- 李占龙;张正;宋勇;秦园;周俊贤;
针对原始ZWT本构模型在描述硅橡胶高应变率下的动态力学行为时参数难以恒定的问题，将对数律与幂函数律结合对原始ZWT本构模型进行修正，使用修正的ZWT-率相关本构模型描述硅橡胶在高应变率下的动态力学响应。结果表明，使用修正的ZWT-率相关本构模型能够精确快捷地描述硅橡胶在高应变率下的动态力学响应，得到的应力应变曲线和实验应力应变曲线高度吻合，其R-square值均在0.95以上。
2023年05期 v.44;No.199 389-395页 [查看摘要][在线阅读][下载 1010K] [下载次数：238 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李占龙;张正;宋勇;秦园;周俊贤;
针对原始ZWT本构模型在描述硅橡胶高应变率下的动态力学行为时参数难以恒定的问题，将对数律与幂函数律结合对原始ZWT本构模型进行修正，使用修正的ZWT-率相关本构模型描述硅橡胶在高应变率下的动态力学响应。结果表明，使用修正的ZWT-率相关本构模型能够精确快捷地描述硅橡胶在高应变率下的动态力学响应，得到的应力应变曲线和实验应力应变曲线高度吻合，其R-square值均在0.95以上。
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工程机械在“一带一路”建设中发挥着主力军作用。为有效降低整机振动与噪声水平，可在其上采用各态阻尼结构。该文针对粘弹结构动力学特性中的材料温频变及结构参数多变性等难题，综述了粘弹约束阻尼结构动力学特性的四种主流分析方法。介绍了粘弹约束层阻尼结构的代表性敷设形式，重点归纳总结了各种研究方法的优缺点，指出了动力学分析有待进一步探讨的问题。为我国工程机械减振的应用研究提供一定的参考，同时可为阻尼技术在各个经济领域里的广泛应用提供研究方法。
2023年05期 v.44;No.199 396-402页 [查看摘要][在线阅读][下载 1191K] [下载次数：192 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 乔冠森;燕碧娟;罗骞;赵章达;李占龙;
工程机械在“一带一路”建设中发挥着主力军作用。为有效降低整机振动与噪声水平，可在其上采用各态阻尼结构。该文针对粘弹结构动力学特性中的材料温频变及结构参数多变性等难题，综述了粘弹约束阻尼结构动力学特性的四种主流分析方法。介绍了粘弹约束层阻尼结构的代表性敷设形式，重点归纳总结了各种研究方法的优缺点，指出了动力学分析有待进一步探讨的问题。为我国工程机械减振的应用研究提供一定的参考，同时可为阻尼技术在各个经济领域里的广泛应用提供研究方法。
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为进一步改善车辆悬架的控制性能，采用仿生设计思想，提出一种基于Hill肌肉模型的仿袋鼠腿悬架(下称仿生悬架)。设计了该悬架的Fuzzy、Fuzzy-PID控制器，并采用ADAMS和Simulink联合仿真对其控制特性开展研究。研究发现：(1)冲击路面下，相对于被动悬架，Fuzzy控制和Fuzzy-PID控制下的车身位移和车身加速度分别下降了54%、58%和92%、93%,悬架抗冲击性能明显改善。(2)随机路面下，随着路面等级和车速的增加，Fuzzy控制和Fuzzy-PID控制均可有效改善悬架的控制性能；相对于被动悬架，主动控制下的悬架表现出更加优异的缓冲隔振性能、路面适应性及稳定性；主动控制下的车身加速度传递率(8.8%～1%)呈下降趋势且数值较小，轮胎动位移(0.19～3.92)mm及其传递率(8.1%～10.5%)呈上升趋势，但数值及变化较小。(3)冲击路面和随机路面下，相较于Fuzzy控制，Fuzzy-PID控制下的悬架特性更优。上述结果表明，基于Hill肌肉模型的仿生悬架具有良好的控制特性，验证了该仿生思路和控制方法的正确性和有效性。
2023年05期 v.44;No.199 403-409页 [查看摘要][在线阅读][下载 1223K] [下载次数：115 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 宋勇;刘世静;李占龙;孟杰;张喜清;
