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基于变幂次趋近律的滚珠丝杠进给系统滑模控制 预览
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作者 韩硕 文成 包达飞 《东南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期237-244,共8页
为了解决滚珠丝杠进给系统滑模控制的抖振问题并提高系统跟踪性能,提出了一种基于变幂次趋近律的滑模控制方法.所设计的非线性干扰观测器能精确地观测出是否满足匹配条件的干扰.采用改进的变幂次趋近律提高了滑模函数的收敛速度,改善了... 为了解决滚珠丝杠进给系统滑模控制的抖振问题并提高系统跟踪性能,提出了一种基于变幂次趋近律的滑模控制方法.所设计的非线性干扰观测器能精确地观测出是否满足匹配条件的干扰.采用改进的变幂次趋近律提高了滑模函数的收敛速度,改善了运动品质.在控制律中设计积分补偿项消除了匀速段的稳态误差.仿真及实验结果表明:基于指数趋近律方法的最大跟踪误差仿真值与实验值分别为3.40和17.77μm,基于改进的变幂次趋近律方法的最大跟踪误差仿真值与实验值降低至2.79和11.00μm.控制电压信号中的抖振明显削弱,且增加外部干扰后仍能维持高精度.仿真及实验结果证明了基于变幂次趋近律的滚珠丝杠进给系统滑模控制方法能够有效消除抖振及匀速段的稳态误差,提高跟踪精度,且对外部干扰具有强鲁棒性. 展开更多
关键词 滚珠丝杠 抖振 干扰观测器 变幂次趋近律 滑模控制
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热处理对挤压变形AZ61M镁合金的组织与力学性能影响
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作者 万轶 文成 陈林 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期153-158,共6页
为研究热处理和热成形工艺对铸态镁合金的力学性能影响,采用不同保温时间对铸态镁合金AZ61M进行固溶处理,利用金相显微镜和显微硬度计研究不同固溶时间对镁合金组织和力学性能的影响,利用万能试验机对固溶后镁合金进行3道次多向挤压。... 为研究热处理和热成形工艺对铸态镁合金的力学性能影响,采用不同保温时间对铸态镁合金AZ61M进行固溶处理,利用金相显微镜和显微硬度计研究不同固溶时间对镁合金组织和力学性能的影响,利用万能试验机对固溶后镁合金进行3道次多向挤压。结果表明:经过6 h固溶处理后,铸态镁合金AZ61M中的第二相β充分溶入基体,抗拉强度从64提高到244 MPa,硬度略有下降。固溶时间从6 h延长到10 h对提高力学性能作用不大,且延长保温时间使晶粒有长大粗化倾向。将固溶10 h的镁合金进行3道次多向挤压后,晶粒尺寸从200减小至100μm以下,抗拉强度和抗压强度相比未挤压前分别提高19%和44%。在单向拉伸/压缩过程中,裂纹扩展途径显示为穿晶断裂,且压断断口比拉断断口平滑。 展开更多
关键词 AZ61M镁合金 固溶处理 多向挤压 力学性能
带广义扩张状态观测器的柔性滚珠丝杠进给系统LQR控制 预览
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作者 李永梅 包达飞 文成 《江苏大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第4期446-450,457共6页
