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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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    融合小波变换与形态学的车身刮痕边缘检测

    杨智勇刘研奇刘佳豪缪陈...
    54-59页
    查看更多>>摘要：针对车身表面外部噪声干扰的影响,导致无法准确提取到车身刮痕边缘有效信息,提出一种融合小波变换和数学形态学的边缘检测方法.首先,为减弱车身刮痕边缘提取过程中受光照等外界噪声干扰影响,对刮痕源图像利用小波模极大值边缘检测方法,消除部分噪声干扰,提高边缘检测定位的准确性;然后,为了优化刮痕边缘的连续性,避免在多尺度小波检测下边缘有效信息的丢失,提出一种改进的数学形态学边缘检测算法;最后,将小波模极大值与数学形态学两种方法的检测结果进行小波分解,分别得到图像的高频和低频分量.两图像低频分量根据图像能量大小分配权重进行融合,对应的高频分量通过绝对值取大的方式融合,将融合后的高频和低频分量重构,获取最终的刮痕边缘.通过实验分析,该融合方法能保证在去噪的同时,获得更完善清晰的边缘特征信息,效果优于传统边缘检测算法,能为后续刮痕精确定位修复提供理论与技术支持.

    小波变换数学形态学边缘检测汽车刮痕

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    货运索道自动化路径选择及结构设计研究

    刘晨秦剑张飞凯李其莹...
    60-65,70页
    查看更多>>摘要：为实现输电线路货运索道自动化设计技术,依托GIS(Geographic Information System)平台,结合三维地理信息数据,提出可自动适应地形的货运索道中间支架自动选取方法,并根据架设经济成本获得了索道路径的选取方案.提出索道结构设计计算方法,考虑了承载索与牵引索、承载索与载荷等多重耦合作用,建立了完整、全面的索道理论分析模型,实现了货运索道系统的耦合分析计算.分别对横梁、支腿、鞍座、运行小车、转向滑车等索道标准化部件进行结构受力分析,结合索道结构设计计算方法提出了部件选型方法,实现了索道部件三维场景可视化展示并形成索道设计施工方案.针对实际工程完成了货运索道的路径自动选取及结构设计,各项数据满足使用需求.文章提出的方法可提高货运索道设计分析效率,减少技术人员现场勘查工作量.

    输电线路货运索道GIS平台路径选择结构计算方法部件选型

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    高温涡轮叶片变形重构研究

    魏莉李恒春位燕辉
    66-70页
    查看更多>>摘要：高温涡轮叶片在整个设备可靠运行的过程中起着至关重要的作用,因此在工作状态下监测高温涡轮叶片的变形非常重要.这里将高温涡轮叶片简化为二维梁结构,分析了涡轮叶片的主要变形形式,通过变形重构算法建立了应变-变形的数学模型,搭建了基于FBG的高温涡轮叶片变形检测实验系统,在常温和500℃高温下对叶片施加不同类型的负载,利用光纤光栅传感器检测测点应变并重构叶片的变形;实验结果与ANSYS仿真结果及位移传感器测得的变形结果吻合程度较好,证明了该测量方法和变形重构算法的有效性.

    光纤光栅传感器高温涡轮叶片变形重构

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    码垛机器人的幂次指数趋近律变结构控制

    贾东明王晓丽张昊
    71-75,82页
    查看更多>>摘要：为提高码垛机器人的控制精度,并保证系统在存在建模误差及扰动时的鲁棒性,设计了一种基于幂次指数趋近律的变结构控制算法.建立了二连杆机械臂数学模型,分析了三种趋近律的缺点,比较并提出了幂次指数趋近律.提出了使用求解微分方程的办法分三个阶段来研究算法的鲁棒性.分析了有界综合扰动极限值与控制器参数之间的关系.使用新算法得出了机器人在不含扰动时的仿真结果,解出了变结构控制三个阶段的微分方程,得出了机械臂在存有建模误差及扰动时的仿真结果.幂次指数趋近律变结构控制算法提高了码垛机器人的控制精度,在系统存在各种误差及扰动条件下具有极强鲁棒性并依然可以保证很高的控制精度.

    滑模变结构趋近律码垛机器人鲁棒性

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    航发叶片类零件振动回转抛磨的磨损行为分析

    师世豪李秀红李文辉王嘉明...
    76-82页
    查看更多>>摘要：振动抛磨已应用于航空发动机叶片抛光,该工艺仍存在加工效率低、均匀一致性差的问题.针对这些问题,基于离散元法和滚磨光整加工理论,提出了航空发动机叶片类零件振动回转抛磨工艺方案.采用EDEM模拟分析了工件表面磨损深度随时间的变化规律,并探究了工件埋入深度、滚筒大小(直径、长度)对加工效果的影响.结果表明:相对于传统的振动抛磨,振动回转抛磨能改变工件在颗粒介质流场中的空间位置,有利于提高工件表面加工一致性;当工件在回转过程中的空间位置沿径向变化较小时,即工件位于滚筒轴心位置,工件的加工效果较好;通过改变滚筒大小,可以改善工件的加工效果,综合考虑工件表面加工效率及均匀一致性,根据仿真结果选取滚筒大小最佳参数范围:滚筒直径:(90～100)mm,滚筒长度:(80～100)mm.

