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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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    连杆结构拓扑优化设计及其对发动机系统稳定性的影响

    李仕生袁琼
    55-59,65页
    查看更多>>摘要：建立起某车型的发动机曲柄连杆机构系统.首先基于ABAQUS/Optimization模块,对连杆结构进行拓扑优化设计,在满足结构刚度和强度的前提下达到结构轻量化的目的,后采用隐式动力学分析算法,对优化前后的活塞—连杆—曲柄系统进行动力学仿真分析,对比优化前后系统的振动特性.结果 表明,在以得到最小应变能为目标的条件下,通过移除连杆杆柄四周的部分多余材料,可使连杆系统的应变能降低为868.9J,结构质量也由初始的0.793kg降低为0.585kg,实现减重26.2％的最终效果.采用隐式动力学分析算法,计算结构优化前后的活塞—连杆—曲柄系统运动特性,结果表明,通过对连杆进行结构轻量化设计,可以降低系统质量,且不会恶化系统响应行为,相反地,它对系统的切向振动起到一定的改善作用.通过优化设计可以避免连杆出现大范围的应力集中,虽然一定程度上增加了最大应力值,但是依然在安全范围以内,因此本研究提出的优化方案是安全的.此外,避免活塞—连杆—曲柄系统失效发生的关键是减小活塞初始运动带来的大范围扰动效应.本研究提供的优化设计方法将为发动机系统的轻量化,以及系统振动改善等方面的结构设计提供一定的参考思路.

    连杆活塞-连杆-曲柄系统拓扑优化仿真分析

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    断路器电弧背后击穿的影响与抑制

    周云红
    60-65页
    查看更多>>摘要：断路器在短路分断时,有时会出现一种电弧背后击穿现象,这种现象会严重影响断路器的短路分断性能.解释了背后击穿现象发生的原理,分析了影响因素.灭弧室的栅片对电弧背后击穿现象的影响最大,具体影响因素包括灭弧栅片的面积、长度、厚度、数量和位置等.改善产品的灭弧室散热是有效的解决方法,但是在小体积的断路器中,由于没有空间,所以宜用磁吹法、气吹法和内阻法来降低短路分断时背后击穿现象造成的影响.灵活掌握断路器产品体积、成本与短路分断能力之间的关系,有利于快速设计出符合需求的小体积、低成本产品.

    断路器电弧背后击穿灭弧室

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    基于改进混合遗传算法的接地网故障诊断

    张广新岳科宇张金波付浩然...
    66-69,75页
    查看更多>>摘要：接地网作为隐蔽性工程,其不可见的特性使缺陷难以检测,给系统造成重大安全隐患,对接地网腐蚀进行准确诊断具有十分重要的意义.基于国内外研究现状,建立了接地网腐蚀诊断数学模型,采用序列二次规划算法对传统遗传算法进行改进,提出了用于接地网故障诊断的改进混合遗传算法.并以接地网实验模型和吉林某110kV实际接地网为例对接地网导体腐蚀情况进行了仿真分析.结果表明:改进混合遗传算法可以有效解决支路变量维数多的问题,并可以有效判断出故障发生的位置.研究结果可为接地网故障诊断提供理论指导.

    接地网故障诊断改进混合遗传算法漏诊率误诊率

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    小排量发动机系统模型的消声器的改进方法研究

    张袁元李想单榴李昕鸣...
    70-75页
    查看更多>>摘要：为降低单缸汽油机的排气噪声水平,有效提升其声学性能,通过建立发动机和消声器的系统耦合仿真模型,对消声器进行设计与改进.通过分析其阶次噪声及排气频谱图,着重优化消声器中低频段的消声性能,综合动力性和经济性选出最佳方案,从插入管孔径和有无套筒两个角度对其进行进一步优化.最终在确保消声性能明显提升的同时,1.0、1.5和2.0阶噪声均有明显下降,并兼顾了动力性和经济性,为优化改进体积容量较小的消声器提供了一种解决思路.

    小排量发动机系统模型性能仿真声学优化

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    电控机械式自动变速器对整车动力性与经济性的影响分析

    陈佳王青春吕欣刘文健...
    76-81,86页
    查看更多>>摘要：电控机械式自动变速器(Automated Mechanical Transmission,简称AMT)在我国具有良好的市场前景,其结构简单、生成继承性好.建立汽车动力性、等速油耗和NEDC循环工况油耗的数学模型,分析AMT的起步换挡过程及相应的离合器数学模型,通过MATLAB/Simulink和Stateflow,对AMT进行动力性和经济性的仿真分析,并在NEDC循环工况下采用车速差和车速差变化率的双参数发动机节气门开度模糊控制,同时制定该循环工况的经济性换挡规律.结果表明:起步时间由最低挡传动比大小决定,传动比越大,起步时间越短,八挡AMT起步时间最短,仅为1.48s,相较于最长起步时间1.61s的六挡AMT缩短了 8.1％;加速时间不仅与起步时间有关,还在很大程度与挡位数量、各挡传动比大小和换挡规律息息相关,六挡AMT的百公里加速时间最短,为13.16s,相较于最长时间14.18s的五挡AMT缩短了 7.2％;相同情况下,增加挡位数量会改善汽车的燃油经济性,十挡AMT的NEDC循环工况百公里油耗最低,为6.533L·(100km)-1,相较于最高百公里油耗6.793L·(100km)-1的五挡AMT缩短了 3.8％.

