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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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    机床热误差自适应学习补偿方法研究

    沈明秀
    270-272,279页
    查看更多>>摘要：机床主轴在运行过程中,受热容易产生变形,从而造成机床加工后的产品精度下降.对此,设计了机床热误差自适应学习补偿控制方法,并对补偿前和补偿后的效果进行实验验证.给出了机床热误差自适应控制原理图,提出了一种用于识别和更新热误差的外生输入自回归模型.采用加权最小二乘法进行参数自适应更新,从而对机床运行产生的热误差进行补偿.设定热误差的动作控制限值,通过实验检验补偿前和补偿后机床热误差变化结果.结果显示:补偿前,机床运行一段时间后,在X和Z轴方向上产生的热误差较大,都超过了误差的设置范围;补偿后,机床运行一段时间后,产生的热误差较小,都保持在设置范围内.采用自适应学习补偿控制方法,能够降低机床产生的热误差,从而提高机床对产品的加工精度.

    机床热误差外生输入自回归模型加权最小二乘法补偿

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    桥式起重机的特性分析及其优化

    王亚辉张慧鹏党一奇王崇...
    273-279页
    查看更多>>摘要：针对双梁桥式起重机主梁金属结构冗余度较大的问题,提取决定其质量与强度的六个重要参数并设定此六个参数的取值范围,设计正交试验表对其进行强度与刚度计算,为避免发生共振,计算其自振频率,利用算法将实验结果进行拟合,得出质量、强度、刚度、自振频率关于六个重要参数的数学方程,设计以自振频率与固振频率的比值和质量为目标的多目标优化数学模型,并用优化算法进行求解,对结果进行分析,得出主梁结构在满足稳定性的情况下,其质量得到了一定程度的减小.

    桥式起重机刚度计算强度计算有限元分析正交试验优化算法

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    无人帆船刚性翼帆翼型优化研究

    纪光英谭俊哲袁鹏王树杰...
    280-284,291页
    查看更多>>摘要：刚性翼帆无人帆船在阵风或恶劣海况下航行时,作用在翼帆上的空气动力强度变化较大,导致翼型空气动力学性能变差,影响无人帆船的航行性能.采用Bezier曲线方程建立翼型的数学模型和NSGA-Ⅱ多目标优化算法,集成三维CAD软件SolidWorks和CFD软件STAR CCM+,以最大推力和最小侧向力为优化目标对刚性翼帆的翼型进行优化.结果表明,在15°帆向角下和(30～80)°航向角范围内,优化翼型比初始翼型推力平均值增加,侧向力基本保持不变.优化翼型在保证无人帆船航行稳性不变的情况下,有助于提升无人帆船的快速性和机动性.

    无人帆船刚性翼帆翼型优化Bezier参数化NSGA-Ⅱ

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    面向建筑电梯的圆筒型永磁直线电机优化设计

    余德孙杨铭键祝晶晶李琦...
    285-291页
    查看更多>>摘要：为了提高用于建筑电梯系统的圆筒型永磁直线同步电机(Tubular Permanent Magnet Linear Synchronous Machine,TPMLSM)建模计算效率、改进电机的优化设计方法,提出了一种基于子域解析法和自适应遗传算法的TPMLSM建模与优化方法,首先根据麦克斯韦方程组算得电机的磁通密度,使用气隙磁通密度积分法和麦克斯韦张量法分别算得空载反电势和定位力.基于解析模型,使用自适应遗传算法优化TPMLSM的初级铁心长度、轭部高度、齿槽宽度等尺寸参数,最后加工制作了优化后的样机进行实验测试,并建立了相应的有限元模型对比验证.实验结果表明,优化后的TPMLSM定位力减小了 43.4％,电机解析模型与有限元模型的定位力计算误差为1.37％,解析计算速度是有限元法的4.7倍.

    建筑电梯圆筒型永磁直线同步电机定位力子域解析法自适应遗传算法推力优化

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    基于公理化设计的"8"字形绕线机构设计

    潘红恩马鲁强陈菁岚仇晓黎...
    292-295,302页
    查看更多>>摘要：绕线机被广泛的应用于工业线材绕线作业中,为了提升企业"8"字形绕线的作业水平与可靠性,简化绕线机构与降低制造成本,避免绕线过程易缠绕等缺点,设计了一种新型"8"字形绕线机构.运用公理化设计理论指导"8"字形绕线机构的设计过程,并以此为依据构建了"8"字形绕线机构模型.运用ADAMS对所构建的模型进行了系统动力学仿真,通过所选关键点的运动轨迹、速度与加速度等仿真结果,表明设计机构达到了设计要求.最后,通过制作样机验证了设计的可行性与有效性,为今后进行类似于"8"字形绕线机构的设计工作提供了必要的参考与设计指导依据.

