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期刊信息/Journal information
机械设计与制造
机械设计与制造

张义民

月刊

1001-3997

mdm1963@163.com

024-86899120

110032

沈阳市北陵大街56号

机械设计与制造/Journal Machinery Design & Manufacture北大核心CSTPCD
查看更多>> 本刊为月刊，1963年创刊，中文核心期刊，中国期刊方阵双效期刊，中国科技核心期刊，国内外公开发行。期刊为大16开国际版本，彩色塑封封面，每期发行量万余册，读者人数超百万。几十年来多次受到国家机械部、中国机械工程学会、新闻出版局、科委等主管部门的表奖，是我国机械行业最有影响的专业刊物之一。
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    超磁致伸缩谐波电机致动器磁路设计方法

    朱林剑曹向峥
    46-50页
    查看更多>>摘要：普通谐波齿轮传动需电机和波发生器输入并传递动力,存在惯性大、高速响应差等问题,提出一种由超磁致伸缩材料驱动的有源谐波电机.通过建立等效磁路分析了不同结构下致动器的磁场特性,提出了一种漏磁低、空间利用率高的圆片状全封闭的磁路布局.建立了偏置磁场和驱动磁场强度的数学模型,提出了永磁和线圈的结构、尺寸等参数的设计理论和方法,并结合详实的参数实现致动器磁路设计.利用ANSYS有限元工具对偏置和驱动磁场特性仿真分析,并采用特斯拉计测量了线圈和超磁致伸缩材料棒的磁感应强度.实测结果与理论值及仿真值均较吻合,证明了仿真分析的准确性和磁场设计的合理性,为后续研究奠定了基础.

    谐波电机致动器等效磁路偏置磁场驱动磁场

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    高速列车车内空调微风量自动检测系统设计

    周建容陈春俊何震凯
    51-53,58页
    查看更多>>摘要：现有高速列车空调通风系统管道微风速测试多采用人工手持测试仪的方法,难以保证测试仪精准的探头朝向及测点位置,影响测试精度.通过计算流体力学方法对高速列车空调通风系统管道进行仿真,根据模拟得到的列车室内送风支路管道出风口的风速分布规律,以及风道测试环境及操作简便性要求,设计了一套便携式的高速列车微风风量测试装置,并搭建了风量测试系统.利用所设计风量测试系统对某型正在设计的高速列车空调通风系统送风支路管道进行现场测试,实测风速数值与风道数值模拟结果趋势一致,表明该风量测试系统风量测试的准确性.计算流体力学模拟与微风量自动检测系统相结合的方法,为高速列车空调通风系统设计提供了有效的理论及数据支撑.

    空调通风系统风量测试微风速流场仿真

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    往复泵泵阀示功图法故障诊断系统

    钟功祥廖光平张洋
    54-58页
    查看更多>>摘要：为了测量往复泵液力端泵阀的故障状态,设计出一种往复泵泵阀故障诊断系统.针对系统选取合适的测量仪器,测取原始故障特征信号,对故障特征信号进行滤波、光滑处理后提取有效的故障特征信号,绘制出往复泵的实际示功工图,并分析不同故障下示功图的变化规律.将往复泵吸入阀、排出阀、以及两阀同时发生漏失情况下的示功图与正常工况条件下的往复泵示功图进行对比,得出当吸入阀发生漏失时示功图加载线变缓,排出阀发生泄漏时示功图卸载线变缓,两阀同时发生漏失时示功图加载线、卸载线均变缓,证明了该系统的合理性.

    往复泵泵阀故障诊断示功图

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    基于小波包变换与随机森林的滚动轴承故障特征分析方法

    范春旸吴守鹏刘晓文俞啸...
    59-63,70页
    查看更多>>摘要：为实现滚动轴承故障特征分析,提出了一种基于小波包变换(Wavelet Packet Transform,WPT)结合随机森林(Random Forests,RF)的滚动轴承故障分析模型.首先,采用小波包变换对振动信号进行分解,对终端节点进行重构,再计算重构信号及其希尔伯特边际谱的11种统计参数,得到统计特征,构建原始特征集;针对原始特征集中存在的冗余和干扰特征,提出一种基于平均精确率减少的特征选择方法(Features Selection base on Mean Decrease Accuracy,FSMDA),标记特征对轴承故障的重要度,选取重要度高的统计特征用于故障状态识别;最后,利用随机森林实现滚动轴承故障特征分析与状态识别.采用12种轴承故障状态数据进行实验分析,实验结果表明FSMDA能够选择出对故障状态较为重要的特征,提高故障状态识另准确率,并且具有较好的适应性.

