现代制造工程

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超声振动平面磨削的表面残余应力数值模拟

何玉辉, 周剑杰, 万荣桥, 唐楚, 唐进元

现代制造工程. 2017, (10): 1-7. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.001

摘要 ( 148 )

PDF (3064KB) ( 84 )

应用Deform-3D有限元软件进行具有负前角磨削刃的单颗磨粒磨削加工过程仿真,并设计制造了旋转轴向超声振动平面磨削实验装置进行工艺实验,分别得到45钢在不同磨削工况下的磨削表面残余应力仿真值和实验值,通过对比分析,发现两者的相对误差在2.47%~16.93%之间,从而验证了所建磨削表面残余应力有限元模型的正确性。仿真结果表明:普通磨削和超声磨削在工件表面均产生残余压应力,且轴向残余压应力显著大于磨削方向残余压应力;表面残余压应力随着振幅、磨削深度、磨粒负前角和振动频率的增加而增加,随着砂轮线速度的增加而减小。

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基于压件策略的空气悬架制造中瓶颈缓冲量预测研究

袁春元, 黄泽峰

现代制造工程. 2017, (10): 8-13. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.002

摘要 ( 135 )

PDF (1880KB) ( 83 )

设置瓶颈缓冲对于提高制造系统稳定性和产出效率具有重要意义。针对空气悬架制造过程中的多工件、多工序和多设备并行生产的复杂工况,根据设备故障度和维修度、在制品库存成本、瓶颈停工损失以及异常生产波动因素等,建立了使瓶颈工序停机等件时间最短且成本损失最小的基本瓶颈缓冲量模型,并针对批量加工和压件转运策略造成的工序间歇进行修正。以空气弹簧减震器机械结构关键零件的生产排程为例,验证了该模型能准确预测瓶颈缓冲量。

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汽车轮胎自动装车堆垛算法设计

郭翠平, 魏修亭, 魏振先, 张卫国

现代制造工程. 2017, (10): 14-18. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.003

摘要 ( 137 )

PDF (2042KB) ( 89 )

为实现汽车轮胎装车自动化,设计了轮胎装车系统的轮胎堆垛优化算法。该算法以车厢空间利用率最大化为目标,根据车辆型号和轮胎规格采用有约束的优化方法对轮胎堆放布局进行分析和优化,自动规划出最优的轮胎堆放方式,并设计一种基于MATLAB GUI的可视化界面进行示例验证。

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高温换模夹持装置的设计方案与仿真验证

刘春, 魏亚飞, 张洪瑞

现代制造工程. 2017, (10): 19-23. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.004

摘要 ( 202 )

PDF (2094KB) ( 74 )

提出一种具有三自由度、刚性好、耐高温且安全可靠的用于换模机械手的高温换模夹持装置的设计方案。详述了高温换模夹持装置组成与功能,重点阐述了高温换模夹持装置的夹持机构、伸缩机构和升降机构的设计原理。利用DELMIA软件对设计方案进行运动学仿真,仿真结果表明,该夹持装置可以沿X、Y、Z三个坐标方向运动,实现对高温模具进行夹持、升降和伸缩,能够满足使用需求。

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气控滑翔式水下机器人外形设计与仿真分析

孙旭光, 段运雄, 杨从从, 陈俊峰, 王冰

现代制造工程. 2017, (10): 24-29. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.005

摘要 ( 159 )

PDF (2666KB) ( 143 )

基于FLUENT流体仿真分析软件,重点对气控滑翔式水下机器人外形进行优化设计与仿真分析,以更加高效地辅助水下机器人在流场中的设计研究。首先简单介绍气控滑翔式水下机器人的气控原理,然后在其内部结构大体确定的基础上,对主载体外形和滑翔翼型进行设计与仿真分析,从中选取相对优化的方案。FLUENT软件的仿真对水下机器人优化外形、更好的进行水下实验,以及缩短设计周期等都能提供重要的理论依据。

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一种新的面向多材料增材制造的文件格式

祝小伟, 王从军

现代制造工程. 2017, (10): 30-34. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.006

摘要 ( 148 )

PDF (1828KB) ( 63 )

