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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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    多学科可靠性设计优化的协同求解方法

    孟欣佳张立香王晓敏
    108-112,119页
    查看更多>>摘要：多学科可靠性设计优化被认为是解决不确定性因素影响下复杂产品设计优化问题的有效方法.然而,目前的多学科可靠性设计优化仍是嵌套或顺序执行模式,易造成复杂产品设计时学科自治 性差、效率低等问题.因此,为提高多学科可靠性设计优化的学科自治性及计算效率,提出一种多学科协同可靠性设计优化方法.该方法基于性能测量法建立多学科优化的可靠性约束,利用KKT条件将多学科可靠性约束等效为确定性约束,并以等效后的多学科约束为基础,将多学科可靠性设计优化问题分解为几个并行的单学科优化问题,利用一致性约束对各学科进行协调,实现多学科可靠性设计优化的并行求解.数值算例和复合缸设计优化问题用来验证所提方法的可行性和有效性.

    多学科可靠性设计优化性能测量法协同KKT条件并行求解

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    主轴式滚磨光整加工主要参数对力链影响研究

    赵鑫李秀红李文辉杨胜强...
    113-119页
    查看更多>>摘要：滚磨光整加工过程中磨块的力链网络及力学行为对加工效果有重要影响.以主轴式滚磨光整加工为研究对象,主要研究滚磨过程中滚筒转速和磨块直径对滚筒内磨块群力链特性的影响,通过建立力链数目、长度、强度和准直线系数评估标准来对力链进行量化研究.研究结果表明:在相同条件下,滚筒转速越高,力链数量越多,力链强度越大,力链准直线系数越大,稳定性越好,滚筒内磨块之间的相对运动越小.而磨块直径越小,力链数量越多,力链强度也越大.磨块直径越大,力链准直线系数越大,力链系统越稳定,滚筒内磨块之间的相对运动越小,磨块对工件的相对运动也越小.研究工作为从细观力链层面解释加工效果及加工效率提供理论基础.

    滚磨光整加工离散元力链特性力链量化PFC模拟

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    深度可分离卷积神经网络轴承剩余寿命预测

    步伟顺姚磊唐苑寿刘国威...
    120-122页
    查看更多>>摘要：深度学习因其强大的学习能力使得数据驱动的轴承剩余寿命预测方法发展迅速,人工建立性能退化指标费时费力,缺少不同传感器数据之间相关性的考虑;宜采用一种新的深度可分卷积神经网络DSCNN(Deeply Separable Convolu-tional Neural Network),将多种传感器采集的监测数据作为DSCNN网络输入,基于可分离卷积和信息特征响应自动调节运算,构造具有残差连接功能可分离卷积构造块.通过叠加多个可分离的卷积构造块,从输入数据中自动学习高维表示.通过将学习到的信息输入到完全连接的输出层来估计RUL(Remaining Useful Life).利用滚动轴承加速退化试验振动数据对所提出的DSCNN进行了验证.实验结果表明,所提出的DSCNN能够基于原始的多传感器数据提供准确的RUL预测结果,并且优于现有数据驱动预测方法.

    深度学习卷积网络轴承剩余寿命DSCNNRUL

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    喷孔超声磨料流光整倒锥成型试验研究

    张鹏董志国张宇超杜璟琳...
    123-126页
    查看更多>>摘要：针对流体磨料加工喷孔过程中的磨粒容易团聚并沉积、堵塞微小喷孔流道的问题.在磨料流加工中辅助超声振动,利用振动产生的空化效应使团聚的颗粒炸裂、分离,促进粘弹流体和磨粒的均匀混合,解决加工微喷孔加工过程易堵塞的难题.通过试验对比加超声振动与不加超声振动下的加工压力和喷孔的锥度变化等状态,分析超声空化效应的作用效果.结果表明:空化效应产生的高压足以碎裂堵塞的磨粒团,施加超声振动时磨料加工压力降低,喷孔锥度增加;说明超声空化效应可以抑制喷孔堵塞.

    磨料流加工空化效应超声振动喷孔堵塞

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    DTCWT多尺度联合熵和CNN的行星齿轮故障诊断方法

    杨欢刘德洋彭利平
    127-130,136页
    查看更多>>摘要：行星齿轮常被应用于大型机电装备传动系统中,但是极端恶劣工况导致其故障频发,研究行星齿轮故障诊断有助于预知性维护,提高机电装备运行效率和可靠性.提出了 一种结合双树复小波变换(Dual-Tree Complex Wavelet Trans-form,DTCWT)多尺度联合熵特征和卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的故障诊断方法.利用相比于普通小波变换更高级的DTCWT,将行星齿轮故障激励的特征信息分解到不同的信号分量中,结合多尺度粗粒化、频谱熵和能量熵,实现多尺度联合熵特征量化,最终结合CNN实现行星齿轮故障类型识别.通过实验验证分析,证明所提出的方法识别率达到94.5％,具有较好的诊断效果.

