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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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    汽车电子节气门节能优化控制方法

    王冬良陈南
    198-202页
    查看更多>>摘要：为解决存在建模误差以及外部扰动状态下电子节气门的优化控制问题,提出了一种基于线性二次型的最优滑模控制方法.首先,根据电子节气门工作原理建立其非线性数学模型,并推导出误差状态方程.而后,以输出误差和输入控制量为性能指标,根据模型线性部分设计了优化控制器.进而,对模型非线性部分进行了分析,基于滑模控制理论设计了补偿控制器.最后,基于Matlab/Simulink平台进行对比数值仿真.仿真结果表明,所提控制方法能够有效克服外部干扰以及模型参数带来的不确定性,实现电子节气门实际开度对目标开度的精确跟踪,且控制器输出以及跟踪误差较传统控制方法均有一定程度的改善.

    建模误差外部扰动电子节气门最优滑模控制

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    基于空间变换与通用三维软件的逆向参数化股骨建模技术研究

    金帅普王玲余娟
    203-208页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于空间变换和通用三维软件的逆向参数化股骨建模方法,用于方便快捷的生成不同特征参数的人体股骨模型.股骨严重病变的病人需要植入个性化假体来恢复机体功能,个性化假体需要根据病人的股骨形态进行定制,从采集病人股骨参数到形成个性化假体是一个复杂的迭代优化过程,耗时长,易使病人错过最佳手术时间.针对获取股骨参数到生成假体耗时过长问题,设计了 一种基于空间变换和通用三维软件的逆向参数化股骨建模方法,并对其有效性进行验证.结果表明,参数化骨骼可以灵活改变股骨关键参数,快速创建出符合病人股骨形态的三维模型,可使以前数十天的假体设计时间减少到数天.

    逆向建模参数化股骨空间变换点云轮廓

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    基于动网格的永磁悬浮章动血泵流场数值模拟及溶血预测

    陈刚姚立纲
    209-213,218页
    查看更多>>摘要：血泵转子高速旋转会造成血细胞出现不同程度的机械损伤,严重时可能危及患者生命,研究血泵流场特性是设计人工心脏泵的关键.以自主研发的章动磁悬浮血泵为例,基于计算流体动力学非定常三维N-S方程,采用标准κ-ε模型、用户自定义函数和动网格技术,模拟分析血泵内部流场情况,探究三维流场内速度、压力以及剪切应力大小及分布规律.建立磁悬浮章动血泵的溶血模型,采用粒子追踪法获取红细胞在血泵内所受剪切应力和暴露时间,预测血泵的溶血特性.研究结果表明血泵内部流动均匀,没有明显的回流和滞流现象,具有良好的血液相容性.研究为磁悬浮章动血泵的进一步优化设计和性能评价提供重要依据.

    磁悬浮章动血泵数值模拟溶血预测

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    无人机机翼的结构/材料一体化优化设计

    伍星亮周金宇丁力
    214-218页
    查看更多>>摘要：目前无人机机翼大规模采用复合材料,因为性能优越的复合材料具有很好的可设计性,所以对于复合材料机翼的研究十分重要.基于ANSYS和MATLAB联合调用技术提出了一种固定翼无人机机翼结构/材料一体化设计的优化方法:将翼梁位置的结构参数和机翼各元件材料的铺层参数作为设计变量,机翼结构质量为目标函数,采用遗传算法对机翼进行优化.通过对某型固定翼无人机机翼进行优化设计,结果表明一体化设计优化方法能够在满足强度、刚度性能的约束下,最大程度地减轻结构质量.

    复合材料无人机机翼一体化设计遗传算法

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    布谷鸟算法在同轴度误差评定中的应用

    许家赫陈岳坪
    219-222页
    查看更多>>摘要：同轴度误差是检验几何产品互换性的重要参考指标,对使用性能检测及产品品质的评价有着重大影响.粒子群算法(PSO)虽然应用广泛,但存在易陷入早熟和局部最优解、后期收敛较弱且缺乏全局收敛性等缺点.为使同轴度误差评定值精准度更高,以最小包容区域准则为框架,将同轴度问题转化为圆度和圆柱度误差评定,建立同轴度误差评定数学模型.运用一种适用于连续型优化问题,参数极少且局部搜索和全局搜索能力强的布谷鸟算法(Cuckoo Search Algo-rithm,CS)实现对同轴度误差的优化与评定.通过测量圆柱轮廓寸数据分析计算,对比文献数据结果进行验证,证明该评定方法的有效性及评定结果精确性,同时提供可视化结果.

