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期刊信息/Journal information
浙江大学学报（工学版）
浙江大学学报（工学版）

岑可法

月刊

1008-973X

xbgkb@zju.edu.cn

0571-87952273

310027

杭州市浙大路38号

浙江大学学报（工学版）/Journal Journal of Zhejiang University(Engineering Science)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报的前身是浙江大学学报（自然科学版），四校合并后，为了突出浙江大学的工科优势，改为浙江大学学报工学版，稿源主要来之于本校教师、学生、研究所的科研工作者。刊登内容包括计算机科学技术与工程，信电与电子工程，光电，工业控制，材料，化工，高分子，机械，电机，能源，土木建筑工程、力学、生物工程和生命科学、环境科学、食品工程、农业工程以及理科方面和交叉学科等方面的最新研究成果。
正式出版
收录年代

    考虑材料形变的旋风铣削螺纹工件表面粗糙度建模

    刘超黄尊鹏黄绍服
    761-771页
    查看更多>>摘要：表面粗糙度对工件的耐磨性、疲劳强度和接触刚度有重要影响,在金属切削过程中,表面粗糙度受到工件材料形变的影响.根据赫兹弹性接触理论,建立工件材料形变的弹性回复高度模型.基于摩擦磨损计算原理,提出工件材料形变的塑性变形高度模型.分析刀具-工件接触运动,建立工件表面的残留高度模型.结合工件材料形变和残留高度的影响,建立滚珠丝杠旋风铣削表面粗糙度理论模型.通过旋风铣削试验验证表面粗糙度模型,结果表明理论模型值与试验值吻合良好.分析切削参数(切削速度、最大切削深度和刀具个数)对表面粗糙度的影响,揭示工件材料形变与表面粗糙度的关系.

    表面粗糙度材料形变旋风铣削滚珠丝杠塑性变形弹性回复

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    基于力反馈导纳控制的踝关节柔性外骨骼

    陈栋李伟达张虹淼李娟...
    772-778页
    查看更多>>摘要：针对踝关节康复训练的需求,分析踝关节的运动机理,运用模块化驱动单元与鲍登线,设计轻量化、易穿戴的柔性踝关节外骨骼机器人,实现踝关节跖屈/背屈、内/外翻的运动辅助.柔性外骨骼在背屈和跖屈阶段分别采用位置控制和力矩控制.位置控制以传统PID为主;力矩控制以力为反馈信号,建立交互力差值与鲍登线内芯位移补偿之间的导纳模型.通过Sigmoid变形函数实现导纳参数的动态调控,满足辅助力矩输出和人机交互柔顺性的需求.实验结果表明,位置跟踪误差不超过 0.46 cm,力输出误差为-1.5～1.5 N,能够满足人体康复训练的需求.

    踝关节康复训练柔性外骨骼力反馈导纳控制

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    动态环境下自主机器人的双机制切向避障

    章一鸣姚文广陈海进
    779-789,846页
    查看更多>>摘要：针对机器人工作环境的动态随机性,提出面向双机制切向避障的改进人工势场法.针对传统人工势场法的局部极小值陷阱问题,提出静态避障机制,在规划开始前对地图进行预处理,预测局部极小值点并将障碍物分成连通与非连通障碍物,结合切向避障实现静态切向避障.以静态避障机制为基础,针对动态障碍物,提出动态避障机制,通过实时调整碰撞风险系数并选择系数最大的障碍物进行避障角补偿,实现动态切向避障.通过状态决策统筹静态、动态切向避障机制与全局路径规划,实现混合规划与设计.设计仿真和全向移动平台,对所提方法进行验证测试.结果表明,所提方法在不同环境复杂下均有效解决了传统人工势场法的局部极小值陷阱问题,实现了动态环境下快速自主避障.对比 3 种方法避开不同类型障碍物的平均耗时,所提方法比动态窗口法(DWA)提升 55%,比时间弹性带法(TEB)提升 40%;对比 3 种方法导航不同复杂度地图的平均耗时,所提方法比DWA提升 39%,比TEB提升 22%.