为了改善滚珠丝杠进给系统的跟踪性能,采用了带广义扩张状态观测器(GESO)的线性二次型调节器(LQR)进行控制.首先,针对具有轴向振动特性的滚珠丝杠进给系统建立了二自由度质量模型状态方程及传递函数;其次,根据模型的状态方程设计了系统... 为了改善滚珠丝杠进给系统的跟踪性能,采用了带广义扩张状态观测器(GESO)的线性二次型调节器(LQR)进行控制.首先,针对具有轴向振动特性的滚珠丝杠进给系统建立了二自由度质量模型状态方程及传递函数;其次,根据模型的状态方程设计了系统的LQR控制器,为了消除系统受到的外部干扰和反馈中存在噪声影响设计了广义状态观测器;最后,通过仿真和对比试验对设计的控制器性能进行验证.仿真及对比试验结果表明,所设计的带GESO的LQR控制器具有较高的跟踪精度,对于外部干扰和反馈噪声具有抑制作用,能够保证进给系统的鲁棒性. 展开更多
关键词 滚珠丝杠进给系统 二自由度模型 LQR控制 广义扩张状态观测器 鲁棒性
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基于机器视觉的物料自动分拣系统研究 预览
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作者 张卫芬 文成 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第6期34-37,共4页
为解决工业自动化生产中的自动分拣问题,以工业机器人与海康威视MV-CA013-20GM型工业智能相机为基础,设计了一个基于机器视觉的物料自动分拣系统。利用OpenCV完成了相机的标定,并基于物料位置坐标提出了图像去重复算法。对原始图像进行... 为解决工业自动化生产中的自动分拣问题,以工业机器人与海康威视MV-CA013-20GM型工业智能相机为基础,设计了一个基于机器视觉的物料自动分拣系统。利用OpenCV完成了相机的标定,并基于物料位置坐标提出了图像去重复算法。对原始图像进行预处理后,以匹配子图和模板图像灰度值的相关函数、归一化相关匹配准则为基础,提出了多阈值模板匹配算法实现对分拣对象的快速识别。实验结果表明:该分拣系统稳定可行,能满足实际生产中对传送带上的物料进行自动分拣的需要,提高了生产线的自动化和智能化水平。 展开更多
关键词 工业机器人 机器视觉 模板匹配 分拣系统
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基于应力松弛试验的人牙周膜五参数粘弹性模型构建 预览 被引量:1
5
作者 吴斌 鹿如鑫 +5 位作者 严斌 谢理哲 赵思雨 黄辉祥 杨宇 文成 《东南大学学报:医学版》 2018年第6期943-950,共8页
目的:研究人牙周膜粘弹性力学行为,通过应力松弛试验获取相关数据,构建五参数粘弹性本构模型并求取模型参数。方法:取6例人牙槽骨-牙周膜-牙齿复合体制作水平切片样本,使用万能材料实验机对人牙周膜进行应力松弛实验,处理后得到松弛模... 目的:研究人牙周膜粘弹性力学行为,通过应力松弛试验获取相关数据,构建五参数粘弹性本构模型并求取模型参数。方法:取6例人牙槽骨-牙周膜-牙齿复合体制作水平切片样本,使用万能材料实验机对人牙周膜进行应力松弛实验,处理后得到松弛模量曲线。分别用三参数的Zener模型和作者提出的五参数有冲击响应的固体粘弹性模型拟合试验数据并加以比较。结果:尽管Zener模型的拟合度已经相对较高,校正决定系数在0.94至0.98之间,但残差分布范围较大,而五参数模型的校正决定系数均在0.99以上,且残差分布范围更小。结论:与Zener模型相比,五参数模型能够更好地体现松弛模量在开始阶段骤降的现象,更适合描述牙周膜粘弹性力学行为中的应力松弛特性。 展开更多
关键词 人牙周膜 本构模型 粘弹性 应力松弛 五参数
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基于装配难度计算的装配序列生成方法研究 预览 被引量:1
6
作者 方叶祥 文成 +1 位作者 樊树海 蒋南云 《机械设计与制造工程》 2018年第4期1-5,共5页
目前装配序列生成算法中缺乏动作分析研究,导致生成的虚拟装配序列在实际工程中并不能直接应用。深入分析了装配动作及其影响因素,给出了装配过程决策模式,构建了动作难度计算公式,基于计算公式进行了装配序列的进一步推论、证明,得到... 目前装配序列生成算法中缺乏动作分析研究,导致生成的虚拟装配序列在实际工程中并不能直接应用。深入分析了装配动作及其影响因素,给出了装配过程决策模式,构建了动作难度计算公式,基于计算公式进行了装配序列的进一步推论、证明,得到了计算复杂度非常小的装配序列生成规则,并以电脑装配为例验证了其可行性。 展开更多
