当期目录

2010年 第31卷 第5期    刊出日期：2010-05-31

上一期    下一期

论文

低温环境下车用起动电机的匹配研究

王忠₁， 许广举₁， 叶飞飞₁， 黄慧龙₁， 王林₂， 马金荣₂

2010, 31(5):  529-533.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.001

摘要 ( )   PDF (1011KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

分析了低温工况下车用起动系统的主要影响因素；结合发动机的起动阻力矩、最低起动转速分析了低温工况下车用起动系统的主要影响因素；结合发动机的起动阻力矩、最低起动转速、电机工作特性、起动系统传动系数和电机热效应等因素，确定了起动电机的最大输出功率；考察了极板结构、电解液温度对蓄电池容量的影响；总结了起动阻力矩与起动电机功率、蓄电池容量之间的匹配公式；测量了起动阻力矩随环境温度、起动转速的变化规律。结果表明：减少板极厚度、增加板极高度、适当提高电解液密度，可提高蓄电池容量；在相同的环境温度下，起动阻力矩随起动转速的提高而增大，当转速高于170 r/min时，转速每提高50 r/min，起动阻力矩增加3～8 N·m；当环境温度低于0 ℃、转速不变时，环境温度每降低5 ℃，起动阻力矩增加2.5 N·m.

基于同步器的自动机械变速器挂挡过程控制研究

赵熙俊， 刘海鸥， 陈慧岩

2010, 31(5):  534-540.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.002

摘要 ( )   PDF (1067KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

建立了较为详细的同步器挂挡的自动机械变速器（AMT）挂挡过程模型，并分析了换挡力建立了较为详细的同步器挂挡的自动机械变速器（AMT）挂挡过程模型，并分析了换挡力对挂挡过程中冲击度以及同步器滑磨功率的影响。以冲击度和滑磨功率2个矛盾的物理量为控制目标，设计了串联的挂挡过程控制器。该控制器由2部分组成：1）以冲击度为反馈的模糊控制算法；2）以滑磨功率作为限制条件的比较算法。其中，冲击度为反馈的模糊控制算法采用Mamdani型模糊控制器，以滑磨功率作为限制条件的比较算法采用简单的比较运算来保证同步器的使用寿命。最后，通过台架试验验证了提出的控制策略。试验结果表明，提出的控制策略在减小同步器挂挡冲击度、保证挂挡品质的前提下，能减小同步器滑磨功率、提高同步器的使用寿命。

两栖车辆在波浪中航行时的摇荡分析及解决方法

徐国英， 薛劲橹

2010, 31(5):  541-546.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.003

摘要 ( )   PDF (1104KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于船舶的耐波性理论，对两栖车在波浪中航行的摇荡问题进行了研究。选取5种两栖装甲基于船舶的耐波性理论，对两栖车在波浪中航行的摇荡问题进行了研究。选取5种两栖装甲车辆进行分析。通过试验和计算得到其横摇、纵摇及垂荡的固有周期和阻尼系数，进而对其3种摇荡的微分方程进行求解。通过计算结果，分析在不同蒲福风级下的3种典型摇荡，提出了所选取的5种车辆在波浪中航行时避免产生剧烈摇荡的方法及在使用中的可行性建议。

摩托车车架挂发动机结构动态特性分析

张志飞， 徐中明， 贺岩松

2010, 31(5):  547-552.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.004

摘要 ( )   PDF (2007KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

摩托车车架的动态特性是影响整车振动舒适性的重要因素，目前对车架挂发动机动态特性的摩托车车架的动态特性是影响整车振动舒适性的重要因素，目前对车架挂发动机动态特性的研究很少。利用实验法和解析法分析了摩托车车架和车架挂发动机的结构动态特性，结果表明发动机极大地改变了车架结构动态特性，因此车架挂发动机的动态特性对整车振动更具参考意义。通过对多款车架挂发动机的试验和计算分析，提出了车架挂发动机结构的1种有限元建模方法—把发动机简化为具有质量和转动惯量的0维质量单元，通过MSC.Nastran中的RBE2单元与车架刚性连接，能在设计阶段获知发动机对车架结构的影响。

