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基于电参数的GH4099短电弧铣削加工工艺研究

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制造技术与机床 2024年第5期 101-106页

作者：张化平仇未星周建平王翔唐小强周建桂兰州石化职业技术大学机械工程学院甘肃兰州730060 新疆大学机械工程学院新疆乌鲁木齐830047

短电弧铣削加工作为一种新的放电加工技术,本质上是一种热加工,其对镍基高温合金的加工具有很大优势。为探究短电弧铣削加工GH4099最优电参数工艺组合,创造性建立了GH4099短电弧铣削加工放电凹坑数值模拟模型,研究了电压、频率和占空比... 详细信息

短电弧铣削加工作为一种新的放电加工技术,本质上是一种热加工,其对镍基高温合金的加工具有很大优势。为探究短电弧铣削加工GH4099最优电参数工艺组合,创造性建立了GH4099短电弧铣削加工放电凹坑数值模拟模型,研究了电压、频率和占空比对放电凹坑形貌的影响规律,得出GH4099加工的最优电参数:30 V、1 kHz、60%,并通过设计实验,验证该参数加工下的工件材料去除率以及表面质量。这不仅可以实现GH4099材料的高效加工,而且能促进短电弧热加工理论的完善。

关键词：短电弧铣削加工热加工镍基高温合金放电凹坑

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内啮合同曲率圆柱密封面泄漏评估方法

液压与气动 2024年第5期48卷 137-144页

作者：李美求彭佶李龙飞魏超李银银长江大学机械工程学院湖北荆州434020

针对高压介质的金属密封问题,利用有限元分析方法得到圆柱面分析模型,以密封面接触应力、理论接触面积为输入参数,得到不同过盈量下密封面的真实接触面积,结合修正后的微观泄漏计算模型,研究不同曲率圆柱密封面泄漏规律。研究表明:随着... 详细信息

针对高压介质的金属密封问题,利用有限元分析方法得到圆柱面分析模型,以密封面接触应力、理论接触面积为输入参数,得到不同过盈量下密封面的真实接触面积,结合修正后的微观泄漏计算模型,研究不同曲率圆柱密封面泄漏规律。研究表明:随着圆环过盈量增加到0.04 mm,密封面产生稳定接触,泄漏量不再随着过盈量而发生变化,密封性能满足最小密封比压要求。该预测方法以密封面平均接触压力为唯一变量,可以对不同啮合方式的任意尺寸圆柱密封面泄漏量进行预测,计算泄漏率与实验数据,验证了模型的准确性,对金属高压密封设计和评估具有重要意义。

关键词：最小密封比压分形理论泄漏模型曲率圆柱密封面

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基于电磁多次耦合的盘式磁力耦合器转矩分析

机械设计与研究 2024年第4期40卷 146-152页

作者：杨超君王剑杭天戚玉堂汪奥江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

针对提高盘式磁力耦合器电磁转矩计算精度的问题,引入了多次电磁耦合的等效磁路法,运用安培定律考虑感应电流产生的感应磁场对原磁场的影响,电磁耦合后的磁场产生新的感应电流,新的感应电流又会影响气隙磁场,以此不断循环进行电磁多次... 详细信息

针对提高盘式磁力耦合器电磁转矩计算精度的问题,引入了多次电磁耦合的等效磁路法,运用安培定律考虑感应电流产生的感应磁场对原磁场的影响,电磁耦合后的磁场产生新的感应电流,新的感应电流又会影响气隙磁场,以此不断循环进行电磁多次耦合直至耦合后的气隙磁通达到精度要求,考虑到三维端部效应,引入Russell-Norsworthy系数对电磁转矩进行修正,最后得到电磁转矩表达式,并将未耦合和多次耦合后电磁转矩的值进行对比;然后通过有限元模拟软件得到磁力耦合器的电磁转矩和机械特性曲线;最后,搭建传动试验平台对电磁转矩进行测量,所得试验结果与理论计算结果、仿真结果较为一致,表明所提出的电磁转矩分析模型的正确性,为进一步研究实心盘式磁力耦合器的传动特性提供参考。

