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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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    永磁同步电机电磁噪声优化研究

    徐求福曾发林马啸飞戴佳钱...
    121-125页
    查看更多>>摘要：为分析研究永磁同步电机径向电磁力波作用在定子齿上引起的电磁噪声,建立了基于场路耦合的电磁噪声仿真模型,进一步基于该模型进行电磁噪声求解与优化.首先利用场路耦合模型求解电机径向电磁力波,作为电机振动噪声仿真的载荷激励;然后采用模态叠加法和边界元法进行电机电磁噪声仿真,将A计权声压级结果与实验数据进行对比分析;最后基于响应面法确定辅助槽的最佳参数,并基于该参数在转子外侧开设两个弧形辅助槽优化电机电磁噪声.实验和仿真结果表明,基于场路耦合的电磁噪声仿真模型能够更加准确地模拟电机中高频噪声,且合理选择辅助槽参数可以明显改善电机电磁噪声,使得A计权声压级降低了 3dB以上.

    永磁同步电机径向电磁力电磁噪声响应面法辅助槽

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    分布驱动无人车在极限工况下的稳定跟踪控制

    严运兵黄博文唐学权田良宇...
    126-132页
    查看更多>>摘要：针对分布式驱动无人车在低附着、高速的极限工况下行驶时偏离目标路径和失稳的现象,提出一种稳定-跟踪联合控制策略,策略包含路径跟踪控制和横向稳定控制,使无人车在提高跟踪精度的同时又使其稳定性得到保障.路径跟踪模块在汽车二自由度模型的基础上,建立了最优LQR路径跟踪控制器,并引入前馈用以改善稳态误差,其次考虑误差变化的规律和路-车位置关系以及驾驶员预瞄模型,设计了改进的权重参数自适应LQR控制器;稳定性模块基于可以减小系统抖振的滑模模糊控制原理,并结合汽车稳定性参数的实际值与期望值的差值,求解出横摆力矩.其次在分配各轮转矩时建立约束条件,使得轮胎负荷率最小用以提升汽车的操纵稳定性.CarSim/Simulink仿真表明在高速、低附着的换道工况下,改进后的LQR控制器有效地改善跟踪误差,具有良好的鲁棒性.且在加入稳定性控制器后,横摆角速度与质心侧偏角的调节时间变短,极大改善了无人车在极限工况下的稳定性.

    分布式驱动无人车自适应LQR控制极限工况跟踪横摆稳定性控制

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    基于虚拟迭代的某牵引车车架疲劳耐久性分析

    田佳伟冯哲叶明松何水龙...
    133-138,144页
    查看更多>>摘要：为高效评估用户里程内车辆疲劳耐久表现,以某6x4牵引车车架为研究对象,通过襄阳试验场强化道路采集车辆轮心六分力.在HyperMesh中建立包含主副油箱附件的车架有限元模型并校核其静强度,应用惯性释放理论获取其单位载荷下应力场分布结果.建立整车刚柔耦合多体动力学模型并开展K&C试验进行模型校核,基于试验场六分力数据,利用Adams/car与Femfat-Lab联合仿真虚拟迭代得到悬架系统与车架连接处载荷谱.结合车架单位载荷应力场结果、车架疲劳载荷谱及车架材料e-N疲劳曲线,根据Miner线性累积损伤理论,采用nCode软件对车架进行疲劳仿真分析.结果表明:该牵引车车架结构可以满足用户周期里程内的疲劳寿命要求,与试验场实车耐久试验结果一致.

    六分力载荷谱多体动力学虚拟迭代疲劳耐久性

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    车身漆面缺陷的自动检测与定位方法

    蒋良犇陈正涛沈彬王皓...
    139-144页
    查看更多>>摘要：针对目前国内汽车制造业中面漆后车身表面缺陷难以非接触高精度检测,得不到缺陷确切位置等问题,这里提出了一种结合相位测量偏折术与双目测距原理的车身漆面缺陷检测定位方法.首先采用四步相移法提取车身反射图像相位,运用格雷码进行相位解包裹,再通过判断局部相位突变来提取缺陷;建立缺陷池并通过过滤器去除伪缺陷得到真实缺陷;基于双目测距原理,对检测出的缺陷,取其形状中心再得到具体位置坐标.实验结果表明,该缺陷检测方法能够自动,准确,稳定地检测漆面缺陷;双目测距法能准确地得到缺陷的具体位置,可为后续实现自动打磨提供可靠数据来源.

    车身缺陷检测相位测量偏折术四步相移双目测距缺陷定位

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    车轴滚齿加工工艺参数GA-BP模型NSGA-Ⅱ优化

    班希翼李强贺小龙余建勇...
    145-148,156页
    查看更多>>摘要：研究了高速条件下的滚齿工艺参数设置与优化方面的工作,采用新的非支配遗传算法NSGA-Ⅱ设计了相应的优化数学模型,优化达到最低能耗以及最长的刀具使用期限,再以遗传反向传播算法(GABP)神经网络为目标设置预测模型并建立适应度函数,完成迭代优化后获得匹配滚齿工艺的Pareto最优条件.研究结果表明:这里预测模型经过5次循环计算后,均方差为10-5,得到0.000425的最优值,推断上述网络满足良好的稳定性.刀具寿命误差相对后者降低16％,降低了36％的能量损耗,发现GABP算法具备更优收敛能力.Pareto解集获得了比相近加工样本集更优的性能,因此采用多目标优化模型可以确保加工能耗和刀具使用寿命同时达到最佳状态.该研究对提高的滚齿加工工艺参数以及提高机加工效率具有很好的实际应用价值.

