基于RNG紊流模型的立式軸流泵站三維流動數(shù)值模擬及性能預測

成立，劉超，湯方平，等

機械工程設計

基于RNG紊流模型的立式軸流泵站三維流動數(shù)值模擬及性能預測

成立，劉超，湯方平，等

立式軸流泵站具有流量大、揚程低等特點，在農(nóng)田排灌、調(diào)水工程等得到了廣泛應用，目前在建的南水北調(diào)東線工程的泵站大多采用該形式。為深入研究立式軸流泵站內(nèi)部流動和水力性能，采用考慮粗糙度的壁面函數(shù)的RNG紊流模型和SIMPLEC算法，基于多旋轉(zhuǎn)坐標系模型，計算了采用鐘型進水流道和蝸殼出水流道的低揚程立式泵站定常流動。通過計算獲得了泵站整體流場結果，分析了在有轉(zhuǎn)輪條件下進水流道喇叭管內(nèi)斷面軸向流速分布規(guī)律對泵站葉輪安裝高程的影響，給出了參考的葉輪名義高度取值。通過計算預測了泵站水力性能，并與模型試驗結果進行了比較，研究表明設計工況下數(shù)值預測與試驗數(shù)據(jù)值吻合較好。三維數(shù)值分析和試驗結果表明該泵站形式在南水北調(diào)東線工程中有一定的應用前景。

軸流泵站；湍流模型；性能預測；南水北調(diào)工程

來源出版物：機械工程學報, 2009, 45(3): 252-257

入選年份：2012

機床結合部特性的理論解析及應用

趙宏林，丁慶新，曾鳴，等

摘要：對機械結構的結合部特性進行了理論解析，從基本的動力學方程出發(fā)，推導出單平面結合部靜位移與結合部受力之間的關系，進而轉(zhuǎn)換為靜剛度的表達式；并基于一個振動周期中某方向的輸入能量與阻尼消耗的能量相等的概念，推導出單平面結合部阻尼的表達式。將機械結構中的多平面結合部，看成是多個單平面結合部的組合，而將回轉(zhuǎn)結構等效為正多面體。由此，在機床結合部結構形式、受力大小確定的條件下，可以計算出結合部的等效結合剛度和阻尼。為了在機床整機動力學建模中融合結合部的特性，給出剛性結合和柔性結合兩種情況下的協(xié)調(diào)方程。通過對XK712B立式鏜銑床的整機建模和計算，并與試驗結果進行比較，結果表明，綜合靜剛度相對誤差的絕對值小于5%，固有頻率相對誤差的絕對值小于9%。將結合部特性融合到機床整機模型中，可以更精確地預測機床整機的綜合靜動態(tài)特性。

關鍵詞：結合部特性；理論解析；整機建模；綜合靜動態(tài)特性

來源出版物：機械工程學報, 2008, 44(12): 208-214

入選年份：2013

基于應力分布的月球車輪地相互作用地面力學模型

丁亮，高海波，鄧宗全，等

摘要：輪地相互作用地面力學在月球車的設計、性能評價、控制和仿真等方面具有重要作用，是目前基于動力學進行月球車相關研究的瓶頸?；诖耍冕槍υ虑蜍囬_發(fā)的車輪-土壤相互作用測試系統(tǒng)進行試驗，結合試驗數(shù)據(jù)對傳統(tǒng)車輛輪地相互作用正應力和切應力分布模型進行修正，并分析月球車輪刺高度對應力分布的影響，從而提出隨滑轉(zhuǎn)率變化改變沉陷指數(shù)的經(jīng)驗公式，以反映土壤側向流動等引起的滑轉(zhuǎn)沉陷。對應力分布公式積分得到集中力/力矩計算模型，并結合試驗數(shù)據(jù)進行驗證。在載荷為80 N，滑轉(zhuǎn)率從0.05增加到0.6時，模型對于車輪垂直載荷、掛鉤牽引力和驅(qū)動力矩的計算值與試驗數(shù)據(jù)相比，相對誤差不超過10%。模型能夠反映滑轉(zhuǎn)沉陷和輪刺效應，可以有效地用于月球車輪地相互作用力學的計算。

關鍵詞：地面力學；月球車；輪地相互作用；滑轉(zhuǎn)率；輪刺

來源出版物：機械工程學報, 2009, 45(7): 49-55

入選年份：2013

輕合金成形領域科學技術發(fā)展研究

楊合，李落星，王渠東，等

摘要：鋁、鎂、鈦等輕金屬材料，由于具有比強度與比剛度高等特性，在汽車、軌道交通和航空航天等制造領域顯示出越來越廣泛的應用前景。研究與發(fā)展輕合金材料先進成形技術，對實現(xiàn)輕量化零構件高質(zhì)量、低成本、短周期制造，緩解由于交通運輸帶來的能源、環(huán)保壓力以及節(jié)能減排具有重大的意義。輕合金成形技術與科學，已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟、國防建設與科學技術發(fā)展的關鍵學科領域之一，而輕合金高性能精確成形制造是既有挑戰(zhàn)性又充滿機遇的研究與發(fā)展前沿領域。評述輕合金成形技術領域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)展趨勢，分析并提出該領域的研究前沿，給出我國輕合金凝固成形、塑性成形、建模仿真與優(yōu)化的重點發(fā)展方向的展望與建議。

