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一种改进的基于响应耦合子结构法的刀尖点频响函数预测方法被引量：11: 2015年; 针对现有的基于响应耦合子结构法(RCSA)的刀尖点频响函数预测方法需要辨识主轴-刀柄、刀柄-刀具结合面参数以及需要自制刀柄模型等引起的预测误差和预测过程复杂等问题,提出一种改进的基于RCSA的铣刀刀尖点频响函数预测方法。该方法首先改进已有的子结构划分方法,将机床-主轴-刀柄-刀具系统划分为机床-主轴-刀柄-部分刀杆、剩余刀杆和刀齿三个子结构;然后改进主轴-刀柄处转动频响函数的计算方法,通过铣刀的模态锤击实验采用反向RCSA和有限差分法计算机床-主轴-刀柄-部分刀杆结构的转动频响函数,并基于Euler梁模型计算出剩余刀杆、刀齿子结构的频响函数;最后将三个子结构的频响函数耦合确定刀尖点的预测频响函数。以一立式加工中心为研究对象,应用所提出的方法对铣刀刀尖点的频响函数进行了预测,并与其实测频响函数进行对比。对比结果表明:刀尖点的预测频响函数与实测频响函数符合程度较高,其预测、实测前三阶固有频率之间的误差在6.9%以内,所提出的方法可行有效、简单方便,且可直接基于铣刀的模态实验计算主轴-刀柄的频响函数,避免了相关结合面参数的辨识和刀柄模型的制作。; 朱坚民王健张统超李孝茹; 关键词：铣刀

基于强化缓冲算子的灰色预测PID控制仿真研究被引量：4: 2012年; 灰色预测PID控制系统的核心是其反馈回路上的灰色预测器,其建模精度与控制系统行为数据的变化速率有关.对于惯性较大的被控对象或采样周期较短的控制系统,控制系统的行为数据变化缓慢,基于这些数据直接进行灰色建模预测的精度不高.针对这个问题,本文提出了基于强化缓冲算子的灰色预测PID控制新方法.通过对控制系统的行为数据序列进行强化缓冲算子作用,获得控制系统行为数据的强化缓冲算子作用序列,对其进行灰色建模和预测,实现灰色预测PID控制.仿真研究结果表明,在相同的PID控制参数下,本文提出的控制方法的控制精度明显优于传统的灰色预测PID控制和经典PID控制,获得了理想的控制效果.; 朱坚民黄之文翟东婷王军; 关键词：强化缓冲算子灰色预测 PID控制仿真

基于改进自适应遗传算法的固定结合面动态特性参数优化识别被引量：8: 2014年; 针对固定结合面传统建模方法精度较低和结合面的动态特性参数难以确定的问题,改进了基于弹簧阻尼单元的建模方法,提出了基于实验模态分析和改进自适应遗传算法的固定结合面动态特性参数的优化识别方法。该方法以有限元计算的理论固有频率和阻尼比与其对应实验模态分析结果的相对误差最小为目标函数,使用改进的自适应遗传算法优化识别固定结合面的刚度和阻尼参数。以自行设计制作的固定结合面模型为研究对象进行了建模、实验、参数识别等分析,分析结果表明:所提出的方法是正确的、有效的,参数识别误差在5%以内,达到了较高的识别精度。; 朱坚民张统超李孝茹周冬儿; 关键词：固定结合面动态特性参数识别改进自适应遗传算法模态分析

一种新的铣刀刀齿等效直径确定方法被引量：2: 2018年; 为确定铣刀刀齿的等效直径,建立了铣刀的等效模型,将铣刀分为刀杆和刀齿两个子结构,基于子结构分析和理论计算的结果建立刀齿等效直径优化的目标函数,采用遗传算法优化确定刀齿的等效直径。以5把不同参数的2刃、3刃和4刃铣刀为研究对象,采用该方法确定刀齿等效直径,据此计算铣刀刀尖点的频响函数,并与等质量法确定的刀齿等效直径所计算的铣刀刀尖点频响函数及其实验值进行对比。分析结果表明,该方法具有更高的计算精度及更好的适用性。; 朱坚民李尧何丹丹田丰庆李孝茹; 关键词：遗传算法

65Mn钢圆锯片回火过程的有限元模拟及加热方法改进被引量：3: 2013年; 针对大直径圆锯片采用径向加热方式进行回火热处理过程中由于锯片温度分布不均匀所产生的热应力分布不均匀、锯片回火变形较大等问题,提出了大直径锯片回火处理的轴向加热方法,建立了大直径锯片的有限元模型,模拟计算了大直径锯片在径向加热、轴向加热两种加热方式下锯片的温度场分布、应力场分布,对两种加热方式下锯片的回火质量进行了对比分析。计算分析结果表明:轴向加热方式下锯片的回火热处理质量显著优于径向回火加热方式。本文中提出的方法是可行的、有效的,可有效保证大直径锯片的回火质量。; 朱坚民毛得吉李海伟黄之文; 关键词：65MN钢圆锯片回火热处理有限元模拟应力场