关键词 装配难度 装配序列 生成方法
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不同工况下的薄壁件焊接装配热态特性数值仿真分析 预览
7
作者 潘明辉 文成 幸研 《东南大学学报:英文版》 EI CAS 2018年第2期199-207,共9页
为了分析薄壁件装配的焊接热态特性,针对不同厚度的T形装配结构,建立多尺度有限元模型和焊接热源模型,考虑不同焊接技术参数和焊接方向,采用不同焊缝参数的角焊缝方式对T形装配结构进行焊接仿真分析,研究不同工况下的焊接温度场分布情况... 为了分析薄壁件装配的焊接热态特性,针对不同厚度的T形装配结构,建立多尺度有限元模型和焊接热源模型,考虑不同焊接技术参数和焊接方向,采用不同焊缝参数的角焊缝方式对T形装配结构进行焊接仿真分析,研究不同工况下的焊接温度场分布情况.通过比较分析,结果表明:不同焊接方向、不同焊接厚度和焊接热源参数对焊接温度场分布有不同程度的影响;对相同厚度的薄壁件装配结构,当热源移动时,移动速度越快,受热面积越小,其焊接最高温度随之降低.通过适时调整焊接参数、热源参数、焊接结构厚度和焊接方向,可以改变焊接温度场分布状况,这将有利于选择合适的最佳薄壁件焊接厚度和相关的焊接过程参数,为以后大型尺寸焊接结构装配过程中提高薄壁焊接结构精度提供分析依据和基础. 展开更多
关键词 焊接装配 薄壁件 热态特性 热源模型 焊接方向
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浅谈家用医疗器械及其模块化设计 预览
8
作者 赵德明 文成 《工业设计》 2018年第5期26-27,共2页
越来越多的老百姓开始接受家用医疗器械,在家用医疗行业中,用户除了对产品健康、安全的基本需求之外,越来越重视产品个性化和多样化。家用医疗器械用户需求的多样性和多变性导致家用医疗产品生命周期短、功能多样化。如何适应当前市场环... 越来越多的老百姓开始接受家用医疗器械,在家用医疗行业中,用户除了对产品健康、安全的基本需求之外,越来越重视产品个性化和多样化。家用医疗器械用户需求的多样性和多变性导致家用医疗产品生命周期短、功能多样化。如何适应当前市场环境,模块化设计思想的应用是一种解决之道。本文介绍了家用医疗器械的分类及其市场大规模发展状况和趋势,又在此基础上说明了家用医疗器械模块化设计与传统机械产品模块化设计的区别,引进了"自上而下"模块化设计的概念和设计流程。 展开更多
关键词 模块化设计 家用医疗器械 模块化策略
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基于蠕变试验的人体牙周膜黏弹性力学行为研究
9
作者 吴斌 鹿如鑫 +5 位作者 赵思雨 谢理哲 严斌 黄辉祥 文成 杨宇 《南京医科大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第12期1766-1770,共5页
目的:研究人牙周膜黏弹性力学行为,通过蠕变试验获取相关数据,构建三参数黏弹性本构模型并求取模型参数。方法:取4例人体牙槽骨-牙周膜-牙齿复合体制作水平切片样本,使用动态热机械分析仪对其进行蠕变试验,获得与时间相关的试验数据,再... 目的:研究人牙周膜黏弹性力学行为,通过蠕变试验获取相关数据,构建三参数黏弹性本构模型并求取模型参数。方法:取4例人体牙槽骨-牙周膜-牙齿复合体制作水平切片样本,使用动态热机械分析仪对其进行蠕变试验,获得与时间相关的试验数据,再基于连续介质力学构造三参数Zener模型,并对试验数据进行拟合获得模型的具体特征参数。结果:4例样本拟合曲线趋势一致,校正决定系数均在0.95以上,拟合程度最高的1例样本达0.986 54,且残差平方和都较小。结论:Zener模型能够用于描述人体牙周膜黏弹性力学行为中的蠕变特性。 展开更多
