机械工程与自动化杂志 省级期刊

机械工程与自动化 2018年第03期杂志 文档列表

机械工程与自动化杂志试验研究

基于摄像头的群体机器人的控制算法研究1-4

摘要：在第一代自组装模块化群体机器人Sambot的设计基础上,采用激光定位和摄像头模块进行信息采集,重新设计出了新一代自组装模块化群体机器人SambotⅡ.详细叙述了SambotⅡ机器人的视觉控制算法,通过相关的摄像头和激光实验验证了该算法的可行性.最后设计了两个SambotⅡ机器人的自主对接实验,展示了实验结果并对结果进行了分析,证明了SambotⅡ机器人整体方案的可行性。

基于改进准静态法的刀盘动应力分析及实测验证5-7

摘要：通过对计算精度、计算效率的综合考量,研究出一种获得全断面岩石掘进机（TBM）盘体动应力的改进准静态法.首先利用ADAMS仿真软件获得TBM工作过程中的刀盘加速度,然后利用有限元仿真软件求出盘面相关危险点的动应力,最后以某工程实际掘进的TBM为例,利用无线测试系统对其应变情况进行测试,将测试值与计算值进行比对,均值和变化范围的误差分别为3.2%和9.8%,最小值和最大值的误差分别为18.8%和14.5%。

蒸汽压缩蒸馏装置共轭传热过程的数值模拟8-10

摘要：蒸汽压缩蒸馏装置（VCD）是国际空间站从尿液废水中回收纯净水的重要装置.首次考虑离心力及微重力环境共同作用下两相流动、相变传热、汽液分离多因素耦合对VCD装置产水效率的影响,采用Fluent多相流混合模型,通过开发自定义函数（UDF）,将相变潜热嵌入能量方程数值模拟了VCD装置共轭换热的相变过程,得到了不同时刻下蒸发器、冷凝器内气液两相体积分布及相变过程的传热特性、流动状态;在此基础上模拟了不同进口流量下该装置的产水率值,得出了产水率随进口流量的变化规律.模拟结果和国外文献提供数据对比,两者相对吻合,从而为蒸汽压缩蒸馏装置的整体设计提供了可靠的参考。

结合数值模拟计算动力舱内的熵产11-12

摘要：为了更好地优化动力舱内的温度分布,保障工程车辆的高效稳定运行,以工程车辆动力舱为研究对象,基于热力学第二定律中的熵的概念建立评价体系,用熵方程检验动力舱内空气流动过程中的熵产,通过CFD数值仿真与熵产模型结合的方式计算动力舱内的熵产.结果表明：动力舱内温差熵产远大于摩擦熵产,在以后的优化过程中应该更多地关注同时减少温差熵产,通过对动力舱内熵产的计算,为今后工程车辆动力舱的优化提供了新的评价标准。

飞轮材料对磁悬浮轴承转子系统动态特性的影响13-15

摘要：为了解磁悬浮轴承转子系统动态特性,进而对其结构进行优化设计,建立了磁悬浮轴承转子系统的动力学模型,假设磁轴承是具有一定刚度的弹簧模型,以7075铝合金材料飞轮为突破口,利用ANSYS Work-bench进行转子系统的模态分析,得到了转子的固有频率和振型;并针对不同飞轮材料对转子系统固有频率的影响规律进行对比研究,得出7075铝合金作为飞轮材料优于其他3种合金材料的结论,为转子系统的结构设计和优化提供了重要参考。

基于激光雷达的地铁隧道侵限检测方法16-18

摘要：针对地铁隧道侵限检测任务,提出了一种基于车载激光雷达的实时在线检测方法.利用主元分析法从隧道点云中分割出铁轨点云,依据铁轨点云建立限界模型,实时获取激光雷达扫描隧道生成的点云,根据设定的算法判断是否存在侵限.上述方法把三维问题映射到一维空间中,大大降低了计算量,为侵限检测的实时性提供了理论基础.利用简单的模型对复杂的空间进行建模,对不同环境下的侵限检测任务都有一定的参考意义。

半主动悬架PID控制与Fuzzy-PID控制对比研究19-21

摘要：选取某车型悬架参数,在MATLAB/Simulink中建立二自由度四分之一车半主动悬架模型.以改善乘坐舒适性和操作稳定性为目标,对半主动悬架分别设计了常规PID控制和Fuzzy-PID控制.以随机路面作为激励进行仿真,仿真结果表明：相比被动悬架,两种控制方案均使悬架性能得到了改善,但Fuzzy-PID控制对悬架性能改善明显优于PID控制。

某大型立式中开蜗壳泵的真机性能试验研究22-24

摘要：经查阅国内外对于大型立式中开泵的试验研究现状及成果,针对自行研制的1000LS-23立式中开蜗壳泵展开了真机性能试验及布置的研究,从而获得水泵的主要参数性能;最后采用MATLAB中的polyval函数将性能参数拟合成曲线,从而对该泵的参数性能进行评判,并得到了具有可读性的性能参数.从试验的结果中得出：该立式中开泵的各项性能参数基本满足设计要求。

点蚀缺陷对直齿圆柱齿轮工作应力影响规律的研究25-26

摘要：齿面点蚀是造成齿轮传动系统噪声和振动的主要原因,建立了含有椭球型点蚀缺陷的直齿圆柱齿轮实体模型,采用有限单元法分析了这类齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲应力,并与无缺陷齿轮进行对比分析.结果表明：在同样的载荷作用下,点蚀坑附近的齿面接触应力与齿根弯曲应力相较于无缺陷轮齿的对应应力会分别增大约130%和30%,且沿齿宽方向应力分布不均匀性显著增大。

