期刊,机械工程学报 2024年卷22期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

机械工程学报

主　　编：宋天虎

出版周期：半月刊

国际刊号：0577-6686

电子邮箱：jme@cmes.org cjme@263.net

电　　话：010-88379907

邮政编码：100037

地　　址：北京百万庄大街22号

机械工程学报/Journal JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERINGCSCD北大核心CSTPCDEI

查看更多>>本刊进登机械工程方面的基础理论、科研设计和制造工艺等方面的学术论文，报道自然科学基金项目论文和国外学者的论文反映本学科的最新发展和最新科研成果。在国内外机械科技领域享有很高声誉，并有较大影响。曾荣获“中国期刊奖”，在中国科协、北京市和全国科技期刊评比中均获得奖励。在国内已成为机械类和力学类核心期刊。已被美国工程索引（EI）等国内外20余种文摘刊物和数据库收录。

正式出版

收录年代

铝/钢搅拌摩擦钎焊连接机理及疲劳性能研究

申志康王波杨益管月辉...

130-138页

查看更多>>摘要：提出根据搅拌摩擦焊的低温和大塑性变形特性,采用仅将搅拌头在上板铝合金中进行搅拌,并将镀锌钢表面的镀锌层作为中间层材料,以提高铝合金与钢的界面冶金结合及其疲劳性能.结果表明,利用搅拌摩擦焊的热力耦合作用,通过镀锌层极大地提高了铝合金与钢的焊接性.具有钎料作用的镀锌层阻止了铝和钢的直接接触,从而避免了金属间化合物的生成,锌在铝/钢界面的返回侧较为聚集,而在其前进侧形成了典型的铝-锌固溶体组织.焊缝中心的锌被挤出,在界面处发现了热镀过程中形成的纳米尺度的Fe3Al和Fe4Al13.铝/钢搅拌摩擦钎焊接头剪切强度较为稳定,其最大剪切强度和延伸率分别可达333.8 N/mm和11.33％.在疲劳载荷的作用下,铝/钢搅拌摩擦钎焊接头的失效模式有三种:较高应力水平下的铝/钢界面断裂、中等应力水平下的混合断裂及较低应力水平下的母材断裂和界面断裂.在疲劳应力水平为2.64 kN时,接头循环2×106次而未发生断裂.

关键词：

搅拌摩擦钎焊铝合金镀锌钢连接机理疲劳性能

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万方数据
维普

超声振动辅助铝/钢电阻点焊接头形成机理研究

任宝凯周亢王刚

139-152页

查看更多>>摘要：为了提高铝/钢点焊接头的质量,将超声纵向振动作为辅助工艺引入常规电阻点焊过程中.通过接头显微结构分析和焊接过程能量分析,并结合有限元数值计算的结果,确定了超声振动辅助铝/钢电阻点焊熔核形成机理.在此基础上,对超声振动辅助电阻点焊过程中铝/钢接头的界面化合物、焊接缺陷、显微硬度和接头强度特性进行综合分析.结果表明,引入超声纵向振动后,铝/钢双熔核尺寸明显减小,这是多种超声效应共同作用的结果,具体来说,超声波振动降低了板材之间的接触电阻,同时在声空化和声流效应的作用下,熔融态钢的电导率以及熔融态铝的热导率增加.此外,超声振动可以增加钢板向铝板侧的隆起高度,同时促进熔融铝和近熔铝的径向蠕变,拓展了铝/钢之间的有效接合面积.超声振动还有效地降低界面化合物层的厚度,抑制界面焊接缺陷的形成.拉剪试验结果表明,超声纵向振动可实现铝/钢接头的铝侧纽扣拉出失效模式,其峰值拉剪载荷相较于常规电阻点焊(Resistance spot welding,RSW)工艺提高了 48.68％.

关键词：

超声振动电阻点焊铝/钢微观结构双熔核演变

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万方数据
维普

Al/Cu超声波焊接界面晶粒形貌与断裂机制

柳健刘龙方文俊郭志明...

