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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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    手机振动马达的结构分析和优化设计

    张杉杉王玫周航黄思思...
    1-4页
    查看更多>>摘要：针对手机用铁芯马达在跌落测试中良品率过低的问题,对振动马达的结构进行优化设计.通过NX建立了马达的仿真模型,求解得出马达在跌落过程的中的所受应力最大的部分为轴承与轴的接触部位.优化设计方案将马达的轴承宽度加大0.2mm,这一改进可以加大轴承与轴的接触面积.再次使用仿真模拟出优化后的马达与原始马达相比所受最大应力减小了25.7％.最后通过跌落实验表明优化后的马达在摆锤偏移值,噪声值,以及轴承孔变形情况上均有改善,证明了优化设计的合理性.

    振动马达有限元分析跌落测试优化设计NASTRAN仿真结构分析

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    轴耦合道路模拟试验台运动学耦合分析

    曲智勇徐加宝
    5-8页
    查看更多>>摘要：六自由度轴耦合道路模拟试验台是一种结构复杂的串并联结构,杆系的特殊布局和结构尺寸设计,使得只有在一个或者是两个液压缸做主动运动时就能实现台架在某个自由度上的运动.但是在大行程工况下,主要驱动液压缸和其余液压缸之间存在着比较大的耦合.以轴耦合道路模拟试验台的一个角为研究对象,在逆运动学分析的基础上,对单自由度运动时各杆系之间耦合程度的大小进行了分析,得出了在不同自由度运动时主要产生耦合运动的杆系.

    轴耦合道路模拟试验台逆运动学联合仿真耦合性

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    报废汽车破碎残余物及其塑料组分的催化热解研究

    王博翰杨斌陈铭
    9-12页
    查看更多>>摘要：为深入探究报废汽车破碎残余物及其塑料组分在以氧化镍为催化剂的热裂解试验中的产物及其活化能变化关系,通过一套实验室级的催化裂解试验平台进行了相应的催化裂解试验并通过Kissinger法进行热解动力学分析.利用热重分析仪得出在有无催化剂的两种条件下反应物随温度变化的失重百分比及反映速率曲线,利用改良后的管式炉对反应物进行阶段式变温加热进而得到裂解气体及残余物,利用气相质谱仪分析裂解气体组分含量,最后利用气相色谱-质谱联用检测法对固体残余物进行了多氯联苯检测.研究表明:氧化镍降低了报废汽车破碎残余物在热裂解反应时的活化能,提高了部分裂解气体产量,固体残渣中亦未出现多氯联苯;在热解动力学分析中发现报废汽车破碎残余物及其塑料组分在裂解过程中的活化能变化趋势基本一致,这一发现为解决报废汽车破碎残余物因成分复杂,理化性质不一致而导致的热解处理工艺难统一的问题提供了理论研究方向.

    汽车破碎残余物报废汽车车用塑料催化热裂解能量回收裂解气

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    铸造起重机金属结构疲劳裂纹扩展分析

    徐格宁张永才张魏唯
    13-17页
    查看更多>>摘要：针对铸造起重机服役过程中金属结构安全性问题,提出从疲劳破坏的角度分析其裂纹扩展情况.以铸造起重机金属结构为研究对象,调研分析铸造起重机的工艺流程,结合金属结构理论和雨流计数法,得到一年内主梁危险点的两参数二维应力谱,根据线弹性断裂力学,应用Paris公式对裂纹扩展情况进行预测,根据疲劳裂纹扩展尺寸进行预测相对应的疲劳剩余寿命.以此为基础,通过Msc.Fatigue仿真软件模拟裂纹扩展增长趋势,从而预测焊接箱形梁结构的疲劳剩余寿命.以100/40t-28.5m四梁偏轨铸造起重机焊接箱形梁结构为例,其理论计算结果与仿真结果的相对误差为1.44％.结果表明:通过理论与仿真相结合的方式可较为准确的分析疲劳裂纹扩展情形,确保了疲劳剩余寿命计算结果的精确性.

    铸造起重机裂纹断裂力学Msc.Fatigue疲劳剩余寿命

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    基于Kmeans-DBSCAN融合聚类的轴承异常温升诊断模型

    罗怡澜邹益胜王超邓佳林...
    18-23页
    查看更多>>摘要：经典聚类算法在机车异常轴温诊断应用中存在判别阈值参经验化设定与漏判率、误判率较高的问题.利用机车轴温测点的关联性、异常温升特征分布特点,提出一种基于Kmeans-DBSCAN融合聚类的轴承异常温升诊断模型.首先将轴承异常温升的诊断转化为多组关联序列中少数持续离群子序列的检测问题,再根据温度序列特征空间分布位置和局部密度差异性,通过Kmeans-BSCAN融合聚类分离出离群子序列,并实现了DBSCAN邻域判别阈值参数的自适应选取.基于某型机车履历数据的实例验证结果发现:该模型对异常温升诊断的准确率达100％,与Kmeans算法保持一致,比DBSCAN算法提高22.4％;误报率低至0.5％,比Kmeans算法降低18.5％,比DBSCAN算法降低12％.

