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机械设计
机械设计

王庆禹

月刊

1001-2354

jxsj@chinajournal.net.cn

022-27343427

300232

天津市河北区南口路40号

机械设计/Journal Journal of Machine DesignCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国机械工程学会机械设计会会刊，中文核心期刊，中国科技论文统计用刊，研究生教育指定中文重要期刊。国内外公开发行。本刊为月刊，每月20日出版，平均传递信息量100万字，是学术与技术相结合的综合性技术性刊物。本刊办刊宗旨认真执行期刊的标准化、规范化。努力做到理论与实际相结合侧重实际应用；普及与提高相结合，侧重知识增新与补缺。杂志多次评为天津市一级期刊、天津市优秀期刊，并获期刊整体设计奖。
正式出版
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    随机激励下电动汽车轮毂电机耦合振动特性分析

    张海军万少华张明杰郭季...
    146-152页
    查看更多>>摘要：轮毂电机驱动电动汽车受电磁力与路面随机激励双重作用,其振动具有耦合特性.文中将含有径向电磁力的轮毂电机作为自振系统考虑,建立电动汽车的1/4振动模型.结合电机工作特性并考虑随机路面激励,采用PSD分析方法对不同运行工况下悬架弹簧动挠度、簧载质量加速度等动态响应进行理论分析和仿真计算.结果表明:在内外激励叠加作用下所产生的动态响应也将成倍增加,且在1和8 Hz附近最容易出现共振现象.

    随机激励轮毂电机耦合振动径向电磁力

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    基于信赖域模型管理技术的永磁同步电机多目标优化

    毛文贵郭杰裴世雄李建华...
    153-160页
    查看更多>>摘要：针对永磁同步电机多目标优化过程中要反复调用耗时的仿真分析且在整个设计域构建代理模型精度低的问题,提出基于信赖域模型管理技术的永磁同步电机多目标优化算法,该算法将整个设计域划分为一系列信赖域,在信赖域上构建径向基函数代理模型并采用微型多目标遗传算法近似优化,降低多 目标优化中代理模型的精度要求.通过代理模型与电磁仿真模型的近似程度来调节信赖域的大小,通过缩放和平移信赖域,引导各个电机目标性能逐步逼近Pareto最优前沿面,加快收敛速度.为了进一步减少有限元仿真次数,引入遗传智能布点技术,通过样本遗传策略,遗传落在下个信赖域上的样本.通过算例验证了该算法具有较强的求解永磁同步电机多目标优化问题的能力及较高的求解效率.

    信赖域模型管理技术智能布点技术永磁同步电机多目标优化

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    基于黏度敏感性的流量控制阀研究及应用

    刘传刚张云驰鞠少栋邢洪宪...
    161-166页
    查看更多>>摘要：在石油开采过程中,由于底水锥进、储层非均质性等原因会出现油层出水现象,这会导致产油量递减加快,于是不断有新技术被应用到油井完井之中,以达到延缓水突破和控水增油的目的.为此,文中研发了一种基于流量控制阀的控水技术,该结构可根据流体黏度大小自动控制阀体过流量,限制低黏度流体的通过性,在一定程度上起到了控水的作用.借助CFD软件对该项技术进行深入研究,并通过对流场特性分析,剖析了其工作原理及工作特性,该技术经渤海油田现场应用验证,取得了显著的控水增油效果,为控水生产的相关工具开发提供了理论依据及技术支撑.

    流量控制阀控水数值模拟CFD现场应用

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    一种仿生飞机轮挡的设计研究

    魏楷峰柳艳琴蒋龙
    167-172页
    查看更多>>摘要：随着航空事业的发展,人们采用飞机热加油技术提高飞机机动性,即飞机试车过程中不使用刹车.但传统飞机轮挡难以阻拦飞机移动,且在机轮压力下极易破坏停机坪地面.为解决上述问题,文中设计了一种以山羊足蹄为原型的仿生飞机轮挡,旨在将地面阻力复杂化,使逆航向的单一阻力向两侧分解,以增大轮挡和地面相互作用力.通过离散元仿真对轮挡支撑足进行优化设计,并采用多体动力学将仿生轮挡与传统轮挡进行对比仿真分析.结果表明,仿生轮挡较其他两种传统轮挡,沿两侧的水平阻力分别提高了 170％和81％,前进阻力分别提高了 98％和70％,阻拦效果显著提升,同时,由于仿生轮挡和地面间接触面积较大,避免了对地面的破坏.

    飞机轮挡仿生设计山羊足蹄离散元多体动力学

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    减速机及螺栓刚度对机械臂动态性能的影响

    王英乾韦青海李叶松李晓华...
    173-177页
    查看更多>>摘要：串联型6自由度机械臂末端刚度比较差,在高速运动过程中会出现严重的抖动问题,尤其是在起停阶段该问题更加突出.设计阶段为了避免机械臂出现抖动问题,需要对机械臂的动态性能进行准确地计算和优化.文中将减速机的扭转刚度和螺栓刚度加入到仿真分析中,采用Hyperworks软件建立5个仿真模型,用有限元软件ABAQUS对仿真模型进行求解,获取机械臂的前4阶固有频率和振型.通过振动测试获取机械臂整机的前4阶固有频率和仿真分析结果进行对比,找出准确计算机械臂动态性能的有效方法,并以此仿真方法找出结构刚度的薄弱环节,完成机械臂的结构优化及减速机的选型工作,缩短研发周期,降低设计开发成本.