在增材制造领域,常用的STL文件只包含模型的几何信息,缺少材料信息,不能加工多材料零件。针对此问题,提出了一种新的面向多材料增材制造的文件格式——MMS格式。该文件格式通过向模型的各个空间区域引入材料索引标识区域的材料类型(如基本材料和功能梯度材料等),并添加材料分布函数描述功能梯度材料在空间区域的材料分布状况,实现几何属性和材料属性的同时描述。同时在引入材料属性过程中,为多材料模型加入颜色信息。实例仿真表明,该文件格式可有效描述多材料模型,切片处理获得的二维层面具有材料信息,能够应用于增材制造。

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3D打印牙模与传统石膏牙模的比较研究

张江涛, 胡中伟, 张志斌

现代制造工程. 2017, (10): 35-40. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.007

摘要 ( 212 )

PDF (2539KB) ( 181 )

随着数字化技术在口腔医学上的广泛应用,义齿的数字化制备将成为未来的发展趋势,而在义齿的数字化制备过程中,3D打印牙模必然会替代传统石膏牙模。采用3D打印和印模浇灌石膏两种方法制备标准的圆柱体试样和长方体试样,测量标准试样的力学性能以及表面粗糙度,间接比较3D打印牙模与传统石膏牙模的力学性能以及表面粗糙度,并对3D打印牙模与传统石膏牙模的尺寸精度进行了比较研究。与传统石膏牙模相比,3D打印牙模的硬度较低,但其抗压强度、抗弯强度及表面粗糙度更好。3D打印牙模的尺寸精度与传统石膏牙模的尺寸精度相差不大,但前者的一致性更好。通过与传统石膏牙模的力学性能以及表面粗糙度和尺寸精度的比较研究可知,3D打印牙模的综合性能优于传统石膏牙模,完全可以替代传统石膏牙模用于数字化义齿的制备。

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基于PID控制的电动汽车电机制动ABS研究

刘少波, 陈庆樟

现代制造工程. 2017, (10): 41-46. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.008

摘要 ( 183 )

PDF (2406KB) ( 86 )

为解决电动汽车电机制动时出现抱死的问题,对全桥调制与半桥调制下永磁无刷直流电机制动转矩进行比较,发现全桥调制下电机制动能量回收具有明显优势;分析了全桥调制下电机制动实现防抱死控制基本原理,利用PID控制设计了基于滑移率控制的电动汽车电机制动ABS控制系统。根据全桥调制下电机制动电气模型,在车辆单轮制动动力学模型基础上,建立了基于Matlab/Simulink的电动汽车电机制动模型。在高、中、低3种附着系数路况以及对接情况下进行仿真,仿真结果表明:系统反应迅速,控制精确;通过PID控制器控制,滑移率保持在理想值,系统稳定性强,能够较好地实现ABS功能。

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基于模态叠加法的车体疲劳寿命分析

朱海燕, 邬平波, 池茂儒, 吴兴文, 卢耀辉

现代制造工程. 2017, (10): 47-53. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.009

摘要 ( 187 )

PDF (4963KB) ( 63 )

基于模态应力恢复法,以模态叠加法获得的车体各模态位移响应为输入,得到车体有限元各节点模态应力载荷历程;使用Miner线性累积疲劳损伤理论对车体进行疲劳损伤评估。通过对不同模态的叠加得到对车体疲劳寿命影响较大的模态,结果表明:车体疲劳寿命主要受车体前10阶低频模态影响较大,高频模态对车体疲劳寿命影响较小。单独分析各阶模态对车体疲劳寿命影响,车体第1阶垂弯模态对车体各部位疲劳寿命具有较深的影响。

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四轮独驱电动车主动转向与横摆力矩集成控制

李刚, 赵德阳, 雷永强, 马高峰

现代制造工程. 2017, (10): 54-58. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.010

摘要 ( 137 )

PDF (1730KB) ( 78 )

针对四轮独立驱动电动车主动转向与横摆力矩集成控制问题,基于最优控制理论进行了研究。确定了整车集成控制结构,应用最优控制理论设计了集成控制器,利用四轮独立驱动电动车四轮驱动力矩独立可控的优势,采用规则分配方法设计了驱动力分配器。集成控制器根据实际横摆角速度和期望横摆角速度之差、实际质心侧偏角和期望质心侧偏角之差输出保证汽车稳定行驶所需的附加方向盘转角和附加横摆力矩值,附加方向盘转角直接作用到方向盘上,附加横摆力矩通过驱动力分配器分配实现。选择典型工况,采用驾驶模拟器硬件在环试验台对所研究的控制方法进行实验验证。验证结果表明,主动转向与横摆力矩集成控制提高了汽车行驶稳定性。