    电控机械式自动变速器AMT动力学分析NEDCMATLAB

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    螺旋凹槽蓄热球凝固传热过程数值模拟研究

    方桂花张伟刘殿贺谭心...
    82-86页
    查看更多>>摘要：为了提高蓄热装置内相变球的放热效率,该文设计了一种表面有螺旋凹槽的相变球并建立了三维模型,用ICEM CFD进行网格划分,完成网格无关性验证后,在fluent中分别数值模拟了一种基于螺旋凹槽相变球和光滑相变球的相变储热装置在进口温度Tin=313 K,进口流速u=0.15 m/s,初始温度T0=353 K工况下的放热过程,得到了放热过程中相变材料(PCM)温度、液相率和平均表面传热系数随时间的变化曲线,截取了放热过程中某一时刻的水流速度矢量图和液相率云图,并探究了入口流速对PCM凝固时间的影响.研究结果得出:与光滑相变球蓄热装置相比,凹槽相变球蓄热装置内PCM凝固时间缩短了 20％,放热时间缩短了 37.5％.且入口流速较小时,提高入口流速可有效提高PCM凝固效率.

    放热效率螺旋凹槽相变球数值模拟表面传热系数

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    多系统协同仿真策略的火炮协调器可靠性分析

    王鹏孙志礼骆海涛刘勤...
    87-90,96页
    查看更多>>摘要：为了准确计算某自行火炮协调器可靠性,基于协同仿真策略考虑机械、液压和控制系统的参数随机性建立协调器系统参数化模型.采用基于Kriging和Monte Carlo的方法对协调器进行位姿可靠度计算.为了快速提高Kriging模型的准确性,选择使学习函数值最小的样本点代入模型中.提出了一种学习停止条件,保证了样本点符号预测精度且学习次数明显减少.计算结果表明:协调器位姿可靠度为99.82％,所提方法和AK-MCS+U(Active learning and Kriging-based Monte-Carlo Simulation+U function)相比失效概率相差0.001％,功能函数调用次数减少了 38.27％,计算时间减少了37.6％.方法较好的解决了工程上隐式且非线性程度较高,仿真时间过长的问题.

    可靠性KrigingMonteCarlo学习函数失效概率

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    基于迁移VGG和线性支持高阶张量机的驾驶行为异常检测

    张志威程军圣
    91-96页
    查看更多>>摘要：基于视觉对驾驶行为进行异常检测中,出于行车安全的角度考虑,在采集驾驶行为样本时异常驾驶行为不能长时间持续,因此数据集会存在异常样本数较少的问题.而对于高阶小样本数据,线性支持高阶张量机(Support Higher-Or-der Tensor Machine,简称SHTM)具有很好的分类性能.但视觉图像会包括整个驾驶区域,使其存在较多冗余信息,影响SHTM的分类精度,采用视觉几何群19网络(Visual Geometry Group Network19,简称VGG19)对数据进行特征提取能够有效的解决这个问题.同时,对于VGG19训练过程中样本数不足的问题,迁移学习能够很好的解决.因此,提出迁移VGG支持高阶张量机算法(Transfer VGG-Support Higher-Order Tensor Machine,简称迁移 VGG-SHTM),利用 VGG19对样本数据进行特征提取,并引入迁移学习的方法解决VGG19训练过程中数据样本较少的问题,最后利用SHTM对提取的特征进行分类,实现驾驶行为异常检测.为了验证该方法的有效性,邀请十位不同的驾驶员进行驾驶行为异常检测实验,对比VGG19、SHTM以及迁移VGG-SHTM的分类精度.结果显示迁移VGG-SHTM算法分类性能最佳.

    迁移学习VGG19网络SHTM驾驶员行为异常检测

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    冗余机械臂逆运动学的多子群粒子群求解

    王诚候力
    97-100页
    查看更多>>摘要：为了提高冗余机械臂逆运动学求解精度,提出了多子群粒子群算法的求解方法.使用D-H法建立了冗余机械臂运动学模型,以机械臂末端执行器位姿误差最小为目标构造了目标函数.在粒子群算法基础上,提出了粒子的多策略进化方法和多子群协同搜索方法,粒子的不同子群对应不同的进化方法,也即具有不同的搜索优势,从而提高算法应对不同类型寻优问题的能力.经运动学逆解仿真分析,多子群粒子群算法和粒子群算法搜索的最优粒子对应姿态误差相差5个数量级,位置误差相差4个数量级,充分证明了多子群粒子群算法的寻优性能远远优于粒子群算法;经多工作点实验验证,多子群粒子群算法的稳定性和鲁棒性也优于粒子群算法.

    冗余机械臂逆运动学多子群粒子群算法多策略进化

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    面向指标多层次分解的绿色产品分级评价方法研究

    宋豪达陈二蒙田晓飞王宏涛...
    101-104页
    查看更多>>摘要：针对绿色产品评价指标体系落地难、缺乏协调性和普遍适用性的问题,提出一种面向指标多层次分解的绿色产品分级评价方法.通过收集包含消费维度的多属性绿色指标建立初始指标集,将初始指标集内指标分解为约束性指标、必要性指标和可选指标,以定量和定性标准对三种类型指标进行再次分解,对再次分解得到的指标设立不同的指标约简原则,建立可约指标集.灰色关联聚类方法用于约简冗余指标并建立最简指标集.以约束性指标作为产品评价的约束条件,结合必要性指标和可选指标对产品进行分级评价.以空调产品为例,验证了该方法的有效性.

    多层次分解消费属性灰色关联聚类分级评价

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