关键词 人体牙周膜 黏弹性 蠕变 本构模型 生物力学
薄壁件铆接装配变形有限元数值仿真分析与实验验证 预览
10
作者 潘明辉 文成 +1 位作者 幸研 倪俊 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第1期60-77,共18页
在薄壁件装配过程中,铆接装配会造成铆接装配偏差。针对铆接装配,建立了铆接装配理论变形模型,通过静态和瞬态仿真分析了4个铆钉的铆接装配件的铆接变形。同时,采用有限元仿真对整体的薄壁件装配结构进行装配变形偏差分析;且通过... 在薄壁件装配过程中,铆接装配会造成铆接装配偏差。针对铆接装配,建立了铆接装配理论变形模型,通过静态和瞬态仿真分析了4个铆钉的铆接装配件的铆接变形。同时,采用有限元仿真对整体的薄壁件装配结构进行装配变形偏差分析;且通过点的坐标变换法和空间直线拟合法处理了铆接试件的测点试验结果,并与仿真结果进行比较分析。结果表明,其仿真结果与薄壁件上关键点的变形偏差试验处理结果比较吻合,从而证明了理论分析、仿真结果和试验处理方法的正确性和有效性。通过以上薄壁件铆接装配变形偏差的研究,将为以后提高和改善大型薄壁件装配结构的装配精度提供理论和分析基础。 展开更多
关键词 薄壁件装配 装配变形偏差 理论变形模型 有限元仿真 测点试验
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小齿轮铸铝件去毛刺机的设计 预览 被引量:2
11
作者 黎少辉 纪海宾 文成 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第2期154-156,共3页
为解决结构小巧又复杂的小齿轮铸铝件去毛刺费时费力问题,研究设计了一种用于小齿轮铝压铸件自动去毛刺机,能有效去除铸铝小齿轮的齿间及端面毛刺,提高生产效率,降低劳动强度,且设备结构简单,成本低,体积小,易于维护。
关键词 小齿轮 铸铝件 去毛刺机 结构设计
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儿童产品创新设计的认知机理研究 预览 被引量:2
12
作者 文成 李嫱 《设计》 2017年第22期102-103,共2页
本文从人的角度出发,对设计师与用户(儿童)两个认知体系进行分析,探讨产品创新设计的认知机理,对创新设计内在属性进行基本研究。文章分析了儿童认知与产品创新设计的相互作用并基于认知机理构建儿童产品设计创意方案生成的过程模型。
关键词 认知机理 创新设计 儿童产品 设计师
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双螺母垫片预紧式滚珠丝杠副微分变化关系的推导与验证 预览
13
作者 陈勇将 文成 +1 位作者 肖华星 孟浩东 《机床与液压》 北大核心 2017年第3期127-133,共7页
为了推导出通用且符合滚珠丝杠副空间结构特点的微分变化关系,以双螺母垫片预紧式滚珠丝杠副为研究对象,建立了滚珠丝杠副中各坐标系间的齐次变换矩阵,在此基础上推导出了统一且直观的滚珠丝杠副中各坐标系间的微分变化式。通过该方法... 为了推导出通用且符合滚珠丝杠副空间结构特点的微分变化关系,以双螺母垫片预紧式滚珠丝杠副为研究对象,建立了滚珠丝杠副中各坐标系间的齐次变换矩阵,在此基础上推导出了统一且直观的滚珠丝杠副中各坐标系间的微分变化式。通过该方法推导出滚动轴承的微分变化式,与权威滚动轴承文献中出现的微分变化式进行了对比,验证了该推导方法。并利用其他方法推导出滚珠丝杠副的微分变化式,与所使用方法推导出的滚珠丝杠副微分变化式进行对比,确保了所推导的滚珠丝杠副微分变化式表达式的可靠性。最后,根据所推导的滚珠丝杠副微分变化对比分析了不同的轴向静接触刚度建模,所建立的理论模型计算值较传统模型计算值与实验测量值更为接近。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 动力学 齐次变换 微分变化关系
