用于建立机械制造系统模型的扩展着色Petri网

着色Petri网是描述和分析并行系统的有力工具,近年来在机械制造系统中得到了广泛的应用。由于机械制造系统的自身特点,在表示着色Petri网结构的关联矩阵中含有许多零元素,从而导致着色Petri网占据数据空间大的缺陷,难以对复杂机械制造系统的规划设计与生产调度进行分析研究。 本文基于着色Petri网的基本原理,提出一种适用于建立机械制造系统模型的扩展着色Petri网理论,用于解决着色Petri网占据数据空间大的问题,为Petri网理论在机械制造系统建模方面的广泛应用提供理论基础。最后给出实例,说明减少数据空间的结果。

航空发动机减速器轴系零件的强度可靠性计算方法

以古德曼（Ｇｏｏｄｍａｎ）应力线图和第四强度理论为基础，提出了等效高、低周复合循环应力的方法。采用蒙特卡罗（ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ）法对应力和强度进行了统计模拟，同时拟合了应力和强度的分布规律。运用应力－强度干涉模型，提出了评估轴在单一工作状态和多工作状态下，屈服、破坏和疲劳强度的可靠度计算方法，并编制了计算机程序。计算实例表明，该方法是令人满意的。

机械加工系统动态响应控制的研究

根据机械加工系统的动态响应，提出并将四自由度（４ＤＯＦ）机械系统传递函数φ０（ｓ）的２８个关系式简化为１２个关系式，且研制了１—４ＤＯＦ机械系统传递函数φ０（ｓ）新的简化应用软件。然后经机械系统φ０（ｓ）复合控制系统Ｗ０（ｓ）的计算机辅助设计，和计算机寻优中间参数Ｋｏｐｔ，得到了一个新的串联校正函数Ｇ（ｓ）＝ｆ［φ０（ｓ）、Ｋｏｐｔ、Ｗ０（ｓ）］。文中重点分析讨论了在人为扩大测试误差达３～３０％所得的不同的φ０（ｓ）情况下，寻优中间参数Ｋｏｐｔ范围，使Ｇ（ｓ）结果几无影响。最后以实例提出了相应的Ｇ（ｓ）的电路网络图．经过模拟仿真和数字仿真，结果表明加工跟踪调节时间由０．０６ｓ减为０．０２ｓ；机械加工振动位移量从０．３２９ｍｍ减小到０．０７μｍ，Ｇ（ｓ）也优于美国ＩＴＡＥ准则的ＰＩ校正，比其小３～４个数量级。

柴油机磨损状态监测及故障诊断专家系统知识库建立的研究

实践表明，为了确保机器的安全运行，避免突发性故障，对其实施磨损状态监测和故障诊断是十分必要的。尽管铁谱技术和光谱技术等在这方面的应用都比较成功，然而它们也各有其局限性。为了把机器的磨损状态监测和故障诊断技术推向更高的科学水平，在摩擦学系统的系统工程思想指导下，针对柴油机的“拉缸”和“拉瓦”故障，并且根据故障发生之前润滑油结构变化的各种信息，利用专家系统开发工具ＥＸＳＹＳ，建立了基于铁谱技术和光谱技术的柴油机磨损状态监测及故障诊断专家系统ＦＤＥＸＳＹＳ（Ｖ１．０）知识库；对该专家系统的测试和实际运行结果表明，所建立的知识库可以比较全面而可靠地描述柴油机的磨损状态及故障前兆，因而能够提醒用户适时采取有效措施以防止故障的发生。不仅如此，所述专家系统知识的获取方法、知识的分类表示及匹配方法等研究，对建立其它摩擦学系统的故障诊断专家系统都具有参考意义。

故障诊断专家系统中的模糊推理方法

分析了在构造机械加工故障诊断专家系统时领域知识的不确定性。认为在故障诊断领域，专家的思维逻辑以及大部分领域知识反映的是事物的模糊性而不是随机性，由此提出了基于模糊集理论的模糊诊断方法。利用隶属度和模糊综合评判的概念和方法有效地处理了领域知识描述和诊断推理中的不确定性问题。指出了在模糊推理模型中，模糊诊断权矩阵是专家诊断知识和诊断经验的集中体现，并且给出了确定初始诊断权矩阵的方法。

货舱门锁机构系统磨损可靠性分析和评估

对Ｙ８Ｃ货舱门锁机构系统的失效模式进行了分析，指出了引起锁机构失效的主要原因是各部件之间的磨损。根据货舱门锁机构的工作原理，建立了分析和评估锁机构磨损可靠性的数学模型，导出了锁机构的磨损失效判据，给出了货舱门锁机构系统磨损可靠性分析和评估的一般方法。根据Ｙ８Ｃ货舱门锁机构的试验数据，对货舱门锁机构及其系统的磨损可靠度进行了计算，获得了货舱门锁机构及其系统的磨损可靠度函数。最后，提出了货舱门锁机构系统磨损可靠性增长的有效途径。

