检索结果-内蒙古大学图书馆

机械设计 2022年第1期39卷 1-12页

作者：王旭郭为忠上海船舶工艺研究所智能制造装备研发部上海200030 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

闭环联动机构(Looped-Synchronous Mechanism,LSM)是一种特殊的单自由度闭式传动机构,具有许多相似的单元,可以产生给定传动比规律的输出。LSM构件和运动副需要满足特定的约束,其构型综合与尺度设计需要相应的方法。首先,提出基于空间As... 详细信息

闭环联动机构(Looped-Synchronous Mechanism,LSM)是一种特殊的单自由度闭式传动机构,具有许多相似的单元,可以产生给定传动比规律的输出。LSM构件和运动副需要满足特定的约束,其构型综合与尺度设计需要相应的方法。首先,提出基于空间Assur杆组的构型方法,基于自由度计算找出空间杆组运动副的所有组合形式,并选取两个可行的组合作为LSM基本单元,与原动机和机架连接。其次,分析出机构实现首尾闭环与联动时各级空间杆组传动比(时间相关)需要满足的约束条件,推导出空间杆组传动比与机构参数关系。然后,针对传动比无法严格满足的情况,建立闭环联动机构参数优化方法,近似实现给定的传动比规律。最后,给定11种传动比和4种结构形式进行数值和运动仿真,验证了方法的有效性。

关键词：闭环联动机构空间Assur杆组构型综合尺度设计多传动比

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磁力耦合道路能量收集设计与动力学分析

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力学学报 2021年第11期53卷 2941-2949页

作者：邹鸿翔郭丁华甘崇早唐曙光袁俊魏克湘张文明湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室湖南湘潭411104 湘潭永达机械制造有限公司湖南湘潭411201 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

通过在交通环境布置无线传感器等小型机电系统,实现交通状况监测、交通系统管控、交通设施健康状态监测等,可以使交通系统更加安全、有序、高效地运行.但是,如何为这些广泛分布的小型机电系统供能?本文提出了一种磁力耦合道路能量收集设... 详细信息

通过在交通环境布置无线传感器等小型机电系统,实现交通状况监测、交通系统管控、交通设施健康状态监测等,可以使交通系统更加安全、有序、高效地运行.但是,如何为这些广泛分布的小型机电系统供能?本文提出了一种磁力耦合道路能量收集设计,用以收集车辆滚压能量并转换成电能.通过磁力耦合进行无接触能量传递,减小了装置受到的冲击并使得装置具有良好密封性,从而提升装置的鲁棒性.通过升频齿轮机构、棘轮机构将车辆滚压激励转换为高速单向旋转,并且通过换向齿轮机构能够继续收集复位弹性势能,提高了收集装置的输出功率.基于磁力耦合道路能量收集系统的工作原理建立了机电耦合动力学模型.数值仿真探究了减速带限位距离和复位弹簧刚度等关键设计参数对能量采集系统动力学和电学性能的影响.能量采集系统在车速为50 km/h时最大输出电压为76.28 V,最大功率为59.94 W.磁力耦合道路能量收集装置可以成为未来智慧交通系统的重要组成部分,俘获交通环境能量为交通环境中小型机电系统提供可持续的绿色无碳电力.

关键词：能量收集磁力耦合鲁棒性机械调制

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基于机器视觉和北斗定位融合的喷药机行线跟踪方法

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农机化研究 2022年第12期44卷 22-28页

作者：林洪振李彦明洪梓嘉袁正华刘成良上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海世达尔现代农机有限公司上海200240

目前,基于机器视觉的水稻行线识别跟踪控制方法存在稳定性问题,基于北斗定位的水稻直线行线跟踪控制方法存在对弯曲水稻行线的适应性问题。为此,提出了一种机器视觉和北斗定位融合的水田喷药机行线跟踪方法。首先,对单目相机进行标定和... 详细信息

