摘要:针对ZJU400土工离心机多通道高压旋转接头结构复杂、内部状态难以观测，且故障具有隐蔽性、机液耦合性和交错性的问题，提出基于多传感器信息感知的监测方法。选取旋转接头摆动、振动、温升和泄漏量作为状态监测参数，上下位机的控制系统进行数据采集、分析和记录，实现了整套系统运行状态的实时监测。通过提取和分析旋转接头的径向摆动、轴承振动信号、芯轴温升和流体泄漏量的综合特征，表明整个系统运行状态良好。

摘要:针对现有航空发动机结构件切削加工参数数据库数据分散、针对性和准确性不强等问题，通过分析航空发动机结构件的加工工艺，提炼出影响切削加工参数选择的主要因素；据此，建立适用于航空发动机结构件加工的切削参数数据库系统，提出一种基于规则混合推理的加工参数智能优选方法；进而利用NX二次开发技术，开发出基于混合推理的切削参数优选系统，实现了切削参数的自动加载，从而有效减轻工艺人员设计负担，提高零件编程效率。最后，在航空发动机典型结构件上验证了所开发系统的有效性。

摘要:针对模具加工自动线生产流程中所遇到的多个模具零件同时到达EDM加工环节的问题，提出计算电极的程序完成进度率实时监测模具电极数控加工进度的方法。采用FOCAS技术利用C#语言调用FOCAS相关函数对FANUC系统0i系列数控机床进行NC程序下载和已经运行完成的程序行数等数据采集；基于采集所得数据，建立SQL Server数据库对数据进行及时存储；结合自动线流程中的约束情况，提出模具零件加工优先级计算方案，连接MES系统数据库和SQL Server数据库获取相关数据，通过比较EDM机床数量、电极齐套率、电极程序完成进度率等，对相关数据进行冒泡排序进而确定模具零件的优先级数，从而设定模具零件加工的先后顺序。在某模具企业验证了该方案的可行性，并取得了良好的应用效果。

摘要:以汽车起重机起升机构系统中的某型流量为300 L/min平衡阀为研究对象，根据平衡阀的结构特点及工作原理，搭建数学模型，并对阀口模型进行精准过流面积计算。以数学模型为基础在AMESim中搭建仿真模型，分析负载压力、主阀流量、背压及控制特性曲线的静态特性；同时对平衡阀进行试验，试验结果对比仿真结果修正数学模型中参数值。结果表明：随着控制压力的增大，主阀口流量呈逐渐增大的趋势；当达到额定流量300 L/min时，主阀口流量保持不变；仿真模拟曲线与试验曲线最大误差为2.7%，验证了模型的可用性。

摘要:为了满足高精密铍铜件表面的加工要求，研究刀具表面黏附过程对切削系统和已加工表面的影响，有利于提高加工质量和加工效率。通过建立二自由度切削颤振系统，结合工件材料特性、黏结过程和断续切削过程，采用单因素高速铣削实验方法，解析刀具损伤、切削颤振和已加工表面的内在联系，并通过电镜扫描和白光干涉对刀具表面和已加工表面进行对比分析。切削速度和黏附程度的差异性，极大地影响了切削过程的稳定性，导致已加工表面缺陷的产生。不同黏附环境往往导致了不同的切削状态，尤其是高黏附率环境下的刀具表面黏附有利于维持切削刃形态和减缓加工颤振现象。

摘要:为实现轧机的高精度控制，提高产品加工质量，以轧机液压系统中伺服阀前蓄能器为研究对象，分析蓄能器动态特性对压下位置控制系统精度的影响。在实验轧机上，通过在伺服阀前更换不同公称容积蓄能器和改变蓄能器充气压力，定量分析其对液压压下位置控制系统的影响，最终确定该轧机伺服阀前蓄能器的最优参数，形成一套不局限于轧机液压系统的伺服阀前蓄能器的选型方法。

