Current Issue: <JZUS-A>
Journal of Zhejiang University-SCIENCE A (Applied Physics & Engineering)
ISSNs 1673-565X (Print); 1862-1775 (Online); CN 33-1236/O4; started in 2000,Monthly.
JZUS-A is a peer-reviewed physical and engineering journal, indexed by SCI-E, Ei Compendex, INSPEC, CA, SA, JST, AJ, ZM, CABI, ZR, CSA, etc. It mainly covers research in Applied Physics, Mechanical and Civil Engineering, Environmental Science and Energy, Materials Science and Chemical Engineering, etc.
Impact factor: 0.408 (2011), 0.527 (2012), 0.608 (2013), 0.882 (2014), 0.941 (2015), 1.214 (2016), 1.215 (2017), 1.369 (2018).
Journal of Zhejiang University-SCIENCE A
ISSN 1673-565X(Print), 1862-1775(Online), Monthly
2015 Vol.16 No.5 P.335-426
Special part-issue for selected papers of the 13th CIRP Conference on Computer Aided Tolerancing (CAT 2014)
Guest Editors-in-Chief: Yan-long CAO, Luc MATHIEU, Jane JIANG
Special part-issue for selected papers of the 13th CIRP CAT 2014
Editorial: Key research on computer aided tolerancing
Yan-long Cao, Luc Mathieu, Jane Jiang
DOI: 10.1631/jzus.A1500093 Downloaded: 4342 Clicked: 6343 Cited: 1 Commented: 0(p.335-340) <Full Text>
关键词组：
Yifei He, Joseph K. Davidson, Jami J. Shah
DOI: 10.1631/jzus.A1400239 Downloaded: 5962 Clicked: 9766 Cited: 3 Commented: 0(p.341-352) <Full Text> <PPT> 2998
创新点：1.提出一种新的构建线轮廓度公差T-Map图的方法；2.用运动学等效的方法表示理想轮廓公差域的允许偏差。
方法：1.将零件轮廓分解成多段，然后分别为每段生成一个实体模型T-Map（图6和7）；2.利用布尔交运算将所有分段T-Map合成一个完整线轮廓度的T-Map（图8）；3.以弧形短槽为例，演示创建线轮廓度的方法步骤。
结论：将弧形短槽轮廓分成多段，先实现每一段的T-Map，再利用布尔交实现整体线轮廓度公差的T-Map图，证明该方法在构建任意轮廓的线轮廓度公差上的有效性。
关键词组：
An iterative statistical tolerance analysis procedure to deal with linearized behavior models
Antoine Dumas, Jean-Yves Dantan, Nicolas Gayton, Thomas Bles, Robin Loebl
DOI: 10.1631/jzus.A1400221 Downloaded: 4253 Clicked: 7307 Cited: 0 Commented: 0(p.353-360) <Full Text> <PPT> 2532
创新点：简化优化步骤，将机构行为线性化为几个部分，取代整体蒙特卡洛法，并采用一种迭代算法得到更加精确的结果。
方法：1.采用带有非线性约束条件的几何线性化方法和基于失败率置信区间的算法（图3、4和5）；2.以一个器件连接器为例，验证该算法在估计装配失败率上的作用。
结论：1.线性化方法不影响蒙特卡洛仿真时间；2.线性化次数对计算时间和失败率估计准确率有很大影响（表1）；3.线性化迭代统计方法相对于蒙特卡洛法在计算时间、计算精度和计算效率上有很大的优越性。
关键词组：
Philipp Ziegler, Sandro Wartzack
DOI: 10.1631/jzus.A1400237 Downloaded: 4306 Clicked: 6563 Cited: 0 Commented: 0(p.361-370) <Full Text> <PPT> 2634
创新点：1.根据公差技术，对凸包采取基于方差的全局敏感度分析；2.提出估计单个零件公差对装配间隙影响的方法。
方法：1.采用特征要素公差带凸包表示方法（图1）；2.进行基于方差的全局敏感度分析（图2）；3.通过灵敏度分析算法分析相对间隙和公差值的关系（图3、4和5）；4.以销孔装配为例，验证该方法的可行性（图7、8和9）。
结论：1.销孔连接的实验证明了基于凸包技术的全局敏感度分析的必要性；2.基于凸包的灵敏度分析方法可用于分析单个零件公差对装配间隙的影响。
关键词组：
Effects of geometric and spindle errors on the quality of end turning surface