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某汽车制造公司生产物流系统仿真与优化

王昀睿

现代制造工程. 2017, (10): 59-62. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.011

摘要 ( 155 )

PDF (2648KB) ( 93 )

生产物流直接影响企业的产出率。针对某汽车公司不能按期交货的问题,通过现场调研和分析,发现生产过程的涂装工序是影响整体效益的关键环节。物料从进入涂装车间开始,依次经过前处理、喷涂、检查、烘干和暂存等5道工序,根据各工序目前作业情况,应用Witness软件建模并仿真,运行结果表明,涂装过程的喷涂是整个物流的瓶颈环节。汽车经常会有多种颜色喷涂,但目前只有一条生产线,从而产生了喷涂等待时间过长、物料往复搬运等问题。针对该问题,决定在现场通过再增加两条喷涂生产线来解决,并建立新的Witness模型。结果显示,生产线运行中的堵塞现象得到明显改善,汽车涂装的平均时间从100min减少到88.5min。将此改善方案应用在企业中,汽车的月产量从1 000台提高到1 250台,为企业创造了良好的经济效益。

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基于MSC.PATRAN/NASTRAN的汽车焊装生产线BASE板有限元建模与分析

张连文, 马国云, 武小明, 张朋涛, 原杰锋, 王玉芳

现代制造工程. 2017, (10): 63-67. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.012

摘要 ( 154 )

PDF (2610KB) ( 79 )

BASE板是汽车焊装生产线上支撑车身和棍床的关键部件。采用Pro/E软件参数化几何建模技术,根据加筋槽钢型号、加筋数量和加筋间隔的不同,建立了多种几何实体模型;考虑车身截荷和棍床载荷的加载方式,用MSC.PATRAN软件建立了有限元实体模型和面模型共384个;用MSC.NASTRAN求解器计算,经对比分析计算结果,在满足挠度小于0.2mm要求的前提下给出加筋优化设计方案。为BASE板的设计提供有参考价值的依据。

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基于望目特性的空气悬架导向机构结构参数优化

王伟, 宋礼, 屈翔, 王丽凤

现代制造工程. 2017, (10): 68-72. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.013

摘要 ( 130 )

PDF (1487KB) ( 46 )

运用ADAMS软件建立了国内某大客车的底盘动力学模型,根据国家标准进行仿真并验证了模型的正确性。以空气悬架导向机构结构参数为试验因素进行正交试验,找出了影响转向特性的主要结构因素。对导向机构结构参数组合进行信噪比分析,得到信噪比最大的导向机构结构参数组合,同时,也验证了空气悬架导向机构的结构参数对整车的转向特性有重要影响。

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基于板梁混合结构力学模型的车身顶盖NVH优化

张宇, 韦正

现代制造工程. 2017, (10): 73-77. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.014

摘要 ( 147 )

PDF (2922KB) ( 85 )

为优化顶盖NVH性能,首先基于板梁混合结构动力学理论,建立顶盖结构动力学模型,得出固有频率计算公式。然后分别研究顶盖加强梁截面宽高比和板梁厚度比变化对动态特性的影响。接着采用结构拓扑优化和模态应变能分析技术,获取某实车顶盖弯曲振动模态敏感结构。最后综合顶盖动态力学理论和实车模态振型特征,提出合理的顶盖NVH性能优化方案,可为车身顶盖结构优化提供理论依据和方案借鉴。

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ZC1蜗杆的模态分析

谢健, 吉卫喜, 宋丽娟, 王煜

现代制造工程. 2017, (10): 78-84. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.015

摘要 ( 131 )

PDF (3318KB) ( 61 )

运用Pro/E和Kisssoft软件对ZC1蜗杆进行三维建模,并导入到ANSYS软件对其进行模态分析。为了研究多因素对ZC1蜗杆固有频率的影响,特分为两个实验组,第一组以约束状态的不同分为自由状态、约束状态和装配体状态,第二组以结构和材料的不同分为蜗杆齿形、轴的结构、蜗杆头数和材料。经过分析得出结论:自由模态不能代替实际工作状态,材料的弹性模量是影响蜗杆固有频率的最大因素。最后通过模态试验验证了装配体模型的正确性,为系统结构振动特性的描述及整机性能的优化提供了依据。

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基于AutoForm车顶盖板拉深成形数值模拟研究

张海波, 孙力伟, 温勃

现代制造工程. 2017, (10): 85-89. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.016

摘要 ( 134 )