摘要:汽车管路的振动是由车身的振动环境所引起的，持续的动态载荷会导致管路系统局部振动失效。要确保汽车安全行驶，控制管路系统的振动至关重要。为解决某汽车油冷管在运行中发生的泄漏失效问题，基于管路系统建立三维模型，通过ANSYS有限元软件对管路系统进行频率响应分析和疲劳分析，计算出它的固有频率和累计损伤。结果表明：管路的疲劳寿命与设计寿命要求不符，模拟显示的危险薄弱点与实际开裂泄漏失效位置相近。通过调节管路壁厚、增加固定支撑点、改变管路走向等方式对管路系统进行结构优化，优化后的管路持续振动68 h未发生泄漏故障。

摘要:针对风电叶片部件疲劳试验过程中实际载荷与期望载荷跟随效果差的问题，提出一种超前自校正与改进线性自抗扰（LADRC）相结合的同步控制策略。该方法通过对实际载荷进行自校正补偿与系统误差以及外部扰动一起输入到改进线性自抗扰控制器，从而实现加载力和频率的有效控制。对疲劳试验机油电液伺服系统控制算法进行仿真分析，并通过搭建现场试验平台对同步控制策略进行有效性验证。仿真及试验结果表明：在较大载荷疲劳试验过程中，该控制策略显著提升系统的快速响应性和抗干扰能力，载荷误差控制在1%以内，相对于传统ADRC控制算法同步误差减小了56.14%，有效实现了风电叶片部件疲劳试验载荷的精确控制。

摘要:压电能量收集器因其结构简单、能量密度高、不受电磁干扰、能够在较低的频率收集振动能等优点，在机械、电子和航空航天等领域具有良好的应用前景。针对提高压电振动能量收集器发电效率的动力学设计，旨在研究双激励环境下压电悬臂梁的力电响应特性。根据Euler-Bernoulli梁理论、压电材料本构关系以及克希霍夫定律，建立双激励压电悬臂梁的机电耦合动力学模型。在此基础上，应用Galerkin法与模态叠加原理推导压电悬臂梁的力电响应表达式，建立根部应变与输出电压的关系模型。测试不同参数下单/双激励压电悬臂梁的力电响应特性，验证理论推导的合理性。最后，分析相位对双激励下压电悬臂梁输出电压的影响。结果表明：压电悬臂梁在双激励下的应变幅频响应变化规律与电压响应规律基本吻合；双激励下压电悬臂梁的力电响应曲线均呈现先增大，在接近共振频率达到极值时减小的变化趋势；激励幅值的增大导致压电悬臂梁的刚度和共振频率降低，试验测得的压电悬臂梁最大频率降为1.5 Hz；调节2种激励信号的相位，会影响输出电压响应，而且在一个周期内呈先减小后增大的趋势。

摘要:为高效准确地完成进动式锥摆线齿轮裂纹定量分析，提出一种基于相控阵超声的齿轮裂纹检测方法。创建相控阵超声检测系统，在该系统内，利用高压脉冲生成、通道选择、回波信号处理等模块采集完整齿轮结构信息；并通过小波变换拆解超声时域信号，运用压缩传感法重构信号；使用经验模态分解法将信号分解成若干本征模函数，通过三次样条插值信号极值点，获取极值点构成的上、下包络线，将初始信号与包络线均值的差拟作单调函数，保留信号高频分量并输出分解后的超声信号，实现齿轮裂纹损伤位置检测。仿真结果证明：所提方法可有效提取超声信号中的时域与频域特征信息，裂纹检测精度高、效率快，鲁棒性强。

摘要:复杂箱体是一种制造难度较大的重要零件，逆向设计技术可以有效缩短复杂箱体零件的设计周期、降低生产成本，箱体的数字化测量是逆向设计的关键技术之一。在对复杂箱体进行数字化测量时，选用了转站方式的激光扫描测量方法。箱体外表面的点云数据可以通过激光扫描测量直接获得；箱体内腔形状复杂，难以测量，通过将石膏灌入箱体内腔，待石膏冷却成型后取出石膏，测量石膏外表面获得石膏外表面点云数据。计算出石膏质心，将石膏表面点云依照石膏材料的收缩率进行以质心为中心的缩放处理，反求出箱体内腔表面的点云数据，最后利用特征点匹配的方法将复杂箱体的外形点云数据和内腔点云数据融合，形成完整的箱体点云模型。根据点云完成了复杂箱体零件的三维数字模型的重构和精度评价。