两栖车辆任意倾斜状态下浮心计算研究

刘锋， 孙伟， 董志明

2010, 31(5):  553-557.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.005

摘要 ( )   PDF (1103KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为解决两栖车辆任意倾斜状态下浮心计算的难题，基于SolidWorks对两栖车辆进行三维建模为解决两栖车辆任意倾斜状态下浮心计算的难题，基于SolidWorks对两栖车辆进行三维建模，建立了惯性和非惯性2个坐标系描述浮心和倾斜状态；研究了横倾角、纵倾角与坐标变换的关系；在此基础上结合SolidWorks的API函数，采用向量运算确定了求解浮心位置的二分法及其迭代区间和车辆的入水部分。对SolidWorks进行二次开发，形成了任意倾斜状态下浮心求解程序，进一步将本程序运用于浮态计算。与传统方法相比，其计算速度快、结果精确，且不必对车辆外形进行简化。这为浮态设计和稳性分析提供了有效的手段。

同步闪烁干扰对雷达导引头天线伺服系统的影响

栗苹， 耿小明， 闫晓鹏

2010, 31(5):  558-561.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.006

摘要 ( )   PDF (1010KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为研究同步闪烁干扰对雷达导引头的干扰机理,对受到干扰后的雷达导引头天线伺服系统的为研究同步闪烁干扰对雷达导引头的干扰机理,对受到干扰后的雷达导引头天线伺服系统的响应进行了仿真和分析。研究了同步闪烁干扰时视线角的变化情况；建立了雷达导引头伺服系统的模型；对导引头天线在不同干扰参数下的响应进行了仿真；分析了干扰的作用和效果。仿真结果及分析表明，同步闪烁干扰引起雷达导引头天线角度上的振荡，很大程度上降低了天线伺服系统的跟踪精度和稳定性，甚至会导致跟踪失锁。

机抖激光陀螺多温度点实时温度补偿方法的研究

张鹏飞， 王宇， 汤建勋， 于旭东

2010, 31(5):  562-566.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.007

摘要 ( )   PDF (1064KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

研究了机抖激光陀螺的零偏和多温度点的关系。通过重复性温度实验，利用逐步回归法得到研究了机抖激光陀螺的零偏和多温度点的关系。通过重复性温度实验，利用逐步回归法得到了温度补偿模型，并对模型的实用性进行了实验验证。结果表明，机抖陀螺的零偏和温度、温度梯度及温度速率有关；得到的温度补偿模型可以对陀螺的零偏进行实时补偿，以提高陀螺的精度，用此方法补偿后的单轴旋转激光陀螺导航系统定位精度优于1 n mile/d，航向精度优于0.5′.

基于瞬态动力学方法的月球探测器软着陆腿着陆冲击性能分析

万峻麟₁， 聂宏₁， 李立春₁， 陈金宝₁， 曾福明₂

2010, 31(5):  567-573.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.008

摘要 ( )   PDF (1264KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

月球探测器着陆冲击性能是月面软着陆的关键。以月球探测器铝蜂窝缓冲软着陆腿为研究对月球探测器着陆冲击性能是月面软着陆的关键。以月球探测器铝蜂窝缓冲软着陆腿为研究对象，基于瞬态动力学方法，对其2级铝蜂窝缓冲器进行了建模和缓冲性能验证；建立了铝蜂窝软着陆腿瞬态动力学分析模型，并进行了单条软着陆腿着陆冲击仿真分析，研究了结构响应对软着陆腿着陆冲击性能的影响。结果表明：该瞬态动力学分析模型的缓冲器能量吸收、缓冲行程和探测器机体加速度响应峰值等分析结果与实验符合较好；2级蜂窝缓冲软着陆腿着陆过程中，当第2级蜂窝开始压缩时探测器机体加速度响应最大；软着陆腿结构柔性变形及储能导致了软着陆腿着陆性能恶化。

船用高压比大流量增压器涡轮多学科设计优化

李磊， 敖良波， 李元生， 岳珠峰

2010, 31(5):  574-579.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.009

摘要 ( )   PDF (1521KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对船用高压比大流量增压器涡轮的多场耦合问题，综合考虑学科间耦合、相互影响，利用针对船用高压比大流量增压器涡轮的多场耦合问题，综合考虑学科间耦合、相互影响，利用反距离加权平均插值函数实现气压、温度到结构域的传递，网格重生成技术实现结构变形向气动分析模型的传递，建立了考虑气动、传热、强度、振动几个学科的增压器涡轮多学科可行（MDF）分析模型，在优化算法的驱动下实现了多学科设计优化。在MDF分析模型中，经过3次迭代实现了耦合系统的求解；在优化过程中，针对造型参数众多所导致优化设计规模巨大的问题，开展造型参数的主效应分析，选取对性能影响的主要参数作为设计变量，以加权平均方法权衡各个学科之间的矛盾，实现增压器涡轮综合性能的提高。

