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期刊信息/Journal information
机械科学与技术
西北工业大学
机械科学与技术

西北工业大学

姜澄宇

月刊

1003-8728

mst@nwpu.edu.cn

029-88493054

710072

西安友谊西路127号（西北工业大学647号信箱）

机械科学与技术/Journal Mechanical Science and Technology for Aerospace EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。反映机械科学与技术的研究成果及其在生产实践中的应用成果，刊登理论研究、设计计算、机构分析、成果报道及评述，介绍新方法、新工艺、新材料、新设备。
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    考虑齿面闪温的风电齿轮箱裂纹故障特征分析

    张旭钟家欣李伟
    187-196页
    查看更多>>摘要：为了研究齿面闪温对风电齿轮箱裂纹故障时系统动力学响应的影响,利用Blok闪温理论分析齿轮啮合时的齿面温度,应用热变形公式计算齿廓形变,进而通过Hertz接触理论获得计及齿面闪温影响的轮齿刚度.考虑齿面闪温、阻尼、时变啮合刚度、综合啮合误差和齿侧间隙,建立含有高速级齿轮齿根裂纹的齿轮箱扭转动力学模型.通过时域图、频谱图、相图和Poincaré截面分析不同裂纹长度下系统振动特性随齿面闪温变化的规律,并比较裂纹故障仿真与实验的时频域结果.结果表明:齿面闪温使时域图上裂纹产生的冲击幅值增大、频域图中故障边频结构更为复杂、相图曲线向外扩展以及Poincaré截面离散点增多,且变化均随裂纹长度的增加越为明显.研究结论可为齿轮裂纹故障状态的诊断与监测提供依据.

    风电齿轮箱裂纹故障齿面闪温时变啮合刚度

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    无人车辆横向跟踪控制研究

    李伯雄王立勇孙鹏季文龙...
    197-202页
    查看更多>>摘要：使用传统模型预测控制对车辆轨迹进行跟踪时,模型中的路面附着系数往往为特定工况下的经验数值.当车辆在未知路面行驶时,现有控制算法难以对路面附着系数进行及时修正,并调整预测控制模型内的约束,进而导致车辆横向失稳.针对此种情况,提出一种考虑实时路面附着系数估计的横向跟踪控制策略,用于实现车辆横向轨迹跟踪.该算法针对路面附着系数未知的工况,利用车辆当前横纵向加速度、横摆角速度、前轮转角等状态量,通过扩展卡尔曼滤波预测路面附着系数后,再对控制模型中的侧偏角约束量进行实时调整,以保证车辆在未知路面工况下的行驶安全,使车辆跟随预期轨迹行驶.实验表明,将扩展卡尔曼滤波法与模型预测控制结合的控制算法具有可行性,且有效提高了车辆在不同附着系数路面行驶时横向轨迹跟踪的稳定性及鲁棒性.

    模型预测控制扩展卡尔曼滤波路面附着系数预测轨迹跟踪控制

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    混合动力汽车功率分流传动系统扭转振动及其影响因素研究

    王欢葛帅帅姜艳军张志刚...
    203-211页
    查看更多>>摘要：针对某款混合动力汽车,综合考虑发动机、电机、复合行星齿轮机构、离合器、减速器、差速器和半轴等部件,采用集中质量法建立功率分流传动系统动力学模型.在此基础上,分析不同运行工况下传动系统固有频率和振型,分别研究电机和发动机激振频率与传动系统固有频率之间的关系,仿真分析扭转减振器刚度对传动系统固有频率的影响规律,通过改变扭转减振器刚度从而使得传动系统共振转速远离发动机常用工作区.

    混合动力功率分流传动系统固有频率共振转速减振器刚度

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    轮式起重机驾驶室俯仰控制策略设计研究

    王全伟高晓慧文豪黄金...
    212-217页
    查看更多>>摘要：在面临超大服役空间的起升高度场合进行作业时,轮式起重机的驾驶室需要适时调整上仰下俯动作以适应升降变化.为获得稳定的驾驶室空间变化,采用物理拓扑结构解耦,构建液压系统的数学模型,并提出鲸鱼算法优化分数阶控制器(WOA-FOPID)的控制策略,重点分析对比控制策略优化前后的动态响应性和抗干扰性.结果表明,WOA-FOPID控制策略可以对驾驶室的俯仰进行准确、快速、稳定的控制,提高了驾驶室的舒适性和宜人性.

    轮式起重机大起升高度驾驶室WOA-FOPID控制策略

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    平地行走模式下肌骨参数对肌肉代谢的影响

    帅俊峰吴豪豪殷宝麟马常友...
    218-224页
    查看更多>>摘要：面向老年人日常行走助力方案及锻炼方式的关注度日益提升.本文针对不同肌肉骨骼参数,构建了适用于中国人体质的肌肉骨骼模型,利用OpenSim分别获取平地行走模式下衰老因素、身高与体重对人体下肢肌肉代谢及各关节扭矩的变化情况,探究肌骨参数对下肢运动的影响规律,并以下肢运动代谢为评价指标,通过正交试验综合评价相关肌骨参数对其影响程度.上述研究方法及结果为外骨骼助力行走装置的方案设计及科学运动锻炼的拟定提供了理论参考与数据支撑.

