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机械工程师 2018年第11期杂志 文档列表

螺旋杆桁架式筏架隔振性能研究1-6

摘要：筏架结构对浮筏隔振系统隔振性能具有重要意义，桁架结构因其良好的隔振性能，在筏架结构设计中有着广泛的应用。通过对不同长度杆件进行振动分析，得到了杆件长度对振动传递的影响规律。在此基础上，提出一种螺旋杆桁架结构，并对其进行了振动传递分析和结构优化设计。最后，设计了一种螺旋杆桁架式筏架，并进行振动传递的仿真分析和实验研究。结果表明，螺旋杆桁架式筏架相比于直杆桁架式筏架具有更好的整体隔振性能，直杆桁架式筏架的隔振效果最大为57dB，而螺旋杆桁架式筏架隔振效果最大可以达到74dB。

一种模糊PID控制器的设计与仿真7-9

摘要：提出一种结合模糊控制与PID控制的模糊PID控制器。在模糊PID控制器的设计中，分析了模糊PID控制器的工作原理；确定了模糊论域与隶属度函数；制定了控制规则；分析了模糊PID控制器参数自整定原理。最后采用PID与模糊PID对二阶系统进行了仿真分析。仿真结果表明模糊PID控制器的控制效果与常规PID控制器相比具有超调量小、调整时间短等优点，改善了系统的动态响应性能。

基于ANSYS压电输送振子动态设计与数值分析10-13

摘要：针对物料输送精确定量给料以及振子输送幅值受行波衰减干扰问题，提出了一种在长度方向与宽度方向输送不受限制，输送面振幅均匀的新型郎之万式压电输送振子。利用ANSYS对输送振子的力学性能进行了分析。实验测试表明：压电振子输送面质点纵向振动幅值分布均匀；振子在激振源作用下激发出一阶纵向振动模态时产生横向弯曲振动变形很小。

合金成分和腐蚀因素对制备纳米多孔铜的影响14-15

摘要：采用感应熔炼法制备Zn含量（原子分数，at％）为20％、25％和30％的Zn-Cu合金前驱体，然后通过化学腐蚀去合金化法得到纳米多孔铜材料。研究Zn-Cu合金成分、腐蚀液浓度、腐蚀时间对多孔铜微观结构及形貌的影响。结果表明，30％Zn-Cu合金制备的纳米多孔铜呈连续贯通状且孔的大小和分布比较均匀。腐蚀时间在12h以上，腐蚀速率开始快速增大，孔径尺寸为100—150 nm，24 h后孔的形貌出现方块状并开始逐步粗化。在0．1mol／L盐酸中形成纳米孔直径较小，平均值为120nm，腐蚀液浓度越高纳米孔尺寸越大。

海水环境下金属腐蚀过程数值模拟16-18

摘要：在海洋环境中，大部分金属容易与海水介质发生反应而腐蚀，特别是南海海域有着“高温、高湿、高盐”的特点，金属材料在“三高”环境下的腐蚀尤其严重。研究海洋环境下金属表面的腐蚀过程，对深入了解材料表面腐蚀损伤的形成机理和演化过程，以及进一步定量描述金属材料结构性能的退化失效等，都具有重要的理论和实际意义。该文在分形表面基础上，对海水环境下金属腐蚀过程进行数值模拟，研究不同海水浓度下金属材料腐蚀表面形貌特征及其变化规律，为海洋环境下金属腐蚀规律和腐蚀机理的进一步研究提供思路。

基于ANSYS Workbench双梁小车式起重机主梁结构设计及静态分析19-20

摘要：针对双梁起重机静载状态下强度设计中存在的问题，以跨度25 m、载荷30 t的起重机的箱形主梁为研究主体。利用NX软件进行三维实体建模并无缝导入NANSYS Workbenh中进行分析，对主梁最危险的中部结构进行满载静应力分析，得到该工况下主梁的应变云图、应力云图。发现该起重机支腿与下翼缘板连接处出现较大应力集中，主梁腹板和左右部分筋板并未承受太大应力，对此问题提出优化假设。

基于Fluent的热风焊热熔机构中多出风口风速平衡的结构设计21-23

摘要：针对热风焊热熔机构多焊点并行焊接问题，提出了多出风口并行热熔焊接的方法，设计了热风型腔多出风口结构，并应用Fluent软件对热风型腔出风管长度变化对多出风口风速平衡的影响进行了分析。经过仿真结果表明：当出风管长度小于20 mm时，各出风口平均风速变化较小；当出风管长度在20—80 mm范围内时，随出风管长度变长，各出风口平均风速波动显著增大；当出风管长度在大于80 mm时，随出风管长度增长，各出风口平均风速波动变化趋缓。

功率分流风电齿轮传动系统可靠性分配24-26

摘要：根据风电齿轮传动系统的可靠性分配具有多因素、多层次等特点，采用模糊层次分析法，对功率分流传动结构中的主要零件建立层次分析结构，定量分析计算出各齿轮分配的可靠性指标。由于行星轮传动中有多个行星轮，考虑它们之间的相关性，用copula方法分配行星轮子系统可靠度。在层次分析法分配的基础上，再分配得到单个行星轮的可靠度，体现出功率分流传动结构的复杂性，分配结果更为合理。