车削振动的免疫PID控制研究

李国平₁， 林君焕₂， 韩同鹏₁， 潘晓彬₁

2010, 31(5):  580-585.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.010

摘要 ( )   PDF (1059KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为减少车削过程中车刀产生的振动对工件加工精度的影响，开发了一种车削振动控制系统。为减少车削过程中车刀产生的振动对工件加工精度的影响，开发了一种车削振动控制系统。系统中的执行器采用超磁致材料制作而成，能满足切削振动控制高精度和高频响的要求；同时采用柔性铰链结构设计专用刀架，解决了执行器回复力不足的问题；在完成系统的总体设计后，研究了超磁致伸缩执行器（GMA）和专用刀架的工作原理，并分别建立了它们的传递函数模型。根据人工免疫原理，设计了一种免疫PID控制器，通过Matlab环境中的Simulink工具对控制系统进行仿真研究，并在数控(CNC)车床上进行了现场实验测试，结果证明该系统能很好地抑制车削加工时产生的振动干扰。

基于马尔可夫过程的水下运动目标启发式搜索

杨日杰₁， 吴芳₁， 徐俊艳₁， 高青伟₂

2010, 31(5):  586-591.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.011

摘要 ( )   PDF (1053KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在对启发式搜索算法进行研究的基础上，建立了水下目标的马尔可夫过程运动模型，将启发在对启发式搜索算法进行研究的基础上，建立了水下目标的马尔可夫过程运动模型，将启发式搜索算法应用于对水下运动目标的搜索，研究了基于马尔可夫过程的运动目标启发式搜索算法。该算法由已知的目标先验位置分布信息不断地对目标的运动位置进行估计、更新，以获得精确的目标后验分布，再利用启发函数得到下一步的最佳搜索节点。仿真分析表明：在对水下运动目标搜索时，启发式搜索优于扩展方形搜索和平行搜索，有效地改善了搜索时间和搜索效率。

实验技术与分析

模具钢微流道沟槽的激光铣削试验研究

王续跃， 吕书森， 胡亚峰， 王连吉， 徐文骥

2010, 31(5):  592-597.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.012

摘要 ( )   PDF (2171KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

采用Nd∶YAG激光器对预硬高硬度镜面塑胶模具钢HPM75进行了微流道沟槽的铣削试验采用Nd∶YAG激光器对预硬高硬度镜面塑胶模具钢HPM75进行了微流道沟槽的铣削试验。通过铣削熔屑的排除量和排屑过程分析，研究了激光工艺参数及激光扫描方向对铣削沟槽质量的影响。结果表明，激光能量，辅助气压，激光扫描方向与排屑方向间的夹角α是影响铣削质量及铣削效率的重要因素。进一步分析了激光铣削圆弧形沟槽时，所遇到的加工方式与路径规划问题，通过路径规划，增大熔屑的排除量，提高铣削加工效率及质量。采用优化参数铣削出宽0.29 mm、深0.28 mm的微流道沟槽，侧壁表面平整，达到抛光前的要求。ZYGO表面轮廓仪对该沟槽的检测结果表明：不同位置处沟槽的宽度和深度保持很好的一致性。

18Cr2Ni4WA齿轮接触疲劳特性试验研究

武志斐， 王铁， 张瑞亮

2010, 31(5):  598-602.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.013

摘要 ( )   PDF (2328KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对18Cr2Ni4WA渗碳淬火齿轮接触疲劳特性试验研究情况，根据试验采用的少点组合法，介针对18Cr2Ni4WA渗碳淬火齿轮接触疲劳特性试验研究情况，根据试验采用的少点组合法，介绍了试验机和试验齿轮的安装方法；并说明了应力水平确定方法；最后通过失效判据判定失效寿命得出试验点数据，根据试验数据拟合出接触疲劳S-N曲线，并对试验数据处理方法进行了说明。根据试验齿轮的点蚀形貌，结合渗碳淬火齿轮的表面硬化特性，从齿面残余应力场、油膜压力、渗碳厚度3个方面对硬齿面齿轮的点蚀成因进行探索。