關鍵詞：輕合金；高性能；精確成形；多場耦合；多尺度；全過程建模仿真與優(yōu)化

來源出版物：機械工程學報, 2010, 46(12): 31-42

入選年份：2013

柔性鉸鏈機構設計方法的研究進展

于靖軍，裴旭，畢樹生，等

摘要：柔性機構歷經(jīng)20年的發(fā)展已成為現(xiàn)代機構學一個重要分支，并在精密工程、機器人等領域得到了廣泛應用。雖然涌現(xiàn)了一系列柔性機構設計方法與理論，但柔性機構的設計問題仍面臨著挑戰(zhàn)。主要針對柔性機構在精微領域的應用，從方法和技術的角度全面地概述柔性機構的研究進展。從宏觀上對當前幾種主流的柔性機構分析與及設計方法（包括偽剛體模型法、結構矩陣法、約束設計法、旋量理論拓撲綜合法、模塊法、結構優(yōu)化設計法等）進行總結與比較，按照柔性機構的設計流程詳述柔性機構在單元建模、構型綜合、機構分析以及尺度綜合等方面的國內(nèi)外研究進展，對柔性機構設計理論的發(fā)展進行展望。

關鍵詞：柔性機構；柔性鉸鏈；精密工程；構型綜合；尺度綜合；設計方法

來源出版物：機械工程學報, 2010, 46(13): 2-13

入選年份：2013

結構化表面軟性磨粒流精密光整加工方法及其磨粒流動力學數(shù)值分析

計時鳴，唐波，譚大鵬，等

摘要：提出一種基于軟性磨粒流的模具結構化表面無工具精密光整加工新方法，通過在被加工的結構化表面附近配置約束模塊，使結構化表面成為一條截面幾何形狀可設計的約束流道的內(nèi)壁面，利用液固兩相軟性磨粒流在約束流道內(nèi)的湍流壁面效應實現(xiàn)對約束流道內(nèi)壁面的微力微量切削，從而克服光整加工工具難以接觸結構化表面的困難，完成對結構化表面的無工具化精密光整加工。基于液固兩相流體耦合理論，建立面向結構化表面精密加工的約束流道內(nèi)液固兩相磨粒流動力學模型，利用標準k-ε湍流模型和離散相模型相結合的求解方法，以環(huán)形截面約束流道為研究對象，選擇不同的約束模塊配合參數(shù)，對流道內(nèi)壓力/速度分布及湍流動能進行數(shù)值分析研究，通過該數(shù)值分析方法，可以觀察約束流道進口壓力、入口與出口截面尺寸的相對變化等工藝參數(shù)對湍流形態(tài)的影響，為研究軟性磨粒流湍流形態(tài)調(diào)控的基本規(guī)律和磨粒流特性提供一種理論工具。

關鍵詞：結構化表面；精密光整加工；軟性磨粒流；數(shù)值模擬

來源出版物：機械工程學報, 2010, 46(15): 178-184

入選年份：2013

工程約束優(yōu)化的自適應罰函數(shù)混合離散差分進化算法

車林仙，程志紅

摘要：將離散約束優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為非負整數(shù)約束規(guī)劃問題，開發(fā)求解該問題的離散差分進化算法。該算法采用基于混沌映射的種群初始化、雙版本變異和帶隨機擾動項的取整運算等新策略。針對非線性約束條件，給出懲罰基數(shù)的計算方法和連續(xù)映射基函數(shù)的表達式，在此基礎上設計處理非線性約束的自適應懲罰因子。提出一種刻畫種群多樣性的新測度-種群二次平均基因距離及基于新測度的依概率混沌移民算子。將自適應罰函數(shù)法、依概率混沌移民操作與離散差分進化算法有機融合，構造面向工程約束優(yōu)化的混合離散差分進化算法。對3個離散約束優(yōu)化實例進行驗證，結果表明，混合算法具有良好的魯棒性且優(yōu)于離散粒子群算法。應用混合算法求解斜齒圓柱齒輪傳動優(yōu)化設計問題，結果優(yōu)于遺傳算法及其改進算法、離散粒子群算法，目標函數(shù)值較遺傳算法及其改進算法分別下降41%和10%。