目前,基于机器视觉的水稻行线识别跟踪控制方法存在稳定性问题,基于北斗定位的水稻直线行线跟踪控制方法存在对弯曲水稻行线的适应性问题。为此,提出了一种机器视觉和北斗定位融合的水田喷药机行线跟踪方法。首先,对单目相机进行标定和矫正,提取图像的ROI,选定颜色空间和灰度通道;在实验室环境下求取透视变换矩阵,对图像进行透视变换,确定扫描基点后对水稻行线进行滑窗扫描,确定喷药机行驶航线的图像坐标;根据图像、相机和车辆的位置关系将图像坐标变换为北斗定位坐标,使用北斗定位跟踪控制算法控制喷药机跟踪弯曲航线。试验结果表明:机器视觉与北斗定位融合的水田喷药机行线跟踪算法可以在自动驾驶作业过程中识别和跟踪水稻行弯曲的行线,解决了基于机器视觉和基于北斗定位的导航算法对水稻苗的损伤问题。

关键词：机器视觉北斗定位水田喷药机跟踪方法

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基于原位测量的齿轮转子系统振动传递路径分析

基于原位测量的齿轮转子系统振动传递路径分析

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第15届全国转子动力学学术大会（ROTDYN2023）

作者：皇甫一樊董兴建于小洛陈康康彭志科上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室振动冲击噪声研究所

针对齿轮转子系统的故障溯源问题,本文提出了一种基于原位测量的振动传递路径分析方法。为了避免物理解耦所带来的复杂拆卸-装配过程及重复装配导致的安装误差,提出了一种基于逆子机构虚拟解耦理论的箱体结构频响函数辨识方法。该方法... 详细信息

针对齿轮转子系统的故障溯源问题,本文提出了一种基于原位测量的振动传递路径分析方法。为了避免物理解耦所带来的复杂拆卸-装配过程及重复装配导致的安装误差,提出了一种基于逆子机构虚拟解耦理论的箱体结构频响函数辨识方法。该方法能在不拆解齿轮和轴的情况下,估计轴承位置到箱体测点之间的解耦频响函数。依据箱体解耦频响函数和箱体测点的振动响应,采用Tikhonov正则化理论辨识轴承力。

关键词：齿轮转子系统振动传递路径原位测量

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船舶动力与传动装置振动控制技术发展研究

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中国工程科学 2022年第6期24卷 193-202页

作者：谢溪凌董广明林枫张志谊闻雪友上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 机械系统与振动国家重点实验室上海200240 中国船舶集团有限公司第703研究所哈尔滨150078

动力与传动装置的振动经支承基座传递至船体,是引起船舶振动与辐射噪声的重要因素之一,也直接影响了船舶声学性能与海洋声学环境。本文阐述了船舶动力与传动装置振动控制技术理论研究及工程应用的基本背景,从动力学优化设计、振源控制... 详细信息

动力与传动装置的振动经支承基座传递至船体,是引起船舶振动与辐射噪声的重要因素之一,也直接影响了船舶声学性能与海洋声学环境。本文阐述了船舶动力与传动装置振动控制技术理论研究及工程应用的基本背景,从动力学优化设计、振源控制、被动控制、主动控制等方面梳理了国内外动力与传动装置振动控制技术的发展现状;着重从面向功率流控制的低频主被动隔振、自适应系统与宽频带振动控制、基于超材料/超结构的振动噪声控制、面向声辐射的振动智能感知与控制等角度凝练了相关振动控制技术的发展趋势。结合我国动力与传动装置振动控制技术面临的应用挑战提出了发展建议:加强动力与传动装置振动基础理论研究,加快关键技术攻关与转化应用;鼓励开发系列化振动主动控制装置产品,建立完善的行业技术标准体系;强化国家级研究平台以及人才培养基地,加快推进“产学研”深度融合。

关键词：动力与传动装置振动声辐射低噪声推进振动控制

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基于子结构的参数化模型降阶方法

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振动与冲击 2020年第16期39卷 148-154页

作者：刘营李鸿光李韵杜环宇上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室振动、冲击、噪声研究所上海200240

