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期刊信息/Journal information
机械设计与研究
机械设计与研究

邹慧君

双月刊

1006-2343

jofmdr@126.com;jsyy@chinajournal.net.cn

021-62932023

200030

上海市华山路1954号（上海交通大学内）

机械设计与研究/Journal Machine Design & ResearchCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为机械类期刊，集学术性、技术性于一体。本刊宗旨是提高学术水平，密切联系生产，立足实际应用。稿源丰富，录用稿件水平较高。编委会由国内外著名的专家、教授组成，有较大的影响和权威性。本刊由邮局公开发行，订户遍及国内外。全国中文核心期刊，中国科技论文统计源期刊，美国工程索引（EI）收录期刊。
正式出版
收录年代

    含复铰运动链支路矩阵描述方法及同构判定

    李玲叶思佳孙伟李延康...
    62-68页
    查看更多>>摘要：在运动链构型综合过程中,相似运动链的同构判定是一个复杂且耗时的问题.提出了一种含复铰运动链支路矩阵的同构判定新方法.针对运动链中复合铰链难以识别和处理问题,提出了一种多元构件编号及支路矩阵描述方法,从而有效描述了运动链中的构件和复合铰链等信息,并且该方法具有运动链结构描述的唯一性.然后,提出了支路矩阵的素数乘积法对含复合铰链运动链进行同构判定.利用支路矩阵的多元构件编号方法可直观地比较不同运动链的对应关系,通过比较支路矩阵最后一行和素数乘积数组进行同构判定.通过案例证明该方法准确、有效且简便.

    同构判定运动链支路矩阵复合铰链素数乘积法

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    无人机激光雷达遥感图像显著性目标检测方法

    韦少凡张琼
    69-72,84页
    查看更多>>摘要：遥感图像目标远程检测通常采用单一模态特征提取方法,显著性目标特征信息提取不全面,会导致显著性目标检测效果较差,为此提出无人机激光雷达遥感图像显著性目标检测方法.在VGG16网络的支持下,结合级联运算与ReLu激活函数提取激光雷达遥感图像的多模态特征,以对显著性目标的特征进行全面描述.根据多模态特征提取结果,利用多分支组融合与单组融合找出不同等级间相的关性,通过Conv+ReLu层完成各等级特征融合.根据特征重要程度赋予特定的权重值,采用空间竞争函数,将各层加权和进行叠加,生成显著性目标图,实现无人机激光遥感图像显著性目标检测.实验结果表明,所提出检测方法的显著性目标检测精度高,且检测时间开销小,最长时间开销在14 s左右.

    无人机激光雷达遥感图像显著性目标反卷积层卷积层

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    柔性手术机器人牵引钢丝绳与弹簧管的关系分析

    钱亚玮金晓怡奚鹰孔维彪...
    73-78,89页
    查看更多>>摘要：内窥镜进入被检体后无法通过传回的画面准确判断内窥镜整体形态,为更精准的控制弯曲部的蛇骨弯曲,需要分析插入导管及其内藏物的相互关系.分析内藏物中弹簧管与钢丝绳的部分,提出了插入导管中牵引钢丝绳和弹簧管在不受力时位置关系的理论模型,基于Ramberg-Osgood模型推出了钢丝绳受拉后钢丝绳弹性变形量,结合实验数据利用最小二乘法拟合出了钢丝绳长度变化量与拉力、盘曲半径和盘曲角度之间的关系公式.经实验验证在钢丝绳不受力时误差在10％以内,在钢丝绳受拉后理论公式与实验数据的误差在16％以下的数据点占总数据点的90％.