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纳米压痕法测量牙周膜不同层面弹性模量 预览
14
作者 杨宇 文成 《东南大学学报:英文版》 EI CAS 2017年第1期33-38,共6页
为了研究牙周膜(PDL)不同部位的材料特性,采用纳米压痕方法测量牙周膜不同层面的弹性模量.实验样本取自4个成年捐献者的上颚尖牙,使用慢速切割机分别在颈缘、根中、根尖3个层面共制作16个切片样本.分别测试每个尖牙样本的不同区域(... 为了研究牙周膜(PDL)不同部位的材料特性,采用纳米压痕方法测量牙周膜不同层面的弹性模量.实验样本取自4个成年捐献者的上颚尖牙,使用慢速切割机分别在颈缘、根中、根尖3个层面共制作16个切片样本.分别测试每个尖牙样本的不同区域(沿圆周方向)和不同层面(沿长轴方向),基于Oliver-Pharr理论计算这些位置的弹性模量并比较它们之间的差异.根中区域平均弹性模量为0.11-0.23 MPa,颈缘与根尖分别为0.21-0.53 MPa,0.44-0.62 MPa.实验结果表明,根中区域的弹性模量平均值小于颈缘与根尖区域,且变化较小,而沿圆周方向的弹性模量有较大的变化. 展开更多
关键词 牙周膜 弹性模量 纳米压痕 材料特性 尖牙
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食用油避氧化定量添加设备的结构设计 预览
15
作者 黎少辉 文成 《保鲜与加工》 北大核心 2017年第5期103-106,共4页
随着人们生活水平的提高,健康饮食越来越受到人们的关注。食用油的氧化及其过量食用对人体的健康危害较大,这不仅与人们的用油习惯有关,也与储存容器结构不合理造成食用油氧化及倒取量不易控制有关。为此,设计了一款食用油避氧化定量添... 随着人们生活水平的提高,健康饮食越来越受到人们的关注。食用油的氧化及其过量食用对人体的健康危害较大,这不仅与人们的用油习惯有关,也与储存容器结构不合理造成食用油氧化及倒取量不易控制有关。为此,设计了一款食用油避氧化定量添加设备,该设备完全隔离空气的功能设计,有效降低了食用油在储存及使用过程中的氧化,定量控制结构设计有效控制食用油摄入量,这为人们健康摄入食用油提供保障。 展开更多
关键词 食用油 避氧化 定量添加 结构设计
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自重势能气动式助力装置设计与试验 预览
16
作者 黎少辉 文成 《液压与气动》 北大核心 2017年第1期31-34,共4页
长时间负重行走或站立对人的体力消耗很大,甚至危害身体健康。基于此,设计了一款自重势能回收气动式助力装置。该装置采用轻质合金材料作为支撑骨架,利用结构拓扑优化方法实现骨架轻量化设计,通过脚跟底部设置的气囊回收人的重力势... 长时间负重行走或站立对人的体力消耗很大,甚至危害身体健康。基于此,设计了一款自重势能回收气动式助力装置。该装置采用轻质合金材料作为支撑骨架,利用结构拓扑优化方法实现骨架轻量化设计,通过脚跟底部设置的气囊回收人的重力势能实现肩部负载的减轻,无需外部动力源,结构简单,成本低,并能够实现骨架衣服一体化设计,穿戴行走方便。多次试验证明,该装置能有效减轻肩部负重行走或站立带来的体力消耗。 展开更多
关键词 气动式 自重力势能 助力装置 体力消耗
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基于OptiStruct的折弯机器人Y轴轴身的形状优化 预览
17
作者 安树阳 文成 《机械制造与自动化》 2017年第5期177-180,205共5页
为提高某折弯机器人Y轴的刚度,分析了轴身最危险工况2个方向的静态弯曲刚度与低阶模态振型及频率。利用OptiStruct软件,以质量、静态作用下的位移、模态分析的低阶频率以及组合柔度指数作为响应,对横隔板进行拓扑优化,得到横隔板的材料... 为提高某折弯机器人Y轴的刚度,分析了轴身最危险工况2个方向的静态弯曲刚度与低阶模态振型及频率。利用OptiStruct软件,以质量、静态作用下的位移、模态分析的低阶频率以及组合柔度指数作为响应,对横隔板进行拓扑优化,得到横隔板的材料分布。利用网格变形技术对Y轴轴身的外形进行形状优化。结果显示静态刚度和模态分析的低阶频率都明显提高。 展开更多