153-164页

查看更多>>摘要：针对Al/Cu焊接接头易发生脆性断裂的问题,调整铝板和铜板的结构形式,进行Al/Cu超声波焊接试验研究,探究焊接振幅、焊接时间、焊接能量与峰值功率等焊接参数之间的联系.通过扫描电子显微镜与背向散射电子衍射技术分析不同结构形式下Al/Cu超声波焊接界面晶粒形貌与织构变化.结果表明,焊接能量与峰值频率分别随焊接时间、焊接振幅的增加呈线性增加.在焊接压力与高频微动摩擦作用下,不同结构形式的铜板和铝板实现了固相连接.焊接界面铝的微观组织皆出现了均匀分布的位错,发生了动态再结晶,产生了大量的等轴晶粒,其织构由单元{001}<100>转化为剪切织构单元{111}<110>,织构强度明显减小;而纯铜的微观组织没有形成新的位错,晶粒形貌和尺寸基本没变,织构强度增加.通过拉伸试验可以发现,结构形式的改善可以使断裂模式由Al/Cu超声波焊接区域边缘断裂转为铝板自身断裂,提高了 Al/Cu超声波焊接接头的力学性能.

关键词：

超声波焊接铝/铜晶粒形貌断裂机制

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基于域泛化D3QN的跨工况故障诊断方法

柏林何牧耕陈兵奎刘小峰...

165-178页

查看更多>>摘要：针对深度强化学习对交互环境的依赖性导致的其在跨工况设备故障诊断中可移植性差的问题,提出一种D3QN(Dueling double deep Q network,D3QN)域泛化的故障诊断方法.采用自适应权值的最大相关最小冗余特征筛选方法进行特征优化选择,实现数据环境去冗余精化处理;在竞争网络和双Q网络基础上引入了域识别网络,实现工况环境掩蔽下的故障状态信息分离提取;构建基于故障模式类间距的量化奖励矩阵,并结合域辨识奖励设置分治奖励策略,增强智能体对跨工况混叠故障模式的辨识决策能力.齿轮箱故障与轴承故障的跨工况诊断结果表明,能够较好地解决深度强化学习网络对交互环境的依赖性和其在跨工况故障诊断中与环境独立性之间的矛盾问题,实现深度强化模型在不同工况环境中的复用移植,提高深度强化学习在跨域故障诊断中的适用性.

关键词：

故障诊断域泛化特征筛选分治奖励深度强化学习

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万方数据
维普

面向晶圆制造工期预测的可解释深度学习方法

高鹏捷汪俊亮张洁

179-191页

查看更多>>摘要：晶圆制造工期预测是晶圆制造系统运行优化的核心问题,是保障晶圆产品准时交付的关键.深度学习方法从海量数据中识别规律,在静态环境下的产品工期预测问题中取得了良好的效果.然而,在车间在制品水平等因素动态变化下,当前方法通过构建复杂系统的黑箱模型预测晶圆制造工期,缺乏可解释性,难以阐述模型随系统状态的变动规律.提出一种面向晶圆制造工期预测的可解释深度学习方法(Interpretable deep learning method,IDLM),具体包括构建脑启发的深度神经网络结构解析模型,从"神经元→神经环路→神经网络"三个层面为预测网络解析提供结构基础;设计工期预测网络的关键神经元识别算法,利用信息熵权规则滤取工期预测网络中的关键神经元;提出工期预测网络关键神经环路搜索算法,快速搜索相似神经元优化组合以得到关键预测环路.试验结果表明,IDLM可在保持工期预测精度的同时提取出预测神经网络的关键神经环路,为动态环境下工期预测网络的自适应优化提供基础.

关键词：

深度神经网络可解释学习网络解析工期预测半导体生产

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基于多目标海鸥算法的分布式焊接节能调度

卢超田禾子李新宇张彪...

192-203页

查看更多>>摘要：针对分布式焊接节能调度问题,以分布式焊接车间调度生产为研究对象,建立以最小化最大完工时间和总能耗为目标的数学模型.为了求解该优化问题,提出一种改进的多目标海鸥算法.在此算法中主要改进了以下三点:设计一种基于多关键路径的权值矩阵,用于更新每个工件分配的焊机数量;根据分布式焊接车间的特点重新设计了多目标海鸥算法的离散化操作;引入一种帕累托前沿选择策略.这些改进方法不仅减少了最大完工时间与总耗能,同时也提高了搜索效率.最后,改进的海鸥算法与其他算法在几种不同规模的案例中进行了对比,试验结果验证了所提算法的优越性.

关键词：

多目标优化焊接车间节能调度关键路径离散化

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坐标统一用三棱台标准器设计与精度分析

程真英龚文超刘云龙黄强先...

