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电化学加工阴极设计边界调整法

中国机械工程 2004年第2期15卷 106-109页

作者：唐兴伦张之敬宁汝新北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081

针对电化学加工阴极设计这一有势场 Laplace逆问题 ,给出了一种阴极设计方法——阴极边界调整法。该方法在假设阴极边界已知的情况下 ,采用有限元计算获得阳极边界电场分布 ,并求与实际阳极电场分布间的方差和。若此方差和在规定的误差... 详细信息

针对电化学加工阴极设计这一有势场 Laplace逆问题 ,给出了一种阴极设计方法——阴极边界调整法。该方法在假设阴极边界已知的情况下 ,采用有限元计算获得阳极边界电场分布 ,并求与实际阳极电场分布间的方差和。若此方差和在规定的误差范围内 ,则此时对应的假设阴极边界即为所求阴极边界。否则 ,调整阴极边界进行迭代计算 ,直到方差和满足要求为止。计算和实验结果表明 ,阴极边界调整法收敛性较好 ,迭代次数适当 ,能满足设计要求。

关键词：电化学加工阴极设计有限元法阴极边界调整

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永磁直线同步电机纵向端部效应补偿方法

中国电机工程学报 2010年第36期30卷 46-52页

作者：王昊张之敬刘成颖北京理工大学机械与车辆工程学院北京市海淀区100081 清华大学精密仪器系北京市海淀区100084

由于永磁直线同步电机端部磁场分布复杂,因此没有简单、准确分析纵向端部效应的方法,所以很难评价减小端部效应各种措施的优劣。该文采用一种新的非线性磁路模型的方法,通过比较旋转电机和直线电机磁场分布的不同,得出了纵向端部效应本... 详细信息

由于永磁直线同步电机端部磁场分布复杂,因此没有简单、准确分析纵向端部效应的方法,所以很难评价减小端部效应各种措施的优劣。该文采用一种新的非线性磁路模型的方法,通过比较旋转电机和直线电机磁场分布的不同,得出了纵向端部效应本质上是磁场边界使电机内部的磁场分布规律发生畸变。进一步提出"直线电机与旋转电机磁场相似化"方法,获得了简单易行的减小纵向端部效应的措施,并将该措施用于减小整数槽电机、分数槽电机的定位力。分别通过有限元仿真和实验验证了该措施可以将定位力减小80%以上。

关键词：永磁同步直线电机纵向端部效应磁通分布

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微小型正交车铣单齿圆周刃理论切削力研究

中国机械工程 2009年第13期20卷 1527-1532页

作者：周敏张之敬北京理工大学北京100081

以铣刀的一个齿为对象,分析微小型车铣加工工艺中铣刀单齿圆周刃沿进给螺旋线展开形成的次摆线运动轨迹,得出轨迹方程以及在一个切削周期中(即一次啮合过程)单齿圆周刃的切入角、切出角、切削厚度和切削宽度等计算模型,从而分析单齿圆... 详细信息

以铣刀的一个齿为对象,分析微小型车铣加工工艺中铣刀单齿圆周刃沿进给螺旋线展开形成的次摆线运动轨迹,得出轨迹方程以及在一个切削周期中(即一次啮合过程)单齿圆周刃的切入角、切出角、切削厚度和切削宽度等计算模型,从而分析单齿圆周刃切削力情况;以经验切削参数作为已知条件,进行了切削力数值计算,并采用Kistler三向测力仪进行加工中切削力测量,结果证明,以次摆线运动轨迹计算得出的单齿圆周刃切削计算模型更接近切削实验结果。

关键词：正交车铣圆周刃切削力微小型

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永磁直线同步电机定位力分析与实验研究

中国电机工程学报 2010年第15期30卷 58-63页

作者：王昊张之敬刘成颖北京理工大学机械与车辆工程学院北京市海淀区100081 清华大学精密仪器与机械学系北京市海淀区100084

定位力是推力波动的主要组成部分,也是评价永磁直线同步电机性能的重要标志。在建立考虑端部效应的磁路分析模型基础上,采用能量法理论计算定位力,分析了影响定位力波动的关键因素,得出合适的槽型和改变边齿形状可以有效减小定位力。通... 详细信息

定位力是推力波动的主要组成部分,也是评价永磁直线同步电机性能的重要标志。在建立考虑端部效应的磁路分析模型基础上,采用能量法理论计算定位力,分析了影响定位力波动的关键因素,得出合适的槽型和改变边齿形状可以有效减小定位力。通过有限元仿真和实验,证明了理论计算和结论的正确性。

关键词：永磁同步直线电机定位力端部效应

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精密微小型制造理论、技术及其应用

机械工程学报 2007年第1期43卷 49-61页

作者：张之敬金鑫周敏北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081

以中间尺度的微小型构件为目标,以传统制造技术为基础,提出精密微小型制造技术概念和主要内涵。提出并实现了高转速数控精密微小型车铣复合加工技术,研究在微小型车铣复合加工中心上进行微小型零件完整性加工的工艺技术及特性。针对超... 详细信息