关键词 折弯机器人 轴身 形状优化 OptiStruct 刚度
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不确定概率下累计前景理论在质量和维护联合优化中的应用研究 预览 被引量:1
18
作者 方叶祥 文成 +4 位作者 蒋南云 樊树海 钱庆 吴顺 杨奇 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2017年第12期30-37,共8页
针对设备不确定退化和质量波动展开联合优化研究,以最大收益作为优化目标。鉴于质量波动具有随机性,采用蒙特卡洛法模拟合格品概率,构造设备退化与不合格品概率间的关系,根据质量成本讨论维修决策的收益函数和损失函数,采用最大累... 针对设备不确定退化和质量波动展开联合优化研究,以最大收益作为优化目标。鉴于质量波动具有随机性,采用蒙特卡洛法模拟合格品概率,构造设备退化与不合格品概率间的关系,根据质量成本讨论维修决策的收益函数和损失函数,采用最大累计前景理论值作为维护时间阈值,讨论合格品概率、前景理论参考点和不合格品概率的惩罚值对决策方案的影响,并与期望效用理论做比较。实例研究表明:前景理论可以更好地界定维护时间阈值。 展开更多
关键词 视情维修 前景理论 质量
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齿轮装夹位姿误差对成形磨齿精度的影响 预览 被引量:3
19
作者 于春建 汪木兰 文成 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期305-314,共10页
为了减小成形磨齿过程中齿轮装夹位姿和受力的变形误差、提高成形磨齿的加工精度,基于渐开线圆柱齿轮的成形磨齿原理,建立含齿轮装夹位姿误差的成形磨齿数学模型,依据渐开线圆柱齿轮的评价指标提出一种齿面误差的评定方法,并分析了齿轮... 为了减小成形磨齿过程中齿轮装夹位姿和受力的变形误差、提高成形磨齿的加工精度,基于渐开线圆柱齿轮的成形磨齿原理,建立含齿轮装夹位姿误差的成形磨齿数学模型,依据渐开线圆柱齿轮的评价指标提出一种齿面误差的评定方法,并分析了齿轮装夹位姿误差对成形磨齿精度的影响,分别研究了齿轮装夹偏心误差、倾角误差、偏心与倾角耦合误差对成形磨齿精度的影响规律,得到3种不同条件下的齿面偏差对齿轮装夹位姿误差的误差敏感项。通过成形磨齿加工实例验证了所得规律的正确性,表明齿轮装夹位姿误差耦合作用规律可为齿圈装夹受力变形提供参考,同时其研究方法可为成形磨齿误差溯源和误差辨识提供依据。 展开更多
关键词 圆柱齿轮 装夹位姿误差 成形磨齿 耦合误差分析
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面向膜分离技术的污水处理设备型谱建模研究 预览 被引量:1
20
作者 杜方辉 文成 《机械制造与自动化》 2017年第4期101-104,共4页
结合污水处理设备的特点,详细分析了建立产品型谱的需求,阐述产品型谱的概念和内涵。根据型谱的相关理论,分析了构建产品型谱的核心内容,针对镍浓缩系统进行了产品型谱建模研究。在产品型谱建设初步完成后进行了型谱研究的总结,编制产... 结合污水处理设备的特点,详细分析了建立产品型谱的需求,阐述产品型谱的概念和内涵。根据型谱的相关理论,分析了构建产品型谱的核心内容,针对镍浓缩系统进行了产品型谱建模研究。在产品型谱建设初步完成后进行了型谱研究的总结,编制产品型谱简表,分析了型谱建模的意义。 展开更多
关键词 污水处理设备 镍浓缩 产品型谱 膜分离
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