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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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    特钢棒材表面裂纹视觉检测研究

    程向军郭文亮刘润爱熊晓燕...
    155-159页
    查看更多>>摘要：针对特钢棒材表面裂纹缺陷人工检测效率低、漏检率高且无法与自动化修磨技术相结合等问题,提出一种棒材表面裂纹的视觉检测方法.首先基于棒材旋转,利用线阵相机沿棒材周向采集到中心和边缘亮度一致的二维图像;然后,采用双边滤波和增强的预处理方法提高棒材表面图像质量,在去除图像噪声的同时保留裂纹局部细节,增强裂纹与背景区域的对比度;再根据求补集原理去除干扰裂纹检测的亮点区域;接着将最大类间方差法与Canny算子结合,自适应选取边缘阈值,提高边缘检测精度;最后,根据所选区域的面积、长宽比以及与水平方向夹角等几何特征筛选出真正的裂纹,将裂纹缺陷位置信息坐标化.实验及研究结果表明该检测方法能够替代人工,准确检测和定位特钢棒材曲面的裂纹,为后续棒材裂纹的自动化修磨提供基础.

    特钢棒材双边滤波图像处理Canny算子边缘检测

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    某链式自动机抽壳过程闩体强度失效分析

    马超高英刘丹韩如锋...
    160-164页
    查看更多>>摘要：作为链式自动机实现开闭锁、击发、抽壳等动作的重要机构,闩体性能直接影响火炮的可靠性.某链式自动机在射击试验抽壳时闩体抓钩断裂,导致火炮停射.针对此问题,这里首先对链式自动机闭锁机构工况进行简要说明;在此基础上采用理论计算和有限元仿真相结合的方法对抽壳过程进行分析,得到两种方法的最大抽壳力相对误差为2.3%,同时得到抽壳力的模拟曲线;最后将得到的抽壳力曲线作为输入条件分别加载至修改前后的闩体上,仿真计算后得到闩体的疲劳寿命.结果表明:现有闩体疲劳寿命为1150.4次,无法满足使用需求,结合理化分析及有限元仿真结果,优化闩体结构、更换材料及改善热处理工艺,优化后的闩体仿真结果显示疲劳寿命达到14504.5次,满足火炮可靠性指标.截止目前,优化后闩体已累计射弹2600余发.

    链式自动机闩体抽壳力抽壳过程疲劳寿命

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    抹灰机器人钢丝绳应力与疲劳分析

    邓梦洋周敏谢良喜廖红玉...
    165-169,173页
    查看更多>>摘要：为了研究抹灰机器人正常工作下的使用寿命,对承载部件钢丝绳进行疲劳寿命计算.建立抹灰机器人中6*7+ IWS钢丝绳模型并进行有限元分析,得到了抹灰机器人正常工作下钢丝绳拉伸与弯曲的应力位移分布情况,然后结合S-N曲线对钢丝绳进行疲劳分析.结果表明:拉伸时最大应力处于钢丝绳两端处中心钢丝与周围钢丝的接触位置,最大位移位于钢丝绳绳左端离中心最远的钢丝,寿命最小为绳芯中心钢丝与周围钢丝的接触位置;弯曲时最大应力位于绳股外侧钢丝与中心钢丝接触位置,最大位移位于离滑轮最远处绳股外侧钢丝,最小寿命为绳股中心钢丝与外侧钢丝接触位置.

    抹灰机器人钢丝绳有限元应力疲劳寿命

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    定制化PEEK颈椎椎间融合器的设计

    迪力努尔·塔尔江乌日开西·艾依提滕勇
    170-173页
    查看更多>>摘要：脊椎融合术中使用的传统椎间融合器是批量化生产的标准化产品,可能会导致植入的椎间融合器上下表面不能与相邻椎体的上下终板良好匹配.文中根据患者的CT数据设计了定制化的颈椎椎间融合器,椎间融合器的上下表面可与相邻椎体的上下终板良好的接触.针对1.5mm,2.5mm,3.5mm三种壁厚的椎间融合器进行了有限元分析,结果表明三种壁厚椎间融合器的最大应力都小于椎体皮质骨和聚醚醚酮(PEEK)材料的屈服强度.采用3D打印的方法制备了三种壁厚的PEEK试样进行压缩实验,结果表明三种壁厚的试样都能满足承载要求.壁厚1.5mm时,植骨孔的横截面积比壁厚2.5mm和3.5mm分别大20.2%,49.8%,适于制备椎间融合器.

    椎间融合器聚醚醚铜3D打印有限元分析

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    基于边缘特征的图像清晰度评价方法

    齐凯华沈鹏陈江义王洋...
    174-176,181页
    查看更多>>摘要：图像的清晰与否直接影响后续的分析与识别,对图像清晰程度进行客观评价在图像质量评判中具有重要的意义.由于图像边缘信息是人眼关注到最显著的特征信息,根据清晰图像与模糊图像在边缘灰度变化程度不同,提出了一种基于灰度边缘坡度的图像清晰程度评价算法,并采用德克萨斯大学图像和视频工程实验室提供的live图像质量评价数据库进行了验证,结果表明,提出的评价方法和图像实际效果具有很好的一致性,在无参考型图像清晰程度评价中具有一定的应用价值.