關鍵詞：差分進化算法；離散約束優(yōu)化；自適應罰函數(shù)；基因距離；混沌移民

來源出版物：機械工程學報, 2011, 47(3): 141-151

入選年份：2013

基于改進Hilbert-Huang變換的機械故障診斷

雷亞國

摘要：Hilbert-Huang變換（Hilbert-Huangtransform，HHT）通過經(jīng)驗模式分解（Empirical mode decomposition，EMD）和Hilbert變換能夠自適應地將復雜的非線性、非平穩(wěn)信號刻畫成Hilbert-Huang譜，突顯信號的局部特征，具有良好的時頻聚集能力，因此被廣泛用于機械信號處理與故障診斷。然而，EMD存在的模式混淆問題使其難以獲得準確的本征模式分量（Intrinsic mode function，IMF）。此外，通常只有部分IMF包含故障敏感信息、表征故障特征。因此基于EMID和所有IMF的Hilbert-Huang譜的故障診斷精度有待提高。為此提出一種基于總體平均經(jīng)驗模式分解（Ensemble empirical mode decomposition，EEMD）和敏感IMF的改進HHT。該方法利用EEMD獲取無模式混淆的IMF，通過敏感度評估算法從EEMD所有的IMF中選擇反應故障特征的敏感IMF，從而得到改進的Hilbert-Huang譜以更準確地診斷機械故障。通過仿真試驗以及轉(zhuǎn)子早期碰摩故障診斷的工程實例驗證了改進HHT的有效性。

關鍵詞：總體平均經(jīng)驗模式分解；Hilbert-Huang變換；故障診斷

來源出版物：機械工程學報, 2011, 47(5): 71-77

入選年份：2013

樹脂固化溫度與纖維鋪設方式對C/E復合材料制孔質(zhì)量的影響

王奔，高航，郭東明

摘要：在碳纖維樹脂復合材料制備及加工過程中均較容易產(chǎn)生各種缺陷，并影響構件最終的加工質(zhì)量及使用性能。為研究碳纖維樹脂復合材料制備過程中產(chǎn)生的缺陷對制孔出口質(zhì)量的影響，提出一種通過改變預浸料固化溫度模擬材料制造缺陷的方法，并對不同溫度固化和不同方式鋪設的樣件進行了模擬制孔試驗，分析剩余剛度對材料內(nèi)部缺陷擴展及制孔出口質(zhì)量的影響。結果表明，材料的固化溫度對制孔出口缺陷存在較大的影響，表明材料的制造缺陷將對制孔質(zhì)量產(chǎn)生影響；只有當固化溫度高于140℃時，單纖維層的加工質(zhì)量才較為理想；對于按0°/90°/0°/90°方式鋪設的未加工材料，由于其剩余剛度較大，制孔過程不產(chǎn)生內(nèi)部缺陷擴展的最低固化溫度可為100℃。

關鍵詞：復合材料；碳纖維；樹脂；固化溫度；鉆削；缺陷

來源出版物：機械工程學報, 2011, 47(12): 19-25

入選年份：2013

五次CVC工作輥輥形與板形控制特性

李洪波，張杰，曹建國，等

摘要：連續(xù)變凸度（Continuously variable crown，CVC）軋機是寬帶鋼和超寬帶鋼軋機的主流機型，目前均采用三次CVC輥形，能較好地實現(xiàn)對輥縫二次凸度的連續(xù)調(diào)整，但不具備高次浪形控制能力，且對窄帶鋼凸度控制能力較弱。五次CVC輥形具有高次浪形控制能力，但由于缺乏系統(tǒng)深入的研究，尚未成功地實現(xiàn)工業(yè)應用。在對五次CVC輥形參數(shù)與輥縫凸度之間的關系進行深入分析的基礎上，提出一種五次CVC輥形的設計方法，并對其板形控制特性進行研究，結果表明通過輥形的合理設計，五次CVC輥形能夠有效均衡軋機對寬窄帶鋼的二次凸度控制能力，且四次凸度控制特性符合寬帶鋼軋機尤其是超寬帶鋼軋機的板形控制需求。進一步分析五次CVC輥形與現(xiàn)已開發(fā)的多種變凸度工作輥輥形之間的關系，認為五次CVC輥形能幾乎替代目前常用變凸度工作輥輥形，具有極強的推廣應用價值。

關鍵詞：軋制；連續(xù)變凸度；輥形；凸度；板形控制

來源出版物：機械工程學報, 2012, 48(12): 24-30

入選年份：2013

21世紀的綠色制造——激光制造技術及應用

左鐵釧，陳虹

摘要：隨著激光制造技術的快速發(fā)展，激光技術已經(jīng)在工業(yè)領域得到廣泛的應用。通過介紹激光制造技術在汽車、航空航天、鋼鐵冶金等工業(yè)領域的應用，展示其在低能耗、短流程、綠色環(huán)保等發(fā)展理念方面的先進性和廣泛性。介紹大功率半導體激光器和光纖激光器這兩種代表未來激光制造系統(tǒng)發(fā)展方向的新型激光器，希望能夠改變工業(yè)用激光制造裝備主要依賴進口的現(xiàn)狀，最終形成我國新一代激光制造產(chǎn)業(yè)鏈。