纯电动汽车驱动桥模态分析27-29

摘要：针对纯电动汽车驱动桥进行振动噪声研究。通过三维软件建立驱动桥的三维模型，对三维模型进行有限元模态分析，获取驱动桥前6阶固有模态参数。再对纯电动汽车实体驱动桥进行试验模态分析，将两种方法获得的模态参数进行比对，验证了有限元模态分析方法的正确性，再将获得的模态参数与外界激励耦合情况进行研究，为模态分析技术在纯电动汽车领域的应用提供参考。

蔗糖过渡层对离子液体前驱体制备碳基薄膜的影响30-32

摘要：利用离子液体前驱体热解工艺，选取Al2O3作为基体制备了碳基薄膜，对比了含有蔗糖过渡层的碳基薄膜与不含过渡层的碳基薄膜的表面形貌、结构特征，以及摩擦学性能差异，探究了使用蔗糖制备过渡层的可行性，及蔗糖过渡层对离子液体前驱体制备所得碳基薄膜性能的影响。利用X射线光电子能谱（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）对碳基薄膜的结构和表面形貌进行了分析，利用划痕仪对不同薄膜间膜基结合力进行了测试，并对薄膜的摩擦学性能进行了考察。结果表明，蔗糖过渡层可有效提高膜基间的结合力。

超高压天然气压缩机气缸的温度场与热应力分析33-35

摘要：超高压天然气压缩机的工作压力可达35 MPa，气缸是其极为重要的组成部件，也是最容易出现疲劳、裂纹、磨损等失效形式的区域，为了分析气缸的热应力情况，建立了高压气缸在脉动气体及惯性力作用下的数学模型，利用经验公式近似计算出气缸的热边界条件，然后通过ANSYS有限元分析得到气缸的温度变化云图和热应力变化云图，最后根据仿真结果提出了结构优化的建议。

基于激光雷达和SLAM定位的麦克纳姆轮小车研究36-39

摘要：基于激光雷达和定位与地图构建（SLAM，Simultaneous Localization and Mapping）的麦克纳姆轮小车，集SLAM所携带的外部感知环境，并利用提取的信息进行自我定位的功能和激光雷达对目标回波和发射信号的比较处理，实现目标等参数确定的功能。文中基于激光雷达和麦克纳姆轮的定位方式进行展开，重点研究移动机器人里程计的获取解算和使用AMCL（自适应蒙特卡洛定位算法）输出定位坐标，同时进行多次的模拟试验测试，并对试验结果进行分析。试验结果表明，麦克纳姆轮小车实现了机器人的定位与导航和麦克纳姆轮全方位移动的强强联合。

箱形结构的焊接残余应力仿真研究40-42

摘要：箱形结构是可以反映出铁路车辆的转向架典型焊接接头和真实约束度的实验试样。文中制造箱形结构试样并测量盖板对接焊缝周围的焊接残余应力。箱型结构有限元模型的残余应力分析使用的是顺序耦合热应力分析法，具体方法是首先设置整个模型的初始温度为20℃，再令焊缝区域温度升高到1700℃，其余区域的温度仍保持20℃，再让模型冷却到室温20℃，这样可以得到相应的温度场。然后再将得到的温度场作为热应力分析的已知条件，得到箱型结构焊接后的应力应变场，整个计算过程在Abaqus软件中实现。通过对比分析证明了测量得到的纵向残余应力值与通过有限元仿真得到的数值两者相似。

舰船推力轴承润滑特性分析43-46

摘要：针对舰船推力装置，以米歇尔型推力滑动轴承为研究对象，通过理论计算与仿真分析，着重研究载荷和转速对轴承润滑性能的影响，并且通过实验验证油膜温度、压力与油膜厚度的变化趋势与仿真分析的结果比较基本一致，验证了理论模型的准确性。

基于MW0rks的双馈风力发电系统建模与仿真研究47-50

摘要：以双馈风力发电机组为例，采用面向物理对象的建模方法，基于Modelica语言的仿真软件MWorks搭建了双馈风力发电系统的仿真模型，得到发电机功率、发电机转子转速、发电机电磁转矩、风力机转速、发电机输出电压和输出电流等重要参数曲线，为风力发电机的研究提供了模型基础。

附件传动机构磨损现象分析与改进51-53

摘要：某型号发动机附件传动装置在外场使用中常发生因齿轮齿面擦伤、花键磨损导致的发动机滑油光谱铁含量超标问题，文中通过附件传动装置的装配结构、齿轮的强度、材料、润滑形式等多方面进行齿轮齿面擦伤故障具体分析，对齿轮进行300 h工作寿命全负载状态强度校核计算，对装配过程零件受力进行有限元分析，通过制定有效措施降低产品故障率。

自动扶梯梳齿板安全检测装置54-56

摘要：基于ARM系列高速微控制器，研发了一种便携式、易操作、高精度的自动扶梯梳齿板安全保护检测装置。该装置可以模拟异物夹入梳齿板与踏板面之间，使梳齿板向上或向后移动，通过触发梳齿板安全保护装置，使自动扶梯及时停车，从而完成梳齿板安全保护可靠性的测试，并可检测梳齿板的受力大小以及动作位移，以定量评估梳齿板安全保护装置的灵活程度。

螺旋式提升机的设计57-60

摘要：电解铝预焙槽螺旋式阳极提升机是铝工业设备的关键设备，其结构及运动关系较为复杂，多数是特殊定制，设计工作量大。为提高产品设计效率，结合多年设计经验，文中总结了螺旋式提升机的通用设计方法，以便更好地指导该产品的设计生产。