摘要：针对华南宿根甘蔗的耕地土壤因多级复合团聚显现的逐层异构黏重性,为表征其特异性流变行为,该研究通过重黏土的离散元参数标定,构建团粒几何、力学属性多层演变的非匀质耕层模型,进而分析仿生壁板的推进阻力。结合休止角与三轴压缩试验及仿真结果,JKR表面能、恢复系数与动摩擦因数是影响重黏土流变响应的显著因子,不同耕层间参数差异明显。蕴含团粒级配分布、本征接触属性与黏聚特性的离散元模型具有表征多耕层复合流变性能的能力,通过三轴力学试验验证得到的本构响应偏差低于9.27%。采用该模型计算出的仿生耕作壁板推进阻力与土槽实测推进阻力之间的相对误差仅8.3%,表明对机具—土料互作关系的预测有效且较准确。研究结果可为触土部件适应性设计与动力学优化提供数据支持和模型参考。

摘要：传统的机械式工程机械采用单自由度机构,所能完成的动作单一,动作轨迹不能变化;液压式工程机械可以灵活地执行各种工程动作,但其液压系统零部件的精度要求和成本高、可靠性不理想、易漏油、传动效率低等不足。这个棘手问题长期未能有效解决。将变胞机构和多自由度可控机构应用于工程机械等领域,可克服现在的机械式和液压式工程机械的各自不足,既能像液压式工程机械那样变化运动轨迹、执行各种动作,又没有液压系统的缺陷,具有良好的应用前景。研究这类新型机构的型综合问题,针对现有典型装载机产品的特点,采用工作机理的动作表达方法,将液压式装载机的工作机理作为依据和出发点,把其转化为工艺动作过程。结合变胞机构、可控机构、及并联机构等有关研究成果,综合应用构型演化法、基于螺旋理论的约束综合法等机构创新设计理论和方法,在功能分析的基础上完成了装载机新型执行机构的概念设计。获得了一批新型多自由度可控机构式装载机构构型,包括具有变胞功能的可控机构式装载机构构型,并由试验验证了多自由度可控机构用于装载机等工程机械的可行性,为这类机构的应用提供了一定的参考。

摘要：变胞机构是一类具有多功能阶段变化、多拓扑结构变化、多自由度变化等特征的机构。将其应用于装载机研究发明的新型电动装载机构,可按不同阶段的工作需求改变其执行机构的拓扑结构,只需一台驱动电动机就能完成传统两自由度液压装载机铲装、翻转、抬升、卸料等工作任务。采用电动机驱动、连杆传动的方式,能有效克服液压系统零部件加工装配要求高、维护保养困难、易产生漏油等缺点;且电动机均安装在机架上,避免了传统串联式机械手的驱动电动机大都安装在铰链处,导致的刚性差、惯量大等问题。介绍变胞装载机构的变胞源机构以及实现变胞功能的几何变胞方法,利用邻接矩阵和拓扑图描述了各工况对应的子工作阶段机构的拓扑结构变化,分析其工作原理和构态转化特点,得到机构构态演变过程的生物学进化特性。针对机构的结构和连接特点,研究变胞进化生长过程中构型的转化方式和蜕化方法,对各个构型单元分别进行进化计算,得到变胞源机构的基因模型表达式。

摘要：首先运用电测法和有限元法对注塑机定模板进行变形及应力分析,测试结果验证了有限元计算模型的正确性;然后利用ANSYS软件所提供的基于变密度的拓扑优化法对注塑机定模板进行优化,找出模板最优的结构形式;最后根据优化结果对原模板进行了改进,再分析,改进后模板与原模板相比较在重量基本不变的情况下,大大降低了应力和变形。该结果对今后模板的设计有一定指导意义。