综述

轻型陶瓷复合装甲结构研究进展

蒋志刚， 曾首义， 申志强

2010, 31(5):  603-610.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.014

摘要 ( )   PDF (1095KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对轻型装甲车辆所受主要威胁，综述了抗小型穿甲弹（APP）和高速破片轻型陶瓷复合装针对轻型装甲车辆所受主要威胁，综述了抗小型穿甲弹（APP）和高速破片轻型陶瓷复合装甲的结构、抗弹机理和抗弹性能。详细讨论了双层陶瓷复合装甲的材料与厚度匹配、粘结层的厚度与强度和存在的主要问题；简要介绍了轻型陶瓷复合装甲的新结构和新材料，建议加强陶瓷复合靶板的边界效应、抗多次打击能力和功能梯度材料（FGM）以及金属封装陶瓷复合装甲的研究。

研究简报

含氧组分燃料降低装甲车辆柴油机碳烟排放的研究

王宪成₁， 孙志新₁， 肖建华₂， 王建昕₂

2010, 31(5):  611-615.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.015

摘要 ( )   PDF (1030KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在不对柴油机结构进行任何改动的情况下，通过台架试验研究了2种含氧组分燃料—生物柴在不对柴油机结构进行任何改动的情况下，通过台架试验研究了2种含氧组分燃料—生物柴油和碳酸二甲酯（DMC）对某型装甲车辆柴油机缸内燃烧过程、动力性和排放的影响。结果表明：添加20%的生物柴油会使缸内压力曲线略有前移，对动力性影响不大，外特性扭矩最大降幅小于2%，在中、高转速时降低碳烟排放22%～46%；柴油中添加20%的生物柴油和10%DMC，会使缸内压力曲线后移，压力峰值降低，外特性扭矩降低约5%，降烟效果更好，降低幅度均在25%以上，最高可降61.5%.2种方案NOx排放都有一定程度升高，个别工况下升高约10%.

一种实用旋转调制式陀螺寻北仪的设计

徐海刚， 郭宗本

2010, 31(5):  616-619.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.016

摘要 ( )   PDF (1001KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

提出一种实用的旋转调制式陀螺寻北仪结构，由1个单轴光纤陀螺（FOG）、2个石英加速度提出一种实用的旋转调制式陀螺寻北仪结构，由1个单轴光纤陀螺（FOG）、2个石英加速度计和旋转机构组成，完成寻北的同时还可以得到具有一定精度的纬度信息。推导了寻北原理公式。基于递推最小二乘法开发了实用的算法，以消除陀螺漂移和噪声对寻北精度的影响。进行了误差分析，指出影响寻北精度的重要因素是陀螺漂移的稳定性，对寻北精度进行了理论计算。研制原理样机进行了8位置寻北试验，结果表明：3 min内方位角估计值进入0.1°误差带，重复性精度可达0.071°，纬度精度可达0.068°.

介观尺度切削过程的材料本构关系分析

景秀并， 张大卫， 林滨

2010, 31(5):  620-623.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.017

摘要 ( )   PDF (1007KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

应用应变梯度理论，建立了考虑尺度效应的介观切削材料本构关系；应用建立的本构关系对应用应变梯度理论，建立了考虑尺度效应的介观切削材料本构关系；应用建立的本构关系对于不同切削条件时材料的应力-应变关系进行了分析研究。研究表明：随着切削厚度的增加，材料力学性能曲线逐渐向宏观Johnson-Cook（JC）模型靠近；当前角增大时，剪切角随之增大，材料内部的应力加大，材料的尺度效应越明显，因此适当增大刀具前角有利于介观尺度切削；切削刃半径对材料性能的影响比较明显，随着切削刃半径的减小，材料性能的尺度效应逐渐显著，要实现介观尺度切削，刀具切削刃半径必须极小。

三自由度精密定位工作台工作空间分析及优化

贾晓辉， 张大卫， 田延岭

2010, 31(5):  624-630.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.018

摘要 ( )   PDF (1258KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对纳米压印光刻技术（NIL）过程中的纳米级空间定位要求，设计了一种采用柔性并联构针对纳米压印光刻技术（NIL）过程中的纳米级空间定位要求，设计了一种采用柔性并联构型和压电陶瓷驱动的三自由度精密定位工作台。基于伪刚体（PRB）模型理论将柔性铰链等效为理想转动副和线性扭簧，建立了精密定位平台的PRB模型，并以此分析了该类工作台的逆运动学特性；根据弹性铰链转角范围所限定的约束条件分析了定位工作台的工作空间。另外，为了达到以预定的全局条件数为约束条件的最大工作空间体积，对工作台结构参数进行优化，并通过数值仿真验证其有效性。

