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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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    基于主车和目标车辆动力学的前车转向角估计

    李文博周志松王亚飞
    130-134页
    查看更多>>摘要：转向角是表征目标车辆侧向运动的基本要素,可以被用于辨识车辆换道等行为.文中提出了一种利用由相机、激光雷达、毫米波雷达等传感器获取的信息估计目标车辆转向角的新方法,基于车辆动力学和道路约束建立了一个目标车辆侧向运动模型,该模型可以有效表征目标车辆侧向运动.基于该模型,本文采用卡尔曼滤波器完成了对目标车辆转向角的估计,并利用仿真分析验证了模型在直道和弯道情况下的准确性.结果显示,基于该模型可以准确地对目标车辆转向角进行估计,并可以在将来应用于对目标车辆驾驶行为的辨识.

    转向角估计自动驾驶车辆运动模型驾驶行为

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    一种电动汽车无级变速器速比控制方法设计

    陆兆钠王传杏李舜酩
    135-138,145页
    查看更多>>摘要：当前电动汽车在制定动力总成控制策略时主要聚焦于电机的工作状态,而忽视了无级变速器的运行状态,这导致其应用经济性不佳.鉴于此,本次将无级变速器作为一个整体纳入考虑范围,设计一种无级变速器速比控制方法,以期优化电动汽车运行的整体经济性.先明确发动机转矩与燃油消耗率、驱动电机转矩与电能消耗间的变化规律.据此找到最小燃油-电能消耗线上或小幅度范围内、且不超出无级变速器速比范围的对应速比,取得不同车速下基于最优经济性的传动系统速比,即目标速比.然后将其与当前速比的误差作为控制项,利用控制器按照控制律完成速比控制.最后,设置实验验证所提方法的先进性.测试结果表明:应用所提方法,其在相同时间内行驶距离更远,且百公里所消耗的燃油量和电能更低.由此可表明,所提方法不仅能够精准控制不同工况下的速比,且能够显著提高电动汽车的应用经济性,应用效果较好.

    电动汽车无级变速器速比控制合理范围目标速比控制器

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    基于双层蒙特卡洛算法的活动翼面运动机构装配偏差分析方法

    陈滢赵亦希陈晓波陈伟...
    139-145页
    查看更多>>摘要：飞机活动翼面通过滑轨组件实现相对运动,其装配质量直接影响活动翼面的气动性能,需在设计时开展装配偏差分析并控制装配质量.滑轨与固定轨道间设有装配间隙,无法确定轨道对滑轨的约束情况,因而无法直接求解装配偏差.设计了一种双层蒙特卡洛算法,并基于此提出了适用于活动翼面运动机构的装配偏差分析方法.算法考虑制造和定位偏差,建立限位空间、滑轨位姿等几何描述,通过统计方法对非确定性约束的装配方案求解,得到确定性的装配偏差分布结果.运用提出的分析方法对飞机前缘缝翼连接机构进行装配偏差研究,通过Python进行仿真计算得到滑轨的装配偏差,结果呈正态分布且收敛,对比两种极限确定性约束方案的装配偏差,得到装配偏差均值处于两者之间,验证了分析方法的有效性,研究结果为活动翼面总装提供技术支撑.

    活动翼面运动机构装配偏差约束不确定性双层蒙特卡洛方法

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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...
    146-152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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    考虑温升影响的开槽型盘式磁力耦合器传动特性

    杨超君张意雯朱继伟戚玉堂...
    153-158,166页
    查看更多>>摘要：针对开槽型盘式磁力耦合器温升影响下的传动特性研究,以一台9对极16槽的开槽盘式磁力耦合器为研究对象,运用二维标量磁位法,建立磁力耦合器二维层模型,在考虑永磁磁场和感应磁场相互耦合的基础上,结合温度变化对永磁体剩磁的影响,推导盘式磁力耦合器的磁感应强度、输出转矩理论公式;通过有限元模拟分析,研究不同工作温度、不同气隙厚度下的磁场分布、输出转矩特性以及感应电流分布,并探究其变化规律;最后搭建试验平台测量耦合器的气隙磁场、输出转矩,对比分析其理论值与模拟值、试验值,验证理论模型的准确性,为研究考虑温升影响下开槽型盘式磁力耦合器的传动特性提供了理论依据.

    开槽型盘式磁力耦合器温升影响标量磁位磁场分布输出转矩传动特性

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    基于SP-GRN的城市轨道列车配色设计方法

    杨冬梅王泽远张健楠董旭...
    159-166页
    查看更多>>摘要：针对城市轨道列车配色设计中"色彩属性-地域要素-目标意象"复杂耦合问题,提出基于融合激活扩散理论的基因网络模型(SP-GRN)的城市轨道列车配色设计方法.首先获取意象词汇作为SP-GRN的输出目标,并通过颜色矩聚类选取主色、辅色与装饰色样本作为色彩基因,其次根据"主色—辅色—装饰色"色彩基因组合方式进行眼动实验并获得连边数据,构建城市轨道列车SP-GRN模型;采用激活扩散算法模拟得出被激活的目标意象,基于迪杰斯特拉(Dijkstra)算法求解最优认知路径所包含的色彩基因,并以意象为驱动利用差分进化算法得到优化方案.以太子城冰雪小镇有轨电车配色设计为实践,搭建NODE2COLOR V1.0系统,提升差异化地域要素与用户意象融入城市轨道交通配色设计的质效.