PDF (3143KB) ( 109 )

以T80系列汽车车顶盖板为研究对象,分析了汽车顶盖的结构特点和性能要求。应用AutoForm软件对车顶盖板进行了拉深成形的数值模拟分析,预测板料成形过程中减薄、拉裂和起皱等缺陷,选择不同的压边力值来优化板料成形工艺参数。通过模拟后的结果与实际生产的结果进行对比,验证了模拟分析的正确性。应用数值模拟技术对缩短模具开发周期、降低成本、提高制件产品质量具有重要的意义。

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抛雪离心风机叶轮内部流场分析及结构优化

琚立颖, 冯泽, 王鑫阁, 张丽娜, 刘春华, 戈金培

现代制造工程. 2017, (10): 90-95. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.017

摘要 ( 166 )

PDF (2989KB) ( 67 )

为优化抛雪离心风机性能和内部流场结构,对型号为P4-35-01No.03的抛雪离心风机叶轮内部流场结构进行数值模拟计算。首先,在建模软件Creo中建立三维实体模型,将其导入ANSYS软件中,形成流体域,再用Fluent软件进行流体分析。通过改变主要结构参数,观察不同结构参数下离心风机叶轮区的流场特征。叶轮入口直径增大,则离心风机出口处雪流量减小,出口处雪颗粒速度大幅增加;减小叶片起始直径,离心风机出口处雪流量会急剧减小,并且阻碍出口处雪颗粒速度上升;减小叶片出口角,则会改善叶轮区域速度矢量分布不均匀现象;当叶片出口角为20°时,叶轮所有流道内速度分布沿圆周方向完全一致。随着研究的深入,发现了初步设计中的缺陷,研究结果为今后实际抛雪离心风机叶轮的设计生产提供了参考依据。

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柴油机曲轴扭振多体动力学分析与研究

田俊龙, 张翠平, 刘文坤, 王鹏

现代制造工程. 2017, (10): 96-101. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.018

摘要 ( 156 )

PDF (3354KB) ( 121 )

为分析4100QBZL型柴油机曲轴的扭转振动,建立该柴油机曲轴的有限元模型,对曲轴进行模态分析,并在模态分析的基础上获得曲轴的柔性体中性文件,建立曲轴系的刚柔耦合多体动力学模型,通过多组试验测量的缸内压力数据作为驱动力,进行耦合仿真,得到曲轴系各部件运动规律以及曲轴在柔性体模型下的主轴颈、连杆轴颈负荷仿真结果,并对曲轴进行扭振分析,获得发动机在稳定运转时曲轴扭转振动幅值随负荷和转速的关系。结果表明:随发动机转速以及负载的提高,曲轴的扭转振动均存在变大的趋势,且转速对扭振幅值影响更为显著。曲轴系的振动幅值在各工况下满足工程要求。研究结果对提高柴油机的噪声、振动、行驶平顺性(Noise、Vibration、Harshness,NVH)具有参考意义。

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梯度自润滑陶瓷刀具干切削不锈钢的试验研究

于俊飞, 衣明东, 吴光永, 许崇海

现代制造工程. 2017, (10): 102-105. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.019

摘要 ( 149 )

PDF (1375KB) ( 86 )

通过正交试验,研究分析Al₂O₃/(W,Ti)C/CaF₂梯度自润滑陶瓷刀具切削304奥氏体不锈钢(0Cr18Ni9)时切削要素(切削速度、进给量及切削深度)对三向切削力的影响规律;利用正交表进行方差分析及F检验,得到三个影响因素的主次次序和影响显著性;利用指数回归分析建立陶瓷刀具主切削力的经验公式。试验结果表明,在给定的切削参数范围内,存在主切削力小于背向力的情况;F检验结果表明进给量和切削深度对主切削力有显著影响,而切削速度对主切削力的影响不显著;主切削力和背向力均随着进给量和切削深度的增加而升高。

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基于支持向量机的焊缝缺陷类型识别研究

李宁, 卢子广

现代制造工程. 2017, (10): 106-109. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.020

摘要 ( 181 )

PDF (1514KB) ( 106 )

