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期刊信息/Journal information
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
收录年代

    城轨桥梁梁端扣件静力特性数值与试验研究

    吴龙生王灵珠
    75-83页
    查看更多>>摘要：为研究城市轨道交通中简支梁桥梁端扣件的静力特性,现场实测并采集轨道交通高架线上U形梁梁端双层弹性扣件的应力应变数据,对实测扣件的受力变化规律进行分析;在此基础上,分别建立2D和3D有限元模型(考虑双层弹性扣件的非线性刚度,保守地不考虑轮载偏心及横向力的影响),分析了扣件力随梁端转角和错位的变化情况,并研究了悬臂长度和扣件刚度等参数的影响.结果表明:扣件力随梁端转角和梁端错位线性变化;悬臂越长,扣件刚度越大,则扣件受力越大;扣件最大上拔力接近初始扣压力,其长期反复作用且数值较大,致使扣件螺栓松动,甚至弹条掉落.

    轨道交通U形梁扣件附加力静力特性有限元模拟

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    压铸机压射室整体高温冷却水路设计优化

    冷岳峰邓丽静
    84-91页
    查看更多>>摘要：大型压铸机在使用时由于其长期处于循环压铸状态,压射室温度过高,压射室和冲头易出现抱死故障,导致压射室使用寿命降低.因此文中针对压射室的结构进行优化,设置水路冷却结构对压射室进行降温,采用数值模拟和试验验证相结合的方法,采用SolidWorks软件进行三维建模,ProCAST软件进行仿真分析,研究冷却水参数对压射室冷却效果的影响,仿真结果表明:压射室的冷却水进出口水温控制在10～15℃之间较为合理,冷却水流速选择0.5 m/s或0.7 m/s较合适.

    压铸机压射室仿真冷却水路ProCAST

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    拖拉机剪式座椅悬架系统特征参数分析与最优组合研究

    安存胜屈广超魏伟振刘奎...
    92-100页
    查看更多>>摘要：剪式座椅悬架系统特征参数分析与最优组合是研究和提升拖拉机座椅减振性能的关键,文中提出仿真试验设计采样与试验数据方差分析相结合的方法筛选出最优减振性能的特征参数组合.通过力学分析推导座椅悬架运动微分方程,构建驾驶员-座椅悬架单自由度简化模型,理论计算出座椅弹簧刚度和阻尼器阻尼取值范围,分析拖拉机剪式座椅悬架系统的主要性能参数及特征参数对座椅减振性能的影响.以弹簧刚度和阻尼器阻尼为控制变量,以座椅悬架上平面加速度和位移为优化目标.采用优化拉丁超立方方法进行试验设计抽样,在ADAMS中对抽样样本进行仿真,结合SPSS软件对仿真数据进行方差分析并筛选最优特征参数组合.结果表明:优化后座椅悬架上平面加速度和位移振动性能响应指标分别提升30.43％,2.31％.本研究提升了拖拉机剪式座椅减振性能,为座椅悬架系统优化设计提供了参考.

    剪式座椅悬架系统振动性能特征参数分析与优化

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    基于摩擦扰动补偿的机械臂碰撞检测方法

    吴灏王淇锋王其冯驰...
    101-110页
    查看更多>>摘要：针对未知复杂工作环境下人机互助机械臂存在物理人机交互安全的问题,文中提出一种基于摩擦扰动补偿的机械臂碰撞检测方法.首先,基于牛顿-欧拉法建立机械臂动力学模型,推导动力学线性化回归重组模型,确定待辨识动力学参数;其次,优化设计机械臂激励轨迹,采集轨迹数据基于最小二乘法辨识动力学模型参数;再次,将摩擦力视为机械臂关节运动的扰动项,建立基于广义动量的2阶扰动观测器估计关节摩擦力,基于LuGre动摩擦模型和遗传算法表征系统摩擦特性,建立基于摩擦扰动补偿的外力矩观测器;最后,采集数据进行碰撞检测试验,试验结果表明:所提基于摩擦扰动补偿的机械臂碰撞检测方法检测精度较高,在不同未知工作环境下可有效提高人机协作的安全性.

    人机互助机械臂碰撞检测扰动观测器LuGre动摩擦模型

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    盾构机滚刀刀箱的瞬时冲击分析及结构优化

    袁文征高文梁吴浩闫阳...
    111-118页
    查看更多>>摘要：为解决实际盾构机施工过程中刀箱结构局部失效的问题,文中根据滚刀破岩载荷特点和实际滚刀螺栓固定状态,提出了瞬时冲击的分析方法,采用有限元计算了不同螺栓固定状态下的滚刀对刀箱的冲击作用,所得到的计算结果与实际刀箱失效特征对比表明,螺栓松动量达到4 mm时,滚刀刀轴对刀箱结构的冲击作用导致局部结构承受过大的冲击能量,局部应力超出材料强度,结构失效风险较大.通过将L形块与刀箱焊接优化传力路径,优化L形块结构增大了冲击作用面积,可以有效解决冲击造成的刀箱结构局部失效风险过高的问题.