    工业设计基因网络激活扩散模型差分进化算法色彩意象感性认知

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    新型多级可变径随钻扩眼器结构设计

    张红曾颖慧冯定张建龙...
    167-172,176页
    查看更多>>摘要：设计了一种利用钻井液作用在芯轴上的压差推动扩眼刀翼伸出的新型液压式多级可变径随钻扩眼器,以实现一次起下钻完成多种井眼尺寸的扩大,同时通过投球憋压的方式解决刀翼的卡阻问题.为确保扩眼刀翼能够在扩眼井段顺利伸出完成作业,建立了钻井液在井下钻具组合以及井眼环空中的流动模型,得到芯轴尺寸对芯轴所受钻井液作用力的影响规律以及钻井液流量对芯轴所受钻井液作用力的影响规律,确定了芯轴的直径和钻井液的流量;依据平面轴对称理论扩眼器的投球解卡原理进行了分析,得到了投球座与芯轴间的过盈量对接触压力的影响规律,确定了投球座与芯轴之间的过盈量和投球座高度;以动量定理和质量守恒为基础,提出了投球憋压钻井液冲击压强的计算方法,得到了钻井液初始速度对冲击压强的影响规律.

    多级可变径液压式随钻扩眼器结构设计影响规律

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    间隙影响下32013车轴轴承内圈动态响应特性分析

    王智海王天根李建国
    173-176页
    查看更多>>摘要：根据轴承32013运行过程的动力学特征,利用MATLAB软件对轴承内圈不同工况状态下响应性能开展仿真测试.研究结果表明:当持续增加轴向负间隙过程中,越来越多的滚子开始承受载荷,最终所有滚子都开始受到载荷作用.随着载荷工况持续提高时,时域波形有效值RMS不断递增;随着载荷提高,受载滚子获得了更大接触力,滚子对载荷区产生了更大程度的振动效果.提高轴承间隙负向的过程中,形成了先降低再上升的时域波形有效值,并在轴承间隙为-5 µm时获得了最大的加速度信号有效值,间隙为-2.5 µm时获得了最小加速度信号有效值.轴承振动状态与间隙存在明显的显著作用规律.

    间隙外部激励轴承动态特性仿真分析

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    YL33000型烟气轮机非典型叶片断裂分析及优化改造

    吴世权李俊斌宋春卢志国...
    177-179,186页
    查看更多>>摘要：烟气能量回收机组是催化裂化装置中的核心设备,也是石化炼厂中节能效果最为显著的大型机组.烟气轮机是将催化装置反应器产生的烟气中的热能转换成机械功的转动设备,其利用高温烟气在机体内膨胀降压时向外输出机械功,带动轴流机或发电机等相关设备以达到回收能量的目的.烟气轮机的长周期运行是催化裂化装置长周期运行的保障.但运转的实践表明,烟气轮机连续运转率很难达到100％,各石化炼厂烟气轮机故障频出,论文对一次烟气轮机叶片非典型叶片断裂的原因进行了专业分析,同时对于叶片断裂后期的技术改造进行了优化总结.

    烟气轮机叶片断裂疲劳改造优化激振安全裕度

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    采煤机电缆导体弹性模量等效及弯曲工况仿真研究

    谢波夏海金董北林朱成赞...
    180-186页
    查看更多>>摘要：采煤机电缆为采煤机提供电力和控制信号,其工作性能和使用寿命对煤矿开采效率、井下供电系统的安全运行尤为重要.为分析采煤机移动软电缆弯曲受力及疲劳寿命,以某型采煤机电缆为工程对象,基于股线拉伸试验,应用微分几何理论和均匀化分析方法推导动力线芯导体和地线芯导体的等效弹性模量,从而将电缆导体复杂的股线结构简化为等截面圆柱,构建电缆弯曲有限元模型并进行弯曲工况仿真及疲劳寿命分析.结果表明,该型电缆动力线芯和地线芯导体等效弹性模量分别为16.520 GPa和18.230 GPa左右,控制线芯导体股线弹性模量试验值为24.432 GPa,且等效弹性模量随导体绞合节径比的增加而逐渐增大;当电缆弯曲半径为其直径6倍时,动力线芯、地线芯和控制线芯导体弯曲应力依次为158.08 GPa、153.49 GPa和168.31 GPa,导体应力由弯曲约束部分向两端逐渐减小;动力线芯、地线芯和控制线芯导体疲劳寿命分别为5.99×104、6.475 × 104和5.152 × 104,疲劳寿命分布趋势与应力分布情况一致.

    采煤机电缆股线拉伸试验有限元等效弹性模量弯曲疲劳寿命

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