本文研究了两种机械系统中的非线性系统,一种是平方非线系统,另一种是立方非线性系统。针对这两种系统,本文运用理论分析和数值模拟,研究了系统在不同参数范围内的变化规律,本文用到了平均法、多尺度法、一阶谐波平衡法、二阶谐波平衡法这四种方法,并且又提出了一种改进的一阶谐波平衡法。根据这几种方法求出系统的幅频响应方程,画出时间响应图和幅频响应图,并对时间响应图和幅频响应图进行对比验证和分析说明。本文研究内容,具体安排如下:首先,简单介绍了非线性振动系统的发展史以及求解非线性微分方程的几种方法。然后研究了平方非线性振动方程主共振时的稳态响应。根据激励频率和固有频率的接近程度,设了三种不同形式的表达式,用多尺度法对平方非线性方程进行主共振求解,求出其稳态运动的幅频响应,根据幅频响应曲线图判定这三种表示法和数值解的差别,为了验证多尺度法求得结果的正确性,又用平均法对主共振的平方非线性方程求解,其次研究了主共振情况下立方非线性振动方程,根据激励频率和固有频率的接近程度,采用三种不同形式的表示法表示。采用平均法和多尺度法对带立方项的非线性方程进行主共振求解,然后求出其稳态运动的幅频响应,根据幅频响应曲线图判定这三种表示法的精度。最后研究了立方非线性系统,提出了一种改进的一阶谐波平衡法。为了验证改进的一阶谐波平衡法的精度,运用一阶谐波平衡法和二阶谐波平衡法进行对比,发现在一定参数范围内改进的一阶谐波平衡法比一阶谐波平衡法和二阶谐波平衡法的精度高,并且改进的一阶谐波平衡法和数值解的更吻合。

关键词：平方非线性;;立方非线性;;谐波平衡法;;多尺度法;;平均法

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微机械陀螺作为微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,简称MEMS)传感器中的一个重要分支,其性能随着集成电路工艺的发展不断提升,在军用和民用领域都扮演着重要的角色。作为微机械陀螺中的重要组件,陀螺接口电路的主要研究方向是集成化、数字化,相比于模拟接口电路,集成化的数字接口电路可以减少芯片外围器件,降低寄生参数影响,提高系统稳定性和精度。Sigma-Delta ADC(Analog to Digital Converter)在低速高精度数字化输出的陀螺接口电路中被广泛应用,本文设计了基于带通Sigma-Delta调制器的微机械陀螺检测模态电路。论文首先对接口电路的工作原理进行分析,确定检测模态接口电路的结构。电路中使用带通Sigma-Delta调制器实现模拟信号到数字信号的转换,采用自锁定时钟技术提供系统时钟,可与不同驱动频率的陀螺进行连接。检测模态电路中的主要电路模块包括带通Sigma-Delta调制器,锁相环电路,C/V变换电路和数字降采样滤波器。文章对调制器中的非理想因素和噪声源进行了定量理论分析,利用Matlab完成四阶单环反馈Sigma-Delta带通调制器系统级模型的设计与仿真,验证理论分析结果。采用0.35um CMOS工艺完成了带通Sigma-Delta调制器、锁相环、C/V变换电路的电路设计与仿真、版图绘制、后仿真验证,完成数字抽取滤波器的前端设计。仿真环境中,电源电压为5V,输入频率为10k Hz、幅度为-9.5d BFs的信号,后仿真结果显示检测模态电路解调前的信噪比为93.80 d B(带宽100Hz),解调后为96.45 d B(带宽50Hz),动态范围为101d B,1Hz动态范围为110d B,达到了本课题的指标要求。

关键词：陀螺接口电路;;Sigma-Delta带通调制器;;C/V变换电路;;锁相环

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随着全球经济一体化的发展也带动了科技快速进步,随之带起了各种新兴产业和旧产业的革新。得益于此,我国的机械设计制造水平显著提高,逐渐进入自动化的时代。当前阶段社会需求不断提高,传统机械设计制造已经无法对其进行满足,自动化机械设计制造适时出现且具有更大优势:降低资源的损耗;生产效率更高;产品质量更高;更加安全等。所以为了使得机械设计制造及自动化作用的最大限度发挥,对机械设计制造以及自动化的相关特点进行深入分析十分有必要。