为进一步改善车辆悬架的控制性能，采用仿生设计思想，提出一种基于Hill肌肉模型的仿袋鼠腿悬架(下称仿生悬架)。设计了该悬架的Fuzzy、Fuzzy-PID控制器，并采用ADAMS和Simulink联合仿真对其控制特性开展研究。研究发现：(1)冲击路面下，相对于被动悬架，Fuzzy控制和Fuzzy-PID控制下的车身位移和车身加速度分别下降了54%、58%和92%、93%,悬架抗冲击性能明显改善。(2)随机路面下，随着路面等级和车速的增加，Fuzzy控制和Fuzzy-PID控制均可有效改善悬架的控制性能；相对于被动悬架，主动控制下的悬架表现出更加优异的缓冲隔振性能、路面适应性及稳定性；主动控制下的车身加速度传递率(8.8%～1%)呈下降趋势且数值较小，轮胎动位移(0.19～3.92)mm及其传递率(8.1%～10.5%)呈上升趋势，但数值及变化较小。(3)冲击路面和随机路面下，相较于Fuzzy控制，Fuzzy-PID控制下的悬架特性更优。上述结果表明，基于Hill肌肉模型的仿生悬架具有良好的控制特性，验证了该仿生思路和控制方法的正确性和有效性。
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以某290 t矿用自卸车油气悬架缸为研究对象，考虑了复杂流道、涡流、流体物性变化等影响因素，基于计算流体动力学(CFD)建立了大型油气悬架缸的气液两相流数值模型，分析了不同时刻流体瞬态特性的数值变化，计算了流场内部的压力分布情况，验证了所提两相流数值模型可行性。仿真结果表明，两相流模型可以很好地表示油气相互作用，模拟悬浮液的运行过程；瞬态数值研究结果可准确应用于模拟大型油气悬架的力学特性；回弹冲程时涡流在主腔室中对称产生，表明存在大量流动分离，且随着流速的增加，涡流更加明显。
2023年05期 v.44;No.199 410-415页 [查看摘要][在线阅读][下载 1870K] [下载次数：141 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 胡致慧;刘志奇;李占龙;杜锐;贺磊;
以某290 t矿用自卸车油气悬架缸为研究对象，考虑了复杂流道、涡流、流体物性变化等影响因素，基于计算流体动力学(CFD)建立了大型油气悬架缸的气液两相流数值模型，分析了不同时刻流体瞬态特性的数值变化，计算了流场内部的压力分布情况，验证了所提两相流数值模型可行性。仿真结果表明，两相流模型可以很好地表示油气相互作用，模拟悬浮液的运行过程；瞬态数值研究结果可准确应用于模拟大型油气悬架的力学特性；回弹冲程时涡流在主腔室中对称产生，表明存在大量流动分离，且随着流速的增加，涡流更加明显。
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针对粘弹性悬架动态刚度-阻尼参数随外界载荷多变问题，以某型号履带式推土机为应用对象，建立了粘弹性悬架刚度-阻尼数学模型，进一步基于Ansys Workbench建立其有限元模型，获得了不同幅频简谐载荷下的迟滞特性回线。基于各迟滞回线，计算粘弹性悬架的动刚度、阻尼系数，并探讨了激励振幅为2.5 mm、3.5 mm、4.5 mm,频率为(2～8)Hz时粘弹性悬架的动刚度和阻尼系数的变化规律。结果表明：粘弹性悬架动刚度随激励频率增大而增大，随振幅增大而减小；而阻尼系数随激励频率增大而减小。该研究成果可为粘弹性结构动态特性提供一定参考，也可为车辆整机振动性能分析提供中间参数。
2023年05期 v.44;No.199 416-421页 [查看摘要][在线阅读][下载 1220K] [下载次数：158 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 苏浩;燕碧娟;李占龙;宋勇;罗骞;
针对粘弹性悬架动态刚度-阻尼参数随外界载荷多变问题，以某型号履带式推土机为应用对象，建立了粘弹性悬架刚度-阻尼数学模型，进一步基于Ansys Workbench建立其有限元模型，获得了不同幅频简谐载荷下的迟滞特性回线。基于各迟滞回线，计算粘弹性悬架的动刚度、阻尼系数，并探讨了激励振幅为2.5 mm、3.5 mm、4.5 mm,频率为(2～8)Hz时粘弹性悬架的动刚度和阻尼系数的变化规律。结果表明：粘弹性悬架动刚度随激励频率增大而增大，随振幅增大而减小；而阻尼系数随激励频率增大而减小。该研究成果可为粘弹性结构动态特性提供一定参考，也可为车辆整机振动性能分析提供中间参数。
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- 吴波;王健安;
针对多智能体系统在避障过程中易出现避障路径冗长、时效性较差的问题，提出一种布谷鸟鸽群融合避障算法。首先，利用自适应调整步长策略调整布谷鸟Levy飞行步长大小，进行长、短交替搜索获得鸟巢位置更新点，得到次优避障路径；其次，在次优路径的基础上，引入鸽群优化算法(PIO)的地图罗盘算子与地表算子进行二次避障路径规划演示，再次更新位置点，进而获得最优避障路径。最后利用MATLAB仿真，通过效率函数分析对比布谷鸟人工势场算法，在20、40、60个随机分布的障碍物环境中，融合算法你避障时间缩短了约5.55%、16.00%、17.35%.
