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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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    五轴数控机床非共振椭圆切削振动自动控制

    张丽娜
    142-145,151页
    查看更多>>摘要：为提高非共振三维椭圆切削振动的控制精度,提出一种五轴数控机床三维椭圆切削振动自动控制方法.将改进的人工蜂群算法应用于非共振三维椭圆切削过程中,对切削参数优化处理,以抑制切削过程中的颤振现象.通过对非共振三维椭圆切削装置轴向运动过程的分析,完成前馈控制器以及结构形貌仿真建模,提取凹坑型织构的典型参数.在前馈控制器基础上增加PID反馈环节,构建复合控制方案,最终实现五轴数控机床非共振三维椭圆切削振动的自动控制.经实验测试结果表明,所提方法可获取比较满意的切削振动控制效果.

    五轴数控机床非共振三维椭圆切削振动自动控制

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    带式输送机时变负载驱动特性的研究

    韩京哲熊晓燕陈帅郑一珍...
    146-151页
    查看更多>>摘要：随着带式输送机向长距离、高速度等方向发展,对其动态特性的研究极其重要.在输送机复杂驱动特性的研究领域中,将负载转矩理想地简化为恒定值,却忽略了电机转速和转矩是随负载力矩的改变而实时变化.针对此问题,首先在RecurDyn中基于Voigt输送带模型建立重锤式带式输送机动力学模型;然后利用Simulink搭建异步电机矢量控制模型;最后利用多领域协同仿真思想,用电机驱动带式输送机,将输送机的负载转矩反馈给电机形成闭环控制使其启动至稳定运行,对其电流与动态特性进行分析.研究结果表明:该模型输出的电机磁链和转速达到设定的期望值,相对误差分别为0.01%和1.29%,从而精准地控制带式输送机的启动,证明其运行规律符合实际运行工况,为带式输送机的机电一体化系统设计提供一种行之有效的研究方法与依据.

    带式输送机带的粘弹特性多体动力学矢量控制驱动特性联合仿真

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    架空线路绝缘机器人优化设计

    戴志坤鲁彩江黄巨挺高宏力...
    152-156页
    查看更多>>摘要：架空线路机器人自重影响机器人上线的难易程度及整体能耗.针对一种新型架空线路绝缘包覆机器人,采用拓扑优化与多目标优化组合实现机器人的轻量化设计.首先,介绍绝缘机器人的结构原理,提取影响机器人优化的相关因素.然后,建立关键部件的子结构拓扑模型,以灵敏度过滤后的二维分布结果作为多目标优化模型输入.其次,提出一种改进多目标粒子群算法,通过世代距离与非劣解间距评价了改进算法的优异性.最后,采用MATLAB-ANSYS耦合的改进多目标算法对整体模型进行模态频率与质量优化,其Pareto最优解表明优化后机器人的固有频率提高了16.5Hz,重量减少了40.2%.

    拓扑优化多目标优化绝缘机器人

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    基于机器视觉的送纱管同轴度检测研究

    张宁杜金隆张炜
    157-160页
    查看更多>>摘要：对目前人工检测送纱管同轴度效率低、可靠性差等问题进行了研究,在分析了送纱管的结构及检测要求后,提出一种利用机器视觉技术对送纱管的同轴度进行高效检测的方法.首先使用自主搭建的实验平台获取送纱管内孔边缘图像,然后对图像进行预处理、并采用改进Canny算法得到送纱管的边缘特征,再对边缘应用RANSAC结合最小二乘法算法进行拟合及测量,得到两边缘圆心的距离,从而实现对送纱管同轴度的快速准确检测.实验结果表明,该方法检测的精度可以达到0.01mm,能够满足送纱管同轴度的测量精度要求.

    同轴度边缘检测改进Canny算子RANSAC算法

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    斗轮堆取料机俯仰机构的机构-结构一体化优化设计

    尹来容何天赞许鹏陈敏慧...
    161-165,169页
    查看更多>>摘要：为了解决工程机械传统设计中只考虑机构或结构单一元素的优化问题,提出一种综合考虑机构和结构的轻量化设计方法.对斗轮堆取料机的俯仰机构进行运动学和静力学分析,选取合适的设计变量和约束条件,以俯仰机构的总重量最小为目标函数建立了优化模型.同时考虑到工程机械中常使用型材作为主要支承件,构造了离散的型材变量与连续变量映射关系的连续阶梯函数.优化后俯仰机构的总质量明显减少,并对优化前和优化后的俯仰机构进行了对比分析.结果表明:所构造的函数不仅起到了连续变量结果进行过滤的效果,还达到了函数的离散变量连续化的效果;优化后俯仰机构的总质量、配重、斗轮的角加速度、液压缸驱动力以及各杆的受力等都得到了优化.