针对焊缝的线形和圆形两种主要缺陷,提出了一种基于支持向量机的焊缝缺陷种类识别算法。首先,对焊缝X射线图像运用模糊C均值聚类、区域填充、均值滤波、边缘检测、大津阈值及谷发现图像预处理算法,获取焊缝缺陷的位置,然后通过逆表面阈值算法将缺陷从焊缝中分割出来;利用基于分段分形纹理分析算法提取焊缝缺陷的特征值;最后将特征值输入到基于支持向量机的焊缝缺陷分类器中,识别出焊缝缺陷种类。试验结果表明,通过对150张焊缝X射线图像进行训练,对80张焊缝X射线图像进行测试,平均正确识别焊缝缺陷种类的准确率达97.5%,满足工业要求。

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节能型内高压水胀成型工艺优化设计

朱秀娟, 罗庚兴

现代制造工程. 2017, (10): 110-114. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.021

摘要 ( 164 )

PDF (1851KB) ( 62 )

对新型不锈钢直通管接头内高压水胀工艺进行优化设计,采用二次补水及增压技术,实现同步补压和模具精确定位,解决因内高压水胀成型工艺复杂、难以快速精确定位,而导致的贴壁不均、成型质量不高和耗能大等瓶颈问题,并进行了节能分析验证。同时制作样机,经运行发现成本明显降低,管件成型质量高,说明方案可行,为各类水胀成形工艺改进提供借鉴。

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基于随机抽样一致性算法的运动标定方法

杨硕, 李素华, 高峰

现代制造工程. 2017, (10): 115-120. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.022

摘要 ( 133 )

PDF (1731KB) ( 78 )

在邦定设备运动标定过程中收集到的对位平台旋转中心的样本数据包含有各种干扰,以至于利用其进行推导时过程复杂、结果精度低且鲁棒性不高。为了解决以上问题,提出一种基于随机抽样一致性算法的简单方法,该方法的构建基于样本数据分布密度模型,该模型进行一定次数的迭代筛选后,其最优解集合可进行精确推导。试验表明,在使用随机选取的10组样本数据的计算中,本方法平均计算时间为697.6s,标定精度在7.2pixel以内,并且有7组数据的结果均满足10 pixel的像素精度要求。整个标定结果达到国外同类型设备的先进水平,能够完全满足设备运行的要求。

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磁流变剪切屈服应力测试仪磁路仿真与分析

阚文浩, 窦金, 田祖织, 陈飞, 吴向凡

现代制造工程. 2017, (10): 121-124. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.023

摘要 ( 137 )

PDF (1671KB) ( 53 )

为探究一种平行圆盘磁流变剪切屈服应力测试仪的磁场特性,结合磁路欧姆定律和安培环路定理介绍该测试仪的磁路组成,并在ANSYS软件中对磁路进行了磁场仿真;然后对该测试仪的磁场均匀性、磁场强度以及测试精度进行了实验分析;仿真结果表明,工作间隙的磁场强度分布基本均匀,且随着励磁电流的增大而增大,当励磁电流为3.0A时,工作区域的磁感应强度可以达到0.9T;实验结果表明,该磁流变剪切屈服应力测试仪能满足磁流变液特性测试的需要。

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变转速液压调速系统转速模糊控制实验研究

陈萌, 谷立臣, 杨彬, 刘永, 田晴晴

现代制造工程. 2017, (10): 125-128. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.024

摘要 ( 128 )

PDF (2114KB) ( 80 )

针对变转速液压调速系统存在非线性、时变及调速精度低等技术问题,提出液压马达转速模糊控制策略。以伺服电动机驱动定量泵为动力源,设计了模糊控制器,实现了基于LabVIEW测控平台的以电动机转速为控制量的马达转速模糊控制策略。在典型工况下,对模糊控制和传统PID控制调速系统的动态响应性能及抗负载干扰能力进行了实验对比分析,结果表明:所提方法比传统PID模糊控制具有更好的鲁棒性,且两种控制方式的动态响应特性相近。

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基于模糊自适应PID控制的横切剪系统研究

罗飞, 雷爽, 雷凯

现代制造工程. 2017, (10): 129-133. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.025

摘要 ( 159 )

PDF (2072KB) ( 77 )

针对工业实际横切剪控制系统的非线性、强耦合和时变性等特点,以模糊自适应PID控制来替代普通PID控制,建立闭环伺服控制系统。通过MATLAB软件对控制理论及控制系统进行仿真以后,利用固高控制器(CPAC)控制系统的运动控制功能库,结合MATLAB模糊控制工具箱,编制基于VC++的运动控制程序,得到在实际应用中稳定性好、控制精度高的横切剪控制系统,能够满足实际生产需求。