2023年05期 v.44;No.199 422-427页 [查看摘要][在线阅读][下载 1016K] [下载次数：156 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 吴波;王健安;
针对多智能体系统在避障过程中易出现避障路径冗长、时效性较差的问题，提出一种布谷鸟鸽群融合避障算法。首先，利用自适应调整步长策略调整布谷鸟Levy飞行步长大小，进行长、短交替搜索获得鸟巢位置更新点，得到次优避障路径；其次，在次优路径的基础上，引入鸽群优化算法(PIO)的地图罗盘算子与地表算子进行二次避障路径规划演示，再次更新位置点，进而获得最优避障路径。最后利用MATLAB仿真，通过效率函数分析对比布谷鸟人工势场算法，在20、40、60个随机分布的障碍物环境中，融合算法你避障时间缩短了约5.55%、16.00%、17.35%.
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针对微电网在孤岛运行状态下，其SPWM双闭环逆变器在传统模糊PID控制过程中存在的参数整定复杂且系统自适应不足等问题，提出了一种在传统模糊PID控制方法的基础上加入改进鸡群算法(improved chicken swarm optimization, ICSO)的改进模糊PID控制策略(ICSO-FUZZY-PID),通过ICSO优化传统模糊PID中的比例因子和量化因子，达到快速找到最优解的目的。将改进模糊PID控制策略应用到逆变器的电压环控制中，可以大幅度得提升逆变器输出电压的控制效果，减小逆变器输出功率的波动，更好地抑制逆变器间的环流。通过在MATLAB\Simulink中搭建仿真模型进行实验，实验结果表明，基于ICSO的模糊PID控制策略应用于微网逆变器的SPWM双闭环控制中，可以使微网系统获得响应速度更快、控制精度更高、鲁棒性更强的动态和静态特性。
2023年05期 v.44;No.199 428-433页 [查看摘要][在线阅读][下载 1224K] [下载次数：101 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 原天生;于少娟;杨杰豹;彭晓宇;白伟;张梦源;
针对微电网在孤岛运行状态下，其SPWM双闭环逆变器在传统模糊PID控制过程中存在的参数整定复杂且系统自适应不足等问题，提出了一种在传统模糊PID控制方法的基础上加入改进鸡群算法(improved chicken swarm optimization, ICSO)的改进模糊PID控制策略(ICSO-FUZZY-PID),通过ICSO优化传统模糊PID中的比例因子和量化因子，达到快速找到最优解的目的。将改进模糊PID控制策略应用到逆变器的电压环控制中，可以大幅度得提升逆变器输出电压的控制效果，减小逆变器输出功率的波动，更好地抑制逆变器间的环流。通过在MATLAB\Simulink中搭建仿真模型进行实验，实验结果表明，基于ICSO的模糊PID控制策略应用于微网逆变器的SPWM双闭环控制中，可以使微网系统获得响应速度更快、控制精度更高、鲁棒性更强的动态和静态特性。
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针对钢丝绳表面缺陷检测困难、精度低、表面特征利用不充分、识别分类器缺乏优化的问题，提出一种基于图像特征融合和改进鲸鱼算法(IWOA)优化支持向量机(SVM)的钢丝绳表面缺陷检测方法。该方法包括特征提取和缺陷类型识别两个部分。特征提取阶段，使用中心对称局部二值模式(CS-LBP)和梯度方向直方图(HOG)提取不同缺陷的钢丝绳表面纹理和梯度特征，并将两特征串联融合，实现特征互补。缺陷识别阶段，首先通过改进WOA控制因子和引入惯性权值提高WOA的提的搜索能力、避免陷入局部最优，利用改进WOA对SVM参数优化，提高SVM的泛化能力并对不同缺陷钢丝绳识别分类。实验表明，该方法能有效识别出不同缺陷的钢丝绳，且稳定性较高。
2023年05期 v.44;No.199 434-439+446页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K] [下载次数：318 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 姜泓宇;董增寿;贺之靖;
