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机械设计
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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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    铝合金榫卯结构的几何特征

    宗志坚龙飞永贤锦章刘华荣...
    1-6页
    查看更多>>摘要：铝合金材料是一种优秀的轻量化材料,但由于其焊接性能差,限制了其在汽车上的大量应用.文中提出一种新的铝合金型材连接方案,即铝合金榫卯连接结构,并对其几何特点进行了研究:给出了铝合金榫卯结构的构成,即榫头、卯孔和固定结构;分析了铝合金榫卯结构的几何缺陷;定义了 7组描述铝合金榫卯结构特点的基本参数;研究了铝合金型材截面轮廓及其内部结构的拓扑规律;归纳了工程中4类实用的铝合金榫卯结构类型.

    铝合金型材铝合金榫卯结构型材截面拓扑

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    基于等效机械模型的液舱-运动模拟平台系统动力学分析

    郭家乐常宗瑜何静文郑中强...
    7-13页
    查看更多>>摘要：液化石油气等液态燃料在运输过程中受运载工具运动状态变化的影响易产生晃动,液舱晃动引起的流体冲击载荷将威胁运载船舶及车辆的安全性,严重时会发生倾覆.运用运动模拟平台进行液舱晃动试验是目前的重要研究手段,文中基于等效机械模型方法对液舱-运动模拟装置的动力学进行了研究.首先,建立了在纵荡激励下矩形充液液舱的等效机械模型,并通过试验及仿真对等效机械模型进行验证.基于矩形液舱等效机械模型,联合Stewart并联机构,建立了液舱-运动模拟平台系统的动力学模型.通过与等质量无晃动系统进行对比,分析了晃动产生的流体载荷对运动模拟平台受载的影响.结果表明:激励频率对运动模拟平台受载有显著影响,在接近液舱固有频率的情况下,运动模拟平台所受载荷明显增大.该研究可为晃动模拟平台的承载能力校核、设计及控制提供参考.

    运动模拟装置液箱晃动等效机械模型动力学模型

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    C/SiC材质盘式制动器热-机耦合特性分析

    甫圣焱马晓欣李福屹计江...
    14-24页
    查看更多>>摘要：为了探究新型C/SiC材料用作小型汽车盘式制动器不同载荷条件下的温度和应力特性,文中通过ABAQUS软件建立了 C/SiC制动盘的三维热-机耦合模型,对不同初始速度和制动压力下的紧急制动进行了模拟仿真研究,并与传统的HT250制动盘进行了对比.结果表明:制动片对C/SiC制动盘产生周期脉冲压力,制动过程中摩擦生热造成制动盘温度周期升降,产生正弦波动的热应力,脉冲压力和正弦波动的热应力二者耦合造成制动盘Mises应力、径向应力和周向应力呈现出周期"脉冲"和"正弦"波动变化.在制动减速度为5.56 m/s2、初始速度为60 km/h条件下,C/SiC制动盘在制动摩擦区峰值温度最高为137.3℃,峰值Mises应力、径向应力和周向应力远远小于材料强度.制动盘芯部的非摩擦区域节点承受周期波动的拉应力,是容易发生疲劳失效的关键位置.随着制动减速度的提高,C/SiC比HT250材质制动盘温升更高,但应力峰值的增幅小,具有更强的抗热衰退性能,满足紧急制动的要求.

    C/SiC盘式制动器热-机耦合温度场应力场

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    基于响应面法的单辊筒机头参数优化设计

    吴程旺焦冬梅王同坤战梦...
    25-30页
    查看更多>>摘要：在生产轮胎气密层的过程中,挤出制品的均匀性是首要保证的目标,常被作为评判轮胎质量优劣的关键因素.但过度提高制品均匀性会导致挤出效率严重下降,不利于企业的实际生产.为解决上述问题,文中采用有限元法和响应面法相结合的方式对单辊筒机头进行优化分析,分别以出口截面中间层挤出方向的速度均值和标准差为目标函数,通过部分因子试验、爬坡试验、Box-Behnken设计及响应曲面分析构造显著因子与目标函数的回归方程来确定最佳优化组合.对回归方程及优化后的流场模型进行了试验验证.结果表明:单辊筒机头挤出均匀性和稳定性得到改善,响应面法可以用于单辊筒机头的结构和工艺参数的优化设计.

    响应曲面分析单辊筒机头挤出均匀性优化

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    锥形薄壁圆管吸能构件设计与吸能特性研究

    张建卓张万久郭昊陈策...
    31-39页
    查看更多>>摘要：为提高液压支架在矿井中工作时的防冲性能,文中提出了一种锥形薄壁圆管吸能结构.根据其变形特点建立力学模型,并对其吸能量及平均压溃力进行计算.建立吸能结构的三维模型,通过ABAQUS有限元软件进行数值模拟分析,探究锥形薄壁圆管的锥度、壁厚和导向槽的直径对其轴向压溃的屈曲变形、初始峰值力、平均支反力、吸能总量和吸能效果的影响,并结合试验加以验证.研究结果表明:在不更改吸能构件其他参数的情况下,导向槽的直径降低或吸能构件壁厚的增加,均有利于初始峰值力、吸能总量与平均支反力的提高;锥度的增加,使得吸能构件的平均载荷显著降低,锥形管的加入有效防止了吸能构件在受压变形过程中,变形部件出现胀管和从中部压溃,不按预想的方式压溃的问题.

