侯臣元;彭为;靳晓雄;张强;
    2010 (02):  95-98.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2406
    摘要 ( 382 )  
    为弥补以往根据经验设计减速带的不足,建立了汽车通过减速带时的振动模型,利用状态空间法对系统的动力学响应进行求解;编制MATLAB程序对系统的加速度响应进行了数值计算,并分析了车速和减速带截面尺寸与最大振动加速度的关系。研究表明,汽车通过减速带时的振动加速度与减速带高度成线性正比关系;随着车速与减速带长度之比的增大,最大振动加速度具有先增大后减小的趋势。
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    基于神经网络的硬岩掘进机截割头反设计方法
    张强;毛君;李守巨;田大丰;
    2010 (02):  99-101.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2385
    摘要 ( 313 )  
    硬岩掘进机优化设计过程中设计变量较多的问题,采用应力分布为设计变量,再通过反问题计算得到截割头来间接对截割头进行参数化;针对评价函数计算量太大的问题,根据试验设计理论安排训练样本,采用神经网络建立设计变量与目标函数间的复杂的响应关系,并且详细研究了径向基函数网络在对评价函数进行预测过程中的应用,建立了一种新的截割头优化设计方法。与传统的优化方法相比,其设计变量数目较少,利用此方法对硬岩掘进机截割头的能耗和效率进行优化,所得截割头破碎性能良好,从而验证了此方法的有效性。
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    农用车车架的结构分析与优化
    赵栋杰;包春江;张利鹏;
    2010 (02):  102-105.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2407
    摘要 ( 277 )  
    建立了以板单元为基础的某型农用车车架有限元模型,并对其进行了静态分析、模态分析和随机振动分析,分析结果与相关试验数据吻合,验证了模型的正确性;在此基础上,进一步建立了车架的参数化有限元模型和优化数学模型,并利用基于遗传算法的优化程序对其进行优化求解,取得了较理想的减重效果。分析结果为车架的改型设计提供了参考。
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    涡轮叶片并行子空间多学科设计优化
    贺谦;李元生;敖良波;温志勋;岳珠峰;
    2010 (02):  106-109.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2402
    摘要 ( 305 )  
    将Kriging近似模型与并行子空间多学科优化方法相结合,对包括气动、传热和结构三个学科的涡轮叶片进行多学科优化设计,并与传统单级多学科优化方法进行对比。结果表明,基于Kriging近似模型的并行子空间多学科优化方法优化结果合理,与单级优化方法相比优化效率明显提高,寻优能力增强,适用于复杂结构的多学科优化设计。
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    电动低速汽车车身结构刚度约束拓扑优化设计
    徐晓瑜;郭永进;
    2010 (02):  110-113.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2408
    摘要 ( 197 )  
    电动低速汽车能满足人们对低速、短途运输的需求,同时具有绿色环保的特点,正越来越引起人们的关注。根据轿车车身刚度和电动低速汽车的特点,确定了电动低速汽车车身刚度参考标准,然后以某电动低速汽车为例,运用拓扑优化设计,结合实心梁—空心管梁等效材料方法,得到车身材料分布初步方案,随后根据该方案和可制造性原则,详细设计了车身结构。分析结果表明,基于刚度优化设计的电动低速汽车车身结构,其刚度和强度更优。
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    论文插图要求
    2010 (02):  113.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2397
    摘要 ( 300 )  
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    低压断路器智能测试调整系统的基本原理
    程武山;许勇;
    2010 (02):  114-117.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2398
    摘要 ( 344 )  
    为实现对低压断路器中脱扣器动作的准确控制,提出应用同心双柔轴螺丝刀(由同心双柔轴机构驱动的螺丝刀)对双金属片螺钉、螺母进行三维定位跟踪,从而实现对螺钉的无扰动调整。求解了螺钉中心运动轨迹,提出了由同心双柔轴螺丝刀和双金属片柔性机构构成的低压断路器测试调整系统的基本工作原理,及其运动学、动力学模型,从而为该系统的智能控制奠定了必要的基础。相关研究成果已获得较好的产业化应用。从而为实现该系统的自动控制奠定了必要的基础。
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    重载货车驱动桥壳有限元分析
    张骄;杨建伟;
    2010 (02):  118-120.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2409
    摘要 ( 308 )  
    随着中国国民经济高速发展,汽车工业已迈入新时代,重型载货车的需求量大大增加,对重型汽车的性能要求越来越高,这使得传统的驱动桥桥壳设计计算方法已经无法满足现代汽车设计的要求。由于驱动桥桥壳是汽车的重要承载件和传动件,是维系车辆运行安全的关键部件,桥壳的性能和疲劳寿命直接影响汽车的有效使用寿命。因此,驱动桥壳应具有足够的强度、刚度和良好的疲劳耐久特性。本论文以某货车的驱动桥壳为研究对象,提出了桥壳几何模型的简化方法,利用PRO/E建模软件建立了桥壳的有限元计算模型,并联合有限元分析软件ANSYS对桥壳进行了强度计算和有限元模拟分析,得出了零件的应力和变形分布,验证了设计的合理性,为汽车驱动桥的强度评价提供了相关数据。
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    基于免疫算法的断开式转向梯形优化设计
    李子朋;石永金;
    2010 (02):  121-122+132.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2410
    摘要 ( 246 )  
    根据空间结构分析推导出独立悬架断开式转向梯形机构的运动学方程,以转向梯形机构中各杆件空间尺寸、空间位置为设计变量,以获得理想的阿克曼转角为目标函数,以车辆对转向系统的要求为约束条件,利用免疫算法对其进行优化。通过比较优化前后的仿真结果可以看出优化后明显好与优化前。
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    悬架参数多目标性能优化
    董军哲;杨建伟;李敏;
    2010 (02):  123-127.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2411
    摘要 ( 317 )  
    以多体动力学理论为基础,利用机械动力学分析软件ADAMS建立某轿车的整车虚拟样机模型。研究悬架系统对乘员舒适性及车辆对道路破坏程度的影响规律。根据行驶平顺性和道路友好性各自评价指标进行了数值计算,分析了行驶车速、悬架弹簧刚度和减振器阻尼对车辆平顺性和道路友好性的影响,最后得到了优化的悬架参数。通过比较优化前后的车辆对道路的动载荷,提出了对车辆悬架设计与使用方面的有益建议。
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    医用呼吸床的人性化创新设计及运动仿真
    闫晓玲;刘载文;许继平;王望龙;
    2010 (02):  128-132.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2412
    摘要 ( 207 )  
    首次提出了一种新型腹部托压机械通气医疗呼吸床系统,创新地运用双曲柄摇杆机构,实现了医疗床与呼吸同步辅助通气功能,结合设计实践,对医疗设备如何更好地体现以人为本的设计理念进行了探讨。为了保证临床实验的安全稳定进行,建立了医用呼吸床的三维模型并进行了机构运动学仿真,结果表明,呼吸床系统运行稳定,辅助通气同步性能较高。
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