步长参数对电液伺服振动台加速度谐波抑制的影响

姚建均₁， 富威₁， 胡胜海₁， 韩俊伟₂

2010, 31(5):  631-635.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.019

摘要 ( )   PDF (1324KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

电液伺服振动台存在非线性现象，导致系统作正弦振动时，其加速度响应信号中出现高次谐电液伺服振动台存在非线性现象，导致系统作正弦振动时，其加速度响应信号中出现高次谐波，使加速度波形失真。利用LMS自适应滤波算法，提出自适应谐波抑制算法。通过对参考信号的自适应滤波作用，得到谐波抑制信号，并加入到系统输入信号中，从而抑制加速度响应信号中的谐波。从谐波抑制试验结果上看，自适应滤波器的步长参数对谐波抑制算法的收敛速率影响较大。从LMS自适应滤波算法本身出发，分析了导致这种影响的原因。

二维超声磨削纳米复相陶瓷表面残余应力研究

薛进学， 赵波₂， 吴雁₂

2010, 31(5):  636-640.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.020

摘要 ( )   PDF (1211KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

采用二维超声振动磨削和普通磨削方式，利用X射线衍射仪，对纳米复相陶瓷和氧化锆陶瓷采用二维超声振动磨削和普通磨削方式，利用X射线衍射仪，对纳米复相陶瓷和氧化锆陶瓷表面残余应力的性质及大小进行了研究。实验表明，残余应力是磨削条件、相变应力和裂纹释放应力综合作用的结果。得到结论：在相同的磨削条件下，超声磨削的切向残余拉应力比普通磨削方式的小，法向残余压应力则比普通磨削的大；磨粒尺寸越小，残余拉应力越小；材料以塑性方式去除时，残余应力表现为压应力；超声磨削的m相变率比普通磨削的小。

基于等效载荷的零件可靠性分析

高鹏， 谢里阳

2010, 31(5):  641-645.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.021

摘要 ( )   PDF (1002KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

研究了考虑强度退化时零件可靠度与载荷作用次数和时间的关系。当强度退化时，传统的载研究了考虑强度退化时零件可靠度与载荷作用次数和时间的关系。当强度退化时，传统的载荷-强度干涉模型不能用于计算随机载荷多次作用时的可靠度。考虑载荷对零件造成的损伤，提出了基于等效载荷的可靠度计算模型。当载荷历程为泊松过程时，在强度为载荷作用次数和载荷大小的函数的前提下，得到时变可靠度计算模型。此外，当零件同时承受工作载荷和来自工作环境的载荷时，建立了多个载荷作用下的零件时变可靠度计算模型。数值算例表明，强度退化对于可靠性评估有着重要的影响。提出的模型适用于计算考虑强度退化时的可靠性变化规律。

基于盲源分离的齿轮箱复合故障诊断研究

田昊， 唐力伟， 田广

2010, 31(5):  646-649.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.022

摘要 ( )   PDF (1046KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对传统盲源分离（BSS）技术在处理非线性变化的复合故障信号时的不足，将核独立分量针对传统盲源分离（BSS）技术在处理非线性变化的复合故障信号时的不足，将核独立分量分析（KICA）技术应用于齿轮箱的状态检测与故障诊断。介绍了KICA的基本原理，进行了仿真说明。最后应用该方法并结合包络阶次谱分析对设置了2种故障的齿轮箱进行故障诊断，最终找到了故障特征，成功判别出了这2种故障，并验证了该方法的有效性。

某装备扫雷犁系统的遗传神经网络建模研究

童仲志₁， 张媛₁， 邢宗义₁， 秦勇₂， 贾利民₂

2010, 31(5):  650-656.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.05.023

摘要 ( )   PDF (1219KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

提出了一种基于遗传算法的径向基神经网络设计方法，对具有复杂非线性特征的某装备扫雷提出了一种基于遗传算法的径向基神经网络设计方法，对具有复杂非线性特征的某装备扫雷犁系统进行了建模研究。在神经网络设计过程中，采用遗传算法确定神经网络的中心参数，提高了建模精度，采用最大距离法确定宽度参数和采用最小二乘法确定权值参数，减轻了算法的计算量，从而实现了快速准确的扫雷犁系统的神经网络建模。与其它神经网络建模方法的比较，验证了本文提出方法的有效性。