關鍵詞：光學工程；激光制造；激光熔覆；新型激光器

來源出版物：機械工程學報, 2009, 45(10): 106-110

入選年份：2014

熱彈變形對核主泵用流體靜壓型機械密封性能的影響

彭旭東，劉偉，白少先，等

摘要：針對核主泵用流體靜壓型機械密封在高壓和高速條件下，其密封性能易受端面熱彈變形影響的特點，通過建立收斂臺階端面流體靜壓型機械密封的穩(wěn)態(tài)傳熱模型，并考慮流體粘度隨壓力、溫度的變化，建立端面流體膜壓力和密封環(huán)溫度的控制方程，采用有限差分法求解各控制方程，采用有限元法求解密封環(huán)熱、彈變形，對密封進行流、固、熱耦合分析，研究熱彈變形對密封性能的影響；同時改變操作參數(shù)，研究端面溫度、熱彈變形、端面流體膜平衡間隙等隨之產(chǎn)生的變化規(guī)律。結果表明，端面的彈性變形大于熱變形；熱彈變形的綜合影響使端面由外徑向內(nèi)徑形成收斂間隙，導致開啟力、泄漏率和液膜剛度增加；動環(huán)角速度越高，流體溫升越大，端面熱變形越明顯，泄漏率越大；流體注入溫度越低，溫粘效應越顯著；流體注入壓力越高，熱彈變形量越大，密封端面平衡間隙亦越大。

關鍵詞：機械密封；流體靜壓密封；熱彈變形；熱-流-固耦合分析；核主泵

來源出版物：機械工程學報, 2010, 46(23): 146-153

入選年份：2014

風力發(fā)電機狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術的研究與進展

陳雪峰，李繼猛，程航，等

摘要：針對目前迅猛發(fā)展的風電裝備缺乏有效監(jiān)測診斷方法開展綜述，指出其研究現(xiàn)狀和值得研究的問題。綜述風力發(fā)電機的發(fā)展現(xiàn)狀、故障特點和診斷難點，風力發(fā)電機的裝機容量和規(guī)模都在逐年擴大，目前基于振動監(jiān)測的風力發(fā)電機在線診斷系統(tǒng)尚屬空白，其運行維護費用增加以及頻繁事故發(fā)生所造成的巨大損失嚴重影響了風電的經(jīng)濟效益。針對風力發(fā)電機中的主要故障部件，如齒輪箱、發(fā)電機、葉片等，介紹現(xiàn)有狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷方法的研究現(xiàn)狀。結合風力發(fā)電機工作在變轉(zhuǎn)速、不穩(wěn)定載荷等工況下的特點，指出研究重點是需要針對這一新型裝備研究其故障機理和特定的診斷方法，研發(fā)適合于風力發(fā)電機特點的在線狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)。

關鍵詞：風力發(fā)電機；狀態(tài)檢測；故障診斷；齒輪箱；發(fā)電機；葉片

來源出版物：機械工程學報, 2011, 47(9): 45-52

入選年份：2014

基于局域均值分解的機械故障欠定盲源分離方法研究

李志農(nóng)，劉衛(wèi)兵，易小兵

摘要：結合局域均值分解（Local mean decomposition，LMD）和盲源分離各自的特點，提出一種基于局域均值分解的欠定盲源分離方法。該方法利用LMD對觀測信號進行分解，得到一系列的生產(chǎn)函數(shù)分量，將所得到的生產(chǎn)函數(shù)（Production functions，PF）分量和原觀測信號組成新的觀測信號。對構成的新觀測信號進行白化處理和聯(lián)合近似對角化，得到源信號的估計。該方法能有效解決傳統(tǒng)的盲源分離方法要求源信號滿足非高斯、平穩(wěn)和相互獨立的假設，且要求觀測信號數(shù)多于源數(shù)的不足等問題。仿真結果表明，所提出的方法是有效的，在處理非平穩(wěn)信號混合的欠定盲分離方面，比傳統(tǒng)時頻域的盲源分離方法得到了更好的分離效果。將提出的方法應用到滾動軸承的混合故障分離中，試驗結果進一步驗證該方法的有效性。