针对参数化模型降阶方法在多维参数维度的情况下面临采样点过多、离线构建降阶模型数据库时间长等问题,提出了一种基于子结构的参数化模型降阶方法。在固定界面模态综合法的基础上,设置标准模态矩阵,利用不同参数主模态矩阵之间的Froben... 详细信息

针对参数化模型降阶方法在多维参数维度的情况下面临采样点过多、离线构建降阶模型数据库时间长等问题,提出了一种基于子结构的参数化模型降阶方法。在固定界面模态综合法的基础上,设置标准模态矩阵,利用不同参数主模态矩阵之间的Frobenius范数最小准则确定了转换矩阵,推导了子结构降阶矩阵各元素的变换公式,对其进行坐标转换;对参数空间上的采样点重复整个计算过程生成了坐标兼容的离线数据库。并以电磁振动台动圈为例,采用该方法对均布采样样本点展开了仿真研究。结果表明,此方法能大幅减少采样点的个数及模型生成与计算时间,提高降阶模型离线训练效率;所构建的参数化降阶模型具备很高的在线计算效率及计算准确度。

关键词：参数化模型降阶(PMOR) 模态综合法电磁振动台动圈

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数控机床机电-刚柔耦合特性分析下的进给系统动态运动误差溯源方法

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机械科学与技术 2022年第10期41卷 1577-1584页

作者：卢成伟吴铖洋钱博增向皖生项四通宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 宁波精雕数控工程有限公司浙江宁波315211 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

动态运动误差是影响数控机床加工精度的关键因素,但因其具有时变性、随机性与动态性,研究难度大,其产生机理尚不明确,严重阻碍了机床加工精度的提升。本文旨在溯源进给系统的动态运动误差,提出了基于机电-刚柔耦合特性分析的数控机床进... 详细信息

动态运动误差是影响数控机床加工精度的关键因素,但因其具有时变性、随机性与动态性,研究难度大,其产生机理尚不明确,严重阻碍了机床加工精度的提升。本文旨在溯源进给系统的动态运动误差,提出了基于机电-刚柔耦合特性分析的数控机床进给系统动态运动误差溯源方法。通过不同进给速度下切削圆试件,基于三坐标标定与球杆仪圆测试分离出由机械结构引起的动态运动误差。同时,基于机电刚柔耦合动力学模型进行仿真分析,其仿真结果与实验分离结果吻合度达70%以上,从而验证了该方法的可行性与动力学模型的准确性。

关键词：进给系统动态运动误差机电-刚柔耦合圆试件

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超精密大行程麦克斯韦磁阻驱动器磁场建模与推力分析

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工程设计学报 2022年第6期29卷 748-756页

作者：张旭赖磊捷朱利民上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 上海市大型构件智能制造机器人技术协同创新中心上海201620 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为了克服大行程麦克斯韦磁阻驱动器在大气隙下漏磁大幅增加、气隙区磁场分布不均匀且非线性强烈等现象导致的磁场和推力解析模型精度较低等问题,利用考虑综合高斯函数的加权漏磁系数的磁路建模方法,改进了磁阻驱动器的三维漏磁分布计算... 详细信息

为了克服大行程麦克斯韦磁阻驱动器在大气隙下漏磁大幅增加、气隙区磁场分布不均匀且非线性强烈等现象导致的磁场和推力解析模型精度较低等问题,利用考虑综合高斯函数的加权漏磁系数的磁路建模方法,改进了磁阻驱动器的三维漏磁分布计算方式,并得到了可准确描述其推力与输入电流函数关系的解析模型,从而为该类驱动器的设计及控制提供重要依据。首先,建立了大行程麦克斯韦磁阻驱动器考虑漏磁前后的工作磁路,分析了永磁偏置磁路的作用及使用永磁偏置结构后仍具有非线性的原因,并利用安培环路定律和磁路的欧姆定律以及磁场的可叠加性,建立了该磁阻驱动器的推力解析模型。然后,为了优化解析模型,提出了基于高斯曲线的加权漏磁系数计算方法,同时利用有限元仿真软件对大行程麦克斯韦磁阻驱动器的三维磁场分布及漏磁系数进行了分析计算,得到了考虑加权漏磁系数的推力解析模型。最后,搭建了大行程麦克斯韦磁阻驱动器推力测试系统,并通过对比优化前后解析模型计算推力与仿真推力和实测推力,验证了解析模型的准确性。结果表明,优化后解析模型的均方根误差仅为优化前的11.1%,其精度得到有效提升;同时,优化后解析模型计算推力与实测推力之间的均方根误差小于0.6 N,精度较高。研究结果对高端微纳制造装备与测量仪器中新型超精密驱动部件的设计有一定意义和参考价值。