摘要:针对液压阀块孔道内部结构复杂难以进行精密加工的问题，提出利用磨粒流精密抛光技术来实现加工工艺。使用流体仿真软件Fluent进行数值模拟，研究进口压力、磨料浓度、磨粒粒度等对磨粒流加工效果的影响。以液压阀块内的孔道为研究对象，对不同的进口压力、磨料浓度、磨粒粒度下内孔道磨粒流的速度、湍流动能、静压、壁面剪切力进行仿真，得出结论：当入口压力为8 MPa、磨料浓度为0.1、磨粒粒度为200目时，阀块内孔道的抛光效果较好。以该参数进行相应的磨粒流加工实验，结果表明：阀块孔道内壁面的表面粗糙度明显降低，提高了孔道内壁面的表面质量。

摘要:为了研究大型车辆设备在启动、制动时液压马达受到的冲击载荷对其可靠性的影响，在试验室中以飞轮惯性产生加速度来模拟车辆设备受到的冲击，设计一种飞轮可靠性试验台，提出不同转动惯量飞轮搭配为液压马达负载以满足各型号液压马达可靠性试验及冲击试验要求。采用AMESim搭建试验台液压回路并对被测马达进行冲击仿真试验以测试相关性能,将仿真与试验进行对比分析。结果发现两者试验结果基本吻合，验证了液压系统原理的正确性，证明试验台设计合理。

摘要:为了解决进口掘锚机用液压回转钻易损坏、寿命短的问题，通过拆解对其结构及损坏原因进行分析。建立数学模型进行仿真，确定旋转主轴易磨损位置，对液压回转钻旋转部进行强化设计。对比不同类型强化方式，选用表面喷涂耐磨陶瓷镀层工艺，对旋转主轴易磨损部位进行强化，同时更换水封形式。对强化后的液压回转钻进行实验台性能实验及井下装机寿命试验，检验强化后的效果。

摘要:锻造液压机在工作过程中需要有良好的刚性，因此一般采用两个液压缸进行同步驱动。为保证锻造液压机在工作过程中两个驱动液压缸具有精确的同步性，采用BP神经网络PID自适应控制方式对锻造液压机驱动液压缸进行同步控制。使用AMESim与MATLAB搭建锻造液压机仿真模型，针对两个驱动液压缸所受负载恒定、负载连续变化以及负载阶跃变化工况时，对两个驱动液压缸的同步性能进行分析。仿真结果表明：在锻造液压机两个驱动液压缸各种受力情况下，该系统均能较好地实现两个驱动液压缸的同步控制，并且位移误差最大仅0.6 mm，满足锻造液压机的工作需求。该系统具有较高的同步控制精度以及较好的鲁棒性。

摘要:针对目前钢管端面壁厚的测量多采用人工抽检的方式，从而导致测量效率低、精度低、测量数据少的情况，对机器视觉测量技术进行了研究。基于机器视觉，设计钢管壁厚在线检测系统。通过对相机进行标定，获得图像像素值与实际值之间的关系，使用相机采集钢管端面图像，对采集得到的图像进行图像预处理、边缘特征点提取等操作；改进RHT圆检测算法，完成钢管端面圆形轮廓的检测，进而实现对钢管端面壁厚的测量。为了便于操作，基于Qt跨平台开发框架设计了钢管壁厚检测系统人机交互界面软件。结果表明：该系统具有良好的稳定性，检测误差约为0.1 mm，可以高效地完成壁厚检测任务。

摘要:为了解决手机无线充线圈人工贴中转膜过程中存在效率低、易出错等问题，设计一款基于视觉的无线充线圈自动贴膜机。根据工艺要求，设计自动贴膜机硬件系统，包括中转膜出料机构、空间四轴运动机构、视觉系统部件、线圈工位运行装置等；视觉系统采用上、下相机，分别对线圈及中转膜进行图像采集，以海康威视VisionMaster为视觉算法平台进行图像处理与编程。从无线充线圈自动贴膜机实际使用情况看出，设备运行良好，生产效率提高了6倍，产品合格率达到99.9%，达到了预期的目标，经济效益大大提高。

