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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。
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    基于深度学习的白车身焊接路径智能规划方法

    余径舟何其昌时轮杨冬梅...
    116-121页
    查看更多>>摘要：针对白车身焊接路径规划经验规则多、路径复杂等问题,提出一种端到端的序列到序列深度学习框架,通过学习大量历史数据来提高路径规划的效率与质量.基于LSTM编码器、LSTM解码器和注意力机制搭建深度学习模型,对焊点数据进行归一化和预排序,同时构建了焊点表,提升了模型的训练效率和预测准确率.实现了向模型输入无序的焊点序列,输出目标焊点序列.在白车身左前门焊接生产线上的实验结果表明,所提方法相较于经典机器学习算法,在面对多样的约束条件时准确性更高,焊接路径规划结果更合理.

    白车身焊接路径规划序列到序列学习长短时记忆网络编码器-解码器

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    YF-G盾构管片液压翻转机的研制与应用

    田公明田冶平刘炜向代刚...
    122-127页
    查看更多>>摘要：为了实现管片翻转工序机械化,提高管片完好率、减低工人劳动强度和安全风险,研制出了 YF-G盾构管片液压翻转机.为了实现翻转机的工作性能满足工况的需要,在分析同类液压机械的基础上,对翻转机运行全过程进行受力分析,取最大载荷作为设计载荷,对组成翻转机的主要元件进行参数计算、选型、校核.为了实现两个工作油缸同步工作,采用机械强制两油缸自同步结构,利用机械强制油缸自同步原理,确保两个工作油缸自同步运行.为了克服油缸爬行、振动、反向载荷时失速的不良问题,利用两个单向节流阀作为背压阀,安装在油缸进回双向油路上,通过调节单向节流阀口控制转斗翻转速度,利用双向背压节流调速原理,使转斗翻转平稳,保护环片不被破坏.YF-G盾构管片液压翻转机的成功研制,实现了管片翻转的机械化,降低了作业工人的劳动强度和受伤的安全风险.通过实际工程应用表明:(1)无论运行多少个工作循环,翻转机的两个工作油缸都不会出现不同步的现象;(2)翻转机运行平稳,无爬行、振动、失速不良现象;(3)机械强制油缸自同步和双向背压节流调速技术原理是可行的.

    盾构管片液压翻转机盾构管片翻转机双向背压节流调速原理机械强制两油缸自同步机构动阻力臂比工作油缸管片预制

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    基于数据驱动的混合动力车发动机离合器异常连接状态检测

    张华磊吕江毅冯志新陈屈武...
    128-134页
    查看更多>>摘要：当发电机离合器没有成功完成接合或分离动作时,车辆无法完成电动汽车模式和混合动力汽车模式的模式转换,此时发动机无法正确实现动力传递.因此,采用数据驱动技术实现对发动机离合器连接状态的异常检测,先对车辆动力结构和发动机离合器行为进行阐述,接着使用数据差值和模式提取对数据进行预处理,然后展示基于多层感知器、长短期记忆、卷积神经网络和支持向量机这四种机器学习算法的异常检测模型训练方法,最后借助北京奔驰汽车有限公司的实际车辆测试数据和样机平台测试数据对模型性能进行验证.实验结果表明,长短期记忆算法和卷积神经网络性能较差,多层感知器和支持向量机则能较好的诊断出离合器的异常连接状态,且支持向量机性能表现最佳,准确率最高达到98.7％.

    混合动力车发动机离合器连接状态异常检测数据驱动

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    车身柔性可重构工装设计及尺寸稳定性研究

    庄菁雄
    135-140,156页
    查看更多>>摘要：随着新能源汽车制造的迅速发展,将新能源车型引入到传统燃油车型的生产线上,进行多车型柔性化精益共线生产,是汽车制造的发展趋势.柔性可重构工装是一种新型的柔性工装,通过工装上叠加重构,可以实现焊装线的制造车型切换,具有柔性高、占地紧凑等优势,成为该领域的关注热点.然而工装的柔性提高会带来尺寸稳定性的降低,成为柔性线发展的瓶颈问题.研究了车身柔性可重构生产线的设计方法,首先通过对比新能源和传统车身结构特点差异,提出了柔性可重构工装的设计方案,并对及其尺寸稳定性进行了分析和验证.实验结果以及在线检测结果证明,所设计的柔性可重构车身生产线不仅能够解决新能源汽车和传统车型共性生产的问题,还具有较好的尺寸稳定性,对于解决新能源车与传统车型实现柔性共线生产具有重要意义.

    新能源共线生产柔性制造柔性工装柔性重构工装

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    碳纤维复合材料全地形车车身轻量化方法

    邹喜红邱伟本傅雷袁冬梅...
    141-146,162页
    查看更多>>摘要：全地形车行驶条件恶劣且机动性要求高,因此对其疲劳可靠性及轻量化提出了更高的要求.本文提出了一种碳纤维-金属-碳纤维复合材料层板的车身轻量化方法.通过对复合材料层板进行拉伸试验,获取了复合材料层板本构模型并进行了验证;在此基础上,结合全地形车高强钢车身边界约束条件建立了复合材料层板结构模型,采用全局响应面法对复合材料层板进行了参数多 目标优化;将优化后的复合材料层板应用至全地形车车身进行轻量化,在相同的边界条件下进行了模态分析、刚度分析、强度分析和动力学仿真分析;最后采用局部复合材料层板替换法进行了冲击路面典型工况仿真分析及试验验证.结果表明,复合材料层板轻量化车身在保证静态和动态刚度与强度基础上,车身减重283.3kg,减重率达34.9％.