    动态环境人工势场法局部极小值陷阱双机制切向避障状态决策混合规划

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    家庭智能电器负荷调度和能量分配优化算法

    刘迪迪杨文宇廖志贤张泉景...
    790-798页
    查看更多>>摘要：为了解决家庭用电高额能耗问题和提高用户供用电收益,针对家庭中具有用电差异性的负荷进行能量调度.根据可转移属性,将家庭用电负荷分为 2 个类别:弹性负荷和非弹性负荷.联合分布式可再生能源和储能设备构建智能电器用电负荷调度优化模型,基于李雅普诺夫优化理论提出时变电价下的家庭用户多电器能量分配算法.所提算法充分考虑了不同智能电器的用电负荷响应及调度优化问题.理论性能分析证明,所提算法能够在不需要系统的先验统计信息的情况下使优化目标渐近最优.对所提算法的用户收益提升能力进行仿真验证,结果表明,相较于未考虑各家用智能电器实际需求和可容忍时延的分配算法,所提算法可将用户收益提高 11.2%.

    智能电器调度优化李雅普诺夫优化能量分配需求响应

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    电动汽车充电桩的气动噪声分析和优化

    潘琦江丙云陈云
    799-807页
    查看更多>>摘要：分析180 kW大功率直流充电桩在不同工况下的气动噪声特性,进行整桩的降噪优化设计.采用计算流体力学(CFD)与计算气动声学(CAA)分步耦合仿真的方法,分析整桩的噪声频谱和声场分布规律;开展整桩试验测试,验证仿真的精确性;对比、分析不同降噪方案的降噪性能,并进行方案的试验验证.结果显示,整桩噪声主频为 830 Hz,整桩噪声次频为 650 Hz,分别与电源模块风扇以及系统风扇的叶片通过频率重合;在电源模块进风口布置吸音棉能够有效消除整桩噪声第三、第四峰值频率幅值;在系统风扇出风口布置吸音棉能够使整桩A计权声压级总值降低约 1.2 dB;相同布置位置,在保证散热的同时增加吸音棉厚度的降噪效果不显著,整桩A计权声压级总值降低不足 1.0 dB.

    气动噪声散热风扇充电桩降噪优化

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    孔隙率分布对质子交换膜燃料电池性能的影响

    殷宇捷孙峰苏丹丹秦帅昌...
    808-816页
    查看更多>>摘要：建立平行、蛇形及叶脉流场的三维质子交换膜燃料电池(PEMFC)模型,分析不同模型中催化层(CL)的氧气分布特征.针对不同流场模型提出对应的气体扩散层(GDL)孔隙率梯度分布方案,分析不同流场模型中氧气摩尔分数分布、膜电流密度分布、极化曲线与功率密度曲线.结果表明,所提GDL孔隙率梯度分布方案能够强化氧气由GDL向CL的传输效果,改善CL上局部氧气供应不足现象,提升PEMFC输出性能.与常规孔隙率分布的平行、蛇形及叶脉流场模型相比,采用孔隙率梯度分布的流场模型的峰值功率密度分别提高了8.59%,18.26%和15.46%.

    质子交换膜燃料电池(PEMFC)流场气体扩散层孔隙率催化层

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    斜拉桥钢塔地震损伤特性及输入地震动参数的影响

    郏洲谢旭王天佳成程...
    817-827页
    查看更多>>摘要：以主跨为165 m的独塔钢斜拉桥为研究对象,建立精细化钢塔计算模型.选取经峰值加速度调整后的历史地震记录作为地震动输入,分析顺桥向弹塑性时程反应,研究钢塔的钢板局部失稳以及超低周疲劳开裂特性,讨论纤维模型的适用性.结果表明,沿高度方向加载的Pushover法能够预测钢塔顺桥向地震塑性发展的顺序和位置;纤维模型能够获得钢塔的弹塑性地震位移反应以及地震损伤位置,不能精确评价结构残余变形与损伤程度;输入地震动的峰值地面速度(PGV)/峰值地面加速度(PGA)值是影响结构地震损伤程度的指标;当PGA相同时,PGV/PGA值越大的地震动引起的钢塔地震损伤越显著,钢塔斜拉桥抗震性能验算应选用PGV/PGA值大的地震动时程.