摘要:针对传统铁路桥塔预制钢筋网片制作效率低、焊接质量不稳定等问题，提出以工业机器人取代传统人工制作的思路，设计基于机器人集群化制造的钢筋网片生产线。对传统制作流程进行分析，从各工序特点入手，提出工业机器人全工序取代的总体设计方案；通过搭配机器人作业辅助机械结构，结合工业级视觉系统，设计基于机器人制作的钢筋网片全自动化生产线和生产工艺；最后，通过试验和工程应用对生产线方案的可行性和实用性进行验证。结果表明：基于机器人集群化制造的钢筋网片制作生产效率更高、焊接质量更为稳定，同时降低了劳动强度，减少了人工成本，达到了预期的设计效果。

摘要:针对传统齿轮流量计由于压差导致的泄漏及磨损问题，设计一套零压差、高精度的齿轮流量计流量测量系统。基于LVDT信号处理芯片AD698以及STM32F407VGT6型微控制器，完成LVDT信号处理、电源转换、电机驱动、通信接口等硬件电路设计，基于数字PID，开发电机转速跟随流量流速的控制算法及流量测量软件,搭建实现零压差测量的高精度流量测量平台。结果表明：具有压差反馈与控制功能的测量系统能有效调节进出口之间的压差，实现零压差测量，降低了流量计的内部泄漏，具有较高的测量精度。相对误差保持在0.5%以内，能够满足高精度流量测量要求。

摘要:针对现有关于芯片剥离研究大多集中在顶针的结构设计和多顶针布置以及剥离工艺参数上，而忽略顶针罩以及顶针罩相关工艺参数在芯片剥离过程中影响的问题，设计一款蓝膜固定面积可调式顶针罩装置，该装置通过顶针罩内部气路的结构变换实现蓝膜固定面积的调节。随后利用正交试验方法分析了蓝膜固定面积和蓝膜底部真空吸附力这两个工艺参数对芯片剥离的影响，得出了蓝膜固定面积对芯片剥离的影响是蓝膜底部真空吸附力10倍的结论，验证了设计装置的必要性。随后利用ANSYS软件中的流体模块，分析和验证了这种可调节蓝膜固定面积顶针罩装置的可行性。

摘要:目前，铁路货车转向架检修过程中的枕簧组装均采用人工作业模式，存在作业强度大、操作空间狭窄、有安全隐患和效率低等问题，迫切需要自动化和智能化组装设备。基于转向架枕簧的组装工况分析，研发一种智能组装机器人系统，代替人工实现枕簧的自动组装。机器人系统包括顶升装置、中转机器人、中转平台、组装机器人和斜楔支撑机器人等5个模块，通过模块的交互与协同控制完成枕簧的自动组装。介绍了机器人系统的总体方案和各模块方案设计。利用ADAMS软件对六轴机器人进行轨迹仿真分析，得到机器人系统工作的最优轨迹。

摘要:随着机械制造业的快速发展，各领域对卧式铣镗床的规格需求越来越大，因此，其垂直方向驱动系统必须要重新设计并计算校核。根据某用户大型卧式铣镗床的需求，对垂直方向驱动系统进行重新设计，针对质量高达8 000 kg的主轴箱提出三重制动机构实现锁止，并采用油缸搭配蓄能器的方式实现配重平衡。对电机扭矩、转速、惯量，丝杠载荷、寿命、刚度等重要参数和指标进行计算校核。该驱动系统已投产，样机运行平稳。

摘要:针对全断面道砟清筛机执行元件及液压管线遍布全身、液压传动能量损失大、机构响应滞后、安装空间受限以及装备失效风险高等特征，提出基于EHA的分布式液压系统设计方案。通过分析清筛机系统，由于提轨系统提升装置功率小且远离液压油源，故采用EHA闭式液压系统驱动。根据提升装置工况要求完成其EHA液压系统设计，建立AMESim仿真模型并进行分析。仿真结果表明:所设计的液压系统整体运行平稳，系统各参数满足预期要求。