关键词：盘式磁力耦合器电磁转矩电磁多次耦合等效磁路法感应磁通

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尾鳍驱动仿生机器鱼的CPG控制

机械设计与制造 2024年第1期395卷 231-235,241页

作者：王洋陈坤袁亮新疆大学机械工程学院新疆乌鲁木齐830047

随着人们对海洋资源关注度的增加,对仿生机器鱼的游动性能提出更高要求,为了使机器鱼游动更贴近真实鱼的游动效果,根据Light Hill的大摆幅细长体理论的鱼体波曲线对水下仿生机器鱼的游动模式进行了研究,并采用HOPF神经元振荡器模型建立... 详细信息

随着人们对海洋资源关注度的增加,对仿生机器鱼的游动性能提出更高要求,为了使机器鱼游动更贴近真实鱼的游动效果,根据Light Hill的大摆幅细长体理论的鱼体波曲线对水下仿生机器鱼的游动模式进行了研究,并采用HOPF神经元振荡器模型建立非线性振荡器模型,运用最近相邻耦合关系构建了CPG控制网络拓扑图,建立了CPG控制模型,通过调节CPG控制参数实现了机器鱼多运动模态的控制与切换。针对鲹科仿生机器鱼的游动方式进行SolidWorks三维建模,在ADAMS中进行运动仿真,并搭建实体样机。实验结果表明,采用基于HOPF的链式耦合中枢模式发生器对舵机的驱动进行控制,机器鱼尾鳍的摆动具有很好的运动柔顺性,易于实现运动模态平滑切换,游动更加灵活。这为机器鱼在海洋执行更复杂任务的研究打下了坚实基础。

关键词：多关节机器鱼 CPG HOPF振荡器游动方式多模态游动虚拟样机

立轴冲击式破碎机转子结构对产砂率的影响及其优化研究

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矿业研究与开发 2024年第9期44卷 212-218页

作者：吴灿辉赵丽梅李松孙可贵州大学机械工程学院贵州贵阳550025

为了提高立轴冲击式破碎机的产砂率,同时尽量降低破碎机的能耗,提出了以产砂率和转子功率为目标的转子结构优化方法。首先,建立了重复冲击作用下物料颗粒的累积损伤模型,在此基础上构建了适用于立轴冲击式破碎机破碎系统的数值计算模型... 详细信息

为了提高立轴冲击式破碎机的产砂率,同时尽量降低破碎机的能耗,提出了以产砂率和转子功率为目标的转子结构优化方法。首先,建立了重复冲击作用下物料颗粒的累积损伤模型,在此基础上构建了适用于立轴冲击式破碎机破碎系统的数值计算模型,分析了物料颗料在破碎机中的破碎规律,并通过破碎试验验证了数值模型的可靠性;然后,采用正交设计分析和极差分析法揭示了转子结构参数对产砂率和转子功率的影响规律,并建立了产砂率和转子功率与转子结构参数的数学模型;最后,利用该数学模型对转子结构参数进行优化。研究结果表明:当转子直径为836 mm、分料锥倾角为38.9°、导料板安装角度为22.5°时,产砂率为47.2%,转子功率为82.5 kW,立轴冲击式破碎机的产砂率和转子功率在转子结构优化后得到了有效改善。研究结果为立轴冲击式破碎机转子结构的改进设计提供了理论依据。

关键词：产砂率转子功率累积损伤模型正交试验多目标优化转子结构

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基于电磁多次耦合的盘式磁力耦合器转矩分析

机械设计与研究 2024年第3期40卷 163-169页

作者：杨超君王剑杭天戚玉堂汪奥江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

关键词：盘式磁力耦合器电磁转矩电磁多次耦合等效磁路法感应磁通

低周疲劳的结构应变法在铁路货车上的工程应用

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焊接学报 2024年第2期45卷 113-120,I0009,I0010页

作者：邵文东赵尚超李强裴宪军马巧艳李向伟北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 中车齐齐哈尔车辆有限公司齐齐哈尔161002 东南大学机械工程学院南京211189

为了开展铁路货车车体焊接结构的低周疲劳寿命预测,详细推导了理想弹塑性结构应变计算理论,基于计算理论进行了程序设计,并通过焊接接头试验进行了验证.进一步开展了平面应变焊接接头模型的仿真计算结果和结构应变法计算结果的对比,探... 详细信息