    柔性手术机器人Ramberg-Osgood模型内窥镜牵引钢丝绳盘曲半径盘曲角度

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    复杂微器件柔性装配机器人控制系统设计与实现

    吴文荣胡益玮杨毅
    79-84页
    查看更多>>摘要：针对复杂微器件高精度柔性化装配机器人系统实现面临的装配过程控制柔性化自动装配需求,开展了柔性控制策略与软件架构的研究.按照不同的功能将装配机器人进行系统性划分与模块化处理,便于控制软件编写;针对适应不同微器件的柔性化装配,将装配过程进行动作分解并参数化,通过自动读取工艺文件和工位库信息,生成控制文件,基于控制文件实现自动装配.采用分层化、模块化的思想设计了人机交互自动控制软件,通过建立相关的模块框架类,提高了程序的复用性,最后基于动态链接库与C++语言在编译平台上完成了微器件自动装配控制软件开发.装配实验结果表明,本系统能实现多种典型复杂微器件的高精度柔性化装配,自动装配过程无需人工再次干预,装配精度满足要求.

    微装配系统自动装配控制策略软件设计人机交互

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    基于改进离散粒子群的侦查无人机协同任务自动化分配方法

    蔡鑫李卫平
    85-89页
    查看更多>>摘要：针对现有侦查无人机协同任务分配方法存在分配时间长、分配效率较低的问题,设计一种基于改进离散粒子群的侦查无人机协同任务自动化分配方法.首先对侦查无人机协同任务指令请求进行优化,然后构建侦察无人机协同任务自动化分配组合优化模型,描述任务场景,设置约束条件和性能指标函数;最后引入随机全局与局部搜索改进离散粒子群算法,求解协同任务自动化分配组合优化模型,实现侦查无人机协同任务自动化分配.实验结果表明,提出方法对侦查无人机协同任务的分配时间均能够保持在10 s以内,任务分配目标函数最优值停留在0.98左右,执行时间迅速降低,说明该方法分配时间较短、分配速度较快,具有较高的分配效率,分配效果较好,具有一定的实用性.

    改进离散粒子群侦查无人机(UAV)协同任务自动化分配组合优化模型

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    基于柔性冲击提速减振装置的研制与分析

    魏娟常嘉乾于洋李杰...
    90-94,101页
    查看更多>>摘要：针对石油钻探过程中因粘滞-滑动现象所导致的机械钻速低、钻头振动严重等技术难题,设计了一种行星轮+扭簧结构的井下提速减振装置.利用钻进遇阻时输入轴及上部钻柱系统的惯性力矩,给予钻头柔性大扭矩冲击,确保在遭遇硬质点钻进连续性的同时,抵消钻头遇阻波动引起的钻柱振动.通过对遇阻瞬间行星轮的动力学分析,得出装置取不同结构参数对其输出扭矩的影响.运用ABAQUS动力学仿真模块对装置使用有效性进行验证,仿真结果表明装置的使用可以有效缓解钻头的扭转及轴向振动,增加钻头的实际工作时间.样机现场实验结果表明,装置工作原理可行,提速效果明显,使用装置时钻进速度提升近1.5倍,且井口返回岩屑呈现均匀的较大多棱角状颗粒,钻头切削过程处于稳定深层切削的良好工况.

    粘滞-滑动现象提速减振装置钻柱振动动力学分析有限元仿真

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    基于类比推理的汽车造型三维生成设计

    陈育苗李雅婷
    95-101页
    查看更多>>摘要：类比推理是指从熟悉的领域或先前的经验中提取元素,并将该元素运用到新的概念中,是设计师在产品外观造型设计阶段最常用的设计方法之一.以汽车外观设计作为载体,从设计的逻辑思维过程与三维生成式对抗模型特点入手,提出了基于类比推理设计的模型自动生成的思路与方法,将隐式场解码器(IM-NET)嵌入到生成对抗网络(GAN)得到IM-GAN,实现类推式快速建模.首先,运用公共数据集ShapeNet中的汽车、飞机模型,构建设计对象、启发源数据集.其次,使用IM-GAN对数据集中的模型进行训练.然后,在模型训练完毕后,通过在生成器的隐空间进行插值,得到任意两种已有生成物之间的任意程度的中间插值样式,探求产品三维造型的类推设计创新方案.最终,从设计师的角度,将隐函数表征与点云、体素表征方式进行比较,探讨不同的几何表征方式在辅助设计师进行造型设计时的优缺点.实验结果表明:基于隐函数表征的模型可以得到较好的辅助设计效果,并且启发设计师更多的产品造型创意,为其他工业产品的设计开发提供了经验参考.