摘要:针对挖掘机动臂下降时较大势能转化为热能的工况，各种能量回收与再利用系统逐渐被提出。基于流量再生与平衡理论提出一种挖掘机动臂的能量回收系统，在该系统中，动臂下降时的部分势能通过流量再生的方式得到直接利用，而另一部分势能通过平衡回路以液压能的形式储存在蓄能器中，当动臂上升时再将该部分能量释放出来，完成能量的回收与再利用。使用AMESim搭建传统挖掘机工作装置模型与该能量回收工作装置系统模型，通过计算分析得到能量回收系统中主要参数的最优值。仿真结果表明：能量回收系统在参数优化后，可实现对挖掘机动臂势能37.25%的回收与利用；同时，在挖掘机动臂的一个典型工作周期中，参数优化后的能量回收系统相较于传统挖掘机动臂系统，可实现55.52%的流量再生以及31.64%的节能效果。

摘要:为解决传统控制方法下电液伺服振动台复现波形精度不高的问题，对5种迭代学习控制算法进行了对比研究。采用的迭代学习控制算法包括时域迭代算法和频域迭代算法，时域迭代算法有P型学习律和PD型学习律，频域迭代算法有直接迭代、修正迭代和幂指数迭代，通过振动台仿真模型对比研究各种方法的控制效果。研究结果表明：在相同模型和相同波形条件下，所采用的5种算法中，频域迭代算法优于时域迭代算法，频域迭代算法下波形的相关系数可达98%以上，最大峰值误差在5%以内。

摘要:针对钛合金钻削过程中的轴线偏斜问题，基于Abaqus对钛合金两种不同的钻削过程进行仿真，建立钻杆的有限元模型、数学模型，并将轴线的偏斜问题转化为两种不同钻削方式的轴向力大小问题。得出结论：在工件速度为180~900 r/min时，钻头与工件同时反向旋转时，轴向力随着工件速度的增大而减小。并对该方式进行工件转速为900 r/min的不同钻头转速、进给量的16组试验，结果表明：在钻头转速为900~1 800 r/min之间、进给量为0.02~0.08 mm/r时，平均轴向力减小了33.4%。因此，可以采用该钻削方式减小偏斜量。

摘要:基于磁流变液工作间隙形状对磁流变传动装置传动性能的影响，分析3种不同工作间隙形状的盘型磁流变传动装置结构和传动性能上的差异。通过磁场有限单元法对传动装置进行有限元分析，对传动装置的结构和尺寸进行优化，建立圆弧形工作间隙的转矩方程，并通过计算对3种不同形状间隙的转矩大小进行对比。研究结果表明：当电流为3 A时，3种形状的磁流变液转矩分别为55.77、71.40、74.73 N·m，锯齿形工作间隙和圆弧形工作间隙的转矩分别是平面形工作间隙转矩的1.28倍和1.34倍。

摘要:针对传统挖掘机动臂液压系统能耗大、势能利用低等问题，以挖掘机动臂为研究对象，设计基于负载口独立控制的动臂液压系统。在主动型负载工况缩回工况下，对动臂液压系统进行了压力-流量特性分析，获得阀口开度与活塞杆速度的关系；采用机械动力学仿真软件ADAMS和液压系统仿真软件AMESim，分别建立传统动臂液压系统和基于负载口独立控制的动臂液压系统联合仿真模型，并对2种动臂液压系统在主动型负载工况缩回工况进行联合仿真分析。仿真结果表明：2种动臂液压系统都能获得较为线性的活塞杆运动速度，而且与传统动臂液压系统相比，基于负载口独立控制的动臂液压系统的势能利用率明显提高，提高了约44.3%。

摘要:为进一步改善振动与噪声对平衡式大流量轴向电机柱塞泵的影响，建立机械振动传递路径模型，分析它在激振力作用下机械振动产生与传递的特点和规律。结果表明：平衡式电机柱塞泵在激振力作用下外壳体振动最为剧烈，振动过程由瞬态响应阶段逐渐收敛减小最终进入稳态响应阶段，出油口端盖、吸油口端盖以及外壳体的最大共振频率分别为4 104.1、2 577.58、2 602.6 Hz，对应的最大共振幅值分别为6.82、6.24、3.7 m/（s2·Hz）〖BFQ〗，相比于普通电机泵，平衡式双斜盘结构具有明显的减振降噪功能。