稀土金属铸锭自动打磨平台的设计与研究27-29

摘要：为了解决人工进行稀土金属铸锭打磨时铸锭表面粗糙不均匀、产生的大量金属粉尘严重影响工人身体健康等问题,设计了一套稀土金属铸锭自动打磨平台系统.自动打磨平台主要包括行走机构、翻转机构、旋转机构和升降机构等,可以完成稀土金属铸锭的取料、变位、卸料等.利用六轴工业机器人和浮动式气动主轴对铸锭表面进行打磨.利用Creo软件对自动打磨平台的主要运动机构进行了运动学仿真分析,得到了机构的运动位移曲线和负载扭矩曲线,仿真结果验证了各机构运动的准确性,得出了伺服系统所需的输出扭矩.仿真结果为系统的控制程序参数设计提供了参考,并为进一步优化结构设计提供了理论依据。

一种新的大型变桨轴承寿命计算方法30-32

摘要：提出了一种结合工程计算和有限元方法来计算变桨轴承寿命的方法.该方法基于ANSYS建立轴承的全实体有限元模型,将从有限元分析得出的轴承滚道载荷分布代入到轴承的寿命计算公式中计算得出轴承的寿命.以某MW级变桨轴承为例,详细介绍该方法的使用.它可以解决工程算法没有考虑轴承的刚性和有限元模型简化、不能直接计算轴承寿命的缺点,为轴承承载能力的设计计算提供了一种新的理论依据,为解决风力发电机组工程的实际问题提供了有效途径。

频繁起停车辆刹车能量再利用系统研究33-34

摘要：以内燃机为动力的城市公交车频繁刹车与起步,大量惯性能由刹车系统消耗,从而浪费大量油料,并造成环境污染.研究一种能够将公交汽车的惯性能转化为液压蓄能器的压缩能的系统,并将此部分能量用于辅助公交汽车起步,达到节能减排、减少浪费的目的.研究表明：所存储的能量可提供公交车起动最大扭矩29.4%-31.7%的助力效果。

正交并联六维力传感器结构性能及参数优化35-37

摘要：对正交并联六维力传感器进行了静力学分析及结构参数优化.提出了具有部分解耦性的正交并联六维力传感器结构,基于螺旋理论分析了六维外力与测量分支作用反力的映射关系,并针对并联六维力传感器测量分支量程难以确定、结构易扰动等问题,提出一种分支受力稳定、量程较短的多目标优化方法.以卫生陶瓷曲面打磨作业工况为例,确定了正交并联六维力传感器的测量分支量程,验证了该优化方法的可行性。

机械工程与自动化杂志计算机技术应用

基于图像识别的增强现实学习辅助软件设计38-40

摘要：以G25-1型船用单螺杆泵为研究对象,在三维建模的基础上,利用 Unity3d 引擎和 EasyAR 软件开发工具包研究并设计了基于图像识别的移动增强现实学习辅助软件,实现了单螺杆泵的虚拟拆装训练和动态运行演示等功能。

推土机松土器结构改进与有限元分析41-42

摘要：松土器作为悬挂安装在推土机机械尾部的一种工作装置,被广泛使用在各种工况,发挥着重要的作用.对推土机松土机构进行分析和结构改进,并采用三维运动仿真方法对改进后的松土器进行运动学分析和有限元分析,以满足不同工况下的使用要求.分析结果表明：改进的松土器结构受力合理,在松土齿的升降控制方面更加方便,很好地扩大了其有效工作范围和灵活性。

基于有限元的齿条弯曲分析及优化应用43-45

摘要：通过有限元的方法,创建了机械式转向器齿轮、齿条、压块和壳体的有限元模型,根据分析要求简化相关约束,搭建了齿条弯曲的分析模型.通过对有限元分析结果和实验结果的对比来验证分析模型的正确性.最后将这种分析方法运用到新的项目中。

六足机器人爬行腿结构优化设计仿真研究46-48

摘要：为了实现机器人腿部结构最优化设计,研究了腿部结构参数对机器人机体灵活性、轻动性、负载能力的影响,结合指标提出了一种考虑综合性能的优化方案.建立ADAMS六足机器人动力学模型,并特别考虑了减振机构对系统的影响,完成了三足步态下机器人足端受力情况仿真模拟.在此基础上提取机器人躯体活动范围、机体运动能耗以及负载能力指标,并通过三者的量化分析,综合评价了机器人步行腿结构的合理性.最后根据仿真与分析结果,提出了六足爬行机器人腿部结构的优化设计方案。

自变位履带式管道机器人动力学分析及仿真研究49-51

摘要：为缩短管道检测机器人的开发时间,提高产品的质量,对管道机器人进行动力学分析及仿真研究至关重要.基于ADAMS对管道机器人添加运动副、驱动力矩、接触力、摩擦力和重力,进行了管径适应仿真和运动仿真,得到管道机器人虚拟样机在竖直弯管内运动时质心处的位移、速度、加速度以及驱动力矩曲线.对仿真结果进行分析,证明其在弯管内运动平稳可靠,为其后续试验及应用提供了理论基础,也为原理样机的结构设计提供了理论依据。