    滚刀刀箱破岩载荷瞬时冲击结构优化

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    精密柔性角度调节机构的几何非线性建模分析

    赵高峰祝万钱金利民薛松...
    119-125页
    查看更多>>摘要：为同步辐射关键光学设备,文中优化设计了 一种精密圆盘式柔性角度调节机构,柔性铰链采用直梁圆角形,既可以实现微纳弧度级的高精度,又能有较大的转角范围.对该角度调节机构在较大转角时产生几何非线性的因素进行分析,建立分段式边界约束模型,采用数值分析方法求解.同时,建立了增量型更新拉格朗日法的非线性平衡方程,采用牛顿-拉普森方法对平衡方程进行迭代求解.采用两种方法分析了机构的输出角度与输入载荷的非线性关系,以及考虑非线性时柔性铰链中心的漂移,并通过有限元的非线性与线性分析对比,研究了非线性对机构输出角度和最大应力的影响.结果表明:建立两种模型分析吻合度较好,该角度调节机构呈强非线性,可实现的最大安全调节角度为1.6°,分析证明了为机构设计建立的非线性模型的准确性和有效性.

    直梁圆角形柔性铰链角度调节几何非线性边界约束有限元分析

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    油气管道防汛沙袋装袋支撑装置的设计与应用

    李治国
    126-131页
    查看更多>>摘要：现有防汛沙袋的装袋方式主要局限于人工装袋且速度较慢,存在人员伤害风险.为了解决这一实际问题做到安全快速装袋,文中提出了防汛沙袋快速装袋支撑装置,采用三角形的稳定性原理设计出了 一种多功能长输油气管道防汛沙袋快速装袋支撑装置,其立柱可伸高,顶圈口径可调节,能够满足各种规格编织袋的口径和高度;具有折叠功能,便于携带;具有结构稳定、牢固耐用、提高工作效率和降低防汛现场抢险作业安全风险等特点.通过多次现场实践及技术改进,充分验证了装置性能的稳定性和可靠性.结果表明:凭借其双三角形设计结构符合单根杆件与欧拉试验稳定性原理,能适应不同地质土壤条件下的长输油气管道防汛沙袋快速装袋支撑.提出的抽样检验方案表明,拆解130台支撑装置,如果发现损坏数≤4,则维修更换好备件后可以继续进行生产,否则需要进行全数检验.

    油气管道防汛沙袋装袋支撑

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    辊压机辊轴断裂分析及冷却水孔结构仿真应用

    张胜泉孙学娟
    132-137页
    查看更多>>摘要：辊压机辊轴是设备的核心部件,根据某现场辊轴轴承位断裂情况,文中对辊轴断裂面进行材质取样化验,并复查辊轴质检报告等,排除了材质及制造问题.通过观察辊轴内部冷却水孔断裂面,发现辊轴实际加工中冷却水孔出现刀痕错位情况.对辊轴及冷却水孔建立模型,采用力热耦合分析的方法,在辊面、轴承位及冷却水孔设置不同的工况温度,并建立冷却水孔加工面刀痕错位模型,通过与正常加工模型进行对比,发现冷却水孔刀痕错位处应力值相对正常加工高约20％.辊面及轴承位温度偏高时,该处应力绝对数值较大.考虑到辊轴材质硬度由外层向内层逐步降低的情况,刀痕位置容易局部出现裂纹,并持续扩大,最终导致辊轴断裂.根据分析结论,对辊轴冷却水孔结构设计进行了改进,并减小了冷却水孔直径,在制造过程中一次镗孔成型,防止加工时出现刀痕错位情况,加强了深孔加工的质量控制,避免了辊轴断裂情况的再次发生.

    辊压机辊轴断面分析热力耦合冷却水孔

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    提升机过放定长液压缓冲系统设计与仿真

    岳巧红杨汉嵩
    138-143页
    查看更多>>摘要：针对提升机箕斗过放缓冲位移受过放工况影响较大问题,提出了一种提升机过放定长缓冲系统,研究了定长缓冲原理,计算了其最大缓冲能力,基于AMESim软件对提升机过放定长缓冲系统仿真模型进行了搭建,在节流阀开度线性减小的条件下进行了仿真研究,给出了初始参数下的定长缓冲性能,对过放质量和过放速度对箕斗缓冲位移、缓冲速度、液压缸缓冲腔压力的影响效果进行了仿真分析.研究结果表明:提出的提升机过放定长缓冲系统实现了缓冲位移可控,箕斗缓冲位移与设定值相对误差为1％;过放质量和过放速度变化过程中,箕斗缓冲位移均为0.1 m;定长缓冲系统达到最大缓冲能力工况下,箕斗位移、箕斗速度和液压缸缓冲腔压力开始产生明显波动.研究结果对提升机过放定长缓冲装置研制有较好的理论指导.

    提升机过放定长缓冲最大缓冲能力节流阀波动

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    新工科背景下环保意识在创新创业教育中的渗透与实践

    汤赫男郭忠峰乔景慧王慧明...
    144-148页
    查看更多>>摘要：创新创业能力是新工科对高等教育人才培养的首要要求,新工科背景下的创新创业教育成为高校教育改革的重要内容.在培养新工科所需的具备创新创业能力专业人才的过程中,环保意识的教育和培养,不仅关系人才培养的专业素养,更关系未来产业和行业的可持续发展.文中结合本校机械工程专业特色,聚焦环境保护、环境治理等社会热点问题,在指导学生创新设计、创业训练活动中,贯彻可持续发展观和环保理念,使环保意识教育在创新创业活动中得以渗透和实践,使学生在实践过程中建立环保意识的职业素养.

    新工科创新创业环保意识实践

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