为了开展铁路货车车体焊接结构的低周疲劳寿命预测,详细推导了理想弹塑性结构应变计算理论,基于计算理论进行了程序设计,并通过焊接接头试验进行了验证.进一步开展了平面应变焊接接头模型的仿真计算结果和结构应变法计算结果的对比,探讨结构应变法的使用条件.最后,将虚拟台架与结构应力变结合开展了快捷货车的低周疲劳寿命分析的工程应用.结果表明:提出的低周疲劳的结构应变方法及其计算程序,当结构应力与屈服强度的差值在150 MPa以内时,理想弹塑性结构应变计算结果与实际结果一致,能够解决铁路货车低周疲劳寿命预测问题;当结构应力与屈服强度差值超过150 MPa后,随着结构应力的增加,误差也增加.该文的研究为低周疲劳的结构应变法工程推广应用提供了良好的技术支撑.

关键词：铁路货车低周疲劳结构应变法虚拟试验台

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基于风险场和多项式的智能车换道轨迹规划

南京信息工程大学学报 2024年

作者：安政吉范小宁太原科技大学机械工程学院

针对智能车在高速路换道场景中的安全性及舒适性问题，提出一种基于安全势场和多项式换道模型的轨迹规划方法。首先，将车辆的运动在Frenet坐标系中解耦为横向与纵向两个维度，采用五次多项式与四次多项式分别生成车辆的横向d-t轨迹簇... 详细信息

针对智能车在高速路换道场景中的安全性及舒适性问题，提出一种基于安全势场和多项式换道模型的轨迹规划方法。首先，将车辆的运动在Frenet坐标系中解耦为横向与纵向两个维度，采用五次多项式与四次多项式分别生成车辆的横向d-t轨迹簇与纵向s-t轨迹簇；其次，为提升算法效率，根据车辆动力学特性设计了包含加速度、加速度变化率和曲率的轨迹评价指标，对轨迹簇进行初筛后得到候选轨迹；最后，基于安全势场理论结合行车最小安全距离的概念建立包含安全性、舒适性以及效率的轨迹评价函数对候选轨迹筛选出最优轨迹并完成仿真验证。通过搭建高速双车道弯道模型并设计匀速车流和变速车流的不同换道场景对该算法进行仿真验证，结果表明：在换道过程中，自车与各障碍车之间的碰撞风险值始终小于碰撞风险临界值，保证了换道的安全性；在不同行驶工况下，自车的加速度、加速度变化率以及轨迹曲率均小于阈值，表明该换道轨迹规划算法在多种障碍车流中均能保证自车换道的舒适性与换道轨迹的平滑性。

关键词：智能驾驶换道轨迹规划安全势场 Frenet坐标系多项式

多元结构柔性支架在复杂外周血管中的力学行为

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哈尔滨理工大学学报 2024年第2期29卷 52-60页

作者：申祥王磊孙鹏王炎田润江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

自膨式NiTi合金支架逐渐被广泛用于治疗人体的外周动脉狭窄,但由于外周动脉复杂的生理环境与高频次的弯曲变形,传统结构的支架在植入后的治疗效果仍不理想,并且伴随着较高的疲劳断裂风险。因此本文设计了一种新型的具有多元结构的柔性支... 详细信息

自膨式NiTi合金支架逐渐被广泛用于治疗人体的外周动脉狭窄,但由于外周动脉复杂的生理环境与高频次的弯曲变形,传统结构的支架在植入后的治疗效果仍不理想,并且伴随着较高的疲劳断裂风险。因此本文设计了一种新型的具有多元结构的柔性支架,基于有限元计算分析了新型支架在多重狭窄型外周血管环境中,斑块偏心率对支架柔顺性、扩张均匀性、外周血管管腔通畅率和血管及斑块应力的影响。结果表明:在相同的外周血管模型中,新型柔性支架的柔顺性、扩张均匀性和血管管腔通畅率均优于常规支架;在多重狭窄型血管中,斑块的偏心率越大,新型支架柔顺性能越好,在偏心率为25%的斑块模型中,支架扩张均匀性最差,管腔通畅率最大,斑块上的应力峰值最小。本文的研究结果可以为面向多重狭窄的外周支架的优化设计和临床上支架的选择提供理论基础和科学依据。

关键词：多重狭窄多元结构柔性支架外周血管力学行为

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