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大型模锻液压机极低速运行泄漏补偿

中国机械工程 2014年第20期25卷 2769-2774页

作者：黄明辉宋文举李毅波潘晴中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

针对等温锻造中模锻液压机低速运行时液压系统泄漏影响模锻液压机稳定性的问题,运用AMESim和MATLAB/Simulink软件建立了考虑系统泄漏模型的模锻液压机极低速驱动液压控制系统的联合仿真模型,并通过实验验证了该仿真平台的有效性与精确... 详细信息

针对等温锻造中模锻液压机低速运行时液压系统泄漏影响模锻液压机稳定性的问题,运用AMESim和MATLAB/Simulink软件建立了考虑系统泄漏模型的模锻液压机极低速驱动液压控制系统的联合仿真模型,并通过实验验证了该仿真平台的有效性与精确性。分析了系统泄漏对低速性能的影响,提出了常规PID泄漏补偿控制方法和基于PID的复合泄漏补偿控制方法,并对两种方法的补偿效果作了比较。仿真结果表明基于PID的复合泄漏补偿控制方法效果更好,超调量降低至3.4%,最大系统稳态误差减小至0.686%。

关键词：模锻压机等温锻造泄漏补偿极低速系统

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含呼吸式裂纹的失谐叶盘系统响应特性研究

中国机械工程 2013年第2期24卷 169-174页

作者：王艾伦李帅中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

含张开式裂纹的叶盘系统无法准确地反映其受迫振动响应特性,为此,基于细梁理论和线弹性断裂力学理论建立了含呼吸式裂纹的失谐叶盘系统数学模型,对比分析了呼吸式裂纹、张开式裂纹对失谐叶盘系统固有特性和振动响应的影响,揭示了呼吸式... 详细信息

含张开式裂纹的叶盘系统无法准确地反映其受迫振动响应特性,为此,基于细梁理论和线弹性断裂力学理论建立了含呼吸式裂纹的失谐叶盘系统数学模型,对比分析了呼吸式裂纹、张开式裂纹对失谐叶盘系统固有特性和振动响应的影响,揭示了呼吸式裂纹对叶盘系统振动响应局部化的影响规律。研究表明:呼吸式裂纹使得振动响应呈现复杂的非线性特征;此外,与张开式裂纹模型相比,基于呼吸式裂纹模型的叶盘系统对失谐更敏感。

关键词：呼吸式裂纹张开式裂纹叶盘系统非线性的振动响应局部化

变位非正交面齿轮副小轮齿向修形轮齿接触分析

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中国机械工程 2016年第15期27卷 2003-2009页

作者：周镇宇唐进元丁撼中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

建立了变位非正交面齿轮的加工坐标系和啮合坐标系,推导了变位小轮及变位非正交面齿轮的齿面方程,计算得到了面齿轮数值齿面,分析了变位对非正交面齿轮齿宽的影响。在变位的基础上研究了对小轮进行齿向鼓形修形,而面齿轮不修形的修形方... 详细信息

建立了变位非正交面齿轮的加工坐标系和啮合坐标系,推导了变位小轮及变位非正交面齿轮的齿面方程,计算得到了面齿轮数值齿面,分析了变位对非正交面齿轮齿宽的影响。在变位的基础上研究了对小轮进行齿向鼓形修形,而面齿轮不修形的修形方式。分别对未变位、变位、变位加小轮齿向修形的三种非正交面齿轮传动形式进行考虑安装误差的轮齿接触分析。研究表明:随着变位系数增大,非正交面齿轮最小内半径、最大外半径及极限齿宽均减小;变位不影响非正交面齿轮副的接触规律;小轮齿向修形能降低接触轨迹对安装误差的敏感性,会引起幅值较小的直线型传动误差。

关键词：非正交面齿轮变位齿向修形轮齿接触分析

阿基米德斜撑离合器楔块型面修形设计及其性能分析

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中国机械工程 2016年第12期27卷 1598-1602,1608页

作者：严宏志赵聪刘志辉张诗颖王祎维中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410012

在建立不同初始内楔角阿基米德型面模型基础上,对离合器接触性能(Hertz应力、周向应力、总变形)进行了分析,并与三圆弧型面离合器进行了对比。为了提高阿基米德型面斜撑离合器承载性能,通过增大其初始内楔角对阿基米德楔块型面进行修形... 详细信息

在建立不同初始内楔角阿基米德型面模型基础上,对离合器接触性能(Hertz应力、周向应力、总变形)进行了分析,并与三圆弧型面离合器进行了对比。为了提高阿基米德型面斜撑离合器承载性能,通过增大其初始内楔角对阿基米德楔块型面进行修形,并对修形后离合器的接触性能进行了分析。分析结果表明:增大修形系数μ能减小接触应力,提高离合器强制连续的临界扭矩。此外,从自锁条件分析得到了最大修形系数μ_(max)。

关键词：斜撑离合器修形阿基米德曲线接触性能

模糊PID双层参数整定及其在固化炉中的应用

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重庆大学学报（自然科学版） 2018年第1期41卷 78-87页

作者：沈平段小刚中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

提出了一种模糊PID(proportion integration differentiation)控制器的双层参数整定方法。将模糊PID控制器的参数整定分为比例因子的整定与模糊隶属度函数参数整定2部分。推导出模糊PID控制器的解析模型,该解析模型包括线性部分和非线... 详细信息