    斗轮堆取料机机构结构优化轻量化阶梯函数

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    复合材料模压成型设备机身结构力学分析与优化

    李奋强洪剑彬李辉葛晓宏...
    166-169页
    查看更多>>摘要：针对某款复合材料模压成型设备在生产中出现产品带有银纹缺陷的问题,先用UG建模出该模压成型设备的简化模型,然后将模型导入ABAQUS有限元软件,进而对该模压成型设备的机身结构强度进行有限元分析,并与实验变形量进行对比验证模型可靠性,最终预测出实验中不便测试位置的变形量.结果表明,建立的有限元模型可靠;上基板强度与刚度不足是导致上基板发生变形产生位移进而引起模压制品缺陷的主要原因.上基板的位移分布呈四边小,中间大的分布特点.最大位移量达到0.884mm,位于中心位置;最小位移量为0.1174mm,位于四个角落.针对上基板提出4种优化方案并进行对比分析,发现增加上基板厚度改善设备刚性的效果最明显,其次是增加筋条的数量或厚度,中心单对角筋条的改善效果最差.该研究结果可为成型设备的机身结构设计提供理论指导.

    复合材料模压成型设备力学分析优化ABAUS

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    多模态柔性振动的混合时滞滤波抑制方法

    孙若怀徐方
    170-175页
    查看更多>>摘要：针对串联型柔性多关节机器人实时运动控制中存在多模态残余振动这一问题,提出了一种通过设计混合时滞滤波器构建多模态输入整形器的振动抑制方法.首先,分析了柔性多关节机器人产生振动的原因,介绍了抑制柔性振动所采用主要方法,并分析了ZVD型时滞滤波器在解决多模态柔性振动问题上存在的局限;其次,针对级联多模态时滞滤波器时滞过大的问题,构建了最优时滞滤波器;再次,给出了基于频率误差的性能指标函数,通过构建混合时滞滤波器,将脉冲幅值以及时间滞与混合参数λ建立线性映射关系,将优化残余振动的问题简化为优化混合参数λ;最后,通过机器人本体实验验证本方法在时滞和对频率误差适应性上的优势.

    柔性机器人振动抑制混合时滞滤波器多模态振动频率误差残余振动

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    图像处理下的粗集料形态特征研究

    周兴林蒋睿锲冉茂平赵子翔...
    176-180页
    查看更多>>摘要：数字图像处理技术能够快速准确的提取粗集料的形态特征数据,进行粗集料形态特征评价.将粗集料的图像导入计算机利用Matlab软件进行图像处理,粗集料的图像经过消除噪声、图像分割、二值化、边缘提取以及颗粒数据分析,进而得到粗集料形态特征指标参数,包括粗集料长短轴、粗集料矩形度、粗集料圆形度、粗集料棱角性以及粗集料针片状含量.对粗集料图像进行分析处理后发现图像处理技术能够快速提取粗集料的特征参数,且比人工间接测量方法更加快捷准确.研究表明:最小阈值法能够很好地提取出粗集料的轮廓图像,进而完成粗集料图像的参数采集.石灰岩粗集料矩形度随着棱角性、长轴的增大而呈减小的趋势,石灰岩粗集料圆度随着棱角性、长轴的增大而呈增大的趋势;石灰岩粗集料颗粒的棱角性随长轴变化并不明显,曲线趋于平缓,样本棱角性在1.1左右,角度变化并不大;石灰岩粗集料针片状含量为0.研究有助于提升粗集料颗粒的质量控制,控制沥青混凝土使用性能,推动集料检测技术发展.

    道路工程形态特征图像处理粗集料纹理轮廓

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    基于有限单元法自卸车货箱不同工况承载分析

    李慧亮罗玉梅
    181-185,189页
    查看更多>>摘要：自卸车货箱承载特性分析是整车设计和轻量化等研究的基础.建立货箱有限元模型,对举升工况和运行工况承载进行分析;对货箱挡板和底板承载进行分析;基于有限元模型,对 6种静态工况和 3种瞬态冲击工况进行分析,获取各工况的应力分布,获取应力最大分布位置;采用实车应变测试,对应力最大位置进行测试,对仿真分析进行检验.结果可知:静载工况下,货箱应力分布不均匀,大部分位置应力小于200MPa;满载下坡不平路面紧急制动工况,高应力区域比较集中,出现在货箱举升铰接座附近,最大值约为257MPa;各种工况下,侧板最大应力值总是出现在侧板中部,最大值不超过150MPa;货箱底板能够承受冲击物质量为11000kg的矿石冲击,瞬态最大应力值为 225MPa,满足许用应力要求;实车测试货箱举升铰接座、货箱底板中心处的应力分别为:266.2MPa、235.44MPa,与仿真值误差小于5%,表明有限元分析的可靠性,同时验证了模型的准确与可靠性,为此类研究提供参考.

    自卸车货箱承载不同工况有限元模型应变片测试

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    移动载荷作用的复杂箱型梁端部构形优化

    郭振山秦义校米成宏郑怀鹏...
    186-189页
    查看更多>>摘要：装配式建筑构件综合安装和冶金生产线常用的起重机箱型主梁端部变截面焊缝处存在明显应力集中,在变载荷作用下,会产生疲劳裂纹的构形不合理问题.以起重机箱型主梁为研究对象,建立了合理的有限元主梁参数化模型,并对其进行静力学分析.并通过有限元软件模拟箱型梁在移动载荷作用下的瞬态响应,得到箱型梁跨中的位移响应和端部应力响应.最后根据分析结果,采用热点应力法构建端部最大应力表达式,在保证箱型梁质量增加较小以及其他约束条件下,以端部应力最小为优化目标,建立优化模型,通过优化使箱型梁端部应力满足强度条件.将优化方案与初始方案对比,验证了优化方案的可行性.

    箱型梁端部构形瞬态分析优化

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