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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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    抓取机械臂的强度分析和优化设计

    刘志海田绍鲁代振锐高龙...
    214-218,225页
    查看更多>>摘要：以DOBOT Magician机器人机械臂为研究对象,为降低其质量,减少材料消耗,采用尺寸优化和拓扑优化相结合的方法对其结构的优化设计进行了研究.首先使用建模软件建立三组机器人小臂的参数化模型,将其导入Workbench中进行应力分析和弯曲刚度分析,对三组结果进行对比分析确定危险工况.然后以质量、变形和应力为目标参数对危险工况下小臂的参数进行灵敏度分析,得到对目标参数影响最大的参数,并以这些参数为设计变量,采用响应面优化方法和拓扑优化方法对小臂代理模型进行尺寸和结构优化.优化结果表明:在保障精度和强度的前提下,通过对小臂的轻量化设计,使其质量降低了32.8%,最大应力值降低了21.1%,最大变形减小了24.3%,弯曲刚度增加31.8%,成功实现了小臂的轻量化.同时,该研究也为类似的优化设计提供了一种可行的实施方案流程.

    轻量化设计有限元法灵敏度分析响应面优化拓扑优化

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    流线隧道式涡轮增压器转子动力学特性分析

    黄若郭文杰高泽黄仕豪...
    219-225页
    查看更多>>摘要：为研究流线隧道式涡轮对涡轮增压器转子动力学特性的影响,将某型号车用涡轮增压器叶片式涡轮替换为流线隧道式涡轮,建立了密封流体激振、叶尖间隙激振和隧道涡轮轮缘间隙激振耦合条件下的转子系统模型,计算分析了涡轮材料和轮缘间隙对转子临界转速、稳态响应以及瞬态响应的影响.结果表明,K418高温合金隧道涡轮转子一阶临界转速大幅降低,稳态响应稳定性较好,但瞬态响应振动剧烈、失稳,表明隧道涡轮采用K418高温合金需要调整结构设计;SiC陶瓷隧道涡轮转子一阶临界转速下降、稳态响应振幅增加,但对转子稳定性影响不大,二阶临界转速有微小增加,稳态响应振幅下降,瞬态响应稳定性较佳.

    转子动力学涡轮增压器流线隧道式涡轮密封流体激振叶顶间隙激振轮缘间隙激振

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    高精度无心车床刀盘系统动态特性分析

    史丽晨刘栋袁嘉庚杨旭...
    226-230,235页
    查看更多>>摘要：无心车床是线性棒料表面处理的重要设备,刀盘系统是无心车床的重要部分,可以直接影响加工精度.这里以XF-WXC无心车床刀盘系统为研究对象,对刀盘系统进行模态分析,得到前六阶固有频率和模态振型,再通过设置不同工况转速,分析不同转速对刀盘系统模态频率的影响规律,并基于模态分析结果进行不同工况下的谐响应分析,研究刀盘系统的动态特性.分析结果表明:刀盘系统的刀尖位置为受力变形最大部位;易发生共振的激励频率在278Hz、449Hz和480Hz附近,在共振频率处的最大形变位移为0.036mm;同时利用实际切削实验结果验证仿真分析的可靠性.为无心车床的进一步优化设计提供理论依据.

    无心车床刀盘系统模态分析谐响应分析

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    基于有限单元法驾驶室防翻保护结构性能分析

    王旭荣宋美玉彭伟利
    231-235页
    查看更多>>摘要：防滚翻保护装置(ROPS)设计的可靠性,直接影响驾驶员是否能得到有效的保护.根据实车尺寸和视野要求,进行ROPS结构设计和挠曲极限量DLV设计;利用UG建立驾驶室三维模型,并建立有限元分析模型;根据国家标准关于ROPS的规定,对驾驶室翻滚保护的安全性进行分析,重点对不同方向的承载进行分析;基于驾驶室翻滚测试试验台,选取侧向加载进行测试,验证模型分析的可靠性.结果可知:当侧向力增加到140kN时,驾驶室吸收的能量为16672J,满足最小能量吸收能力要求;侧向载荷加载时,应力和位移均出现最大值,分别为372MPa和11.86mm,满足材料承载和能量加载要求;试验获得侧向加载时的最大应力和最大位移,满足材料和设计尺寸的要求,且与仿真结果的误差均小于4%,表明仿真分析模型是可靠的.所设计的防翻保护装置可以起到保护作用,为此类设计生产提供参考.

    驾驶室防翻保护装置有限单元法应力挠曲极限量

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    超精密慢刀伺服车削零件的面型分析与刀具设计方法研究

    王旭初赵亮程凯顾彦...
    236-240,245页
    查看更多>>摘要：研究首先分析总结了当前自由曲面复杂零件超精密慢刀伺服车削加工中的具体加工技术挑战,进而系统地研究了自由曲面零件面型特性,零件面型关键参数提取,零件面型参数与刀具参数之间的关联关系.进一步研究了超精密慢刀伺服车削金刚石刀具的几何参数确定方法;并针对自由曲面零件的可加工性,提出了超精密慢刀伺服车削加工中金刚石刀具选用准则.另外,通过超精密慢刀伺服车削加工实际案例和应用加工试验,证明零件面型分析及金刚石刀具几何参数的合理选用,对实现高效稳定的工业化超精密慢刀伺服车削加工至关重要.

