检索结果-内蒙古大学图书馆

上海交通大学学报 2022年第5期56卷 576-583页

作者：邢璐华一雄张执南上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

提出一种机电产品概念设计的创新方法,建立“需求-环境-冲突-原理解-解决方案”的设计逻辑.利用面向环境的设计方法识别设计需求与环境约束之间存在的矛盾,对需求与环境进行迭代分析,解耦复杂抽象的专业问题.根据发明问题解决理论生成... 详细信息

提出一种机电产品概念设计的创新方法,建立“需求-环境-冲突-原理解-解决方案”的设计逻辑.利用面向环境的设计方法识别设计需求与环境约束之间存在的矛盾,对需求与环境进行迭代分析,解耦复杂抽象的专业问题.根据发明问题解决理论生成原理解,得到针对具体需求的产品解决方案,确保了创新的方向性和产品设计方案生成的系统性以及设计流程的规范性.利用航空发动机气压可调静子叶片转轴衬套系统的摩擦磨损试验机设计案例,验证了所提设计方法的合理性和有效性.

关键词：面向环境的设计发明问题解决理论集成设计创新方法

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基于动力学响应的球头刀五轴铣削表面形貌仿真

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机械工程学报 2013年第6期49卷 171-178页

作者：梁鑫光姚振强上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对自由曲面球头刀五轴铣削中刀具与工件复杂的位姿关系,利用球头铣削刃的三维次摆线轨迹,提出一种在工件表面等距离间隔缓存残留高度、在刀具端等时间间隔缓存振动响应的双缓存离散机制,分别实现五轴铣削中的名义加工表面形貌建模与... 详细信息

针对自由曲面球头刀五轴铣削中刀具与工件复杂的位姿关系,利用球头铣削刃的三维次摆线轨迹,提出一种在工件表面等距离间隔缓存残留高度、在刀具端等时间间隔缓存振动响应的双缓存离散机制,分别实现五轴铣削中的名义加工表面形貌建模与系统动态响应轨迹仿真。在此基础上,以切削刃经过工件表面残留区域的时间信息为纽带,利用系统瞬时动态位移响应的插值信息对已加工表面法向残留高度进行修正,建立考虑铣削系统动力学响应的已加工表面形貌预测模型。以变切深、变转速、恒定的刀具倾角与每齿进给量所进行的验证试验表明,提出的球头刀五轴铣削表面形貌建模方法可有效预测颤振工况与稳定铣削工况的加工表面形貌与纹理特征。

关键词：球头刀五轴铣削表面形貌仿真动态响应

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采用Kriging模型的开关磁阻电机开通角与关断角寻优方法

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西安交通大学学报 2020年第10期54卷 94-99,107页

作者：毛帅陶建峰余宏淦刘成良上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对传统密集采样方法获得采用角度位置控制的开关磁阻电机最优开通角与关断角所需实验次数多、耗时长,效率低的问题,提出一种采用Kriging模型的最优开通角和关断角实验求取方法来减少实验采样次数,提高寻优效率。首先,通过少量的初始... 详细信息

针对传统密集采样方法获得采用角度位置控制的开关磁阻电机最优开通角与关断角所需实验次数多、耗时长,效率低的问题,提出一种采用Kriging模型的最优开通角和关断角实验求取方法来减少实验采样次数,提高寻优效率。首先,通过少量的初始样本点建立开通角和关断角与电机振动加速度之间的预测模型;之后,根据得到的预测模型有针对性地在最优开通角和关断角可能出现的区域进行采样计算;最后,当区域缩小到满足精度要求的大小后,对该区域进行密集采样,从而快速准确发现最优开通角和关断角。实验结果表明,基于Kriging预测模型获取相同开关磁阻电机最优开通角和关断角(误差小于1%以内)所需样本数仅为传统的密集采样方法的12.4%,计算时间缩短了62.8%。因此,所提方法能显著提高开关磁阻电机的开通角和关断角寻优实验效率。

关键词：开关磁阻电机 Kriging模型开通角关断角角度位置控制

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大气等离子体射流加工的热误差在线补偿方法

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机械工程学报 2023年第21期59卷 75-84页

作者：李洲龙王锐范哲朱利民上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

大气等离子体射流加工由于其化学刻蚀的加工原理,材料去除速率极易受温度影响,然而加工区域内温度波动造成的面形误差目前仍难以有效预测与抑制。为了补偿大气离子体射流加工中热效应引起的非线性加工误差,搭建了可在线测量加工区域温... 详细信息

