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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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    改进蜉蝣优化算法在圆度误差评定中的应用

    李婧妍莫愿斌
    112-116,120页
    查看更多>>摘要：现代工业生产中,圆度误差在检验和评定零件生产质量方面有重要的参考价值.因此提出了一种改进蜉蝣优化算法(Modified Mayfly Optimization Algorithm,MMOA)用于弥补传统误差评定方法的不足即收敛速度慢和准确度低.该改进蜉蝣优化算法依据最小区域法的计算公式建立数学模型作为适应度评判标准.并针对基本蜉蝣优化算法(Mayfly Optimiza-tion Algorithm,MOA)的不足,通过引入柯西分布变异函数更新全局最优蜉蝣个体位置以及引入非线性自适应参数作为全体蜉蝣位置更新公式的惯性权重.并且在迭代过程中融合模拟退火算法使得个体受局部极值点约束力下降,提升算法的局部寻优能力和鲁棒性.最后为了证明MMOA的改进效果,进行了仿真实验.实验表明MMOA可以有效、正确地评价圆度误差且评定精度优于遗传算法、粒子群算法,在求解质量和稳定性上优于MOA,这为圆度误差评定问题提供了新的方法.

    自适应柯西分布模拟退火圆度误差蜉蝣优化算法

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    改进粒子群算法在可靠性分析中的应用

    高淑芝赵匀琨张义民
    117-120页
    查看更多>>摘要：对于高非线性问题中,单一种群的粒子群算法(PSO)收敛速度较慢、种群多样性容易丢失、容易陷入局部最优解的情况,提出了一种多种群自适应交互学习改进粒子群算法(MAILPSO).该算法将整个族群分为多个不同的种群,分别执行不同的策略,并在种群间相互学习,以兼顾全局搜索能力和局部收敛能力.典型功能函数的仿真结果证明,该算法有着更强的收敛能力和更高的收敛精度.最后将MAILPSO算法应用于房屋屋梁可靠性指标的评估中,以此证明方法的实用性.

    粒子群优化交互式学习自适应多策略可靠性评价

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    分形流道快速参数化建模方法与性能分析

    门志超陈文炯
    121-125,133页
    查看更多>>摘要：针对长时间高热流密度的高温结构,利用分形流道具有的优异传热和流动特性,研究主动冷却设计技术是重要的研究课题.这里构建了主动换热的分形流道快速参数化建模方法,实现了 Y、V、T三种流道形式的统一快速参数化建模,并开展了分形流道换热性能分析.首先构建控制点,完成各级流道出入口位置和数量的确定;进而构建分形网络,根据分叉位置和控制点完成分形网络的构建以确定分形流道的基本轮廓;最后获得分形流道的尺寸,根据分形网络以及流道尺寸完成Y、V、T三种分形流道的参数化模型构建.利用该参数化建模方法分别在扇形和矩形基板上构建了 Y、V、T三种构型分形流道并通过数值模拟的方法进行了传热性能和流动性能的研究.这里构建了主动换热的分形流道快速参数化建模方法,并通过数值算例验证了该方法的有效性,数值算例表明V形分形流道具有更佳的传热性能,Y形分形流道具有更佳的流动性能,另外相对于矩形基板,扇形基板上布置分形流道具有更均匀的温度分布.

    分形流道参数化控制点分形网络换热性能

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    柔性齿圈下的行星齿轮传动系统动力特性研究

    陆春元焦洪宇
    126-133页
    查看更多>>摘要：建立了计入内圈齿轮柔性的行星齿轮传动系统刚柔耦合动力学模型,考虑了时变啮合刚度和静态传输误差激励,采用龙格-库塔数值算法计算了行星齿轮传动系统的动态响应特性,研究了齿轮节线和齿根上的动态应力和变形分布.结果表明柔性内齿圈的降低了内齿圈与行星轮之间的动态负载分配系数,传动系统的负载特性得到了明显的改善.对于固定内齿圈,最大应力位于沿轴向的中点上,沿齿宽方向的动态变形最大值出现在齿面末端,动态变形从齿顶边缘到齿根边缘呈递减趋势.由于支承刚度较小,负载分配系数随厚度的增加迅速减小,且行星销的错位和静态传输误差对系统的负载分配系数产生负面影响.

    行星齿轮传动系统柔性齿圈动态响应负载分配系数

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    单级直齿齿轮传动多目标模糊优化控制

    韩亮付丽华张文武
    134-138页
    查看更多>>摘要：单级直齿齿轮与一般齿轮不同,其齿轮的啮合面积较小,在啮合过程中容易产生冲击和摩擦,其控制过程为多目标优化问题,单纯以准确性为约束条件的传统方法,降低了齿轮传动效率,提出单级直齿齿轮传动控制多目标模糊优化控制方法.在分析单级直齿齿轮传动问题的基础上,以齿轮强度、优化传动效率、优化动态性能为多目标,设置各个目标函数的取值范围,构建齿轮传动控制的多目标模糊优化函数.通过遗传算法中的交叉算法和模拟退火算法根据设定的多目标函数进行迭代求解,得到齿轮传动控制的最优参数,由此实现单级直齿齿轮传动控制优化.经实验验证:经过所提方法的优化后,齿轮内传动过程中的啮合错位情况明显降低,且其接触疲劳强度明显提升,该方法具有良好的优化效果.