    冲击地压吸能构件吸能特性数值仿真

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    基于BCC点阵填充的控制臂结构优化

    张阳张同庆刘磊王栋...
    40-46页
    查看更多>>摘要：针对汽车控制臂的轻量化设计需求,文中在其传力路径优化模型的基础上,提出了基于四棱锥体心立方(BCC)点阵填充的结构优化设计方法.根据控制臂结构特征,建立点阵填充等效模型,分别研究晶格不同杆径、杆长对模型刚度和强度的影响规律;以结构效能为评价准则,寻找最优填充的杆径和杆长;以此为依据,建立基于BCC点阵填充的控制臂模型.采用有限元分析对比优化前后控制臂的力学性能,结果表明:优化后的控制臂比刚度增大了 8.19％,质量减小了 7.07％.

    控制臂结构优化BCC点阵结构轻量化

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    关于彩灯产业的钢结构标准化探索

    贾泽钜罗怀林张玲玉赵晨龙...
    47-52页
    查看更多>>摘要：彩灯产业目前面临诸多问题:人工成本高昂且对工人技术水平要求高,大件产品运输困难且运输成本极高,产品主要为一次性消费产品.除此之外,彩灯业长期着力于外观设计,结构设计人才匮乏,标准化工作也一直停滞不前.为此,文中以自贡彩灯为研究对象,探索标准化原理在彩灯制作中的应用,对彩灯的钢结构进行三维建模,对机构和运动进行仿真分析,使所有构件采用机械加工方法塑形,设计了标准化的连接方式,采用螺纹连接等形式代替焊接连接,用彩灯钢结构标准化促进彩灯产业化发展,使彩灯产品实现机械加工、快速组装和批量生产.文中结合自贡彩灯企业需求设计研究了恐龙贝斯手彩灯的钢结构造型,为自贡彩灯工业化、产业化发展提供钢结构标准化的新思路.

    钢结构标准化标准化原理造型机构运动机构产业化

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    国产高端动力换挡拖拉机润滑系统设计与优化

    付颜红张鹏程刘禹张铁壁...
    53-59页
    查看更多>>摘要：以国产高端动力换挡拖拉机润滑系统为研究对象,通过经验公式设定了润滑系统流量分配目标值.同时,搭建和优化了该润滑系统的AMESim仿真模型,模拟优化后润滑系统的流量分配满足设计目标值.通过真实样机的两种试验分析方法,验证了该润滑系统的合理性和可靠性,关键润滑点的输入润滑流量实测平均值与仿真模型分析模拟值只相差2.2％,证明了仿真模型的准确性.

    动力换挡润滑系统仿真AMESim拖拉机

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    考虑砂轮振动的磨削表面形貌数值建模与仿真

    刘民杰季宁董庆运
    60-66页
    查看更多>>摘要：文中提出考虑砂轮振动的磨削表面形貌数值建模方法,可为封严涂层及其他零部件磨削前的砂轮动平衡提供技术支持,提高表面磨削质量.首先,基于砂轮磨粒凸出高度服从正态分布构建砂轮的数值模型;其次,对砂轮表面和工件表面进行离散化处理,考虑砂轮振动条件下,推导出砂轮上任意一颗磨粒在全局坐标系下的运动轨迹方程;最后,通过编译MATLAB程序,实现了砂轮振动条件下的磨削表面形貌数值仿真.在此基础上,探究了磨削表面形貌随振动振幅和频率改变而产生的变化规律.仿真结果表明:砂轮振动振幅越大,工件表面轮廓峰顶至谷底的距离越大,会增大工件表面粗糙度,但是相邻两个表面轮廓峰值之间的距离波动很小,其受振动振幅的影响不大;随着砂轮振动频率的升高,相邻两个表面轮廓峰值之间的距离越小,工件表面波纹度越小,有助于改善磨削表面质量.

    封严涂层磨削砂轮振动数值建模磨削表面形貌

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    基于注意力残差深度网络的滚动轴承故障诊断方法研究

    宋文歌
    67-72页
    查看更多>>摘要：针对现有滚动轴承故障智能诊断方法大多通过增加网络模型的复杂度以提高特征提取能力,从而导致模型参数量剧增、计算效率低等问题,文中提出了一种基于注意力残差网络的滚动轴承故障诊断方法.采用复合降噪方法减小噪声干扰与特征提取难度,将压缩与激励网络注意力机制引入残差网络模型,从而进一步提高诊断准确率与计算效率.最后,分别采用滚动轴承公共数据集及滚动轴承加速寿命试验对所提方法进行了验证.

    滚动轴承故障诊断残差网络注意力机制

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