    钢塔地震损伤近断层地震动钢板局部失稳超低周疲劳损伤

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    球体低速斜撞击成坑规律试验研究

    戴立夫凌道盛郑建靖施昌宇...
    828-837页
    查看更多>>摘要：通过设计球体发射低速撞击试验装置,系统开展不同角度条件下球体撞击干砂靶成坑试验,定量分析撞击速度、角度对撞击坑型的影响,定性分析球体低速斜撞击干砂靶的成坑过程及机理,修正低速斜撞击条件下的成坑相似律.讨论所修正的相似律在不同撞击条件下的适用性及其在天文学上的应用.试验结果表明,坑型随撞击速度的增加而增大;坑长、坑体积随撞击角度增加而增加,坑宽随撞击角度的增加先减小再增加,坑深随撞击角度的增加先增加后减小;成坑体积可由撞击角度、撞击速度、球体尺寸、球体密度、重力参数进行缩放得到;低速斜撞击成坑过程中动量和能量共同影响耗散冲击过程.

    成坑效应低速斜撞击量纲分析相似律试验研究

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    隧道拱顶渗漏稳态渗流场的解析研究

    余俊李东凯
    838-846页
    查看更多>>摘要：针对隧道运营中发生拱顶渗漏且无泥沙涌入的稳态渗流情况,结合保角变换法和分离变量法推导出隧道拱顶渗漏稳态渗流场的显式解析解.应用PLAXIS有限元软件建立数值模型,从渗流场分布、衬砌水压力两方面验证所得解的正确性,通过与现有解析解、数值解、试验结果的渗流量对比来验证所得解的准确性.进行参数分析,探究隧道埋深、渗漏宽度对衬砌水压力和渗流量的影响规律.结果表明,衬砌水压力在以渗漏位置为中心±60°范围内明显降低;随着隧道埋深的增大,衬砌最大水压力减小,渗流量先减小后增大,且渗流量最小值对应的隧道埋深随着地表水头的增大而增大;随着渗漏宽度的增大,衬砌最大水压力减小,渗流量增大,当渗漏宽度大于 0.05 m时,渗漏宽度变化对水压力和渗流量的影响较小;在渗漏宽度较小时进行渗漏控制的效果明显.

    隧道拱顶渗漏水保角变换分离变量法渗流场解析研究水压渗流量

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    CFRP-木结构波纹钢填板螺栓节点力学性能正交试验研究

    郭轩徐忠根赵亚涛钟丹云...
    847-856页
    查看更多>>摘要：为了明确异型截面钢填板对节点性能的影响,为木结构异型钢填板螺栓节点提供安全性的设计经验,提出CFRP-木结构波纹钢填板螺栓节点,在正交试验设计条件下开展单轴顺纹拉伸试验研究.试验发现,节点具有多种受力特征,包括木构件剪切破坏、顺纹向张开型断裂(TL断裂)、端部顺纹压溃、CFRP断裂和螺栓弯折等形式;节点在受力过程中没有明显屈服阶段,主要经历线弹性阶段、断裂失效过渡阶段和断裂失效阶段.通过正交参数分析得到不同因素对所提节点主要力学性能的影响程度及规律.结果表明:各因素对极限强度和延性的影响比对弹性刚度的影响显著,且波角和波高为主要影响因素.极限强度与波角负相关且随着波高的增大呈波动变化,延性与波角和波高负相关.

    木结构波纹钢填板螺栓节点CFRP正交试验

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