关键词：超精密麦克斯韦磁阻驱动器大行程三维磁场仿真漏磁系数

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非线性刚度调制束聚支撑隔振结构

非线性刚度调制束聚支撑隔振结构

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2023）

作者：卢佳佳颜格亓文豪张文明上海交通大学机械工程学院机械系统与振动国家重点实验室

线性隔振器无法兼具高承载能力和低固有频率,因而难以解决广泛存在的低频振动问题。本文提出并研究了一种非线性刚度调制束聚支撑隔振结构(BSS-NSM),该隔振器由束聚支撑结构和排斥磁铁构成。静力学分析和测试结果充分揭示和验证了非线... 详细信息

线性隔振器无法兼具高承载能力和低固有频率,因而难以解决广泛存在的低频振动问题。本文提出并研究了一种非线性刚度调制束聚支撑隔振结构(BSS-NSM),该隔振器由束聚支撑结构和排斥磁铁构成。静力学分析和测试结果充分揭示和验证了非线性刚度调制机制,即利用排斥磁体的硬化刚度来调制束聚支撑结构的负刚度实现准零刚度(QZS)。与传统的QZS隔振器(负刚度结构和线性弹簧并联)相比,所提出的BSS-NSM具有负载范围广和静态挠度小的优点。建立了动力学模型,推导了位移传递率,研究了激励振幅和阻尼对幅频响应关系的影响,证明了BSS-NSM具有低共振频率和宽隔振频带。为了评估隔振器隔振性能,搭建了动力学测试系统,进行了周期、扫描和随机激励实验,实验结果表明BSS-NSM固有频率低至3Hz,可有效隔离4.6Hz以上的振动。所提出的BSS-NSM为解决低频隔振难题提供了新思路,以及非线性刚度调制机制对宽承载能力和高紧凑性QZS隔振器设计具有指导意义。

关键词：准零刚度隔振非线性刚度束聚支撑刚度调制

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水下电弧锯切割加工参数优化

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电加工与模具 2025年第1期 27-31,44页

作者：常青亢朔琦杨宏悦蒋立杰顾琳中国核电工程有限公司北京100840 中核核燃料后处理工程技术研究中心北京100840 上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学振动与系统国家重点实验室上海200240

针对核电设施退役后水下拆解时,现有的水下切割方法切割效率较低或实施难度较大,难以满足切割需求,设计了水下电弧锯切割装置,用材料去除率作为评价指标,进行部分析因试验设计,对影响水下电弧锯切割效率的显著因子进行研究,并对加工参... 详细信息

针对核电设施退役后水下拆解时,现有的水下切割方法切割效率较低或实施难度较大,难以满足切割需求,设计了水下电弧锯切割装置,用材料去除率作为评价指标,进行部分析因试验设计,对影响水下电弧锯切割效率的显著因子进行研究,并对加工参数进行优化。试验结果显示,影响水下电弧锯切割效率的显著因子为切割深度和脉间时间,切割深度越大,脉间时间越短,电弧锯材料去除率越大。当最优切割参数为电流1 000 A、脉宽4 ms、脉间1 ms、切割深度30 mm、主轴转速800 r/min时,水下电弧锯材料去除率超过13 000 mm^(3)/min。

关键词：水下电弧锯切割高速电弧放电加工部分析因试验材料去除率

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