关键词：自动化;;产品;;优势;;发展趋势

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针对在采摘、贮运、加工过程中宽皮柑橘受静载压缩后的损伤问题,本文从宽皮柑橘的机械特性和静载压缩蠕变特性入手,结合CAD\CAE技术,建立合理的宽皮柑橘有限元模型,模拟宽皮柑橘的线弹性压缩和准静态压缩蠕变时的受载情况,进行挤压、跌落等不同受载情况下的宽皮柑橘机械损伤试验,分析柑橘果实在贮藏期的质量和硬度等机械特性变化差异,结合试验数据和数学建模,初步建立了一种评判宽皮柑橘机械损伤的方法,定量地估算了柑橘机械损伤程度,分析了柑橘主要的致损因素,建立相关数学物理模型,定性地评估与预测了柑橘的损坏情况,并应用该方法比较了不同缓冲材料在挤压、跌落等受载情况下的减损防护效果,为预测柑橘机械损伤以及优化设计低损伤的柑橘采摘、储运机械提供理论参考。本文主要研究内容和结论有:(1)测定了宽皮柑橘的质量、硬度、弹性模量、破坏极限力和总变形破坏能等力学特性指标,探究了其随贮藏时间的变化规律,随贮藏时间的增长,宽皮柑橘果实的质量损失逐渐增大,硬度逐渐降低,而弹性模量、破坏极限力、总破坏变形能等机械特性总体上呈先增大后减小趋势,且变化均显著。(2)试验数据拟合验证了加载阶段的柑橘整果、果肉、果皮的静载压缩蠕变变形曲线符合伯格斯模型,拟合系数均大于0.97。试验结果表明贮藏时间T与蠕变柔度J(3T_(rel))高度正相关,蠕变柔度J(3T_(rel))与即时刚度系数γ_0,延滞刚度系数γ_1,粘性系数n_2等高度负相关,与延滞时间T_(rel)正相关,蠕变柔度J(3T_(rel))可较为全面的表征柑橘整果的蠕变特性。在控制其它因素水平相同的前提下:对于柑橘整果,压缩定载荷愈大,蠕变变形愈大;加载速率愈大,蠕变变形愈大且愈容易;赤道部与果梗顶部比较,前者蠕变时变形愈大且愈容易;贮藏时间愈长,硬度愈小,蠕变变形愈大且愈容易。由试验结果推断可用临界应变破坏理论解释柑橘静载压缩蠕过程中造成的损伤和损坏现象。柑橘整果受载时,载荷愈大,或受载时间不断增长,蠕变变形愈大,当变形超过某临界阈值时,则柑橘产生一直机械损伤而发生破裂(除“应变饱和”现象外)。(3)将柑橘的准静态压缩蠕变参数,经一定理想假设后推导计算,获取了所需的三维松弛剪切模量的Prony级数展开形式的黏弹性参数;建立了两种结构的柑橘有限元模型,模拟了宽皮柑橘的线弹性压缩受载情况,与实测试验结果比较,对于单层整果模型,其拟合优度为0.8838,对于双层果皮-瓤肉模型,其拟合优度为0.8902,这两种模型均是合理可行的;模拟了宽皮柑橘的准静态压缩蠕变受载情况,与实测试验结果比较,对于单层整果模型,其拟合优度为0.9610,是合理可行的;对于双层果皮-瓤肉模型,其拟合优度为0.5718,;研究了柑橘在压缩载荷下的应力分布规律,发现对柑橘果梗部压缩,不论是位移载荷或是恒定力载荷,柑橘由于果皮的拉应力发生破裂,出现的破裂断面与压缩方向一致。(4)初步建立了一种评判宽皮柑橘机械损伤的方法。基于柑橘的质量损失与果实软化变化,定量地估算了柑橘机械损伤程度,运用机器学习问题中的k近邻分类,建立了一种的宽皮柑橘机械损伤二分类模型,定性地预测了在挤压和跌落等受载条件下柑橘的“损坏”情况。结合损伤程度和预测结果显示:不加防护措施情况下,柑橘受到的挤压力最高不应超过20 N,以低于10 N为宜。柑橘跌落高度不应超过90 cm,以低于60 cm为宜。(5)比较了不同缓冲材料在挤压、跌落等受载情况下的减损防护效果。由柑橘机械损伤程度和预测模型评估可知,在单次定载荷挤压试验中,瓦楞纸板减损效果最好,EPE板次之,橡胶板最差;单次铅直跌落试验中,EPE板减损效果最好,橡胶板次之,瓦楞纸板再次之。