    机械臂减速机刚度螺栓刚度动态性能固有频率模态试验

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    柔性车体与构架对车辆振动响应的影响分析

    田洪雷孙维光谷理想肖守讷...
    178-182页
    查看更多>>摘要：文中为在车辆多体动力学仿真中将车体和构架考虑成柔性体,使用有限元子结构分析,对车体和构架有限元模型进行缩减.通过刚柔耦合多体动力学仿真,获得车辆线路实际测点处振动加速度响应,并与实测数据进行对比,研究柔性车体与构架对车辆振动响应的影响.研究结果表明:相对于多刚体动力学模型,将车体和构架柔性化处理后进行仿真,车辆在更多频率处的振动响应会增大,计算得到的测点振动加速度均方根值也更大,与实测数据更接近,证明了在进行车辆系统动力学分析时将车体和构架考虑为柔性体的必要性.

    刚柔耦合柔性车体柔性构架振动加速度

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    基于接头灵敏度分析的驾驶室刚度模态优化

    林长波汤金帅许恩永刘夫云...
    183-187页
    查看更多>>摘要：针对商用车驾驶室接头结构设计不合理的问题,文中提出一种基于接头灵敏度分析的驾驶室刚度模态优化方法.首先,从驾驶室有限元模型中截取所需接头,并采用有限元分析技术对其进行力学特性分析,找出接头结构的关键控制因素;其次,以弹性模量为设计变量进行接头灵敏度分析,找出对驾驶室刚度模态影响较大的接头结构;然后,选用第3代遗传算法对该优化问题进行多目标优化;最后,采用TOPSIS算法从帕累托前沿解中选取更符合用户偏好的驾驶室刚度模态优化方案.优化结果表明:在驾驶室质量基本不变的情况下,驾驶室刚度模态均有较大提升.

    接头力学特性接头灵敏度分析多目标优化TOPSIS算法

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    模具设计卓越工程人才"三位一体、四方联动"产教融合培养模式探索与实践

    张占国李立新孙丽霞刘晓波...
    188-194页
    查看更多>>摘要：在新时代、新经济和新工科背景下,培养大批能够适应模具产业发展和转型升级的模具设计卓越工程人才,越来越得到教育界与产业界的重视和关注.以产业需求为导向与以产教深度融合作为推进模具设计卓越工程人才培养的基本路径,创建了耦合教育链、人才链和产业链,政府搭建平台,以高校和企业为主导,第三方专业机构辅助的"三位一体、四方联动"校政企协同育人模式.该模式的创新之处是在政府、高校和企业之外,引入了既熟悉工程教育教学规律,又深谙企业生产实践的第三方专业机构,在政府的支持、调控与指导下,对接高校和企业,四方联合打造模具设计卓越工程人才培养协作共同体.该模式突破了传统校企合作的藩篱,解决了产教"联而不动、动而乏力"的问题,有效提升了材料成型和模具设计与制造专业毕业生与社会需求的契合度,促进了学生更加充分与更高质量的就业.

    培养模式卓越工程人才产教融合模具设计新工科

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    基于TRIZ冲突解决理论的老年用品可用性设计方法

    曹国忠范晓霞孙寅迪王禹钦...
    195-203页
    查看更多>>摘要：为有效解决老年用品可用性设计中的冲突问题,将可用性与冲突解决理论融合,提出一种老年用品可用性设计方法.由于传统TRIZ参数对老年用品的不适用和模糊性,在老年用品的可用性设计中难以获得解决方案.从老年用品的可用性设计冲突入手,将TRIZ的工程参数筛选出老年可用性设计领域的26个专属可用性参数,采用灰色关联分析法对参数进行可用性分类,从感知层、认知层和执行层进行冲突矩阵的重构;建立了基于冲突解决理论的老年用品可用性设计过程模型,并应用于老年药盒的可用性设计实例.结果表明:文中方法能系统化地解决老年用品可用性设计中的冲突问题,使老年用品可用性设计方法和TRIZ的应用领域得到进一步拓展.

    可用性设计冲突解决理论TRIZ老年用户冲突矩阵

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    基于ANFIS-IPD的飞行模拟器座椅舒适度评价模型

    陈国强申正义杨宇驰李腾...
    204-210页
    查看更多>>摘要：为提升现有飞行模拟器座椅舒适度,减轻驾驶员长时间训练的疲劳感,基于自适应神经模糊推理系统(Adaptive Network-based Fuzzy Inference System,ANFIS)和理想压力分布(Ideal Pressure Distribution,IPD)构建一种飞行模拟器座椅舒适度评价模型.通过座椅压力分布采集系统获取压力分布数据,采用IPD将所得数据归一化作为模型输入数据,同时收集受试人员主观评分作为模型输出数据.采用非均匀有理B样条曲线(Non-Uniform Rational B-Splines,NURBS)对座椅进行改进设计,将处理后的试验数据通过ANFIS工具训练模型进行验证,并用评价模型评估设计方案及优越性.结果表明:该评价模型对飞行模拟器座椅舒适度有较好的预测能力,为提升飞行模拟器座椅舒适度提供指导和参考.

    产品设计ANFISIPD飞行模拟器座椅舒适度评价

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