關鍵詞：局域均值分解；盲源分離；欠定混合；故障診斷

來源出版物：機械工程學報, 2011, 47(7): 97-102

入選年份：2014

高強度鋼板熱沖壓材料性能研究及在車身設計中的應用

馬寧，申國哲，張宗華，等

摘要：對熱成形零部件的材料性能進行拉伸測試及金相試驗研究，板料經(jīng)過熱成形后零部件的屈服強度超過1000 MPa，抗拉強度達到1600 MPa。對熱成形門內(nèi)加強梁進行3點彎曲試驗并同時進行耐沖擊數(shù)值模擬，說明熱成形零部件具有優(yōu)異的承載能力及耐碰撞沖擊性能，適用于車身耐沖擊構件的選材。提出高強度鋼板熱成形零部件用于車身設計的“功能設計”方法。設計熱沖壓零部件用于車身設計的三種方案，并進行整車的側面碰撞數(shù)值仿真結果比較，闡明高強度鋼板熱成形構件對于提高整車耐沖擊性能的作用機理：熱成形零部件用于車身設計時應進行整體骨架布局，形成駕駛員及乘客的超高強度保護倉：避免簡單應用單個高強度熱成形零部件，防止沖擊時侵入車體?？偨Y熱成形零部件用于車身的“功能設計”方法。

關鍵詞：熱成形；3點彎曲；沖擊；數(shù)值模擬；功能設計

來源出版物：機械工程學報, 2011, 47(8): 60-65

入選年份：2014

中國焊接制造領域?qū)W科發(fā)展研究

李曉延，武傳松，李午申

摘要：焊接是現(xiàn)代制造業(yè)中最為重要的材料成形和加工技術之一，焊接制造技術的發(fā)展對我國成為制造強國有著極為重要的意義。對近年我國焊接制造技術中幾個主要領域的最新進展進行總結和分析，提出未來焊接制造領域的發(fā)展策略建議。由于鋼材仍將是未來較長時間占主導地位的基礎結構材料，應加強新一代鋼材焊接冶金理論的研究及高品質(zhì)焊接材料的發(fā)展；我國是世界最大的電子產(chǎn)品制造國，加強無鉛連接材料及無鉛封裝技術的研究是發(fā)展無鉛電子技術的唯一途徑；以激光束、電子束為代表的高能束流焊接技術可大幅提高焊接生產(chǎn)效率，我國應加強其在裝備制造業(yè)中的研究和應用；對焊接熱過程的數(shù)值模擬，可為深入理解焊接過程中的復雜物理現(xiàn)象提供重要的理論依據(jù)和基礎數(shù)據(jù)，近年來我國在焊接熱過程、殘余應力與變形以及焊接冶金等方面的數(shù)值模擬研究方面也取得了顯著進步，應加強應用技術的研究；自動化焊接和智能化焊接是實現(xiàn)高效焊接制造的重要手段，應加強其集成應用技術的研究；我國應加強焊接結構完整性評價技術的研究和應用，這是確保焊接結構可靠服役的重要前提。

關鍵詞：焊接；焊接材料；無鉛焊料；高能束流焊接；數(shù)值模擬；焊接自動化

來源出版物：機械工程學報, 2012, 48(6): 19-31

入選年份：2014

奧氏體不銹鋼應變強化工藝及性能研究

韓豫，陳學東，劉全坤，等

摘要：針對奧氏體不銹鋼延性好但屈服強度低的問題，提出采用應變強化工藝來提高材料屈服強度。分析應變強化工藝中兩個關鍵工藝參數(shù)-應變速度和應變量對材料力學行為的影響，指出應變速度不宜過慢，否則會出現(xiàn)鋸齒形屈服行為，對材料性能造成不利影響。經(jīng)應變強化后的奧氏體不銹鋼在顯著提高強度的同時，仍能保持較好的韌性。通過金相組織分析、馬氏體體積分數(shù)測定等結果表明，將應變量控制在10%以下，強化后奧氏體組織僅發(fā)生少量的α′馬氏體相變，對材料的力學性能影響不大，且材料的微觀組織也沒有明顯變化。研究結果表明，采用應變強化技術在大幅提高奧氏體不銹鋼屈服強度的同時，對材料的其他力學性能均不造成大的影響，從而為壓力容器的安全運行提供有力保證，可實現(xiàn)壓力容器的輕型化設計，經(jīng)濟和社會效益顯著，應用前景廣闊。