关键词：柑橘;;机械损伤;;蠕变;;有限元法;;缓冲防护

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针对机械管道的测试,设计出机械管道探测爬行器。从机械管道探测爬行器机械结构的机理出发,为满足探测精度和稳定性,详细分析了管道爬行器在管道内行走时会遇到的滚动阻力、爬坡阻力及越障阻力。基于稳定性要求,选用轮式爬行机构,驱动机构采用电机驱动。支撑装置利用滑块和弹簧实现了爬行器在变径管道中的行进。为了保证内壁图像采集的精度,设计了图像采集支撑结构。对管道爬行器的机构移动特性进行了测试,给出了实验结果,验证测试系统的性能能够满足要求。

关键词：机械管道;;爬行器;;阻力分析;;轮式爬行;;机构移动特性

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机械设备维修与管理的原则与实质,分析企业机械设备管理与维修现状,给出提高设备管理与维护水平的方法与措施。

关键词：设备管理;;维修措施;;研究分析

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旋转弹姿态信息的实时准确获取是其制导化与精确打击的关键技术。针对旋转弹姿态精确测量的实际工程应用问题,半捷联微机械惯性系统从旋转弹角速率跨量程测量的科学源头着手,提出一种轴向高旋隔离、径向微旋固连的半捷联微机械惯性测量新方法,有效解决了微机械惯性系统在旋转弹上应用时的跨量程测量难题。然而,前期研究中我们发现,目前半捷联微机械惯性系统的测量精度有限,无法满足高精度的旋转弹精确制导需求。因此,如何进一步深入分析制约系统精度提升的主要误差产生机理,探讨其有效抑制方法,进一步提高系统精度,已成为半捷联微机械惯性系统真正得以推广应用的瓶颈问题,对其研究刻不容缓,且具有非常重要的理论价值和现实意义。针对半捷联微机械惯性系统存在的精度不足问题,本文采用理论分析与试验验证相结合的研究思路。首先针对系统弹体转速测量不准确之一问题,提出基于加权最小二乘法多传感器数据融合的转速测量方法,将更加准确的信息反馈给电机,进而提高平台稳定性;然后从系统特有的机电组件入手,重点对影响系统精度的主要机电组件误差,特别是无刷直流电机误差、轴承-转子系统振动误差,分析两种误差的产生机理,研究其特性与以及传播方式,并探讨有效的抑制方法;最后构建试验验证误差补偿方法可行性,从而为解决制约系统精度提升的瓶颈问题提供理论指导和方法依据。仿真与试验结果表明:针对系统中各种特有的误差所提出的误差补偿方法是有效的,为系统测量精度的提高提供了较好的解决方案,同时也为高旋弹药的制导化奠定了基础。

关键词：半捷联;;误差分析;;仿真;;误差补偿

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随着教育改革的不断深入,有关于职业技术教育体系中课程改革问题的研究日益增多,而在职业技术教育的课程改革过程中,对课程模式的探索一直是重中之重。《机械基础》作为中职学校机械类专业的基础课,具有较强的综合性和应用性,是后续专业课程学习的基础。但在《机械基础》课程的实施过程中存在一些问题:课程内容选取过于单一、实践环节不能面向课程整体和课程结构设置不合理等。因此参照学习领域课程模式、能力本位(CBE)课程模式及模块化(MES)课程模式的理念及开发方法,结合本课程的特性,采取‘三位一体’的开发思路进行课程开发,既有利于提高《机械基础》的课程质量,又有利于提升学生的学习效果,促进其职业素养的形成。通过对《机械基础》的课程开发研究,对课程的结构、内容及考评方式等课程关键要素进行了重新整合、设计与选取,实现了课程中的理论知识与实践知识的有机结合,开发后的课程既能起到奠基作用与指导作用,又能够贴近实际行业、企业与工作岗位的需求,把学生在学校学习时的环境与内容和在实际工作时需要的环境与内容衔接起来,实现了《机械基础》作为中职机械类专业基础课程奠基性、引领性、指导性的作用,以及有效培养学生的理论知识、实践能力和职业素养的目的。

关键词：《机械基础》;;三位一体;;课程开发

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近年来,伴随着我国社会经济的快速发展,路桥工程项目的建设数量越来越多。在进行路桥工程建设时,会用到大量的机械设备,而对这些机械设备的管理质量会直接影响整个工程项目施工的有序性。所以,施工单位在路桥施工中加强机械设备管理是十分重要的。文章就路桥施工机械设备的管理方法进行了全面介绍。

关键词：路桥施工;;机械设备;;管理方法

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随着新标准IEC 62782的颁布,对于光伏组件动态机械载荷试验提出了全新的要求,但目前市场上还没有符合要求的设备。通过QFD产品设计方法,对动态机械载荷试验设备的设计提供优化可行的方案。

关键词：QFD;;光伏组件;;动态;;机械载荷;;设计方案

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