    图像处理清晰度评价灰度边缘图像质量评价

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    基于修正硬化曲线模型汽车耐撞B柱制造工艺分析

    黑中垒陈晓静李炎粉
    177-181页
    查看更多>>摘要：硬化曲线模型是制造工艺分析的基础,直接影响分析结果的可靠性.基于AutoForm建立B柱可制造工艺分析模型,采用传统经典硬化曲线模型,获取成形后的应变分布和减薄率分布,并与实际冲压零件进行对比,选取10个位置点对比减薄率的差异;选取强度不同的4种材料,对比相同Ludwik硬化模型下的精度差别;针对高强度钢提出了一种修正硬化曲线修正模型,采用最小二乘法获取强度级别较高的两种材料的模型,获取曲线的拟合精度;采用修正模型,对B柱的可制造性进行分析,与传统模型结果、实测结果进行误差对比分析,以检验模型的精度.结果可知,采用传统模型获得的最大减薄率与实际测试结果相差较大,达到38.30%;采用修正模型获得的减薄率,由传统模型的18.8%增加到24.6%,而实测结果为26%,之间的误差则由原来的38.3%降低到5.68%,所有测点的减薄率与实测值之间的误差均控制在6%以内,与传统模型相比得到了很大的提升,且最大位置点也保持一致;表明修正模型能够更好地反应高强钢材料的硬化过程,与实际值之间的贴合度较高,可以作为设计分析的参考依据.

    汽车硬化曲线本构模型制造工艺模型减薄率

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    基于CFD技术汽车用热交换器流场特性建模分析

    刘欣欣李少岩
    182-185页
    查看更多>>摘要：换热器是最常用的车辆液压油液冷却机构,其是保证齿轮传动机构正常运转的重要结构单元.针对车辆液压油常用的间壁式换热器进行分析,对热交换原理进行分析,获取传热方程和热平衡方程;基于此对热交换过程的固流耦合进行分析,获得热交换器的数学模型;根据数学模型和使用需求,对热交换器的参数进行设计;基于热交换器参数建立三维模型,采用CFD建立流场分析模型,对热交换器内油液和冷却液的速度场、温度场等进行分析;基于水力测功机试验台,对实际热交换器的冷却效果进行分析,验证设计和流场分析结果的准确性.结果可知:流过热交换器后,冷却液的速度流量变化较大,5.2m3/s降低至2.3m3/s,而油液的速度流量基本无变化,基本保持在2.0m3/s,这与热交换器内部结构密切相关;仿真经过29s达到平衡状态,冷却液温度稳定在88.5℃,而油液温度稳定在95.5℃;试验测试温度变化趋势与仿真分析结果基本一致,冷却液温度逐渐升高,30s后达到平衡,达到83.3℃,而油液温度逐渐降低,31s后也达到平衡,为90.5℃;试验测试与仿真分析参数对比,油液与冷却液的出口温差基本一致,误差控制在7%以内,且达到平衡状态时的所经历的时间基本一致,在30s左右;且温度符合设计要求,表明设计方案的可靠性与准确性,为此类分析提供参考.

    车辆热交换器冷却液油液计算流体力学水力测功机试验台

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    基于接触摩擦模型汽车盘式制动器场分布分析

    高德峰李鑫牛艳莉
    186-190页
    查看更多>>摘要：汽车制动器制动过程中温度场、应力场等相互耦合,对系统的可靠性具有重要影响.针对应广泛的盘式制动器开展研究,根据制动原理,对影响会制动的关键参数进行分析,并根据车型参数进行验证.采用接触摩擦模型,对制动器的盘、片的热力耦合特性进行分析,建立数学模型,并采用ABAQUS建立仿真模型.选取紧急制动工况,设置制动初速度,获取各种特性参数场的分布规律,并对热力耦合特性进行分析;搭建盘式制动器性能分析台架,选取相同的紧急制动参数,获取整个制动规程中温度变化规律.结果可知:制动盘片接触的过程为非均匀接触,峰值压力为27.47MPa,最高接触应力为123.2MPa,均满足材料强度的使用要求;试验测试结果最高温度为562℃,出现在整个制动过程的结束前0.9s;仿真与试验测试温度变化趋势一致,且误差小于5%,表明摩擦接触模型分析结果是可靠的,为此类研究提供参考.

    汽车盘式制动器接触摩擦模型热力耦合温度场试验

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    低风速风机叶片结构对平准化度电成本的影响

    侬玉昌蒙庆文余豪张大斌...
    191-195,200页
    查看更多>>摘要：平准化度电成本(LCOE)作为评估风电项目综合竞争力的重要经济性指标,其受到风机叶片性能的影响.本篇论文以低风速风机叶片作为研究对象,结合特定风场条件,基于修正叶素动量理论(BEM)分析叶片的结构参数与气动性能,研究低风速风机叶片结构对风电机组全生命周期LCOE的影响,通过模式搜索算法(PS)优化低风速风机叶片结构参数,计算并对比优化前后的风电机组全生命周期LCOE.结果表明,在特定低风速风场条件下,通过优化叶片结构参数可以有效降低风电机组全生命周期的LCOE,优化叶片后风电机组的LCOE降低了6.9%,达到了预期的效果.

    低风速风机叶片结构优化平准化度电成本

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    基于云服务器的带式输送机共享数据库设计

    刘俊利张一帆崔冠辉王秋生...
    196-200页
    查看更多>>摘要：随着云计算和大数据技术的快速发展和应用,现代设计理论与方法不断与新的计算方法和数据存储手段相融合,逐步形成一种以协同、共享、智能设计为目标的设计系统与设计思路.这里利用企业知识管理的理论与技术,通过分析产品设计需求,结合产品设计和知识管理体系,构建一种基于云服务器的产品设计数据管理库.从理论上分析了产品专业知识规范、设计过程中的知识发现,到实现机械设计知识管理的过程,以及利用数据库技术在云服务器上完成产品设计知识的储存和运用,并通过ASP.NET技术编写程序在天翼云服务器上设计完成带式输送机共享数据库设计,用户在客户端输入产品参数,提交给后台程序运行得到新的产品部件模型,完成部分零件参数化设计,验证了数据库运行的稳定性与流畅性.

    智能设计知识管理云服务器数据库

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