關鍵詞：應變強化；奧氏體不銹鋼；強度；韌性；鋸齒形屈服；形變馬氏體

來源出版物：機械工程學報, 2012, 48(2): 87-92

入選年份：2014

數(shù)控機床幾何誤差與熱誤差綜合建模及其實時補償

王維，楊建國，姚曉棟，等

摘要：為提高數(shù)控機床的精度，提出一種數(shù)控機床的幾何與熱的復合誤差綜合建模方法。通過分析機床在不同溫度狀態(tài)下的誤差數(shù)據(jù)，得到機床誤差分布規(guī)律；根據(jù)幾何誤差和熱誤差的不同特性進行誤差分離，采用多項式擬合與線性擬合方法建立機床幾何誤差與熱誤差的綜合數(shù)學模型；利用數(shù)控（Computer numerical control，CNC）系統(tǒng)的外部機床坐標系偏置功能，應用自行研發(fā)的綜合誤差實時補償系統(tǒng)進行誤差在線實時補償。該誤差補償方法綜合考慮機床幾何誤差及其在機床不同溫度下的變化，全面分析整個溫升過程直至熱穩(wěn)態(tài)的誤差及其變化規(guī)律。經(jīng)檢測認證表明，應用該誤差補償方法及其實時補償系統(tǒng)可使機床在常溫下的定位誤差由44.1 μm降低到3.6 μm，補償91.8%；溫升之后的定位誤差由26.0 μm降低到5.1 μm，補償80.4%，大幅度提高機床的精度。

關鍵詞：幾何誤差；熱誤差；綜合誤差補償系統(tǒng)；誤差實時補償

來源出版物：機械工程學報, 2012, 48(7): 165-170，179

入選年份：2014

再制造成形技術發(fā)展及展望

徐濱士，董世運，朱勝，等

摘要：再制造作為國家新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，高度契合了國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的戰(zhàn)略，得到政府和企業(yè)的高度重視。再制造成形技術能夠恢復廢舊零部件尺寸、恢復甚至提升其服役性能，是再制造工程的核心。綜述再制造成形技術的國內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀，比較分析國內(nèi)外再制造成形技術和再制造成形質(zhì)量控制標準的差異，并重點從“尺寸恢復法”再制造成形技術、“尺寸恢復與機械加工”融合的再制造成形技術和再制造成形質(zhì)量控制與評價方法三方面，詳細闡述我國再制造成形技術的最新成果。在此基礎上，提出我國再制造成形技術的發(fā)展趨勢和發(fā)展策略建議。

關鍵詞：循環(huán)經(jīng)濟；再制造成形技術；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

來源出版物：機械工程學報, 2012, 48(15): 96-105

入選年份：2014

基于第二代小波的復合故障診斷方法研究

崔玲麗，高立新，殷海晨，等

摘要：針對轉(zhuǎn)子不平衡故障和滾動軸承微弱損傷性故障的復合故障診斷問題，提出基于第二代小波的故障診斷方法，進行了復合故障的耦合特征分離和軸承損傷性故障早期微弱信號的特征提取研究。該方法首先應用第二代小波分解與重構原始信號進行信號分解與重構；然后針對分解與重構出的高頻共振調(diào)制信號進行基于經(jīng)驗模式分解（empirical mode decomposition，EMD）的解調(diào)分析，以準確提取調(diào)制故障特征；最后針對低頻段信號進行頻譜分析提取低頻非調(diào)制故障特征。仿真信號、實驗信號及工程實例信號的研究結果表明，該方法能夠提取軸承損傷性故障的早期特征。

關鍵詞：復合故障；第二代小波；經(jīng)驗模式分解；包絡解調(diào)

來源出版物：中國機械工程, 2009, 20(4): 442-446

入選年份：2014

基于改進遺傳算法的產(chǎn)品拆卸序列規(guī)劃

吳昊，左洪福

摘要：為了能以較高的效率求解出產(chǎn)品拆卸序列的方案，首先，根據(jù)拆卸特點構建了產(chǎn)品拆卸混合圖模型，該模型描述了零部件之間的連接關系和優(yōu)先關系。然后，通過推理的方法生成產(chǎn)品所有可行的拆卸序列。在有了可行解的基礎上建立目標函數(shù)，并利用基于二叉樹的遺傳算法對拆卸序列進行優(yōu)化。最后，通過一個實例驗證了該方法的可行性及優(yōu)化算法的有效性。

關鍵詞：拆卸序列規(guī)劃；拆卸混合圖；連接矩陣；優(yōu)先矩陣；二叉樹算法；遺傳算法

來源出版物：中國機械工程, 2009, 20(6): 699-703

入選年份：2014

電火花線切割溫度場有限元分析及參數(shù)驗證

劉志東，程國柱，李建軍

摘要：建立了電火花線切割脈沖放電模型，利用有限元法分析了單脈沖放電的溫度場分布。計算出該條件下工件及電極絲放電凹坑幾何特征，與實際切割條件下的表面粗糙度、電極相對損耗比、切割速度等工藝指標進行了對比，并根據(jù)電火花線切割的加工特點進行了修正，研究了電火花線切割的蝕除規(guī)律。結果表明：模擬的單脈沖放電凹坑幾何特征經(jīng)修正后可以近似表征實際連續(xù)切割時的表面粗糙度；實際切割中放電點在電極絲上的通道轉(zhuǎn)移是導致電極絲相對損耗較低的主要原因；考慮到實際切割相關因素，對理論切割速度進行修正后，其值與實際值是吻合的。