    叶片振动回转抛磨EDEM磨损深度

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    正多边形微孔织构化端面密封性能数值计算

    耿军穆塔里夫·阿赫迈德殷润生
    83-87,93页
    查看更多>>摘要：针对表面织构提升机械密封端面的流体动压和密封性能的问题,提出了一种正多边形表面织构,通过建立正三边形、正四边形与正五边形织构的密封端面模型;利用数值模拟的方法计算了正三边形、正四边形与正五边形织构的密封端面的流体压力分布;研究了正多边形织构对机械密封的密封性能的影响规律.结果表明:当织构面积比S=(12～16)%,织构深度hp≈3μm,密封间隙h0≈2μm时,正三边形、正四边形与正五边形织构的密封端面的密封性能较好;正五边形织构与正三边形织构和正四边形织构相比,在高压一侧有较大的高压区域;正五边形织构相较于正三边形织构、正四边形织构有较好的密封性能.

    正多边形表面织构动压润滑密封性能数值模拟

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    多载荷作用下转向构架结构可靠性评价分析

    王景辉李文涛邱阳
    88-93页
    查看更多>>摘要：在转向架构架的结构可靠性分析中,可变载荷工况的失效概率有利于提高结构的合理性.本研究利用有限元分析(FEA)和试验(DOE)的结果,建立了转向架构架可靠性的多项式响应面(PRS)代理模型.基于应力强度干涉理论,建立了转向架构架在变载工况下的功能函数,在此基础上提出了一种考虑不确定性因素的多项式响应面代理模型(PRS-update)来表征设计参数和响应之间的函数关系,并采用子集仿真(SS)方法计算其失效概率,将单峰和双峰边界引入转向架构架的结构可靠性分析中,通过与蒙特卡洛模拟(MCS)结果进行比较,验证了PRS-Update模型在分析转向架结构可靠性的准确性.

    转向架变载荷失效概率可靠性

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    索道用钢丝绳轴向弹性模量有限元仿真研究

    周剑青屈福政祝德强张再斌...
    94-97,104页
    查看更多>>摘要：轴向弹性模量是索道用钢丝绳重要的力学特性,影响着索道设计中对钢丝绳的选用.应用微分几何理论推导每根钢丝的中心线参数方程,通过Creo建立一个捻距长度的钢丝绳三维模型,将三维模型文件导入Hypermesh中划分网格、设置边界条件,最后利用Abaqus计算得到不同轴向拉力下钢丝绳的变形与等效应力云图,得出钢丝绳拉力与等效弹性模量的关系.结果表明,在拉力较小时,钢丝绳等效弹性模量随拉力增大而增大,当拉力到达一定值后,等效弹性模量稳定在钢丝材料弹性模量的0.64倍.

    索道钢丝绳等效弹性模量有限元仿真Abaqus

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    密度峰值聚类在塔机损伤诊断中的应用研究

    王胜春安宏安增辉李文豪...
    98-104页
    查看更多>>摘要：建立塔机有限元模型,获取塔机完好状态和各损伤工况的各采集点的动态位移.提出了两种模型建立方法,基于悬臂梁的双输入单输出模型和基于时域数据的动态双输入单输出模型,对基于时域数据的双输入单输出模型首先利用最小二乘法计算参数初值,进一步利用粒子群优化方法进行参数优化,提高了模型精度.以完好工况的塔机数据为基础,建立基于悬臂梁的双输入单输出模型和基于时域数据的双输入单输出模型,计算参数,建立损伤识别模型,用待检状态的位移数值拟合模型,用两种模型计算出的残差方差做损伤因子,利用密度峰值聚类方法对损伤因子进行分析,实现了对塔机的损伤判定和损伤位置的确定.这种基于密度峰值聚类的诊断方法可对塔机微小损伤进行智能诊断和位置确定,该方法只需要塔机完好状态的数据和待检状态的数据即可自动诊断,解决了塔机损伤识别中损伤数据难以获取,因而无法实现智能训练和诊断的问题.

    塔机双输入单输出模型粒子群优化密度峰值聚类损伤因子

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    冷挤压内螺纹力学性能试验研究

    侯红玲陈鑫常向龙赵永强...
    105-110页
    查看更多>>摘要：螺纹连接中螺母与螺栓接触型面复杂,对于螺纹牙上的应力状态分析困难,且不同加工方式对内螺纹的失效载荷影响较大.这里建立螺纹连接的简化力学模型和有限元模型,分析了内螺纹牙表面应力分布,重点对冷挤压内螺纹的力学性能进行了试验分析,并与切削内螺纹的力学性能进行对比.结果表明:内螺纹在负载状态下,应力集中和塑性变形主要集中在螺母与螺栓的牙根和第(1～3)个螺纹的牙顶处,应力大小和变形量沿载荷反方向逐渐递减;挤压内螺纹的连接强度明显高于切削内螺纹,失效载荷比切削内螺纹提升了(18～58.6)%不等;随着内螺纹牙高率从65%增加至80%,挤压内螺纹和切削内螺纹的力学性能均增加,切削内螺纹的失效载荷提升了(28.86～55.45)%,挤压内螺纹的失效载荷提升了(22.89～41.93)%.

    内螺纹加工方式牙高率应力分布失效载荷

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