    肌骨参数肌肉代谢关节扭矩OpenSim影响规律

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    高速重载弧齿锥齿轮齿面多目标优化设计

    任鸿飞王三民陈鹏张旭阳...
    225-231页
    查看更多>>摘要：以提高弧齿锥齿轮强度性能和减振降噪为出发点,基于 TCA(Tooth contact analysis)、LTCA(Load tooth contact analysis)及局部综合法建立高重合度与低啮合转换处传动误差幅值的齿面多目标优化设计模型;利用带精英策略非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)优化 3 个齿面 2 阶接触参数,根据目标函数重要程度从Pareto最优解集中选择最终优化解.结果表明:给定工况下,优化后的 2 阶参数使得弧齿锥齿轮副重合度增加了 16.69%,啮合转换处传动误差幅值降低了 87.33%;同时承载传动误差均值、齿面接触应力均值与大小轮齿根弯曲应力均值分别降低了 11.82%、0.25%、12.32%和 13.61%,改善了齿轮副的强度性能和啮合性能,实现了减振降噪的效果.

    弧齿锥齿轮重合度传动误差多目标优化NSGA-Ⅱ算法

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    摇动半径与中心抬刀对电火花加工效果影响的试验研究

    李殿新刘建勇张慧杰杨晓宇...
    232-237页
    查看更多>>摘要：为了提升电火花加工系统的性能,开发出基于PC平台、能够实现高速复杂抬刀、多轴联动摇动加工的电火花成形加工数控系统.在中心抬刀模式下,加入摇动半径分别为 30 μm、60 μm、90 μm的摇动模式,对比了不同模式下的试验结果.在 90 μm摇动模式下,对比了中心抬刀与非中心抬刀下的试验结果.结果表明:随着摇动半径的增大,加工时间变长、加工蚀除率下降、加工后孔的直径和深度变大但孔的直径偏差变小、底部圆角半径变小、电极损耗率下降,但表面粗糙度基本相同;中心抬刀会延长加工时间、降低加工蚀除率、减小孔直径并降低孔的直径误差、减小电极损耗率,对底部圆角直径、加工深度、表面粗糙度的影响不大.

    电火花加工摇动模式中心抬刀电极损耗加工精度

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    3D矢量空间和最优最劣法在绿色产品设计决策方法中的应用

    裴卉宁谭昭芸杨冬梅黄雪芹...
    238-248页
    查看更多>>摘要：为了解决目前绿色产品设计方案中产品基础属性考虑欠缺,以及缺乏可视化比较方法的问题,提出一种基于 3D矢量空间和最优最劣法(Best worst method,BWM)的绿色产品设计多属性决策方法.通过功能、外观和可持续 3 个维度为绿色产品设计的基础属性构建 3D矢量空间,并对每个维度扩充其包含的下级属性;利用间隔方法优化的BWM获得三个维度及各维度下级属性的权重分配;通过 3D矢量空间求得各备选方案的总体评价得分,实现客观科学的绿色产品设计多属性决策.以电动汽车的绿色产品设计方案为例,验证了所提方法的可行性和有效性.

    3D矢量空间最优最劣法绿色产品可持续设计多属性决策

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    热处理温度对SLM成形316L不锈钢组织性能影响研究

    姚宇荃
    249-257页
    查看更多>>摘要：使用选区激光熔化(SLM)技术制备 316L不锈钢试样以及残余应力样件,采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM,配备电子背散射衍射探头EBSD)、显微硬度计等研究不同热处理工艺对SLM成形 316L的显微组织、显微硬度、力学性能以及残余应力的影响,得到最优热处理工艺.结果表明SLM制备制件组织致密,在最优热处理 1 000℃、保温 2h制度下,试样的性能稳定,显微硬度及拉伸性能各向异性差异小,残余应力小.此研究为SLM成形 316L不锈钢的力学性能优化及显微组织调控提供了强有力的基础.

    SLM316L热处理残余应力

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    压电式超声雾化降尘系统设计及其试验研究

    曹帅韩光超徐林红江进国...
    258-264页
    查看更多>>摘要：通过传送带传送物料是散料工业运输的主要方式,对运输过程中产生的粉尘进行治理是散料工业运输亟需解决的问题,目前应用比较多的方法为雾化降尘法.为了提升雾化降尘的效果,设计了一种 30 kHz喇叭型压电式超声雾化装置和配套的雾化降尘试验系统,并采用单因素试验研究入口水流量、风速、粉尘种类、颗粒直径、喷嘴安装角度等工艺参数对雾化降尘效率的影响规律.结果表明,当入口水流量为 30 L/h时,对煤粉粉尘降尘效率为 75.9%;当风速为 2.1 m/s时,对煤粉粉尘降尘效率为 61.1%;相比较于煤粉和沙子,黄土的降尘效率略高;该喷嘴对粒径为 107～180 μm范围内的煤粉粉尘降尘效率最高为 73.9%;当喷嘴安装角度为 0 时,对煤粉粉尘降尘效率最高为 81%.

    超声振动雾化降尘散料降尘效率

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