關鍵詞：電火花線切割；有限元；溫度場；蝕除機理；工藝指標

來源出版物：中國機械工程, 2010, 21(1): 38-42

入選年份：2014

全程S曲線加減速控制的自適應分段NURBS曲線插補算法

潘海鴻，楊微，陳琳，等

摘要：為滿足現(xiàn)代數(shù)控加工的高速度、高精度要求，提出基于7段式S曲線加減速全程規(guī)劃的NURBS曲線自適應分段插補算法。該算法根據(jù)NURBS曲線幾何形狀將其自適應分段，并計算曲線段各項參數(shù)值、對應S曲線加減速規(guī)劃（速度規(guī)劃為17種類型）中加減速類型和自適應調(diào)整速度曲線加減速時間。在固定插補周期下，與單獨自適應算法、5段式S曲線加減速控制方法的仿真結果相比，在滿足加速度與加加速度限制條件，且最大弦高誤差不超過0.5 μm時，該算法插補精度高于單獨自適應算法，與5段式S曲線加減速控制方法近似，且其全程平均進給速度比5段式S曲線加減速控制方法平均進給速度提高21.7%，達到594 mm/s。

關鍵詞：自適應；分段插補；S曲線加減速控制；NURBS曲線

來源出版物：中國機械工程, 2010, 21(2): 190-195

入選年份：2014

主成分分析法與核主成分分析法在機械噪聲數(shù)據(jù)降維中的應用比較

梁勝杰，張志華，崔立林

摘要：依據(jù)線性降維與非線性降維的分類原則，分別選擇主成分分析法和核主成分分析法對某雙層圓柱殼體在不同工況下的機械噪聲數(shù)據(jù)進行降維；然后使用神經(jīng)網(wǎng)絡和支持向量機兩種方法分別計算噪聲數(shù)據(jù)在降維前后的正確識別率，以比較不同降維方法的降維效果，從而確定適合于某雙層圓柱殼體機械噪聲數(shù)據(jù)的降維方法。

關鍵詞：主成分分析法；核主成分分析法；核函數(shù)；神經(jīng)網(wǎng)絡；支持向量機；機械噪聲；降維

來源出版物：中國機械工程, 2011, 22(1): 80-83

入選年份：2014

雙離合器自動變速器換擋規(guī)律及其仿真評價

何寧，趙治國，李瑜婷

摘要：針對某裝備六擋雙離合器自動變速器（dual clutch automatic transmission，DCT）車輛，對DCT變速器不同的換擋規(guī)律進行了探討計算，建立了考慮DCT變速器動態(tài)特性的傳動系統(tǒng)及整車模型，通過離線仿真比較分析了換擋規(guī)律對DCT樣車性能（包括百公里加速時間和百公里油耗）的影響，并基于dSPACE硬件在環(huán)仿真試驗對DCT的換擋特性進行了初步驗證和參數(shù)標定優(yōu)化工作。

關鍵詞：雙離合器式自動變速器；換擋規(guī)律；經(jīng)濟型及動力性；硬件在環(huán)仿真

來源出版物：中國機械工程, 2011, 22(3): 367-373

入選年份：2014

混聯(lián)式混合動力客車全局優(yōu)化控制策略研究

林歆悠，孫冬野，秦大同，等

摘要：為提高一款新型混聯(lián)式混合動力客車的整車燃油經(jīng)濟性，制定了能量管理控制策略，以電池功率為控制變量，電池荷電狀態(tài)（soc）為狀態(tài)變量，為合理均衡使用電池功率，把每階段時間內(nèi)使用的電池功率等效為相應的燃油消耗量，并把每階段電池的等效燃油消耗量和發(fā)動機燃油消耗量的總和作為目標函數(shù)，采用離散動態(tài)規(guī)劃算法進行優(yōu)化，基于MATLAB/Simulink仿真平臺建立整車數(shù)值模型，在典型城市循環(huán)工況下對所建立的基于動態(tài)規(guī)劃的功率均衡全局優(yōu)化控制策略進行仿真驗證。結果表明：其燃油經(jīng)濟性與采用瞬時優(yōu)化控制策略相比提高了6%左右，與原型傳統(tǒng)客車相比提高了35%。