摘要：针对现有连续轨迹插补算法在加工过程中会出现法向加速度和轨迹误差超限现象,导致加工效率及加工精度低等问题。为此,提出一种基于综合多约束条件(Comprehensive multi-constraints,CMC)和前瞻技术的优化连续轨迹前瞻算法。该算法先用弓高误差和法向加速度作为约束限制圆弧加工的最大进给速度;综合运动矢量关系、系统动力学性能和轨迹段长等约束条件,计算获得最优的轨迹段间衔接点速度;根据速度前瞻控制与非对称S曲线加减速控制实现对轨迹段间衔接进给速度的平滑处理。试验验证结果表明,所提出的前瞻插补算法输出的法向加速度和轨迹误差不超过系统给定的最大值、合速度平滑过渡、运动轴速度不存在突变,且全程范围内插补输出的轨迹误差最大值小于系统给定的最大弓高误差值;在保证加工效率的同时,提高加工平滑性及加工精度。

摘要：磁耦合谐振无线电能传输(WPT)技术是当前三种主流WPT技术之一,具有中等传输距离、高效非辐射能量传输等特点。本文阐述了磁耦合谐振WPT的基本原理,并概述当前三种主流WPT技术:电磁感应耦合式、磁耦合谐振式、电磁波辐射式的特点及优缺点,分别对磁耦合谐振WPT技术的系统建模与传输特性、发射接收天线结构、系统控制策略和谐振器实用组合结构的国内外研究现状进行分析。总结该技术在电动汽车、医疗电子和消费电子领域的应用现状,探讨该技术的研究方向,如设计适用的大功率高频电源、制订适用的行业标准、WPT产品的电磁环境安全研究、设计智能WPT网络系统。

摘要：根据垃圾再生煤生产过程的工艺特点和要求,考虑到垃圾烘干系统的非线性和精确数学模型无法建立问题,开发了一种基于模糊-PI双模控制的垃圾烘干机。重点分析了模糊-PI双模控制器的特点和设计过程,说明了PI参数对系统特性的影响及其整定方法。模糊控制器设计采用分层控制的方法,克服了多变量模糊控制的"维数灾"问题。实践证明,该再生煤垃圾烘干机性能优越,达到了提高工作效率和降低能耗的目的。

摘要：设计一套新型金刚石压机交流加热系统,建立了加热系统的模型,详细阐述了恒平均电压、恒有效电压及恒功率3种加热方式的特性及差别,在此基础上选择了恒功率交流加热方式。深入分析系统脉冲控制环节和检测环节的原理及特点,采用带有输出偏置的模拟PI控制器作为控制核心,同时论述了该控制器的参数设计原理及步骤。仿真和实验结果表明,所设计的加热系统具有实时性强、控制精度高、动静态特性优良、易于实现等特点,能较好地满足金刚石生产工艺的要求。

摘要：根据单轴气浮台的结构及工作原理,通过对单轴气浮台核心部件静压气体轴承摩擦力矩和功率的分析,得出单轴气浮台的摩擦力矩和功率;在此基础上推导出单轴气浮台在不计外界空气阻尼条件下的低速自由转动规律,即单轴气浮台旋转的角速度及转速是一个随时间衰减的单指数函数;并通过运用Matlab曲线拟合工具箱将实验采集到的离散数据进行曲线拟合,结果表明:拟合曲线完全符合单轴气浮台低速自由转动规律.该规律对单轴气浮台的设计有一定的参考价值.

摘要：在磁耦合谐振式无线能量传输技术中,系统电气参数的变化会对传输性能产生重要的影响,因此,研究二者之间的关系对提高系统的传输性能具有重要意义。线圈作为该技术的核心部件,其参数的设计受到诸多因素的限制,如何兼顾系统的功率和效率对线圈参数进行合理的设计一直是该技术的难题。为此,文中基于等效电路理论建模,着重研究了系统的负载特性,结果表明:在磁耦合谐振式无线能量传输系统中,不存在最佳负载使系统的输出功率和传输效率同时达到最大。利用MATLAB验证了理论分析的正确性。其次,通过MATLAB仿真分析了线圈的匝数、平均半径对系统传输性能的影响规律。研究表明:在普通负载状态下,系统的输出功率随着线圈匝数和平均半径的增加均表现出先增加后减小的趋势。在此基础上,以60 W负载灯泡为例对线圈参数进行设计,在传输距离为0.5 m时,传输效率可达到94%。理论计算结果证明了参数设计的可行性和实用性。