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期刊信息/Journal information
机械工程学报
机械工程学报

宋天虎

半月刊

0577-6686

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010-88379907

100037

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。
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    压差式多节串联管道机器人越障时动力学演化规律及减振分析

    张行富宽陈铭浩李睿...
    348-359页
    查看更多>>摘要：压差式管道内检测机器人作为保障油气管道安全运输的重要装备,逐渐向着集成化、智能化、高精度的方向发展.管内介质的复杂流动状态与管内的随机不平顺激励均会引起管道机器人动力学行为的突变,进而影响其内检测作业精度和服役性能.建立串联管道机器人多体动力学模型和Adams与Matlab/Simulink双向流固耦合联合仿真求解模型,研究受管内环焊缝激励时不同舱体节数下多节串联式管道机器人的动力学响应情况、振动叠加情况和动力演化规律;建立管道内检测机器人振动综合评价指标,结合仿真数据和神经网络算法建立管道内检测机器人的结构优化模型并采用遗传算法进行参数寻优.研究结果表明:多节舱体压差式管道机器人受管内环焊缝激励时,每节舱体的轴向振动趋势类似,轴向加速度极值变化不大,且每节舱体过环焊缝时存在振动传递情况.优化后的管道机器人结构参数将轴向、垂向、俯仰加速度极值分别降低74.7％,38.1％,37.27％.

    管道机器人流固耦合动力学响应减振优化多体动力学模型

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    混合磁悬浮系统零功率抗偏载控制方法研究

    赵川孙凤金俊杰徐方超...
    360-369页
    查看更多>>摘要：针对混合磁悬浮洁净传送装置无法兼顾零功率和抗偏载悬浮的问题,提出一种磁铁可动式混合磁悬浮系统,并设计了其零功率抗偏载控制策略.该系统中一个磁极固定,其他两个磁铁可绕悬浮圆盘中心轴线转动,通过调节气隙长度和磁铁转动角度克服偏载引起的扰动力和扰动力矩,从而实现零稳态电流和抗偏载悬浮.首先建立系统的线性变参数模型,分析该系统实现零功率水平悬浮需要满足的条件.零功率抗偏载控制策略在比例-微分控制器中引入电流和气隙偏差的积分反馈,并应用质心观测器反求磁体转动角度,求解方法分别采用雅可比逆变换解析求解和查表法内插取值两种方法.试验结果表明,该系统能够在偏载条件下保持零功率水平悬浮,应用雅可比的连续控制策略具有更好的纠偏特性,稳态时电流波动范围小.

    混合磁悬浮零功率控制抗偏载特性离散控制

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    基于Kriging模型和代理抽样的分布参数不确定性灵敏度分析方法

    程洪鑫李璐祎周长聪
    370-383页
    查看更多>>摘要：针对结构系统输入变量分布参数具有不确定性的情况,为衡量分布参数不确定性对系统输出性能统计特征值的影响,以输出期望和方差为例,建立分布参数对输出性能均值和方差影响的全局灵敏度指标.为克服分布参数灵敏度指标计算量大而导致工程实际难以接受的问题,通过建立分布参数和输出统计特征值之间的Kriging模型,解决分布参数灵敏度分析计算量随输入变量及其分布参数维度增加呈指数形式增长的问题,又引入代理抽样概率密度函数对输入变量进行高效抽样,解除求解输出统计特征值时的计算量对输入变量分布参数维度的依赖性.数值和工程算例结果表明,所提方法能够在保证计算精度的同时,大大降低分布参数灵敏度分析的计算量.

    分布参数不确定灵敏度分析Kriging代理模型代理抽样概率密度函数

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    基于弹簧-磁流变阻尼器的拉索攀爬机器人减振机构及控制方法

    徐丰羽马凯威宋巨龙范保杰...
    384-395页
    查看更多>>摘要：拉索攀爬机器人在运行过程中受振动的影响,会出现打滑等爬升不稳定现象.为解决这一问题,首先,针对典型拉索攀爬机器人系统进行试验,分析振动环境下导致机器人速度波动的主要因素.然后,提出一种可调阻尼的弹簧-磁流变阻尼加载机构,并给出了输出力模型.进而,以拉索攀爬机器人系统的动力学模型为基础,建立以期望爬升速度为输入变量,电流值为输出变量的模糊PID控制器.最后,为验证以上理论的正确性,对所提出的弹簧-磁流变阻尼器和模糊PID减振控制方法进行了仿真和试验.结果表明,阻尼器的理论最大输出力为492 N,与实际测试值基本一致,平均相对误差约为3％;基于弹簧-磁流变阻尼器的模糊PID减振控制方法可将拉索攀爬机器人的速度波动控制在0.013 m/s范围内,显著提升了机器人爬升的稳定性.

    拉索攀爬机器人弹簧-磁流变阻尼器模糊PID减振控制爬升稳定性

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    考虑装配工艺的螺栓连接转子系统振动特性研究

    罗忠石宝龙吴法勇李玉奇...
    396-406页
    查看更多>>摘要：针对由装配工艺引起的航空发动机螺栓连接转子系统振动问题,基于ANSYS仿真分析了螺栓装配顺序对连接结构时变弯曲刚度的影响,以及螺栓预紧力不平衡产生的转子转轴初始变形.基于有限元法建立螺栓连接转子系统动力学模型,螺栓连接结构由两节点连接单元模拟.采用Newmark-β法求解运动方程,研究装配顺序对转子系统临界转速及其对应振幅的影响,并基于螺栓连接转子试验台开展试验验证了理论分析结果的正确性.研究发现,螺栓在顺序拧紧和交叉拧紧时连接结构弯曲刚度均呈现分段线性特性,而交叉拧紧比顺序拧紧拥有更大且更加对称的的残余预紧力,因此交叉拧紧的转轴初始变形较小,对应连接结构的第一阶段弯曲刚度较大,使得转子系统一阶临界转速高于顺序拧紧;转轴初始变形会影响转子系统时域振幅.螺栓装配工艺的考虑有助于进一步掌握螺栓连接结构对转子系统响应特性的影响.

    螺栓连接转子系统装配顺序预紧力不平衡振动特性

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