摘要:某型号气动电磁阀可控占空比范围比较窄，在控制频率10 Hz情况下其为7%~30%。基于上述问题，在分析气动电磁阀工作原理的基础上，基于AMESim搭建气动电磁阀的仿真模型，基于该模型研究了不同占空比对阀芯位移的影响，并通过仿真发现气动电磁阀可控占空比范围比较窄的主要原因是阀芯关闭滞后时间过长。在阀芯关闭时通过增加反向电压，降低电磁阀阀芯关闭滞后时间，并优化反向电压的控制时间，将电磁阀的可控占空比范围提高到5.6%~88.5%，拓宽了占空比的可控范围，并通过试验验证了仿真分析的有效性。

摘要:以某新型奥氏体不锈钢铆螺母为研究对象，基于ABAQUS、SolidWorks软件建立铆螺母铆接过程有限元仿真模型，结合有限元分析与试验研究，探究夹层厚度对铆接镦头形貌、铆螺母拉脱力、铆接连接结构拉伸性能的影响规律，分析夹层厚度对铆螺母铆接变形及铆接结构力学性能的影响机制。有限元仿真结果与试验结果一致，随夹层厚度增加，最大拔出力先增大后减小。研究结果显示：该型号铆螺母在夹层厚度为3.5 mm时，铆接结构轴向拉脱力最大，且整体连接结构拉伸性能最好。

摘要:在混杂系统的参数性故障诊断中，由于参数的不确定性，会导致元件标称值发生偏移，错误报警频发导致常规自适应阈值的残差评估方法鲁棒性较差。针对上述问题，引入一种在故障检测阶段增强残差决策性能的方法。基于键合图（BG）理论，使用全局解析冗余关系在并网逆变器中进行故障检测与隔离，搭建BG的线性分式变换的混合诊断键图进行参数性故障诊断，可从模型中解耦出不确定部分，减少残差评估时上述错误报警现象且与增量键合图方法进行鲁棒性对比。在20-sim软件以中点钳位型逆变器为例验证了该策略的有效性。

摘要:针对传统单一燃气调压器故障诊断模型存在诊断精度较低和结果误判别率高等问题，提出一种经验小波变换（EWT）与改进D-S证据理论结合的故障诊断方法，对燃气调压器故障状态进行诊断。使用EWT对传感器采集数据进行预处理并计算各分量能量熵，将其作为以广义回归神经网络、Elman神经网络和灰关联熵分析3种模型为基础构建的混合诊断模型的输入变量。根据D-S证据理论建立3个模型的基本信度函数，实现故障信息的决策融合，并引入证据关联系数法对证据体决策重要度和冲突问题加权修正。实验结果表明：EWT与改进D-S证据理论模型的故障诊断准确率达95.0%，在平均误差、均方误差、最大误差百分比等方面均优于单一的广义回归神经网网络、Elman神经网络和灰关联熵分析模型。

摘要:由于往复压缩机的振动信号非线性、非平稳性的特点，为进一步提高故障识别率，提出一种基于改进的均匀相位经验模态分解(IUPEMD)和精细复合多尺度模糊熵(RCMFE)的往复压缩机气阀故障诊断方法。采用IUPEMD方法对信号进行分解，通过不同的参数组合，利用正交性为指标选择最佳IMF分量，有效提高了IUPEMD对非平稳性信号的分解精度，减少模态混叠现象；以峭度为评价指标对分解后的IMF分量进行筛选，并重构信号，求解重构信号的RCMFE，提取故障特征向量；最后，将特征向量输入到支持向量机进行分类识别。试验结果验证了该方法的有效性和优越性。

摘要:针对传统故障诊断方法易受振动传感器安装位置的影响、故障诊断准确性不高的问题，提出一种基于注意力机制的数控机床进给轴深度学习故障诊断方法(AM-CNN-GRU)。该方法以数控机床进给轴的电流、电压与温度等相关数据作为输入数据，针对采集的进给轴数据中蕴含大量的时空特征信息，为了提取数据中的时空信息以提高故障诊断准确性，设计一种由CNN与GRU并联组成的时空特征提取结构。为验证所提方法的准确性，利用FANUC数控提供的FOCAS数据开发包编写数控机床实时监测与数据采集软件，并在G460L数控车床上进行数据的采集，利用采集的数据训练故障诊断模型。把所提故障诊断方法与相关方法进行对比，准确性达到98.75%，所提方法具有一定的有效性和实用性。