提高两栖车辆水上行驶速度的车体设计方案研究

考虑到两栖车辆的车体小、质量大,提高其海上滑行时的升阻比系数是降低车头离水所需速度,减少水阻,实现高速航驶的关键之一。提出了根据边界层和湍流仿真理论确定数值计算时车体边界网格划分的时方法,采用VOF(Volume of Fluid)多相流模型对不同车体方案在不同速度下的水上性能进行了并行数值计算和对比,发现适当增加车体攻角以及在车体裙板加薄翼滑板的复合型车体是提高升阻比系数的有效方案。     

基于元模型的产品全生命周期信息模型研究

在分析产品元数据语义关系的基础上,从结构层、过程层和表达层描述了全生命周期信息模型,提出了基于属性、约束和操作表达的信息模型,分析了元模型扩展机制与领域模型建立方法,并以汽车减震器为例,阐述了信息模型的建立方法与应用。     

基于速率观测器的挖掘机器人时延鲁棒控制研究

在挖掘机器人运动控制中,控制元件比例阀在零位存在较大的死区,驱动元件非对称液压缸为非线性系统,使得对铲斗关节实现高性能位置伺服控制难度很大．提出一种基于局部线性化模型的时延鲁棒控制方法;考虑到编码器测量精度较低,对液压缸位移及速率信号提出一种在线鲁棒估计方法,通过对扰动输入的补偿来减小估计误差;提出一种新型的比例阀死区补偿策略,依据参考模型位置输出对比例阀零位进行切换,既不牺牲系统的动态品质,又能有效避免比例阀阀芯的频繁切换．计算机仿真结果表明,这一方法对外部力扰动和参数变化均具有很强的鲁棒性,且新型速率观测器和比例阀死区补偿环节能明显增强液压系统输出的平稳性．     

面向模块化设计的客户需求分析

将灰色系统理论中的灰色关联度聚类模型运用于客户需求的量化分析,分析了模块化设计与客户需求之间的关系,提出了基于灰色系统的客户需求聚类模型.将客户需求描述成一系列的产品属性,每个属性又分为不同的属性水平,不同属性及属性水平组合形成不同的需求模块.客户需求聚类模型根据需求之间的关联相似性进行聚类.首先将客户需求映射到工程指标,对不确定数值的需求进行取值白化;然后根据客户需求对结构的影响进行功能聚类分析,从客户需求中总结出基本功能需求模块、辅助功能需求模块;最后计算需求取值之间的灰色关联度构建层次聚类树图,根据聚类评价准则确定合理的关联度取值,得到最佳聚类结果.以减震器产品为例进行了实例验证,结果表明该算法是有效的.     

面向产品创新的功能空间拓展进程

在基于功能－效应－原理解映射的概念设计研究中,建立功能和效应特征模型,通过引入变体功能和物理量,揭示变体功能在产品功能设计中的桥梁作用,使得功能域在功能设计过程中逐渐分层扩大。系统地提出基于目的功能变异和效应物理量推理的功能空间拓展策略,从而实现从基体功能到物理量的一对多的映射。在此基础上构筑一种由基体功能层、变体功能层、效应层和物理量层构成的四层次、三阶段功能空间拓展进程模式：基于目的功能变异的功能空间拓展、变体功能向效应的拓展以及基于效应物理量推理的功能空间拓展。研制一套相应的计算机辅助功能设计软件平台,并以两栖车辆减阻装置的功能设计为例进行验证。结果表明,基于该模型通过实现功能分层次系统拓展,实现产品功能和概念解的方法学拓展和系统学创新,从而增加产品创新的机会。     

基于模糊决策的推土机滑模鲁棒自适应控制

针对推土机作业效率低的问题,提出了一种推土机工作装置的自动控制方法.根据推土机发动机转速和转速变化率,结合操作经验和试验结果,采用模糊决策的方法对铲刀位置进行优化.考虑电液伺服系统的特性,设计了一种基于逐步递推方法的滑模鲁棒自适应控制器,用以跟踪经过模糊决策的铲刀目标位置.利用逐步递推方法和状态反馈线性化的方法,得到系统的滑模控制器;依据Lyapunov稳定性理论,得出系统的参数自适应律,并在自适应控制中引入鲁棒控制的设计方法,实现对模糊决策量的精确位置跟踪控制.实验结果表明,滑模鲁棒自适应控制具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能,模糊决策合理地优化铲刀目标调整位置,提高推土作业效率.     

基于流体体积的两栖车辆阻力并行数值计算

为了在概念设计阶段评价两栖车辆的水上性能，研究了采用流体体积函数（VOF）多相流模型对两栖车辆进行模拟计算的可行性，提出了使网格单元体积变化均匀的混合网格划分方法，比较了并行计算环境下的不同网格分割方法，给出了计算结果收敛的评价指标，并分别采用稳态静网格、瞬态静网格和瞬态动网格三种模型对轮式两栖车辆的阻力进行了计算.结果表明，模拟和试验的误差可控制在10％内，在当前技术条件下瞬态静网格模拟方法是比较可靠的两栖车辆阻力计算方法.     

第五届全国挖掘机机信息与学术交流会在宁波召开

第五届全国挖掘机械信息与学术交流会暨中国工程机械学会挖掘机械分会六届一次理事会2D04年4月23-25日在宁波开元大酒店隆重举行。参加会议的有来自全国挖掘机主机厂、配套件厂、研究院所和大专院校等单位的代表100多人．外资企业和国外来宾20余人。会议期间．老中．青专家和领导集聚一堂共同研讨挖掘机的技术和发展趋势．气氛热烈。     

液压挖掘机器人轨迹跟踪控制综合策略方案研究

针对液压挖掘机器人工作装置和液压系统高度非线性,单一的控制策略不能实现有效精确控制的特点。提出了挖掘机器人轨迹跟踪控制的综合策略。在传统的轨迹规划器中,加入了轨迹优化模块;在关节伺服控制中,采用了基于规则的智能PID控制策略;在泵控制中,采用了改进的负流量节能控制技术。实验结果证实了这种方案的有效性,可以在很大程度上提高挖掘机器人的轨迹跟踪精度,使操作更加平稳。     

复杂产品原始设计方案可行化策略的研究

提出了复杂技术产品原始设计方案可行化的三种策略和方法，分析了它们的特点，提出了分级约束模型的建立原则，设计变量与约束相关度的评价准则，以及设计变量的综合调整策略。最后以典型工程机械液压挖掘机为例进行了再设计分析，验证了这一策略的有效性。