    小波包变换随机森林特征选择滚动轴承故障诊断

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    转子系统碰磨故障的电机电流特性

    杨亚东杨兆建杨波李峰...
    64-70页
    查看更多>>摘要：转子系统作为旋转机械装备中重要的动力输出装置,当系统发生碰磨故障时会对整个设备运行状态产生影响,为了利用电机定子电流信号来对转子系统碰磨故障进行诊断,在考虑圆盘质量偏心因素的条件下,建立了转子在碰磨状态下的弯扭耦合振动数学模型,基于库伦摩擦力模型对碰磨力进行求解,再利用拉格朗日方程推导建立了转子系统碰磨弯扭耦合运动微分方程.把电磁扭矩作为纽带,利用MATLAB/Simulink软件建立了三相异步电机-转子系统碰磨机电耦合模型并进行仿真实验.对仿真得到的电流信号进行频谱分析,同时分析振动信号和绘制轴心轨迹用来作为对比验证.仿真结果表明:可以通过监测电机的定子电流的特性来对转子系统的碰磨故障进行诊断,这为转子系统动力学研究与故障诊断提供了新的手段,便于对转子系统故障进行预测从而避免严重事故的发生.

    转子系统碰磨弯扭耦合振动定子电流故障诊断

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    考虑橡胶质量的两级局域共振子梁的振动研究

    同志学齐小军李丽霞
    71-75页
    查看更多>>摘要：将局域共振型声子晶体的低频减振机理引入欧拉梁结构中,给出一种附加两级局域共振子结构的欧拉梁.考虑局域共振子中橡胶质量,采用传递矩阵法研究该结构的振动带隙特性.分析考虑橡胶质量后算法的收敛性.通过有限元仿真验证计算结果.分析材料密度对振动带隙特性的影响.结果 表明,该算法具有收敛性好的优点,且比传统传递矩阵法更好地吻合有限元法的计算结果;在附加相同质量时,两级结构比单级结构具有更低的带隙起始频率和覆盖更高频率范围的第二带隙;随着第一级散射体密度的降低,第一带隙的起始频率基本不变,着重于低频第一带隙减振时可以通过选择密度较小的材料减小附加质量.

    欧拉梁声子晶体两级局域共振子橡胶质量

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    实测载荷谱下某款驱动桥焊接结构疲劳可靠性分析

    俞壮壮聂春戈孙振轩
    76-80页
    查看更多>>摘要：为准确预测驱动桥桥壳焊接结构疲劳寿命,建立了包括焊缝在内的驱动桥桥壳有限元模型.基于主S-N曲线法对桥壳焊接结构在右侧推力杆台架疲劳试验条件下的疲劳寿命进行预测,并与试验结果对比分析,验证了主S-N曲线法的准确性与先进性.然后利用Miner损伤原理选用90％可靠度的曲线计算实测载荷谱下桥壳各个焊缝150万公里行驶里程下的累积损伤,识别出疲劳薄弱位置.最后依据焊缝结构应力分布规律和刚度协调的原则,提出了提高焊接结构疲劳寿命的优化方案,结果表明,改进后薄弱的位置的累积损伤均降到1以下.

    桥壳主S-N曲线载荷谱累积损伤疲劳

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    涡旋膨胀机的泄漏特性研究

    彭斌王永强蒋龙
    81-85页
    查看更多>>摘要：为详细研究涡旋膨胀机的性能特点,基于圆渐开线型线的基本方程,运用微分几何学理论计算求解得到压力随容积的变化规律.从热力学基本定律的角度出发,结合质量、能量守恒方程和气体状态方程,综合考虑气体的传热模型和泄漏模型,建立了涡旋膨胀机的数学模型.运用改进的欧拉法对所建立的数学模型进行求解计算,得到了气体在每个工作腔的质量流量的变化规律.通过建立的泄漏模型,进一步分析得到了,相邻的工作腔之间泄漏的质量差.该数学模型对涡旋膨胀机的研发和性能分析,具有一定的指导和借鉴作用.

    涡旋膨胀机数学模型泄漏质量差

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    Co-Re化学气相沉积一体化系统的研究

    朱黎明龚伟敬瑀杨康宁...
    86-88,93页
    查看更多>>摘要：设计了Co-Re化学气相沉积一体化系统,采用两个升华室,分别以Co(acac)2和Re2(CO)10为前驱体,通过运载气体H2榆运至反应室,在速射武器身管钢基体上(0CrNi2MoVA型钢材)同时沉积Co原子和Re原子,生成Co-Re合金抗烧蚀涂层.Co-Re化学气相沉积一体化系统包括机械系统和控制系统.介绍了系统的原理和构成,着重介绍了一体化系统的五个温控系统设计以及各个控制元件的连接和操作.经过初步的测试表明:能够给Co-Re涂层的形成提供合适的温度与气压,并且结构简单、制造成本低,此系统能够用于Co-Re合金涂层的制备与研究.

    化学气相沉积一体化Co-Re合金涂层控制系统

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    经验小波变换及其在机械故障盲分离中的应用

    吴加福吴安定肖涵
    89-93页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于经验小波变换针对非线性、非平稳混合信号的单通道盲源分离方法,并应用于机械设备故障诊断中.该方法拟采用EMD-SVD-BIC估计源数,以确定经验小波变换中频谱分割边界的个数N,再将经验小波变换用于单通道盲源分离,从而进行欠定条件下多故障的分离与诊断.利用该方法对仿真信号和单通道轴承振动信号进行了分析,结果表明,该方法能够有效地将不同故障的源信号分离出来,并准确提取出机械的故障特征.

    经验小波变换盲源分离源数估计频谱边界个数

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