大气等离子体射流加工由于其化学刻蚀的加工原理,材料去除速率极易受温度影响,然而加工区域内温度波动造成的面形误差目前仍难以有效预测与抑制。为了补偿大气离子体射流加工中热效应引起的非线性加工误差,搭建了可在线测量加工区域温度的大气等离子体射流加工系统,分析了加工过程中全局和局部热效应对材料去除速率的影响规律,建立了考虑热效应的时变非线性去除函数模型及标定方法,依据加工区域温度的实时测量数据,实现了基于驻留时间动态调整的大气等离子体射流加工热误差在线补偿技术。熔石英光学元件的修形加工实验结果表明,所提出的方法有效补偿了加工过程中由温度波动引起的面形误差,材料去除量误差PV从362.71 nm降低至132.25 nm,提升63.54%,RMS从90.02 nm降低至33.45 nm,提升62.84%。研究结果为提升大气等离子体加工的修形精度提供了新的思路与参考。

关键词：大气等离子体热效应去除函数驻留时间误差在线补偿

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基于纤维增强型驱动器的气动软体抓手设计

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机械工程学报 2017年第13期53卷 29-38页

作者：魏树军王天宇谷国迎上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

现有机械抓手多为刚性结构,对被抓物品的自适应能力差。为实现柔顺抓取常采用欠驱动的方式,由此带来设计的机械抓手结构复杂、控制难度大的问题,而且通常只能应用于特定的目标对象。设计一种结构与控制简单、自适应能力强的软体抓手。... 详细信息

现有机械抓手多为刚性结构,对被抓物品的自适应能力差。为实现柔顺抓取常采用欠驱动的方式,由此带来设计的机械抓手结构复杂、控制难度大的问题,而且通常只能应用于特定的目标对象。设计一种结构与控制简单、自适应能力强的软体抓手。该抓手由三个具有纤维增强结构的软体弯曲驱动器作为爪子协调配合实现抓取任务,气体的可压缩性与软体驱动器的弹性使此抓手拥有可对易损物品无损抓取的良好特性。选取合理的性能参数后,采用3D打印出模具浇注硅胶的方式制作出特性优良的驱动器,同样采用3D打印的方式制作抓手的连接基座,同时,整个装置的气密性通过独特设计的结构得以保障。该抓手配合UR机械臂抓取形状大小各异物品的试验结果表明:该抓手抓取稳定、自适应能力强、控制简单并且能够很好地实现无损抓取。

关键词：自适应抓取软体抓手软体驱动器纤维增强型结构

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大规模四面体网格并行生成方法

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振动与冲击 2014年第21期33卷 102-107页

作者：王小庆金先龙上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

针对大规模网格串行生成的时间和内存瓶颈问题,阐述了一种非结构化四面体网格并行生成方法,首先对几何体进行初始网格划分,并通过相对体积比及最优分区控制初始网格数量;然后采用图论图划分方法对初始网格进行区域分解;最后采用分裂法... 详细信息

针对大规模网格串行生成的时间和内存瓶颈问题,阐述了一种非结构化四面体网格并行生成方法,首先对几何体进行初始网格划分,并通过相对体积比及最优分区控制初始网格数量;然后采用图论图划分方法对初始网格进行区域分解;最后采用分裂法进行并行网格生成。提出的基于共享单元的边界判定方法,有效地解决了分区边界节点的匹配问题。通过算例证明了该并行网格生成方法具有良好的并行效率,同时可以产生高质量的四面体网格。

关键词：并行网格生成区域分解推进前沿法分裂法非结构化四面体网格

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土体-结构非线性耦合系统动力响应并行计算方法研究

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振动与冲击 2016年第24期35卷 19-26页

作者：王小庆金先龙王建炜上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

针对土体-结构非线性耦合(Soil-Structure Interaction,SSI)系统动力响应数值模拟带来的大规模计算量问题,提出基于SSI负载均衡及对偶图理论两种区域分解算法的并行计算方法。结合传统的贪婪法及递归坐标对分方法,对这四种方法的并行性... 详细信息

针对土体-结构非线性耦合(Soil-Structure Interaction,SSI)系统动力响应数值模拟带来的大规模计算量问题,提出基于SSI负载均衡及对偶图理论两种区域分解算法的并行计算方法。结合传统的贪婪法及递归坐标对分方法,对这四种方法的并行性能进行研究。SSI采用基于对称罚函数的方法处理,系统方程采用显式中心差分有限元方法求解。对典型的SSI工程问题动力响应进行并行数值模拟,并对这四种方法的可扩展性进行分析。结果表明:基于SSI负载均衡的并行计算方法,充分考虑土体和结构耦合负载的均衡,并行效率最优,基于对偶图理论区域分解的方法和递归坐标对分方法效率次之,贪婪法并行效率最低;随核数增加,并行效率下降,需根据实际模型规模合理选择并行计算核数,获得最优的并行计算效益;基于罚函数的显式有限元方法能够较好的解决SSI动力响应问题。