带有反馈控制的柔性机械臂动态研究与振动控制

带有反馈控制的柔性机械臂关节处边界条件不同于振动控制理论中的饺支梁或悬臂梁边界条件，为此，将 其视为弹簧铰支，建立柔性机械臂动力学模型，并基于柔性臂的部分状态：转速、转角及柔性梁应变的反馈，结合柔 性臂机电耦合特性，得到了以柔性臂末端点转角θｔ为输出，以柔性臂给定转角θｔ为输入的传递函数。由频域的二 次型目标函数，求得柔性臂应变反馈增益。一系列的试验结果证明理论分析的正确性。

CAD／CAE／CAM集成系统的数据结构研究与实现

数据结构设计是ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ集成系统的关键技术，数据结构的好坏直接影响集成系统的性能。本文以几何模型、绘图模型及分析模型的数据结构为例，论述了集成系统中各模块的数据结构的基本内容及其相互关系，提出了一种多模型下分模型管理的统一数据结构的设计思想，其最大特点是用统一的数据库进行管理，各模型间数据的相互利用是直接引用，从而保证数据的完整性和一致性，减少数据冗余度。并以局部数据结构为例，说明了数据结构的实现过程，最后指出了进一步的研究方向。

多刚体系统动力学的正则方程与辛算法

针对多刚体系统动力学数值计算精度的关键问题，首先采用Ｋａｎｅ方程导出了二阶形式的动力学方程，并研究了其中系数矩阵的恒等关系，进而建立了多刚体系统动力学的哈密顿体系并获得正则方程。在此基础上，分析了多刚体系统动力学数值积分的能量耗散现象，揭示其根源在于，数值算法用前一时刻值代替当前值。理论分析和计算结果表明，采用多刚体系统动力学的正则方程与辛算法的结合，可使多体系统动力学的数值计算性态得以改善，能有效消除“能量耗散”现象，从而使动力学计算的误差累积与违约得以控制，保证了计算精度。

铝型材挤压模CAD／CAM系统的研究

铝型材在航空、航天、汽车、建筑等行业得到了日益广泛的应用。挤压是成形铝型材的基本工艺方法，挤压模则是铝型材挤压中最关键的要素，提高铝型材挤压模的一次试模成功率，缩短挤压模设计制造周期对于铝型材的生产至关重要。本文介绍自行研制开发的适用于铝型材挤压模设计、制造的ＣＡＤ／ＣＡＭ系统，该系统现已在广州冶金研究所投入使用。

柴油机磨损状态监测及故障诊断专家系统领域知识的获取

目前，摩擦学系统分析与摩擦学设计是摩擦学领域中很受重视的研究方向之一。继柴油机磨损状态监测及故障诊断专家系统ＦＤＥＸＳＹＳ（Ｖ１．０）知识库建立的研究之后，在摩擦学系统的系统工程思想指导下，重点研究了ＦＤＥＸＳＹＳ专家系统领域知识的获取。以铁谱技术、光谱技术和润滑油性能指标测定技术作为磨损状态监测及故障诊断的工具，研究了由此输出的信息而获取领域知识。由于摩擦学知识结构的特殊性，对领域知识的获取综合了多种来源的知识，同时还考虑了知识来源的可靠性对其进行了定量分析。在此基础上，明确提出了柴油机磨损状态监测及故障诊断知识的来源与分类，增强了知识的模块性，可在利用计算机实现摩擦学过程的在线监测与诊断方面推广应用。

CAACS-TA专家系统中数据库的实现

本文从工程应用角度出发,结合计算机辅助飞机协调路线系统设计与容差分配(CAACS-TA)专家系统开发中工程数据库的实现,利用E-R模型逻辑数据库设计方法,基于扩展关系型数据库重构的原理,提出了一种适用于工程中关系模型、层次模型、网络模型的集成数据库方法。

一种适合于工程应用的准C^1连续Bézier三角曲面及其构造方法

本文比较系统地讨论了Clough-Tocher三角形分割模型在Bézier三角曲面设计中的作用。并从工程应用的角度提出了一种以Clough-Tocher分割为基础,旨在原三角形区域上构造9参数Bézier三角曲面的新方法。这种新的9参数插值不仅能够消除Clough-Tother分割产生的畸变插值区域对插值曲面品质的影响,还能够有效地减轻一般9参数三次Bézier三角曲面片之间的尖端连接。本文将从工程应用的角度把这种插值曲面称为准C^1连续的9参数Bézier三角曲面。在一些实际应用中,这种准C^1连续的插值曲面对3D离散数据的拟合效果是令人满意的。