针对钢丝绳表面缺陷检测困难、精度低、表面特征利用不充分、识别分类器缺乏优化的问题，提出一种基于图像特征融合和改进鲸鱼算法(IWOA)优化支持向量机(SVM)的钢丝绳表面缺陷检测方法。该方法包括特征提取和缺陷类型识别两个部分。特征提取阶段，使用中心对称局部二值模式(CS-LBP)和梯度方向直方图(HOG)提取不同缺陷的钢丝绳表面纹理和梯度特征，并将两特征串联融合，实现特征互补。缺陷识别阶段，首先通过改进WOA控制因子和引入惯性权值提高WOA的提的搜索能力、避免陷入局部最优，利用改进WOA对SVM参数优化，提高SVM的泛化能力并对不同缺陷钢丝绳识别分类。实验表明，该方法能有效识别出不同缺陷的钢丝绳，且稳定性较高。
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脉冲清灰装置是袋式除尘器的重要组成部分，如果脉冲清灰装置存在故障，将严重影响除尘器的除尘效率，进而影响工业生产。为了保障除尘器的除尘效率，通过对脉冲清灰装置进行系统的研究，详细的介绍了一种基于小波分析提取除尘机清灰系统故障特征的方法，该方法将采集的气包压力信号进行小波变换，并提取得到清灰系统不同故障的相关特征量，通过与无故障的特征量进行对比，可实现对脉冲清灰系统中脉冲电磁阀不喷吹故障和漏气故障的精确诊断和定位。
2023年05期 v.44;No.199 440-446页 [查看摘要][在线阅读][下载 1183K] [下载次数：70 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李嘉敏;董增寿;常春波;高文华;陈炜;
脉冲清灰装置是袋式除尘器的重要组成部分，如果脉冲清灰装置存在故障，将严重影响除尘器的除尘效率，进而影响工业生产。为了保障除尘器的除尘效率，通过对脉冲清灰装置进行系统的研究，详细的介绍了一种基于小波分析提取除尘机清灰系统故障特征的方法，该方法将采集的气包压力信号进行小波变换，并提取得到清灰系统不同故障的相关特征量，通过与无故障的特征量进行对比，可实现对脉冲清灰系统中脉冲电磁阀不喷吹故障和漏气故障的精确诊断和定位。
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- 柴晓峰;张锦;龚霖;殷玉枫;武奎扬;
我国以往隧道灯的拆卸工作都是采用脚手架或高车加人工操作装置来完成，但在高空作业过程中会存在安全隐患，剪叉平台上的研究应该提上日程。考虑到剪叉平台的柔性特性，在平台达到预定的工作位置时，由于剪叉平台产生振动，从而影响机械臂末端跟踪精度。用拉格朗日原理推导了剪叉机构上的机械臂的动力学方程。在滑模控制策略的基础上，设计了新型指数趋近律，提升了机械臂末端轨迹的跟踪速度。针对系统建模过程中存在的建模误差以及系统外部存在的不确定干扰等不确定因素，用神经网络自适应控制对参数进行在线调整。通过MATLAB/Simulink进行仿真，结果表明了该控制策略能够有效的降低机械臂末端轨迹跟踪误差，且明显加快末端点的跟踪响应速度。
2023年05期 v.44;No.199 447-451页 [查看摘要][在线阅读][下载 1310K] [下载次数：103 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 柴晓峰;张锦;龚霖;殷玉枫;武奎扬;
我国以往隧道灯的拆卸工作都是采用脚手架或高车加人工操作装置来完成，但在高空作业过程中会存在安全隐患，剪叉平台上的研究应该提上日程。考虑到剪叉平台的柔性特性，在平台达到预定的工作位置时，由于剪叉平台产生振动，从而影响机械臂末端跟踪精度。用拉格朗日原理推导了剪叉机构上的机械臂的动力学方程。在滑模控制策略的基础上，设计了新型指数趋近律，提升了机械臂末端轨迹的跟踪速度。针对系统建模过程中存在的建模误差以及系统外部存在的不确定干扰等不确定因素，用神经网络自适应控制对参数进行在线调整。通过MATLAB/Simulink进行仿真，结果表明了该控制策略能够有效的降低机械臂末端轨迹跟踪误差，且明显加快末端点的跟踪响应速度。
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斜盘-滑靴副是轴向柱塞泵的重要摩擦副之一，对柱塞泵的工作可靠性有着重要的影响。传统滑靴副油膜设计采用剩余压紧力法，并没有完整考虑油膜挤压效应对滑靴的动态支承力。针对轴向柱塞泵斜盘-滑靴副油膜的支承力受挤压效应影响进行了研究。通过控制滑靴挤压速度，利用CFD流体仿真方法，验证挤压效应的存在及结构参数和油液动力粘度对油膜挤压效应的影响。
2023年05期 v.44;No.199 452-457页 [查看摘要][在线阅读][下载 1487K] [下载次数：324 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 韩浩;安高成;仉志强;周文韬;李晓东;李纬良;王芮彬;
斜盘-滑靴副是轴向柱塞泵的重要摩擦副之一，对柱塞泵的工作可靠性有着重要的影响。传统滑靴副油膜设计采用剩余压紧力法，并没有完整考虑油膜挤压效应对滑靴的动态支承力。针对轴向柱塞泵斜盘-滑靴副油膜的支承力受挤压效应影响进行了研究。通过控制滑靴挤压速度，利用CFD流体仿真方法，验证挤压效应的存在及结构参数和油液动力粘度对油膜挤压效应的影响。