关键词：结构-土体非线性耦合区域分解并行计算动力响应显式有限元对称罚函数法

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移动载荷作用下海岸囊式浮桥动力响应分析

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振动与冲击 2016年第14期35卷 202-208页

作者：王欢欢杨勋金先龙上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

针对一种新型海岸囊式浮桥,分析了其在移动载荷作用下的动力响应问题。基于ALE方法描述浮桥周边流体及囊内气体,采用拉格朗日方法描述浮桥结构,并结合罚函数方法实现结构与流体之间的耦合。通过与以往试验数据的比较,验证了此方法的可... 详细信息

针对一种新型海岸囊式浮桥,分析了其在移动载荷作用下的动力响应问题。基于ALE方法描述浮桥周边流体及囊内气体,采用拉格朗日方法描述浮桥结构,并结合罚函数方法实现结构与流体之间的耦合。通过与以往试验数据的比较,验证了此方法的可行性。建立了囊式浮桥的三维有限元模型,确定了浮桥的初始平衡位置。在此基础上,模拟了重载卡车在浮桥上的通行过程。通过比较浮桥中部承重板的位移,研究了载重、速度及拼装间隙等因素对浮桥位移响应的影响。针对作为浮桥关键结构的囊体,分析了其不同时刻的最大一阶主应力,以及最大应力出现的位置。研究结果可为这类新型浮桥的设计提供参考依据。

关键词：囊式浮桥 ALE方法动力响应移动载荷

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多工序加工系统产品尺寸误差传递建模

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机械工程学报 2011年第16期47卷 143-149页

作者：杜世昌王猛奚立峰上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

多工序加工系统中最终产品的尺寸误差是所有加工工序上尺寸误差累积、耦合与传递的结果。目前方法是建立数学模型对多工序加工系统尺寸误差传递进行分析,而缺乏逻辑层次上的建模理论和方法。为解决多工序加工系统中尺寸误差传递的逻辑... 详细信息

多工序加工系统中最终产品的尺寸误差是所有加工工序上尺寸误差累积、耦合与传递的结果。目前方法是建立数学模型对多工序加工系统尺寸误差传递进行分析,而缺乏逻辑层次上的建模理论和方法。为解决多工序加工系统中尺寸误差传递的逻辑分析问题,采用面向对象Petri网方法,在定义误差状态通用物理对象基础上,建立通用物理对象和加工系统的映射规则,对误差状态子类物理对象进行继承和封装,设计出误差状态消息传递关系网。建立的产品尺寸误差面向对象Petri网(Errors of product dimension-object oriented Petri net,EPD-OPN)模型可以作为多工序加工系统中尺寸误差传递动态分析和故障诊断依据。通过发动机缸盖的多工序加工过程为例证明该模型的有效性和可行性。该模型具有模块化、可重复使用性的特点和结构化的复杂逻辑关系描述能力,是目前数学模型很好的扩展。

关键词：多工序加工系统 Petri 网尺寸误差

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抬刀运动对电火花加工电蚀产物浓度的影响

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机械工程学报 2013年第11期49卷 185-192页

作者：储召良赵万生顾琳上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

电极做周期性抬刀运动能够降低加工区域内的电蚀产物浓度,进而提高有效放电率和加工稳定性。为研究抬刀运动对间隙中电蚀产物浓度等的影响,选用不同的抬刀参数进行窄槽加工试验与分析;采用计算流体动力学方法(Computational fluiddynami... 详细信息

电极做周期性抬刀运动能够降低加工区域内的电蚀产物浓度,进而提高有效放电率和加工稳定性。为研究抬刀运动对间隙中电蚀产物浓度等的影响,选用不同的抬刀参数进行窄槽加工试验与分析;采用计算流体动力学方法(Computational fluiddynamics,CFD)对高速抬刀和普通抬刀运动分别进行仿真模拟,探讨二者对加工间隙中电蚀产物浓度的不同影响。模拟结果为进一步理解抬刀运动对加工性能的影响提供重要的参考。

关键词：电火花加工高速抬刀电蚀产物浓度深窄槽加工

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