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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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    弧焊机器人针对V形坡口的焊接路径规划设计与仿真分析

    刘志诚康辉民刘厚才欧阳普仁...
    457-465页
    查看更多>>摘要：为解决弧焊机器人面向中厚板V形坡口的焊接变形难题,通过分析传统逐层逐道堆积焊接容易引起热量聚集而导致焊接变形的特性,采用V形截面投影轨迹、空间平行往复轨迹及空间轮廓偏置轨迹相结合的方法建立V形焊层,实现焊接过程热量的快速散发.同时,在建立各轨迹方程解析式的基础上,应用Simufact Welding和MATLAB仿真软件对比分析了空间平行往复轨迹和空间轮廓偏置轨迹与传统逐层逐道焊的优缺点.为了进一步验证可行性,采用FANUC工业机器人进行试验.仿真和试验结果表明:以零件y、z轴方向的变形量为依据,空间平行往复轨迹和空间轮廓偏置轨迹都优于传统的逐层逐道焊接方法,且后者更优于前者.但空间平行往复轨迹在轨道变换过程中机器人末端执行器的空间位姿调整相对简单、引入误差少、控制精度高,更适合于坡口较窄、长度较短的情况;而空间轮廓偏置轨迹更适用于坡口较宽,长度较长的情况.

    V形坡口空间平行往复轨迹空间轮廓偏置轨迹焊道堆积路径规划

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    7075铝合金喷丸参数影响的数值仿真及实验研究

    汪东明单以才孟龙晖
    466-473页
    查看更多>>摘要：为探究 7075 铝合金喷丸加工过程中不同喷丸参数对于喷丸结果的影响,本文基于Abaqus软件对相应的喷丸过程进行了有限元仿真,观察不同喷丸参数对于表面残余应力分布、表面粗糙度以及表面三维形貌的影响,同时基于实验过程对相应的喷丸过程进行研究,并对仿真和实验所得到的结果进行对比,最终发现,虽然在具体数值上两者之间存在一定的差距,但在变化趋势上两者呈现较为明显的一致性.因此,可以认为两者的分析结果是较为可信的,同时得出在单纯调整弹丸尺寸和弹丸速度的条件下,表面残余应力和表面粗糙度两者难以同时兼顾,但是喷丸覆盖率的提高可以用降低生产效率为成本较好的兼顾这两方面.

    7075铝合金喷丸残余应力粗糙度有限元

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    CFRP制孔过程中轴向力自适应控制仿真及实验研究

    詹迪雷李鹏南邱新义牛秋林...
    474-482页
    查看更多>>摘要：钻削轴向力的大小和碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiberrein-forced plastic,CFRP)制孔质量的好坏密切相关,为合理调控轴向力来减少制孔缺陷,开展了CFRP制孔过程中轴向力的自适应控制仿真及实验研究.首先,开展CFRP钻削试验,对轴向力及制孔质量进行了定量研究.其次,根据CFRP钻入、稳定钻削及钻出阶段不同加工特性建立了轴向力三阶段模型.最后,基于模糊逻辑及所建模型进行了轴向力自适应控制仿真及实验研究.结果表明:利用模糊逻辑控制算法结合CFRP加工特性,对制孔过程中轴向力进行智能调控是可行的;此外,根据仿真信息调控轴向力可有效降低制孔缺陷、提升孔壁质量.该研究为大厚度碳纤维复合材料制孔过程中轴向力的智能调控提供了新的思路.

    CFRP制孔分层仿真模糊控制

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    电主轴热补偿及轴承故障检测在热辐射测温方面的研究

    李滨彦成
    483-489页
    查看更多>>摘要：针对电主轴轴体的热变形以及重要零部件轴承在加工中心上的常见故障,提出基于收集电主轴温度变化的热误差实时补偿计算方法与轴承常见故障的诊断方法.热误差补偿方法可以通过对轴体上测温点数据的处理对电主轴单元进行实时的热误差补偿提高加工精度.故障诊断方法是对不同的温度节点设置不同的阈值,阈值对应着电主轴单元内部某些重要零件的故障特征,当节点温度变化超出阈值即进行报警以诊断具体零件的故障.促进了电主轴的智能化进程,为接下来的研究打下基础.

    加工中心电主轴温度热变形实时补偿故障诊断

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    多孔质静压轴承静态特性预测研究

    闫如忠石俊伟马晓建安星宇...
    490-496页
    查看更多>>摘要：在多孔质静压轴承设计中,轴承设计参数是影响其静动态特性的关键因素之一,通常情况下,要得到合适的轴承设计参数,需要多次重复建模和仿真,且由于轴承结构复杂,建模难度大,仿真时间长,严重影响了轴承的设计效率.本文构建了一种基于遗传算法(Genetic algorithm,GA)优化反向传播(Back propagation,BP)神经网络的轴承静态特性预测模型,采用拉丁超立方抽样方法在轴承参数设计空间内采样,并进行Fluent流体仿真,将仿真数据用于GA-BP神经网络模型的训练与测试,实现了对设计空间内任意设计参数下的多孔质静压轴承静态特性的预测.研究结果表明,训练出的GA-BP神经网络模型能够准确预测多孔质静压轴承的静态特性,预测精度在 95%以上,对多孔质静压轴承的快速设计和参数优化具有重要意义.