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电控自动变速器执行机构振动疲劳试验研究

杨平

现代制造工程. 2017, (10): 134-137. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.026

摘要 ( 121 )

PDF (1919KB) ( 60 )

通过试验场道路载荷谱的采集和室内道路模拟试验,再现了电控自动变速器(AMT)执行机构的实际振动状态并提取了道路模拟激励谱。利用UG三维软件和ADAMS多体动力学仿真软件建立了AMT执行机构刚柔耦合的虚拟振动试验平台。将期望响应信号与虚拟振动试验提取的载荷谱进行对比,并不断调校和修正模型的各参数,得到了具有一定精度的仿真模型。以获取的道路模拟激励谱作为激励源进行振动疲劳仿真试验,由此建立了一套新的AMT执行机构振动疲劳试验方法,为准确高效地评价AMT执行机构的疲劳可靠性提供了一套行之有效的手段和方法。

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面向钢铁工业逆向供应链的废钢铁分类方法研究

汪凯, 夏绪辉, 黄蓉, 王蕾

现代制造工程. 2017, (10): 138-145. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.027

摘要 ( 153 )

PDF (2941KB) ( 68 )

废钢铁合理分类是钢铁工业逆向供应链精细化管理的基础环节。为了实现种类繁多的废钢铁产品的充分利用,结合现有废钢铁循环利用方式,以来源、外观及成分等为分类指标,构建面向钢铁工业逆向供应链的废钢铁分类模型。针对现行的化学成分分类方法无通用性以及化学成分数据量庞大的问题,采用主成分分析法(PCA)对成分数据降维处理,再以层次聚类法获取初始聚类数及初聚类结果,然后结合蚁群聚类算法对初次聚类结果进一步优化,最终得到更为适用的化学成分分类指标。在应用案例中,分析常用的413种废钢铁,以9种化学元素为聚类指标,将废钢铁聚类优化为5大类废铁和7大类废钢,各大类间化学成分含量差异显著。该分类结果可用于解决废钢铁加工企业的仓库布局、废钢铁加工工艺决策以及钢铁生产企业生产配料等问题。

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基于多尺度模糊熵的旋转机械故障诊断研究

李永军, 马立元, 崔心瀚

现代制造工程. 2017, (10): 146-150. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.028

摘要 ( 107 )

PDF (1240KB) ( 48 )

从旋转机械振动信号复杂度分析的角度,展开相关特征熵提取方法的研究,构造出一组能够有效区分不同故障状态振动信号的多尺度模糊熵。考虑到传统故障模式识别方法对于先验知识过度依赖的理论缺陷,将生物识别领域基于变量预测模型的模式识别方法引入到旋转机械故障诊断之中,并在实例中进行了应用,表明该方法的有效性。

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基于弧度步长的列车闸瓦图像分级匹配方法

许万, 王博, 孙国栋, 赵大兴

现代制造工程. 2017, (10): 151-156. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.029

摘要 ( 134 )

PDF (2567KB) ( 74 )

针对货运列车运行故障动态检测系统中闸瓦缺失故障的检测,提出一种基于弧度步长的图像分级匹配方法。截取正常闸瓦图像作为模板,经预处理后计算其轮廓不变矩;在待检图中提取车轮外圆,并于该圆心处新建直角坐标系,取第四象限圆弧,以选定弧度为步长取圆弧上点作为一级遍历限定路径,遍历计算待检图模板窗口的轮廓不变矩,采用归一化相关匹配法对相似性进行度量,然后由一级遍历最大相似值及其坐标计算二级遍历动态区域进行小范围遍历,最终确定闸瓦区域。对比实验结果表明,该算法能有效避免待检图复杂背景对匹配的干扰,保证定位准确的同时极大地提高了检测效率,满足闸瓦缺失故障检测的实时性要求。

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汽车结构轻量化的研究与进展

赵晓东, 穆希辉, 杜峰坡, 郭浩亮, 陈建华

现代制造工程. 2017, (10): 157-162. DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.10.030

摘要 ( 133 )

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汽车结构轻量化作为节能减排的一种有效方法,对于改善能源与环境问题具有重要意义。首先对汽车结构轻量化的主要方法进行了总结,包括尺寸优化、形状优化、拓扑优化和多学科多目标优化;接着介绍了几种常用的优化算法:基因遗传算法、神经网络法和微粒子群算法等;然后分析了结构轻量化设计的主要技术难点;最后对汽车结构轻量化的发展进行了展望。