以中间尺度的微小型构件为目标,以传统制造技术为基础,提出精密微小型制造技术概念和主要内涵。提出并实现了高转速数控精密微小型车铣复合加工技术,研究在微小型车铣复合加工中心上进行微小型零件完整性加工的工艺技术及特性。针对超薄、异型微小型金属构件的制造,提出大功率高频群脉冲电化学微小型制造方法和工艺。提出并初步研究基于制造特征仿真的相关理论和建模方法,介绍应用实例。提出基于工艺匹配原则的计算机显微检测技术,介绍关键技术研究进展。

关键词：精密微小型制造中间尺度车铣电化学加工完整加工高频群脉冲耦合制造特征显微检测

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基于制造特性的微小型构件表面形貌数值模型

北京理工大学学报 2005年第3期25卷 189-193页

作者：金鑫张之敬北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081

依据微小型构件的结构特点,提取了反映制造特性的表面形貌特征,基于Patir模型,建立了含有波纹度和粗糙度特征参数的表面形貌数值模型.模拟结果与实验验证表明:利用该数值模型生成的模拟表面与期望表面在统计特性上(粗糙度、自相关函数等... 详细信息

依据微小型构件的结构特点,提取了反映制造特性的表面形貌特征,基于Patir模型,建立了含有波纹度和粗糙度特征参数的表面形貌数值模型.模拟结果与实验验证表明:利用该数值模型生成的模拟表面与期望表面在统计特性上(粗糙度、自相关函数等)吻合较好,波纹度参数的补充使模拟表面更接近实际表面,为进一步研究制造特性参数与接触性能之间的相关关系提供了数值模型基础.

关键词：微小型构件表面粗糙度表面波纹度数值模型

基于非线性电感分析的永磁直线同步电机电磁推力特性研究

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中国电机工程学报 2011年第30期31卷 69-76页

作者：刘成颖王昊张之敬沈祥明清华大学精密仪器与机械学系北京市海淀区100084 北京理工大学机械与车辆工程学院北京市海淀区100081

传统的永磁直线同步电机的电磁推力特性分析,一般采用恒定电感的分析模型,忽略了饱和效应和纵向端部效应。为了分析带负载情况下永磁直线同步电机的电磁推力特点,首先提出了一种考虑端部效应和饱和效应的非线性磁路模型。此模型不仅能... 详细信息

传统的永磁直线同步电机的电磁推力特性分析,一般采用恒定电感的分析模型,忽略了饱和效应和纵向端部效应。为了分析带负载情况下永磁直线同步电机的电磁推力特点,首先提出了一种考虑端部效应和饱和效应的非线性磁路模型。此模型不仅能计算稳态电感,还能计算电感的瞬态值。通过分析电感随电流、位置的变化规律以及三相电感不相等的现象,获得了基本的电感矩阵。经过dq变换和推力计算,得到了考虑饱和效应、位置变化和纵向端部效应的电磁推力公式。进一步发现直线电机的推力波动主要来自于饱和效应,并且波动的幅值与电流的2次方成正比。这意味着直线电机的推力特性随着负载的增加而恶化。最后采用齿形设计的方法,有效减小推力波动;采用电流环补偿的方法,使速度波动减小了70%。

关键词：永磁直线同步电机电磁推力特性电感

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宏微结合的12自由度微装配系统精度分析

北京理工大学学报 2011年第1期31卷 15-18页

作者：王强张之敬叶鑫北京理工大学机械与车辆学院北京100081

为了提高分立式宏微结合的12自由度微装配系统的整体位姿运动控制精度,提出误差矢量坐标变换合成法,建立了微装配系统基于刚体假设的误差传递模型,推导了装配零件与装配基体零件的位姿误差计算公式,提出了姿态误差灵敏度分析计算方法,... 详细信息

为了提高分立式宏微结合的12自由度微装配系统的整体位姿运动控制精度,提出误差矢量坐标变换合成法,建立了微装配系统基于刚体假设的误差传递模型,推导了装配零件与装配基体零件的位姿误差计算公式,提出了姿态误差灵敏度分析计算方法,根据分析结果采用微位姿检测装置测量获得了系统补偿向量,使微装配系统整体位姿运动控制精度提高至微米级.

关键词：微装配误差矢量精度分析

基于自适应遗传算法的局部可重配置机床碰撞检验方法

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北京理工大学学报 2010年第4期30卷 400-404页

作者：周敏张之敬金鑫北京理工大学机械与车辆学院北京100081

为研究局部可重配置机床各模块间运动关系并防止模块间可能存在的碰撞干涉现象,针对局部可重配置机床部分模块需要更换或升级的特点,通过分析模块之间碰撞检验的拓扑结构,提取需要进行碰撞检验的模块的顶点坐标,运用构造凸包的方法,采... 详细信息

为研究局部可重配置机床各模块间运动关系并防止模块间可能存在的碰撞干涉现象,针对局部可重配置机床部分模块需要更换或升级的特点,通过分析模块之间碰撞检验的拓扑结构,提取需要进行碰撞检验的模块的顶点坐标,运用构造凸包的方法,采用遗传算法计算凸包之间碰撞干涉情况,并使用自适应遗传算法对计算过程进行优化.结果表明该方法有效地提升了碰撞干涉计算效率和计算速度.

关键词：局部可重配置自适应遗传算法碰撞检验凸包