    布谷鸟搜索算法同轴度误差可视化最小包容区域

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    基于刚度阻尼特性重载汽车油气悬架性能分析

    游专何仁刘文光
    223-227页
    查看更多>>摘要：油气悬架以其良好的刚度阻尼特性和承载能力而被广泛应用于重载汽车领域.根据单气室油气悬架的结构和工作特征,建立物理模型,基于刚体力学理论和运动力学平衡关系,建立数学模型.分析油气悬架的刚度特性和阻尼特性;在此基础上,基于AMESim搭建某载重汽车的1/2悬架系统模型,分析正常行驶工况和越障工况,油气悬架对路面随机激励和障碍物的响应特性;并对驾驶室的乘坐舒适性进行评价.结果可知:油气悬架的刚度和阻尼特性呈现明显的非线性特征;试验对比表明,仿真模型输出特性与试验结果基本一致,理论分析和模型分析结果可靠;簧载质量在三个周期内衰减振动达到90％以上,满足车辆设计时对悬架衰减振动的要求;路面随机激励的频域响应曲线可以看出,其功率谱峰值在1.28Hz左右,避过了人体的共振区域,符合乘坐舒适性的要求;人体的主观感受为:没有不舒服;分析模型和结果为同类设计提供参考.

    重载汽车刚度阻尼油气悬架试验模型

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    PSO-GA优化ELM的高炉铁水硅含量预测

    孙洁崔婷婷刘晓悦徐彬...
    228-232,237页
    查看更多>>摘要：针对高炉冶炼过程的复杂、多变以及非线性等因素,提出了一种基于粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)和遗传算法(Genetic algorithm,GA)相结合来优化极限学习机(Extreme learning machine,ELM)的高炉铁水硅含量预测模型.PSO-GA-ELM预测模型,主要是在PSO算法进行适应度值计算、粒子的速度更新和位置更新时将GA算法中的选择、交叉和变异等操作融入其中,使其输出最优的连接权值和阈值代入到ELM模型中.通过对4种不同的预测模型进行实验验证,结果表明,优化后的PSO-GA-ELM模型在进行铁水硅含量预测时的预测精度、学习能力和泛化性能均高于其他三种预测模型.

    粒子群算法遗传算法极限学习机硅含量预测预测精度泛化性能

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    环模制粒机模辊间隙自适应调整机构的设计与试验

    华晨光武凯孙宇
    233-237页
    查看更多>>摘要：针对以往环模制粒机智能化程度低,模辊间隙的调整方式均是依靠工人手动调节的缺点,设计了一种环模制粒机模辊间隙自适应调整机构.首先,根据环模制粒机的工作原理设计了模辊间压力检测机构;其次,结合压辊偏心轴调隙原理设计了压辊组件和整体自适应调整机构,并根据设计参数对关键零部件进行相应的选型,然后设计了相关的控制系统,并根据控制结构原理,对控制系统进行模块选型;最后,通过生产试验验证了所设计的模辊间隙自适应调整机构的合理性与正确性.

    制粒机自适应调整机构设计试验验证

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    LMD样本熵与SVM结合的柱塞泵故障诊断研究

    赵立红程珩励文艳关澈...
    238-241页
    查看更多>>摘要：针对柱塞泵故障特征难以提取、故障分类困难、故障诊断准确度不高的问题,提出局部均值分解(LMD)样本熵和支持向量机(SVM)结合的柱塞泵故障诊断方法研究.采集柱塞泵四种状态(正常、松靴、配流盘磨损、滑靴磨损)的多测点振动信号,将振动信号进行LMD分解和重构,提取重构信号的样本熵与原始信号标准差作为特征向量,将其输入SVM中进行训练和诊断,并与原始信号的特征向量诊断结果进行比较,诊断准确度可达99.5％以上.最后将SVM诊断结果与BP神经网络进行比较,结果表明SVM具有更高的速度和准确度.

    LMD样本熵SVM柱塞泵故障诊断

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    基于风光储双层母线微电网的分布式模型预测控制

    张瑞成翟电杰张怡
    242-246,250页
    查看更多>>摘要：针对风光储互补的双层母线直流微电网系统,提出一种基于多端口变换器直流微电网分布式模型预测控制策略.首先,建立各个子微网系统中风电系统、光伏系统和储能系统的数学模型,其次,依据风电系统、光伏系统工作在经济最优,发电功率最大,储能系统作为补充的原则,采用分布式模型预测控制算法优化风电系统、光伏系统输出功率,保证高低压侧母线负荷跟踪性能和经济性能.最后,通过微网间DC/DC变换器进行PI控制,实现高低压母线间能量平衡,维持母线电压稳定.通过仿真、实验验证,所提控制策略能够实现各个微电网发电单元经济最优的同时,维持高低压侧母线的功率平衡和母线电压稳定,提高了系统的运行可靠性.

    双层直流母线多端口变换器风光互补直流微电网经济模型预测控制

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