    多孔质静压轴承静态特性GA-BP神经网络拉丁超立方抽样预测

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    钴铬钼合金超声振动辅助抛光力与表面质量的探究

    于保军吴爽辛成磊贾茹...
    497-503页
    查看更多>>摘要：针对钴铬钼合金的难加工性,采用超声振动辅助抛光的加工方法改善其加工效果.根据超声振动装置的运动特性,分析了单磨粒运动速度、单磨粒与工件接触轨迹坐标和单磨粒受力,建立了抛光系统的抛光力预测模型,讨论了主轴转速、进给速度和抛光深度对钴铬钼合金表面质量的影响并用实验验证了预测模型的合理性.结果表明:抛光力预测模型和实验的变化趋势一致,抛光力随着主轴转速和抛光深度的增大而增大,随着进给速度的增大而减小.本研究将为超声振动辅助抛光工艺提供理论基础.

    超声振动辅助抛光钴铬钼合金抛光力表面质量

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    贝叶斯优化TQWT参数在轴承故障诊断中的应用

    张乐彭先龙朱华双
    504-512页
    查看更多>>摘要：针对可调品质因子小波变换(Tunable Q-factor wavelet trans-form,TQWT)采用网格搜索和优化算法调参存在评估计算代价高的问题,提出基于贝叶斯优化TQWT参数的故障诊断算法.通过贝叶斯优化算法在TQWT参数空间内求取熵-峭综合目标函数最优解,据此设置TQWT参数分解轴承故障信号,选择熵-峭指标最小值对应子带信号,经TQWT逆变换后进行包络解调分析,最终由重构信号包络谱判别轴承故障类型.仿真实验和实测轴承信号分析表明,该算法可以准确提取轴承故障特征频率信息,实现早期故障诊断.

    贝叶斯优化TQWT熵-峭指标故障诊断

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    迁移学习和CNN的电机故障诊断方法

    谢锋云董建坤符羽刘翊...
    513-519页
    查看更多>>摘要：针对缺乏数据导致卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)训练不佳的问题,以三相异步电机故障诊断为研究对象,提出了基于迁移学习和CNN结合的电机故障诊断方法.首先搭建了电机故障诊断实验平台,通过加速度传感器获取CNN模型带标签数据,通过训练获取预训练模型;然后结合迁移学习得到的预训练模型迁移到目标域,并通过对目标域的带标签数据进行训练以优化CNN参数;最终获得可以对目标域数据有着良好分类能力的新模型,从而实现目标域带标签数据稀少情况下的电机故障诊断工作.通过将该方法与传统CNN、变分模态分解(Variational modal decomposition,VMD)-支持向量机(Support vector machine,SVM)、VMD-K近邻(K nearest neighbor,KNN)以及VMD-BP神经网络等识别模型进行对比验证,结果显示本文提出的迁移CNN模型模式识别方法有更好的识别效果.

    CNN迁移学习三相异步电机VMD故障诊断

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    光学玻璃磨削亚表面损伤预测模型及DOE实验设计

    杨晓辉周凌宇刘宁孟宪宇...
    520-525页
    查看更多>>摘要：为了掌握光学玻璃材料杯型砂轮研磨与表面粗糙度(SR)和亚表面损伤(SSD)机理,本文建立BK7 光学玻璃杯型砂轮研磨表面粗糙度的预测模型,通过改变磨削参数来研究对表面粗糙度的影响.设计DOE试验,研究影响SR与SSD的显著性特征因子,并分析了各因子的交互作用.实验结果表明预测模型的可靠性,得到表面粗糙度的预测模型数据与实验数据的平均误差为 5.47%.采用角抛光法,通过电子显微镜观测表面裂纹,并测量裂纹的深度.最后,基于Li的模型,建立基于磨削工艺参数的亚表面损伤的新预测模型.实验结果表明:实验和预测模型结果具有很好的一致性,模型数据与实验数据的平均误差为 6.19%,并且新预测模型结果要优于Li的模型.

    表面粗糙度亚表面损伤BK7光学玻璃预测模型杯形砂轮磨削DOE实验设计

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    绳结涡旋对绳索抗拉性能的影响

    王哲赵海涛刘扬陈吉安...
    526-532页
    查看更多>>摘要：PBO绳索具有优良的性能,被广泛应用于航空、航天等诸多领域.本文以PBO绳索的绳结为研究对象,通过打结绳索和未打结绳索拉伸实验对比,发现绳索打结极大地降低了绳索的抗拉性能.为了深入探究打结使绳索抗拉性能降低的原因,利用UG软件建立了绳结模型,从绳结涡旋和等效长度的角度进行研究.经过对多种绳结的拉伸实验研究,提出了一种评估打结对绳索抗拉性能影响的方法,并用实验验证.结果表明:该评估方法能根据绳结等效长度和涡旋总边数的比值,实现对绳结的抗拉性能评估;为新绳结的设计及评估提供参考.

    PBO绳索绳结涡旋抗拉性能

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