四足机器人对角小跑步态动态稳定步行足端非连续约束及动力学建模被引量：9: 2015年; 将四足机器人对角小跑步态周期分为摆动相和支撑相,采用D-H坐标法进行四足机器人运动学建模分析,提出基于质心运动定理分析腿机构处于支撑相的足端非连续约束力,通过力雅可比矩阵建立足端约束力与关节广义驱动力的映射关系。考虑足端与环境间的非连续约束,建立了具有变拓扑机构、非连续约束等特征的四足机器人非线性动力学模型,并通过虚拟样机仿真验证了动力学理论分析的正确性,为提高四足机器人非结构环境的机动性和动态稳定性研究提供了参考。; 雷静桃俞煌颖王峰; 关键词：四足机器人质心运动定理动力学

基于刀具振动位移的动态铣削力测量方法被引量：8: 2014年; 针对铣削加工中动态铣削力难于测量的问题,提出了一种通过测量铣刀振动位移来确定动态铣削力的方法。该方法首先通过激光测振仪测量铣削加工时铣刀刀杆的振动位移,然后根据测量系统的静态校准结果由该振动位移确定相应的铣削力。针对高速铣削时的铣削力测量失真问题,通过分析刀具系统的动态特性,确定测量系统的传递函数,并采用零极点配置的方法设计了动态补偿环节对测量系统进行动态补偿,以提高测量系统的带宽。在铣削加工中心上进行了铣削加工实验,将本文方法确定的铣削力与三维力传感器测得的铣削力进行了对比。实验结果表明:本文测量方法能准确测量动态铣削力,测量系统的测量带宽可达1 600 Hz,且测量方法简单可靠,易于工程应用。; 朱坚民王健张统超李孝茹; 关键词：动态补偿

骨折创伤断面微型二维力传感器研制: 2014年; 针对骨折创伤断面轴向压力和径向剪切力的实时精确测量要求，设计了基于E型圆膜片式结构弹性体的微型二维力传感器，建立了传感器弹性体应变的理论分析模型。根据理论分析模型对传感器弹性体的主要结构尺寸进行了优化，设计了弹性体上应变片的贴片位置和组桥方式。对传感器进行了标定实验，获得了标定数据。标定实验结果表明：传感器灵敏度为2．9MPa／N，轴向力满量程非线性误差为1．1783％，径向力满量程非线性误差为1．0416％。; 朱坚民黄之文李海伟翟东婷王军; 关键词：计量学骨折创伤弹性体

基于灰关联分析和模糊隶属度匹配的球形水果自动识别方法被引量：13: 2012年; 针对现有水果识别方法需大量水果样本学习或仅对单一特征进行识别而导致的识别率较低的问题,提出一种基于水果图像处理的水果颜色和形状特征参数的提取方法、基于灰色关联分析和模糊隶属度匹配的球形水果自动识别方法。该方法通过提取水果图像关注区域(region of interest,ROI)的颜色和形状特征,建立参比水果的颜色特征参比数据库和形状特征隶属度函数,计算待识别水果与参比水果颜色特征的灰色加权关联度,求取待识别水果对于参比水果形状特征参数的模糊隶属度,按各特征量等权的原则合成待识别水果对参比水果的总匹配度,并根据总匹配度的大小实现待识别水果种类的判别。大量实验结果表明:该方法简单、有效,不需要大样本量水果的学习和训练,平均识别正确率达到99%以上。; 朱坚民雷静桃翟东婷黄之文; 关键词：特征提取自动识别

基于灰色神经网络的骨折愈合应力预测: 2012年; 在骨折愈合应力准确预测问题的研究中,骨折愈合受许多因素的影响,应力是主要因素之一。为了加快骨折愈合的速度和提高质量,及时了解骨折愈合过程中应力的变化趋势并调整加力的大小,就显得很重要。然而应力的变化是不确定的,用传统的观察法医生很难确定次日应力的大小,用单一的GM(1,1)模型预测精度也不高。根据神经网络能有效修正灰色预测模型的思路,提出了基于灰色系统理论及径向基神经网络的组合预测模型。先用灰色系统理论中的GM(1,1)模型,用已有的实测应力数据对次日的骨折断面应力进行预测,然后用实测值与预测值的差值训练神经网络,从而可以对灰色预测的值进行修正。实验结果表明:提出的应力预测的模型获得较高的预测精度,说明组合预测模型效果优于单一的灰色预测模型。; 赵福旺杜鹏杨帆; 关键词：径向基神经网络应力骨折

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国家自然科学基金(50975179)

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