    碳纤维复合材料车身轻量化动力学仿真

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    感应传感器在无人驾驶汽车轨迹控制中的应用

    王篮仪张薇罗通
    147-151,169页
    查看更多>>摘要：无人驾驶汽车需要准确地感知周围环境,包括道路、障碍物、交通标志、行人等.对无人驾驶汽车轨迹控制,可以减少人为驾驶错误和疲劳驾驶引发的事故,提高行车安全.因此,提出了感应传感器在无人驾驶汽车轨迹控制中的应用.构建无人驾驶汽车二自由度模型,计算车辆前后轮倾斜角度,获得车辆运动计算式.按照感应传感器感知盲区算出车辆安全距离,取较小边缘线加速度,明确最佳跟随安全范围.利用比例-积分-微分(Proportion Integration Differentiation,PID)反馈控制方法,对汽车角度与前进速度反馈控制与调节,以此实现精准的轨迹控制.实验结果表明,感应传感器能够清楚感知无人驾驶汽车轨迹,应用后控制效果好,误差小,能够保证车辆运行安全稳定.

    感应传感器无人驾驶汽车轨迹控制感知安全距离PID控制器

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    控制-传感信号时滞补偿下柔性机械臂控制方法设计

    宋磊杨耀宁
    152-156页
    查看更多>>摘要：相比于刚性机械臂,柔性机械臂因其结构及材料具有抗弯曲、刚度较低的特性,会产生信号延迟.目前,描述柔性机械臂控制大多基于时域信号分析建立,而时域分析模型忽略了控制与传感信号之间产生的不同高阶模态特征,导致二者存在时间滞后差.设计一种控制-传感信号时滞补偿下柔性机械臂控制方法.采用奇异谱分析对经过去噪处理的控制信号进行时频分解,以获得控制信号在时频域上的分布情况.使用Hilbert-Huang变换方法对传感信号进行频域变换,获取传感信号在频率空间上时间和幅值的变化规律.将控制-传感信号同步压缩后,生成替代数据边际谱,根据对边际谱生成信号的统计规律和非平稳数据辨别,完成控制-传感信号的延迟补偿,优化柔性机械臂的控制过程.实验结果表明:该方法的控制信号与传感信号延迟的很小,同时柔性机械臂的运动范围在正常范围之内.这些结果表明该方法具有良好的柔性机械臂控制效果.

    柔性机械臂控制信号传感信号时频分解方法Hilbert-Huang变换

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    基于粒子群算法的平衡吊重心轨迹优化

    汪弘达刘春山邓文斌徐杨...
    157-162页
    查看更多>>摘要：以重锤平衡吊为例研究了重心运动轨迹对其功耗的影响,通过静力学及虚位移原理分析了平衡吊的工作原理,应用有限分割法确定了杆系的重心位置,运用复数矢量法对其进行了运动学分析,并提出了一种基于粒子群算法的重心轨迹优化方法,对比优化前后功耗,证明了该方法确有成效.

    平衡吊节能虚位移原理粒子群算法

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    基于电磁多次耦合的盘式磁力耦合器转矩分析

    杨超君王剑杭天戚玉堂...
    163-169页
    查看更多>>摘要：针对提高盘式磁力耦合器电磁转矩计算精度的问题,引入了多次电磁耦合的等效磁路法,运用安培定律考虑感应电流产生的感应磁场对原磁场的影响,电磁耦合后的磁场产生新的感应电流,新的感应电流又会影响气隙磁场,以此不断循环进行电磁多次耦合直至耦合后的气隙磁通达到精度要求,考虑到三维端部效应,引入Russell-Norsworthy系数对电磁转矩进行修正,最后得到电磁转矩表达式,并将未耦合和多次耦合后电磁转矩的值进行对比;然后通过有限元模拟软件得到磁力耦合器的电磁转矩和机械特性曲线;最后,搭建传动试验平台对电磁转矩进行测量,所得试验结果与理论计算结果、仿真结果较为一致,表明所提出的电磁转矩分析模型的正确性,为进一步研究实心盘式磁力耦合器的传动特性提供参考.

    盘式磁力耦合器电磁转矩电磁多次耦合等效磁路法感应磁通

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    绕管式换热器气液进料混合特性数值模拟与实验研究

    李世伟
    170-175,180页
    查看更多>>摘要：绕管式换热器是连续重整装置的关键设备之一,其石脑油与氢气的气液混合性能及效果直接影响管内结晶堵塞程度.针对现役重整绕管式换热器因气液混合不均,导致管内铵盐等物质结晶堵塞造成管程压降升高、换热效率差等问题,开展了该换热器混合装置气液混合性能实验研究.对液体喷射结构开展优化设计,分别对原始结构液体喷射与优化结构液体喷雾两种方式进行实验研究以及CFD数值分析,确定不同结构对气液混合效果的影响.通过铵盐沉积实验研究,开展绕管式换热器堵塞机理分析.实验与模拟结果表明,水平喷嘴雾化气液混合效果优于圆孔射流结构,且喷嘴朝向角度越大其气液均匀度越差,铵盐结晶与绕管式换热器运行工况相关,研究成果对连续重整进料装置整体优化提供了重要的理论依据.

    绕管换热器气液混合喷嘴雾化铵盐结晶结构优化

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