Jiang-xin Yang, Jia-yan Guan, Xue-feng Ye, Bo Li, Yan-long Cao
DOI: 10.1631/jzus.A1500029 Downloaded: 4946 Clicked: 7474 Cited: 1 Commented: 0(p.371-386) <Full Text> <PPT> 2811
创新点：1.考虑机床几何误差和主轴运动误差的影响，将车床综合运动误差模型引入到表面形貌仿真中，建立车削端面表面形貌三维仿真模型；2.研究主轴误差和几何误差对表面粗糙度的影响，分析各项误差影响的显著性水平。
方法：1.分析典型的车床结构及误差元素，建立车床综合误差模型（表1、图1和图2）；2.分析车削加工表面成型机理，研究车床误差对端面车削表面质量的影响规律，建立两者之间的数学映射关系（图3和图6）；3.基于正交实验法设计仿真实验，分析不同误差的影响趋势（图9、图10、表3和表4）。
结论：1.车床几何误差和主轴误差对端面车削加工表面形貌影响很大，其中导轨直线度会线性地叠加到车削端面的径向廓上；主轴绕y轴的转角误差、导轨绕y轴的转角误差和车床导轨间的垂直度误差会使车削端面的径向轮廓出现倾斜现象；主轴的位移误差会导致车削表面产生脊峰。2.加工表面粗糙度受主轴位移误差的振幅和频率影响较大。
关键词组：
An adaptive design method for understanding tolerance in the precision stamping process
Xun Gong, Yi-xiong Feng, Zi-wu Ren, Jin Cheng, Jian-rong Tan
DOI: 10.1631/jzus.A1400220 Downloaded: 4770 Clicked: 7732 Cited: 1 Commented: 1(p.387-394) <Full Text> <PPT> 2857
创新点：1.通过马尔科夫模型方程，推导出环境变量与精密加工波动公差之间的关系；2.建立试验模型，成功模拟适应性冲压工艺过程。
方法：1.通过实验分析，推导出冲压过程中的晶粒流动和强度变化对成型零件的尺寸公差波动产生较大的影响（图2和3）；2.通过理论推导，构建环境变量与加工波动公差之间的关系，得到适应性的工艺参数调节方案（公式16）；3.通过仿真模拟，运用适应性设计方法在精密冲压过程中对工艺参数进行适应性调节，验证所提方法的可行性和有效性（图5）。
结论：1.精密冲压过程中工艺参数需要根据不同的环境变量进行调节；2.环境变量与加工波动公差之间存在映射关系，运用隐马尔科夫模型实现关联表征；3.运用适应性设计方法对精密冲压工艺参数进行调节，加工波动公差明显减小，工件质量得到提高。
关键词组：
Shan Lou, Xiang-qian Jiang, Wen-han Zeng, Paul J. Scott
DOI: 10.1631/jzus.A1400223 Downloaded: 4160 Clicked: 7451 Cited: 0 Commented: 0(p.395-403) <Full Text> <PPT> 2740
创新点：引入坡变换，将空间域的形态学膨胀操作转换为坡域的加法操作，揭示结构元素对表面轮廓坡度和曲率的改变。
方法：1.基于坡变换理论，空间域的切膨胀操作对应于坡域的加法操作（图9）；2.分析圆结构元素作用于正弦波和圆的理论解；3.用不同半径的圆结构元素作用于正弦波，分析切膨胀和经典膨胀的相同和不同之处。
结论：1.坡变换将形态学操作从空间域转换到坡域，可获取类似于傅立叶变换将卷积操作从空间域转换到频域的分析能力；2.切膨胀操作为经典膨胀操作的上确界，但会产生重叠区域。
关键词组：
Mechanical Engineering
Effects of index angle on flow ripple of a tandem axial piston pump
Bing Xu, Shao-gan Ye, Jun-hui Zhang
DOI: 10.1631/jzus.A1400309 Downloaded: 18101 Clicked: 16723 Cited: 5 Commented: 0(p.404-417) <Full Text> <PPT> 3119
方法：1.建立基于单柱塞腔模型的单柱塞泵模型，求解其出口流量脉动特性；2.研究不同转位角下串联泵的出口流量脉动，优选转位角；3.对比不同转位角下出口流量脉动对工况的敏感性。
结论：1.对于单个转子使用九柱塞的串联式轴向柱塞泵，最佳转位角是20°，因该角度可消除流量脉动在奇数阶次下的幅值；2.在大范围工况下，转位角为20°时可减小约50%的流量脉动。
关键词组：
Xu Yang, Guo-fang Gong, Hua-yong Yang, Lian-hui Jia, Qun-wei Ying
DOI: 10.1631/jzus.A1400323 Downloaded: 4923 Clicked: 7484 Cited: 3 Commented: 0(p.418-426) <Full Text> <PPT> 2998
方法：1.采用基于小波变换的灰色模型WGM(1,1)对盾构机刀盘载荷特征进行预测；2.基于该预测方法，设计刀盘模式控制策略（CMCS），实现刀盘驱动系统的能耗优化控制。
结论：1.相对传统灰色模型GM(1,1)，基于小波变换的灰色模型WGM(1,1)可更加精确地预测盾构机刀盘载荷特征，是一种更加有效的载荷特征预测方法；2.改变电动机定子接线方式是一种简单有效的提升刀盘系统效率的方法；3.刀盘模式控制策略不仅可以为操作者提供操作建议，而且可以通过优化电机定子接线方式，降低刀盘在低载荷下的能量消耗，提升刀盘驱动系统的效率。
关键词组：