    生成对抗网络类比推理设计汽车造型设计生成设计系统

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    黏性阻尼隔振装置性能仿真及冲击实验

    原慧军王雨川
    102-104,112页
    查看更多>>摘要：为了提高隔振设备应对冲击的能力,开发了一种具有黏性阻尼器的隔振装置.黏性阻尼器受到外界冲击作用下趋势活塞运动,在孔缩效应趋势下形成的阻尼力使得冲击能量被耗散,进而实现隔振的目标.仿真分析结果表明:伴随阻尼孔尺寸的不断增加,阻尼力呈现逐渐减小趋势.当孔径尺寸从2 mm增加到3 mm时,阻尼力峰值急剧下降,体现出强烈变化特点.实验验证结果表明:伴随载荷提升,相对位移及加速度的误差都反映出单调增加的特征.在输入载荷低于60 g的条件下,仿真误差都在5％以下,仿真结果保持高度一致.该黏性阻尼器中减压阀能够避免出现阻尼力过大的问题,可以维持较强的性能,该研究为液压隔振装置理论研究奠定了良好的理论基础,可以拓宽到其它的减震领域.

    隔振装置黏性阻尼器冲击减压阀

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    基于固支-简支屈曲梁的旋转驱动双稳态柔顺机构

    徐玉龙楼春钢潘殿坤伍章明...
    105-112页
    查看更多>>摘要：与传统刚体机构不同,柔顺机构通过构件变形可实现位移和力的传递与转换,这可大大减少摩擦、润滑和装配.由于具有结构简单、变形大、易于加工等特点,双稳态屈曲梁成为常见的柔顺机构设计单元,在能量吸收、软体机器人、能量收集等领域被广泛应用.以固支-简支双稳态屈曲梁为研究对象,设计一种新型旋转驱动的双稳态柔顺机构.首先,基于能量法建立分析模型,用于分析双稳态屈曲梁在简支端旋转驱动下的跳变特性,预测屈曲梁的力矩-角度曲线和变形过程,并通过有限元模型和实验结果验证了分析模型的有效性;其次,利用分析模型、有限元模型和实验分析了预压缩量和几何参数对于双稳态屈曲梁力矩-角度曲线和最大力矩的影响;最后,基于双稳态屈曲梁的研究结果设计旋转驱动的双稳态柔顺机构并对其跳变行为进行有限元分析和实验验证.

    屈曲梁跳变行为力矩驱动柔顺机构

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    基于注意力机制和LeNet5网络的转子系统故障诊断

    吴梅丽朱渔李晓明张建国...
    113-116页
    查看更多>>摘要：设备振动参数高效处理的要求在数据分块时选用经验值方法的条件下难以实现,这会降低重构数据精度.为了进一步提高旋转机械故障诊断能力,提出了一种基于注意力机制和LeNet5网络的故障诊断方法,并成功应用于转子系统上.研究结果表明:对比传统的LeNet5网络,所提方法打破无注意力机制的局限性,整体优越性更强,参数设置无改变.将注意力机制加入LeNet5网络后,极大提高了故障识别的准确率以及模型的训练速度.相比较其它方法,文中所述方法的故障类型检测结果明显是精确率最高的,均在95％以上,满足实际的要求.在诊断旋转机械故障时,结合卷积神经网络及注意力机制进行测试研究,最终证明此方法可行性较高,该研究院可以拓展到其它机械传动领域,具有一定应用价值.

    旋转机械故障诊断小波变换注意力机制卷积神经网络

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