    单级直齿齿轮传动控制传动函数多目标模糊优化遗传算法

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    聚类量化在风机轴承退化评估中的应用

    张磊陈长征周丽婷杨明政...
    139-143页
    查看更多>>摘要：为解决风机轴承退化指标单调性差、可解释性不足的问题,提出了一种基于t分布随机邻近嵌入(t-SNE)和聚类量化的风机轴承退化评估方法.该方法首先提取健康参考状态和任意时刻监测状态振动信号的时域、频域及时频域特征,并对其进行参照化特征融合;其次,为避免维数灾难利用t-SNE对高维数据进行降维;最后,选用聚类量化因子表征风机轴承的退化程度,设定自适应阈值,进而实现退化评估.经过与其他算法对比和实际信号验证,所建立的退化指标能够及时预警风机轴承早期故障,且单调性强、可有效减少误警率.

    t-SNE聚类量化因子自适应阈值退化指标单调性

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    应用Simulink尺寸参数对油气悬挂阻尼特性影响分析

    郭晓聪李宁
    144-147,156页
    查看更多>>摘要：阻尼孔和单向阀是实现油气悬挂衰减振动的重要结构,二者的结构参数将直接影响油气悬挂的输出特性.根据油气悬挂的结构特点和输出特性,对单向阀和阻尼孔的小孔流量特性进行分析,并对由此产生的阻尼力变化进行分析,获取整个系统的输出特性模型;基于Simulink搭建油气悬挂的特性分析模型,并重点设计了单向阀和阻尼孔的流量计算子模型;对周期激励下,系统两个腔体的油液流量和运动及悬挂的阻尼特性进行分析,并采用试验台测试的方法对仿真模型的可靠性进行验证;基于Simulink分析模型,分析簧载质量、阻尼孔和单向阀直径等关键参数对油气悬挂特性的影响规律.结果可知:随着油气悬挂外部激励增强,位移和速度特性均发生了较大的变化,周期激励结果均为封闭曲线;随着速度的增加,阻尼力也显著增加,在两个行程中差异大,表现出非对称特性;当阻尼孔尺寸减小时,流经阻尼孔的油液做功增加,系统的衰减作用增强,同时对簧上质量的影响也较小;达到稳定状态后,仿真分析和试验测试的幅值也基本一致,表明数学模型和仿真模型的准确性,为此类设计提供参考.

    油气悬挂输出特性阻尼孔单向阀阻尼力直径尺寸

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    计入随机误差的齿轮传动系统负载特性研究

    王智海王天根
    148-156页
    查看更多>>摘要：由于封闭式差动行星齿轮传动系统的双路传递动力容易导致负载分布的不均匀,为此研究了制造和装配等随机误差对齿轮传动载荷分配特性的影响.建立了齿轮传动系统随机动力学模型,提出了随机动力学模型的求解方法,考虑了太阳轮、行星/星型轮的偏心误差和齿厚误差,通过蒙特卡洛方法在公差带范围内进行随机采样,分析了制造和装配的公差带对齿轮传动系统负载分配特性的影响.最后通过对风力涡轮机的主齿轮箱进行了实验,验证了所提随机误差动力学模型的合理性.

    齿轮传动动力学模型随机误差负载特性

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    工业阀门逸散性试验的改进设计及其验证

    郝伟沙吴怀昆高红彪胡军...
    157-160,168页
    查看更多>>摘要：通过理论分析与试验验证相结合的方法,对标准ISO 15848-1:2015及GB/T 47009-2021规定的阀门逸散性试验方法中的包裹法进行了改进设计,并对包裹法泄漏流量计算公式进行了修正.试验结果表明,采用改进后的新方法,试验介质不再严格受限于标准中试验氦气97％以上的纯度要求.新方法的提出,使检测结果更精确严谨,进一步提高了试验的经济性以及操作的便捷性,为国际标准及中国国家标准后续的换版升级提供了有力的理论依据和试验数据支撑,对于阀门逸散性试验的推广也起到积极的促进作用.

    阀门逸散性试验设计

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    模糊逻辑控制在模块化车辆轨迹的应用研究

    江军田哲文
    161-168页
    查看更多>>摘要：针对电动汽车和混合动力电动汽车的动力配置,提出了一种应用于模块化全轮驱动汽车的优化模糊逻辑控制(FLC)策略.在车辆的动力学模型中,应用魔术公式来定义与弯道或行驶/中断情况下的载荷传递的轮胎打滑.通过控制器来调整轮内电机扭矩,以实现车辆的轨迹纠偏.提出了遗传算法的多目标优化方法,研究了车辆的质量、重心位置、轮距和轴距等因素对车辆鲁棒性的控制影响,并与传统的PID控制方法进行了对比,表明所提的FLC能够有效控制车辆的轨迹.最后通过半实物实验,验证了所提FLC控制策略的有效性.

    模糊逻辑控制模块化车辆遗传算法车辆轨迹

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