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为提高某乘用车的行驶平顺性，建立整车阻尼系统模型，在一定的车速和路面工况下，选取前后轮悬架刚度和阻尼参数为设计变量，以车身加速度和车轮动载荷为优化目标，悬架动挠度为约束条件，基于Isight优化软件结合最优拉丁超立方试验设计拟合出Kriging近似模型，并利用多岛遗传算法和梯度下降法相结合的组合优化算法对车辆悬架参数进行优化，求得最优参数并进行优化前、后的整车减振性能对比分析。结果表明，车身加速度降低了13.37%,前车轮动载荷降低了8.55%,前悬架动挠度增大了19.33%,悬架系统减振性能得到明显改善。该研究可为车辆悬架系统的设计提供参考。
2023年05期 v.44;No.199 458-463页 [查看摘要][在线阅读][下载 1140K] [下载次数：273 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 章新;董荻;睢志伟;武晨晨;张瑞强;
为提高某乘用车的行驶平顺性，建立整车阻尼系统模型，在一定的车速和路面工况下，选取前后轮悬架刚度和阻尼参数为设计变量，以车身加速度和车轮动载荷为优化目标，悬架动挠度为约束条件，基于Isight优化软件结合最优拉丁超立方试验设计拟合出Kriging近似模型，并利用多岛遗传算法和梯度下降法相结合的组合优化算法对车辆悬架参数进行优化，求得最优参数并进行优化前、后的整车减振性能对比分析。结果表明，车身加速度降低了13.37%,前车轮动载荷降低了8.55%,前悬架动挠度增大了19.33%,悬架系统减振性能得到明显改善。该研究可为车辆悬架系统的设计提供参考。
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针对目前系统给用户推荐刀具的准确率不高的问题，提出基于Jaccard的协同过滤刀具推荐算法。首先，通过用户对刀具进行评分；其次，引入巴氏系数和KL散度，充分考虑用户的所有评分信息，来解决受共同评分项的限制的问题；最终给目标用户推荐刀具。实验结果表明，该协同过滤算法在稀疏数据集上获得很好的推荐效果，提高了推荐准确率。
2023年05期 v.44;No.199 464-468+475页 [查看摘要][在线阅读][下载 914K] [下载次数：306 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 郭宏;伊亚聪;闫献国;胡孔耀;徐延;
针对目前系统给用户推荐刀具的准确率不高的问题，提出基于Jaccard的协同过滤刀具推荐算法。首先，通过用户对刀具进行评分；其次，引入巴氏系数和KL散度，充分考虑用户的所有评分信息，来解决受共同评分项的限制的问题；最终给目标用户推荐刀具。实验结果表明，该协同过滤算法在稀疏数据集上获得很好的推荐效果，提高了推荐准确率。
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基于对生产调度和设备维修间相关关系的分析，设计了成套订单调度和设备维修的联合策略。该策略根据故障率的大小来判定对应的设备维修活动或后续的调度任务，根据该策略，以加工作业顺序和预防性维修阈值为决策变量，加权成套订单数最大为优化目标构建了联合决策模型。利用对调度问题特点和设备故障机理的分析，设计了一个改进的萤火虫算法，将其运用于求解所提出的联合决策模型，并通过数值实验和灵敏度分析，验证了改进算法的可行性和模型的有效性。
2023年05期 v.44;No.199 469-475页 [查看摘要][在线阅读][下载 966K] [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨晓梅;张宇琼;李文汇;官开;
基于对生产调度和设备维修间相关关系的分析，设计了成套订单调度和设备维修的联合策略。该策略根据故障率的大小来判定对应的设备维修活动或后续的调度任务，根据该策略，以加工作业顺序和预防性维修阈值为决策变量，加权成套订单数最大为优化目标构建了联合决策模型。利用对调度问题特点和设备故障机理的分析，设计了一个改进的萤火虫算法，将其运用于求解所提出的联合决策模型，并通过数值实验和灵敏度分析，验证了改进算法的可行性和模型的有效性。
2023年05期 v.44;No.199 469-475页 [查看摘要][在线阅读][下载 966K] [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]