    超精密车削慢刀伺服自由曲面零件面型分析金刚石刀具设计

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    采用改进遗传算法的动力电池成组技术研究

    姜菲菲赵凤霞牛森涛高建设...
    241-245页
    查看更多>>摘要：为提高动力电池模组一致性,综合考虑电池模组尺寸参数和电参数的一致性构建了动力电池优化成组模型,解决了现有成组技术的"不考虑尺寸参数"、"仅只聚类"、"权重分配不合理"等问题.提出了采用局部搜索的改进遗传算法对构建的模型进行优化求解,解决了传统遗传算法易陷入局部最优的问题.在相同一致性要求下,对文中提出的优化成组技术进行了实验验证,并将之与就近原则成组技术和基于传统遗传算法的成组技术进行了实验对比,结果表明文中提出的优化成组技术是三种技术中最有效的,同时这里提出的优化成组技术还可以定量地描述成组后模组内电参数的差异量,可为企业电池成组定级提供依据.

    动力电池优化成组局部搜索遗传算法

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    计算机视觉的电站锅炉水冷壁缺陷检测方法

    王云霞杨增阳岳海姣杨守波...
    246-249,254页
    查看更多>>摘要：发电厂锅炉巡检可有效避免安全事故发生,针对现场巡检过程中,锅炉水冷壁巡检区域较大,部分区域检测困难问题,开发一种基于YOLOv3模型的水冷壁缺陷检测系统.无人机携带视觉采集装置,对豫能集团某电厂锅炉水冷壁进行图像采集,画面经压缩后实时无线传输到检测末端装置,采用YOLOv3算法对水冷壁数据进行分析,对模型重要参数进行调整并做出样本增广与平衡化改进处理,提高检测效果,共测出磨损、裂缝、氧化等106处失效部位,与人工检测对比,成功率达77.9%.该方法解决了在巡检区域大、部分区域检测困难问题,使大型电站锅炉在开展水冷壁检测方面实际付出的成本得到有效缩减.

    电站锅炉水冷壁无人机YOLOv3缺陷检测

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    落地扇风叶参数化气动优化设计研究

    雷国茂陈飞帆许志华李田...
    250-254页
    查看更多>>摘要：以某落地扇风叶为研究对象,建立风叶参数化模型,搭建多学科优化设计平台,以风扇风量和扭矩分别为目标开展单目标优化,优化设计变量为翼型安装角、翼型弦长、叶片弯度和叶片积叠线弯度及掠度.采用粒子群优化算法进行寻优,分别得到了不同指标下最优的扇叶配置,并确定了扇叶关键设计参数对扇叶气动性能的设计权重以及影响规律.对风量和扭矩影响最大的都是翼型安装角和弦长,随着翼型安装角和弦长的增大,风量增大,扭矩也增大.

    风叶参数化模型粒子群优化算法设计权重

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    基于VPNRS-RF的飞机液压系统故障诊断模型

    李耀华王签签
    255-260页
    查看更多>>摘要：针对飞机液压系统故障诊断特征值冗余难以精准获取和准确率不高的问题,提出一种基于变精度邻域粗糙集(Variable Precision Neighborhood Rough Set,VPNRS)和随机森林(Random Forest,RF)相结合的特征选择算法,并以此为基础建立飞机液压系统故障诊断模型.VPNRS-RF算法主要是利用随机森林算法分别对变精度邻域和模糊熵粗糙集约简后的特征进行重要度排序,再次筛选后确定最优特征子集,使用最优特征子集对在线贯序极限学习机(OSELM)分类模型进行训练,从而提高故障信息获取准确率.最后以飞机起落架收放系统为例进行仿真研究,验证了VPNRS-RF-OSELM模型的优越性.

    VPNRS-RFOSELM液压系统特征选择最优特征子集

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    法兰螺栓紧固力超声测量研究

    卢秉伦章兰珠陈威
    261-265页
    查看更多>>摘要：针对法兰螺栓安装过程中紧固力难以测量和控制的问题,建立法兰螺栓超声测量模型并设计了法兰螺栓紧固力超声测试系统.系统首先基于FPGA和以太网技术设计了周期脉冲激励、数据采集、高速通讯传输、信号处理模块实现超声信号的发射和接收,并采用阈值法和极值法相结合来提高对超声渡越时间的测量精度,然后根据法兰螺栓超声测量模型计算得出螺栓紧固力大小.螺栓标定实验表明:法兰超声模型可靠,且标定系数的重复准确度达±2.4%;超声法—应变片法对比试验表明:所设计的测试系统能够实现螺栓紧固力的测量,与应变片法的相对误差不超过5%.

    法兰螺栓紧固力超声波渡越时间极值法

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