    温度异常检测聚类Kmeans-DBSCAN诊断模型机车车辆

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    行星轮系动力学特性仿真系统开发与应用

    焦博王晓笋王爱华巫世晶...
    24-28页
    查看更多>>摘要：建立含齿侧间隙、时变啮合刚度、制造误差和安装误差的2K-H行星轮系及复合行星轮系非线性动力学模型后,采取模块化和参数化设计思想,基于C#语言,运用MATLAB动态链接库技术,开发了一套行星轮系动力学特性仿真系统.系统具有良好的人机交互性和可扩展性,集成了2K-H行星轮系及复合行星轮系动力学建模、求解和后处理分析等功能.可通过时间历程曲线、相轨线、Poincare截面等分析方法研究各种不同工况下行星轮系的非线性动态特性;通过各类构件参数对均载特性的影响分析寻求最佳均载性能参数配置.仿真过程操作简便,降低了求解难度,极大地提升了轮系动力学特性分析效率,能够快速准确地为优化行星齿轮传动系统动态特性和均载特性提供理论参考.

    行星轮系动力学模型动态特性均载特性仿真系统动态链接库

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    一种基于小波包变换和监督NPE的滚动轴承故障诊断方法

    董飞俞啸丁恩杰吴守鹏...
    29-33页
    查看更多>>摘要：为提高滚动轴承故障诊断的性能,结合故障敏感特征的选择,提出了一种基于小波包变换(WPT)和监督NPE的滚动轴承故障诊断模型.首先,WPT对原始振动信号进行处理,利用终端节点的单支重构信号得到多域统计特征,构成原始特征集.然后,为减少特征集中的冗余信息和干扰特征,提出一种基于朴素贝叶斯的故障敏感特征选择方法(FSNB).为了进一步降低冗余信息和运算复杂度,提出一种基于类别标签的监督邻域保持嵌入(SNPEL)方法,实现对高维特征集的低维表示.最后,利用K近邻(KNN)算法实现滚动轴承的故障诊断.采用12种轴承故障数据来验证提出的故障诊断模型的性能,结果表明,提出的模型可以实现较高的故障诊断准确度和较好的适应性.

    故障诊断敏感特征小波包变换朴素贝叶斯K近邻

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    基于啮合刚度的机车牵引齿轮变形量研究分析

    雷蕾丁海春轩亮
    34-38页
    查看更多>>摘要：根据刚度定义分析出变形量与刚度的线性关系,从啮合刚度的角度出发计算牵引齿轮的变形量,分别总结出以石川公式为基础的直齿轮啮合刚度求解方法以及以局部到整体或者傅里叶级数拟合为基础的斜齿轮啮合刚度求解方法.以SS8-Ⅱ型机车牵引齿轮为例通过分段法求解出时变啮合刚度、齿间载荷分配量以及最终所需的变形量,计算结果表明齿间载荷分配与已有根据经验公式及大量实验数据所得的曲线图大致一致,也表明这种方法对机车牵引齿轮的变形量的计算具有非常好的效果,为后续的牵引齿轮齿廓修形打下重要的基础,也对研究机车牵引齿轮传动平稳性具有重要的理论现实意义.

    时变啮合刚度牵引齿轮变形量齿廓修形基础

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    中小型汽车起重机车架结构多学科优化

    曹付义李金龙崔梦凯李豪迪...
    39-42页
    查看更多>>摘要：在Hyperworks软件中建立汽车起重机车架有限元模型,经过静强度和模态分析,其最大应力值大于材料的屈服极限值,经结构改进,车架静强度远小于材料的屈服极限,低阶模态值较低,影响乘坐舒适性.为解决改进后起重机乘坐不舒适性,建立以车架强度、刚度和振动模态等学科的多学科优化设计,采用响应面方法构件各学科结构响应的近似优化模型,最后将响应面近似模型导入ISIGHT优化软件,并用多岛遗传算法对车架进行协同优化.结果表明,车架质量减少129kg;车架的强度和刚度均满足材料要求;振动模态有所提高,达到了起重机工作状态下乘坐舒适性和车架轻量化的目的.

    汽车起重机车架结构分析多学科优化响应面方法乘坐舒适性

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    空间转位机械臂转动惯量的地面仿真研究

    张伟白鑫林徐志刚
    43-46页
    查看更多>>摘要：针对空间转位机械臂在太空舱转位对接过程中受到的超大转动惯量,提出了一种全物理的仿真模拟方法.该方法主要是由模拟太空舱的质量块,转位机械臂实物,安装机械臂的基座,使质量块和机械臂连接的中间连接梁,让质量块持续跟随机械臂进行转动的跟随机构以及为整个全物理实验提供微重力环境的气浮机构组成.实验在气浮提供的微重力环境下进行,机械臂在其肩关节和腕关节驱动下进行转动,通过带动中间连接梁从而带动质量块跟随其转动,这就模拟出机械臂在太空转位时所受转动惯量.为了验证全物理方法的有效性对该方法建立了模型,并对模型进行动力学建模,获得各个关节处所受的力,进一步通过这些数据对模型进行受力分析,结果表明全物理实验方法具有可行性同时机械臂也满足设计要求.

    空间转位机械臂超大转动惯量全物理地面实验动力学建模静力学分析

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