    行星齿轮故障诊断DTCWT联合熵特征CNN

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    电动飞机锂电池振动适航测试研究

    康桂文王熙丁大伟张仁浩...
    131-136页
    查看更多>>摘要：为保证新能源电动飞机飞行的安全性和可靠性,需对其动力电池组进行振动测试试验,以满足适航要求.采用时域分析、频域分析相结合的方法,分析总结了所选电池组在电动飞机运行过程中不同工况下、不同特定方向上的振动强弱.其中时域信号加速度峰值和均方根峰值分别为3.38g和1.46g,频域信号功率谱密度在X、Y、Z轴上的峰值分别为19.0e-3g2/Hz、83.8e-3g2/Hz、19.6e-3g2/Hz.根据电池组实际振动环境的测试数据,结合RTCA-DO-311适航标准和RTCA-DO-160F测试程序振动部分,设计并完成了锐翔电动飞机动力电池组的振动测试,测试结果各项达标,满足修改后的测试规范要求,并且验证了所设计的方法的正确性和可行性.

    新能源飞机动力电池组适航验证振动试验时域分析频域分析

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    EMD和BPNN-GA在微铣刀磨损预测中的应用

    王二化郭伟赵宇航刘颉...
    137-140,146页
    查看更多>>摘要：提高智能制造过程中微铣削刀具状态监测的精度和效率,提出了一种基于经验模态分解(Empirical Mode Decom-position,EMD)和 BP神经网 络-遗传算法(Back-Propagation Neural Networks-Genetic Algorithm,BPNN-GA)的微铣刀磨损预测方法.在此方法中,首先对微铣削振动信号进行EMD分解,提取各个IMF分量的均值、均方根、峭度、偏态作为微铣刀磨损特征.然后通过相关性分析选择与微铣刀磨损特征密切相关的特征,并选择相互之间相关度最小的几个特征作为微铣刀磨损特征,这样既保证了特征对于研究对象的灵敏度,又保证了特征之间的独立性,不会造成信息冗余.最后利用BPNN-GA模型进行特征分类,实现微铣刀磨损的预测.结果表明,本文提出的微铣刀磨损预测方法能够准确识别各种磨损状态,可以为其它刀具状态监测方法提供必要的理论基础和实践意义.

    微铣刀刀具磨损经验模态分解BP神经网络遗传算法

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    高压连续射流冲击强化Al6063-T832的试验研究

    郝志敏贺占蜀
    141-146页
    查看更多>>摘要：为了获得高压连续射流对材料表面的冲击强化效果,以Al6063-T832铝合金为对象,进行高压连续射流冲击强化试验,并基于连续射流结构形态与冲击压力,采用单因素实验法逐项研究射流压力P、射流移动速度vf、冲击次数n对残余应力、表面硬度、表面粗糙度Ra三个指标的影响规律,最后同时兼顾这三个指标寻找最优的射流工艺参数.结果表明:当P从40MPa增至60MPa时残余压应力随着射流压力的增加而增大,当P继续增至70MPa时残余压应力反而有所减小,残余压应力随着n的增加而增大.表面硬度随着P、n的增加而增大.表面粗糙度Ra随着P、n的增加而增大,随着vf的增加而减小.本试验中最优的射流工艺参数为:P=40MPa、vf=2000 mm/min、n=2.

    连续射流冲击强化射流压力射流移动速度冲击次数

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    超精密切削加工的材料去除理论综述

    王颖苑泽伟张幼军
    147-150,155页
    查看更多>>摘要：超精密加工的快速发展涌现出许多传统加工理论无法解释的切削现象,因此,总结并提出新的超精密加工理论将会促进超精密切削加工的进一步发展.综述了经典切削模型、剪切塑性变形模型、切削能量耗散模型、纳米尺度切削模型等超精密切削理论模型,详细分析了影响超精密切削理论的材料学等因素,揭示了超精密切削加工在微纳观尺度下材料去除的本质过程.在此基础上,系统剖析了超精密加工切削力以及预测方法,为超精密切削加工的新工艺、新理论及新机理提供理论基础.

    超精密切削加工材料去除理论切削模型切削力

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    往复泵锥阀密封面硬度与其失效关系的实验研究

    陈礼贾秋红李文强郭伟...
    151-155页
    查看更多>>摘要：锥阀是往复泵的液力部分的最重要零部件之一,是实现流体被连续输送的关键部件.锥阀若轻度失效将对往复泵关键流量参数造成影响.若重度失效,泵将会失去输送流体的功能,即往复泵的流量参数严重下降,甚至为零.锥阀在实际工作时,受到多项因素的综合影响使其失效,虽然一些学者从锥阀的很多影响因数方面进行了相关研究,但未考虑在工程实际情况下,硬度方面影响因数,而该因数是锥阀失效因数中非常重要的因数.采用实际工程中用的五缸往复泵为实验装置,完全模拟往复泵阀组工作状态,一次性装入五种不同硬度的阀组,保证实验中五组阀组的实验条件相同,进行实验,检查锥阀密封面的损坏情况及密封面的位置尺寸变化,从而得出锥阀密封面硬度与其失效关系.保证实验结果更具有工程使用价值.实验结果表明:锥阀的密封面缺陷数量与密封面硬度成反比非线性关系;锥阀的磨损量与硬度值存在一个反比非线性关系.

    锥阀密封面硬度锥阀失效实际工程反比非线性关系

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