關鍵詞：客車；混合動力傳動；控制策略；動態(tài)規(guī)劃

來源出版物：中國機械工程, 2011, 22(18): 2259-2263

入選年份：2014

淺析BigDog四足機器人

丁良宏，王潤孝，馮華山，等

摘要：根據(jù)BigDog四足機器人目前已經(jīng)公開的技術資料，對BigDog機器人的整體概況和主要核心技術點進行了分析。機械系統(tǒng)重點分析了BigDog的結構特性和運動特性，以及由此產(chǎn)生的高功率密度問題；通過剖析BigDog液壓驅(qū)動系統(tǒng)基本構成，發(fā)現(xiàn)結構仿生的缺陷限制了BigDog機動性能的進一步提升。研究表明，復雜地形條件下BigDog的運動控制首先取決于姿態(tài)的檢測和地形的感知，姿態(tài)安全是BigDog實現(xiàn)持續(xù)縱向運動的前提條件。基本行走控制算法研究表明，液壓系統(tǒng)的輸出特性，能良好地滿足BigDog的動力需求；通過幾種典型的運動狀態(tài)分析，對BigDog的控制實現(xiàn)過程進行了詮釋。因非結構化環(huán)境移動機器人的智能性主要取決于導航系統(tǒng)的設計，故重點分析了BigDog的導航系統(tǒng)，特別是全自主導航部分。最后結合課題組四足機器人的研究經(jīng)歷，對四足機器人的研發(fā)提出了一些建議。

關鍵詞：BigDog四足機器人；液壓執(zhí)行器；仿生學；運動控制；導航；LittleDog

來源出版物：中國機械工程, 2012, 23(5): 505-514

入選年份：2014

DCT車輛起步及換擋過程雙離合器H∞魯棒控制

趙治國，仇江海

摘要：根據(jù)自主研發(fā)的雙離合器自動變速器（DCT）結構和工作原理，建立了DCT車輛起步及換擋過程動力學模型?？紤]起步及換擋過程中發(fā)動機扭矩波動及油門踏板抖動等不確定性因素，基于Ric-cati不等式和線性矩陣不等式設計了H∞魯棒控制器，分析了沖擊度和滑摩功兩項離合器接合性能指標，探討了離合器最優(yōu)傳遞扭矩的求解問題，并與線性二次型最優(yōu)控制策略進行了仿真對比分析，結果表明：H∞魯棒控制可以較好地解決DCT車輛起步與換擋過程離合器壓力控制問題，并能顯著地改善離合器控制的魯棒性能。

關鍵詞：雙離合器自動變速器；起步與換擋動力學；離合器壓力；H∞魯棒控制

來源出版物：中國機械工程, 2012, 23(6): 745-751

入選年份：2014

基于改進灰色神經(jīng)網(wǎng)絡的液壓泵壽命預測

何慶飛，陳桂明，陳小虎，等

摘要：改進了GM（1, 1）模型，提高了其精度和適應范圍；將改進的GM（1, 1）模型與神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型相結合來構建灰色神經(jīng)網(wǎng)絡組合預測模型；提出了基于支持向量機的液壓泵壽命特征啟發(fā)式搜索策略，以液壓泵壽命特征參數(shù)特征集的交叉驗證錯誤率為評價指標，從液壓泵的特征參數(shù)（振動、壓力、流量、溫度、油液信息等）中選取壽命特征因子；運用小波閾值降噪法進行降噪處理，提取典型的小波包能量特征作為模型的輸入。以齒輪泵為例，將改進的灰色神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型與原始GM（1, 1）模型和改進GM（1, 1）模型比較可知，灰色神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型預測精度最高，達到98.42%。

關鍵詞：液壓泵；壽命預測；GM（1, 1）模型；神經(jīng)網(wǎng)絡；支持向量機

來源出版物：中國機械工程, 2013, 24(4): 500-506

入選年份：2014

軸流式磁懸浮血泵流場數(shù)值模擬及溶血預測

吳華春，龔高，王子彥，等

摘要：血泵流體動力分析是研發(fā)先進人工心臟泵的前提，血泵葉輪旋轉(zhuǎn)時會對血細胞造成不同程度的機械損傷，從而導致溶血和血栓，嚴重時甚至危及患者生命。以設計的一種軸流式磁懸浮血泵為例，結合計算流體力學和結構優(yōu)化設計，采用κ-ε模型、動網(wǎng)格技術和用戶自定義函數(shù)技術，在軸流式磁懸浮血泵內(nèi)部三維流場數(shù)值模擬的基礎上，分析軸流式磁懸浮血泵流道的剪應力分布，探索血液流量與葉輪轉(zhuǎn)速的關系，利用粒子追蹤法獲取血液細胞流動軌跡，建立一種軸流式磁懸浮血泵的溶血數(shù)學模型，闡述軸流式磁懸浮血泵溶血性能預測的方法和機理。研究結果可為軸流式磁懸浮血泵的結構設計和降低溶血提供重要依據(jù)。

關鍵詞：磁懸??；血泵；軸流式；數(shù)值模擬；溶血預測

來源出版物：中國機械工程, 2013, 24(3): 399-403

入選年份：2014