    "8"字形绕线机机构设计公理化设计系统动力学分析

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    内燃约束活塞-直线发电机运行机理研究

    周雨赵博张铁柱杨彬彬...
    296-302页
    查看更多>>摘要：针对传统车用余热回收系统中能量传递链条长,机电能量转换效率低下的问题,这里提出一种内燃约束活塞发电系统,该系统取消了传统的旋转式发电机转而采用直线发电机与活塞、曲轴直接连接的方式,大大缩短了能量传递链条.在此系统的基础上研究设计了一款适用于该系统的圆筒型永磁直线发电机,对处在变速往复周期运动状态下的圆筒型永磁直线发电机发电运行机理进行了研究,并对其空载及负载工况展开分析.首先,结合发动机系统的活塞运动规律,推导了变速往复周期下的直线电机空载电动势表达式,并以此优化直线电机的结构设计.其次,根据电磁计算搭建电机的有限元模型分析其空载工况,并通过有限元仿真结果对公式推算进行验证.最后,研究了电机按正弦规律往复运动时负载工况下的功率、损耗和效率表现,结果符合设计要求验证了其合理性,为内燃约束活塞-直线发电机系统的设计提供了理论依据.

    内燃约束活塞发电系统圆筒型永磁直线发电机正弦往复运动

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    大型液压阻尼器结构优化设计

    陈浩董必辉
    303-307,313页
    查看更多>>摘要：液压阻尼器通过利用液压油的阻力来消耗振动或冲击造成的动能,从而保护设备免遭振动破坏,因此被广泛应用于核电厂作为安全运行的重要保障.为了确保所设计的阻尼器能够满足要求,首先采用有限元法对其进行了静力学分析,确定了初步设计存在的问题.然后,以刚度和强度为主要考核指标对相关的影响因素进行了分析,在此基础上对阻尼器的活塞缸、缸盖、活塞、活塞杆等零件的相关参数进行了优化.最后,进行了静态试验,试验结果表明优化后阻尼器的刚度和强度均能满足工作要求,优化方法的可行性与有效性得到了验证.

    液压阻尼器结构优化有限元法

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    锂电池模组结构设计及其关键参数分析优化

    张春花姚俊妤钟玉华李长玉...
    308-313页
    查看更多>>摘要：为确保设计的锂离子电池模组具有较好的散热效果.建立了该锂离子电池模组的三维几何模型和有限元仿真模型.搭建了单体产热散热测试平台.通过单体电池仿真和实验数据对比验证了模型的准确性.之后利用电池模组的仿真模型分析了电池间隔、入口风速、环境温度等关键参数对电池模组放电过程中各位置温度及温度最大值和温度平均值的影响.发现当电池间隔为7.5mm左右时电池包散热情况最好,最高温度为37.3℃.环境温度相差5℃时,电池放电过程中最高温度相差3.4℃,入口风速可较大程度地调节电池包内部的温度.设计方法及分析的结果可为风冷式锂电池模组结构设计及关键参数选取提供一定的依据.

    锂电池模组温度场入口风速结构设计

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    油液弹性模量对闭式泵控马达系统特性的影响

    高攀郑孟冬李玉王强...
    314-317页
    查看更多>>摘要：油液弹性模量对液压系统动态特性的影响不可忽略,尤其是高压工况下.以闭式泵控马达液压系统为测试对象,测试了各个油液弹性模量条件下的系统动态响应性能,同时利用控制器来完成优化过程.研究结果表明:系统在3种油液弹性模量下都可以保持稳定状态;在油液弹性模量为1396MPa与1593MPa时,形成了非常接近的时域参数,都没有发生超调的现象,上升与调整时间一致,而频域指标存在一定的差异,此时系统获得了较大幅值裕度与相位裕度,达到了更稳定状态.对油液弹性模量为1396MPa的系统进行优化,经过优化处理的系统上升控制过程与调整的时间依次是1.55s与5.32s,与初始系统相比都发生了大幅缩短.利用控制器来显著提升系统响应能力,并且超调量也能够达到设计要求.,该研究对相关液压系统的动态特征分析以及精确控制具有很好的指导价值.

    油液弹性模量闭式系统动态响应泵控马达系统优化

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    AUV动态对接中相对位姿估计方法研究

    杨本超徐会希吕凤天石凯...
    318-322,327页
    查看更多>>摘要：水下动态对接可帮助自主水下机器人(AUV)实现与母艇之间的水下能源补充及数据交换,提高AUV作业能力,捕获式动态对接要求AUV具有准确估计与母艇间相对位姿的能力.针对导引灯中心提取误差导致AUV相对母艇位姿估计不准的问题,提出了一种基于随机惯性权重粒子群(SIWPSO)优化算法的位姿估计方法,首先建立导引灯成像误差函数,对其优化求解取最小值得到AUV相对母艇位姿估计模型,以抑制像素中心提取误差的干扰,然后利用随机惯性权重粒子群算法解算位姿估计模型来得到最优相对位姿估计值.通过实验验证了所提出位姿估计方法的有效性,相对姿态误差在0.1°以内,相对位置误差在0.50m以内;其中各姿态角估计误差均值在2°以内,各位置估计误差均值在0.20m以内,估计精度较高,稳定性较好.

    自主水下机器人动态对接位姿估计粒子群优化

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