    滚齿工艺参数BP神经网络遗传算法多目标优化

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    超大直径常压复合刀盘结构设计与分析

    田金坤
    149-156页
    查看更多>>摘要：基于某过江隧道工程穿越的地质水文情况,并结合拟建工程区间大断面、长距离、高水压等特点,探讨了软硬不均等复合地层中盾构施工重难点,同时在借鉴国内外相应的理论研究成果和典型应用案例的基础上,着重对拟选超大直径盾构机的刀盘结构、刀具配置、中心冲刷等进行针对性设计分析,旨在设计出匹配拟建隧道工程施工的盾构刀盘,解决拟建区间面临的施工重难点、规避施工风险,并为后续类似工程盾构刀盘设计提供一定参考.

    复合地层刀盘结构刀具配置设计分析

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    考虑整机耦合的航空发动机临界转速分析

    许京荆陈立全汪鑫刘云鹏...
    157-162,167页
    查看更多>>摘要：临界转速的研究是航空发动机设计阶段一项重要研究内容.目前航空发动机为追求高性能,机匣减重要求不断提高,因此其大多采用薄壁结构,导致机匣与转子之间的耦合效应明显加强.为此,本研究根据双转子航空发动机整机结构特点,建立发动机整机耦合力学模型,从理论上分析转子系统与机匣的耦合机理及其对临界转速的影响.为验证转子-机匣组成的整机耦合对临界转速的影响程度,分别采用不考虑转子-机匣耦合的单独转子动力学模型与考虑耦合的整机模型,分别求解高低压转子的临界转速,对比分析其结果差异发现:两种模型所求临界转速结果存在较大误差,其中两种模型所求的高压转子临界转速阶数不同,且低压转子所求的二阶临界转速误差为62.7％,为不可接受的误差,故采用整机耦合模型考虑转子与机匣的耦合效应后来求解航空发动机临界转速更为合理.

    航空发动机临界转速转子整机耦合

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    金属工件高光检测与修复

    刘伊玟唐瑞尹
    163-167页
    查看更多>>摘要：针对在对金属工件进行图像采集时由于金属表面的强反射特性而产生高光区域,导致后续三维重建等信息大量缺失进而影响测量精度的问题,提出了一种基于色度空间转换及BSCB的高光处理算法.首先,利用CIE-XYZ色度空间导出CIE-xyY颜色空间,计算得出颜色亮度及亮度进而完成对高光区域的提取.然后,利用BSCB进行高光区域的修复,得到去高光后的金属工件图像.实验结果表明,该方法可以检测并提取拍摄得到的金属工件高光区域,精度较高,提高了金属高光图像修复率,有广泛的应用前景.

    金属高光双色反射模型CIE-XYZCIE-xyY高光修复BSCB

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    结合Kriging模型权重信息熵函数的结构可靠性研究

    李景奎刘文琪周岩李战东...
    168-171,177页
    查看更多>>摘要：为提高基于Kriging模型信息熵函数(Information Entropy Function,H)的可靠性计算效率,考虑样本点与极限状态曲面的空间距离和随机变量的概率密度函数,通过对样本点的信息熵赋予不同的权值,提出权重信息熵函数(Weight In-formation Entropy Function,WH).该学习函数选择更接近极限状态曲面且概率密度函数值较大的样本点更新Kriging模型,从而减少对功能函数的调用次数,有效提高可靠性计算效率.通过算例表明:与其他学习函数相比,WH学习函数在建立Kriging模型过程中所需要的样本点更少,收敛速度更快,计算效率更高.

    结构可靠性分析Kriging模型学习函数权重信息熵函数概率密度函数

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    一种噪声环境下的汽车自适应巡航控制策略

    舒航刘平万志松巫超辉...
    172-177页
    查看更多>>摘要：为了满足车辆在实际跟车环境下的行驶需求,设计了一种面向噪声环境的自适应巡航控制策略.控制策略根据两车跟车运动学模型,针对信息采集过程中,噪声对车载传感器信号准确性影响较大的问题,设计了面向跟车模式的卡尔曼滤波器对传感器信号进行降噪处理.通过对模糊控制算法的设计,实现对汽车期望加速度的计算,并将结果交由底层控制算法,达到对汽车速度与车距的精确控制.在PreScan和Matlab/Simulink环境下搭建了联合仿真模型,并对策略控制效果进行比较分析.结果表明,在噪声环境中,该制策略对不同水平的噪声干扰信号有较强的适应能力,并能实现对车速与车距的精确且快速控制,满足跟车环境下安全性与舒适性.

    自适应巡航车辆跟随卡尔曼滤波模糊控制联合仿真

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