轴系稳定性裕度判据的实验研究

本文是研究轴系稳定性裕度判据的系列文章的第二篇。文[1]从理论上提出以系统的最大能量比率作为衡量轴系稳定性裕度的判据,本文以一对称单跨转子-轴承系统为例对该判据进行实验研究,测量了系统的最大能量比率,实测结果与理论计算吻合较好。测量了转子-轴承系统机械能随时间变化的曲线;讨论了实测结果与理论计算存在偏差的主要原因。

多支点轴系中滚动轴承的拟静力学研究

提出了考虑轴的弹性变形对多支点输系中若干滚动轴承联合进行拟静力学分析的模型。首先把一般多支点轴系中常见的阶梯轴等效转化为一理想的等截面轴，然后给出轴上任一轴承内圈处位移的表达式，列出整个轴系的平衡方程式。为了求解该轴系的基本方程，还提出了适合于求解大型非线性方程组的计算方法。该方法对初始点要求低，且收敛性较好。文中又以一对预紧的角接触球轴承支承的齿轮轴系为例，分析讨论了齿轮上轴向载荷和轴承径向间隙对两轴轴承径向负荷分配的影响，还讨论了轴的弹性变形对轴承疲劳寿命的影响。结果表明，对这类轴系上的滚动轴承联合起来进行分析与对各轴承单独分析所得的结果是不同的，这应该引起轴系设计者的注意。

一个识别零件几何与工艺特征的自动分类系统

提出了一种在成组技术中应用模糊综合评判理论识别零件几何与工艺特征、进行计算机辅助零件分类的新方法，据此设计了自动分类软件。本法是根据零件本身间的相似性自动分类，不需建立一套分类用编码系统，也不需事先设定假想零件。对不同的分类要求，修改各种输入信息很方便，具有柔性。本文对２３００个航空附件回转类零件作了试验分析，讨论了特征抽取，目标类别，权级、权重分配，模糊关系矩阵计算，及自动分类应用软件设计．本软件是在ＩＢＭ－ＰＣ微型计算机上用Ｆｏｒｔｒａｎ－７７语言实现的，分类结果满意，自动分类正确率达９０％以上。本软件设计方法也适用于设计管理部门．

面向中小型企业的CIM系统

立足于ＣＩＭＳ工程实践，描述了计算机集成制造系统在中小型企业中应用的结构模型，研究了实现以面向市场和用户需求为核心的企业经营活动的功能领域划分方法，并建立了系统的功能结构模型，文章分析了能够满足系统集成要求的信息结构和物料流系统，研究并介绍了一种适用于中小型企业应用ＣＩＭＳ的网络体系结构和计算机递阶控制结构。在ＣＩＭＳ应用技术方面，着重讨论了并行工程与ＣＩＭ系统的关系及其在ＣＩＭ中的应用，强调了成组技术在ＣＩＭ系统中的地位和作用，并描述了成组技术的应用领域。文中所及理论与技术均已在某航空企业所属公司的ＣＩＭＳＩ程设计的实践中得到应用，并已通过了专家评审。

FMS－500控制系统软件的设计与实现

概要介绍了ＦＭＳ－５００系统的结构、软件和硬件的组成，较为详细地说明了控制系统软件的功能，描述了该软件的设计、开发、实现过程。

小孔激光冲击表面强化技术研究

激光冲击处理是小孔表面强化处理的一项新技术 ,其关键是激光冲击处理工艺参数的选择。本文提出了小孔激光冲击强化处理工艺参数的选择方法 ,在此基础上 ,利用调 Q钕玻璃激光器对小孔试件进行了激光冲击强化试验。试验结果表明采用该方法可以显著提高小孔的疲劳寿命。小孔激光冲击强化处理后的疲劳寿命是处理前的 2 .2倍。

钢的相变超塑性扩散焊研究

通过金相观察、电子探针分析和显微硬度测试，研究了碳钢的相变超塑性扩散焊焊接接头的金相组织、碳的分布和显微硬度的变化，以及热循环中最高加热温度、压应力和热循环次数等主要工艺参数对Ｔ８／Ｔ８焊接接头强度的影响。结果表明，相变超塑性能加速固态扩散焊焊接过程；热循环中最高加热温度、压应力和热循环次数对焊接接头的强度有重要影响。文中还对相变超塑性能加速固态扩散焊焊接过程的机理进行了进一步的探讨。