提出了一种模糊PID(proportion integration differentiation)控制器的双层参数整定方法。将模糊PID控制器的参数整定分为比例因子的整定与模糊隶属度函数参数整定2部分。推导出模糊PID控制器的解析模型,该解析模型包括线性部分和非线性补偿2个部分。整定的过程中,把模糊PID控制器解析模型的非线性补偿看作过程扰动,由线性部分和被控对象的二阶纯时滞模型,基于系统的增益裕度关系,导出模糊PID控制器的比例因子。再基于粒子群优化算法(PSO,particle swarm optimization)对三角隶属度函数进行优化,使控制器进一步适应被控对象的动态特性。仿真结果表明了研究方法的有效性以及应用在芯片固化炉的温度控制过程中,提升温度控制的效果。

关键词：模糊PID 参数整定增益裕度 PSO

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基于末端杆件螺旋运动的凿岩机械臂孔序规划

中国机械工程 2016年第13期27卷 1748-1754页

作者：王恒升陈伟锋王思远中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

根据隧道炮孔设计,进行孔序规划,是对凿岩机械臂进行自动控制所需要解决的一个问题。针对这一问题,以机械臂末端杆件的螺旋运动来定义其运动轨迹,用螺旋运动轨迹的曲线长度来定义机械臂将末端执行器从一个孔位运送到另一个孔位所付出的... 详细信息

根据隧道炮孔设计,进行孔序规划,是对凿岩机械臂进行自动控制所需要解决的一个问题。针对这一问题,以机械臂末端杆件的螺旋运动来定义其运动轨迹,用螺旋运动轨迹的曲线长度来定义机械臂将末端执行器从一个孔位运送到另一个孔位所付出的代价,以此代价为基础建立目标函数,用蚁群算法进行问题求解,得到机械臂运动的孔序规划。利用对偶四元数法推导了机械臂末端杆件螺旋运动参数的计算公式。仿真验证了轨迹求解算法,得到的轨迹平滑、连续;针对某隧道断面64组炮孔设计,利用蚁群算法进行左右两个机械臂的孔序规划仿真,得到了合理的规划结果。

关键词：孔序规划螺旋运动对偶四元数蚁群算法螺旋线性插值凿岩机械臂

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一种盘式制动器钳体轻量化设计研究

中国机械工程 2015年第17期26卷 2285-2290页

作者：唐进元赵国伟中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

以体积和疲劳寿命为轻量化设计目标,采用计算机辅助集成技术对盘式制动器的钳体进行轻量化设计。利用有限元分析方法计算制动盘制动力矩并将其与实验测得的制动力矩进行比较,验证了有限元分析的步骤与方法正确可行;结合有限元分析得到... 详细信息

以体积和疲劳寿命为轻量化设计目标,采用计算机辅助集成技术对盘式制动器的钳体进行轻量化设计。利用有限元分析方法计算制动盘制动力矩并将其与实验测得的制动力矩进行比较,验证了有限元分析的步骤与方法正确可行;结合有限元分析得到的钳体的最大主应力,根据名义应力法和Smith方法计算钳体疲劳寿命;通过ISIGHT集成CATIA、ABAQUS和MATLAB对钳体进行轻量化设计。

关键词：制动钳体轻量化有限元分析制动力矩疲劳寿命

再时效处理对2219-T6铝合金叉形环显微组织和力学性能的影响

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中国有色金属学报 2016年第7期26卷 1365-1371页

作者：黄元春王也君肖政兵任贤魏许天成李音中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083 中南大学轻合金研究院长沙410083

通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和室温拉伸性能测试等分析方法,研究再时效处理对2219-T6铝合金叉形环显微组织与力学性能的影响。结果表明:在170℃下再时效12 h时,构件抗拉强度达到406 MPa,屈服强度达到314 MPa,伸长率为8%,其力学性... 详细信息

通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和室温拉伸性能测试等分析方法,研究再时效处理对2219-T6铝合金叉形环显微组织与力学性能的影响。结果表明:在170℃下再时效12 h时,构件抗拉强度达到406 MPa,屈服强度达到314 MPa,伸长率为8%,其力学性能和成形性的综合效果最佳。延长时效时间,与(170℃,12 h)时效态相比,第二相粒子出现明显的团聚现象,晶界无析出带(PFZ)宽度增加,合金中析出相长宽比减小,θ″相含量下降,大部分转变成亚稳相θ′,部分生成粗大的平衡相θ,其力学性能明显下降。

关键词： 2219铝合金叉形环再时效显微组织力学性能

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含内阻的拉杆组合转子双稳态振动特性

中国机械工程 2021年第5期32卷 512-522,564页

作者：王龙凯王艾伦金淼尹伊君中南大学轻合金研究院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

为揭示含内阻组合转子复杂的双稳态振动特性,基于拉格朗日方程推导了含轮盘接触、非线性油膜力及内阻的组合转子非线性运动控制方程。采用升速和降速相结合的方法研究了组合转子跨2阶临界转速的非线性动力学行为及内阻机理。研究结果表... 详细信息

为揭示含内阻组合转子复杂的双稳态振动特性,基于拉格朗日方程推导了含轮盘接触、非线性油膜力及内阻的组合转子非线性运动控制方程。采用升速和降速相结合的方法研究了组合转子跨2阶临界转速的非线性动力学行为及内阻机理。研究结果表明:组合转子双稳态振动特征显著,内阻导致出现双稳态现象的转速区间明显向低转速方向移动,在分析组合转子振动特性时应考虑内阻效应,以有效预测双稳态现象的出现。

关键词：拉杆转子振动特性内阻双稳态失稳