204-211页

查看更多>>摘要：为解决具有深孔、微槽、弧面等复杂特征微器件的高精度测量问题,需要采用微纳米接触式测头和白光干涉测头进行复合测量.而在这两种测头构成的复合测量系统中,现有标准器无法对其进行高精度的坐标统一.因此,根据两种测头的测量原理,提出一种三棱台标准器来实现坐标统一.根据三棱台标准器的结构特点,基于几何原理,建立标准器几何参数及其平面度对基准点坐标精度影响的数学模型.根据数学模型进行数值仿真,进一步分析标准器几何误差对基准点求解精度的影响,为标准器参数设计提供设计依据.最后,采用设计加工的标准器对微纳米三坐标测量机与白光干涉仪进行了测头坐标系统一化试验和精度分析.结果表明,采用三棱台标准器能够实现接触式测头和白光干涉测头坐标系统一,坐标统一化配准精度可达2.259 pm.该方法为复合测量中标准器的设计与分析提供参考依据.

关键词：

标准器坐标统一复合测量微纳米接触式测头白光干涉测头

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螺线管式磁性液体自感传感器的研究

郝瑞参刘华刚王尚邢斐斐...

212-223页

查看更多>>摘要：磁性液体是具有超顺磁性的液态磁性材料,在很多工业领域得到越来越多的关注和应用研究.利用磁性液体为磁芯,设计一种螺线管式自感传感器,对传感器的工作原理进行分析,通过推导计算建立了螺线管式磁性液体自感传感器的数学模型;设计传感器的结构,测量了磁性液体各参数,并选择线性工作区对磁性液体的磁化强度值进行拟合.利用试验法选定了输入电源参数,并应用正交试验法进行试验.试验结果表明,设计的传感器的输出与输入呈线性关系;试验数据与理论值高度吻合;传感器线性度也很好.通过对四种不同直径参数的线圈进行试验,发现线圈直径的大小对输出-输入结果影响不大,对其灵敏度影响也不大.所以在误差允许的范围内,可尽量减小线圈直径,以降低传感器的体积和成本.通过理论和试验研究,开发一种新型的螺线管式磁性液体自感传感器,其性能优良、体积小、成本低,具有很广阔的应用前景.

关键词：

螺线管式磁性液体自感传感器

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面向自动驾驶的大模型高效压缩技术:综述

褚文博甘露李国法唐小林...

224-240页

查看更多>>摘要：随着自动驾驶系统(Autonomous driving systems,ADS)在全球范围内的快速发展和广泛应用,大模型在自动驾驶技术中扮演着关键角色.这些模型通过整合多传感器数据,实现对复杂驾驶环境的快速准确理解和决策.然而,大模型面临超大规模参数、高计算成本和大存储需求等挑战,尤其在资源有限的车端设备上更为突出.有效压缩大模型成为当前研究的重要方向,可以降低大模型的计算和存储需求的同时保持性能.首先深入探讨了大模型技术的最新进展和应用实践,从而衍生出高效压缩技术.然后从剪枝、神经网络架构搜索、低秩分解、量化和知识蒸馏等角度出发,分析各种压缩技术的原理和性能特征.最后,基于现有研究,提出大模型高效压缩技术未来的挑战和发展方向,旨在为自动驾驶技术提供新思路和解决方案,推动系统向更高效、更智能、更安全的方向发展.

关键词：

自动驾驶大模型综述高效压缩技术

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新能源汽车动力电池衰退机制与健康状态估计研究概述

张大禹王震坡刘鹏林倪...

241-256页

查看更多>>摘要：锂离子电池作为新能源汽车的核心部件,准确、高效的衰退机制辨识与健康状态估计对于提升动力电池系统的运行可靠性、降低安全风险以及残值评估具有重要意义.随着新能源汽车智能网联化程度的不断提高及大数据分析手段的快速发展,基于数据驱动的动力电池健康状态估计得到了广泛关注.为系统梳理锂离子电池的衰退机制及健康状态估计研究最新进展,从以下两方面进行总结:在衰退机制方面,分别从电池的负极、正极等结构出发,阐述了不同内部副反应对电池老化的影响,并结合新能源汽车实际运行场景分析了强关联外部使用因素对电池衰退的主导作用;在健康状态估计方面,根据不同数据驱动算法的特点及侧重点对现有研究进行了分类概述,分析比较其优点、局限性与应用场景,并进一步讨论各类典型方法在现阶段实车应用的可行性.最后,面向新能源汽车的实际运行需求,对动力电池健康状态估计领域存在的挑战与发展方向进行了总结与展望.

关键词：

新能源汽车动力电池衰退机制健康状态数据驱动

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