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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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    硬态车削对18CrNiMo7-6钢表面完整性影响研究

    张银霞于鑫郜伟王栋...
    1-4页
    查看更多>>摘要：介绍了硬态车削淬硬钢表面粗糙度与表层残余应力研究现状.通过设计单因素试验,对硬态车削18CrNiMo7-6渗碳钢圆棒试样的三维表面粗糙度与表层残余应力进行分析,探究硬态车削工艺参数对淬硬钢表面完整性的影响规律.结果表明干式硬态车削18CrNiMo7-6渗碳钢可获得较好的表面三维粗糙度与残余压应力,残余应力沿深度方向分布表现为先增大至最大值后逐渐减小至稳定值.在硬态车削过程中,进给速度对工件表面完整性影响最大,切削速度影响次之,背吃刀量影响最小.

    18CrNiMo7-6钢硬态车削三维表面粗糙度残余压应力进给速度

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    改进T分布随机近邻嵌入改进聚类的机械故障分类方法

    朱曦海伦易灿灿
    5-10页
    查看更多>>摘要：轴承、齿轮等零部件作为机械设备的关键组成部分,它们的运行状态直接影响着整个系统的安全.为此,提出了T分布随机近邻嵌入改进的机械故障诊断方法.该方法将机械故障信号历史监测信号作为原始特征库,采用t-SNE降维算法提取机械故障信号的主特征矩阵,基于改进的聚类算法搜寻每一采样时刻的聚类中心,分别计算在各个采样时刻的偏心距离,得到归一化的累积偏心距离矩阵,从而实现故障的准确预测.结果表明,所提出的方法能够准确地分类不同机械故障模式,有助于保障设备健康平稳运行.

    流形学习聚类算法T分布随机近邻嵌入故障诊断

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    基于EDEM的粉料称量冲击载荷仿真研究

    施进发高志龙杨杰马军旭...
    11-14页
    查看更多>>摘要：称量系统作为混凝土搅拌站的核心模块,称量精度直接影响混凝土的质量和性能.针对落料冲击对称量精度的影响,在分析称量机理的基础上,通过三维软件建立称量系统简化模型,选取Hertz-Mindlin非线性接触模型进行离散元EDEM落料称量仿真,使用冲击系数表征冲击载荷大小.根据仿真结果对称量装置进行优化,设计了缓冲装置锥形溜料板,并对改进后称重模型进行仿真分析,对比冲击系数发现,改进后对称体的冲击载荷明显减小,称量精度得到了有效改善,为混凝土机械的设计与优化提供了理论依据.

    粉料称量EDEM落料冲击锥形导流板

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    基于VMD-HT的滚动轴承故障诊断

    杨铮鑫王明罡党鹏飞鲍宁波...
    15-18页
    查看更多>>摘要：针对滚动轴承早期故障特征难以提取的问题,提出一种结合变分模态分解(VMD)和希尔伯特变换(HT)的特征提取方法,并且应用BP神经网络(BPNN)对特征进行分类,最后以实验验证了其可行性.首先,采用VMD对实测滚动轴承振动信号进行分解,并用HT变换计算分解得到的本征模态分量(IMF)的瞬时能量矩阵,然后,通过奇异值分解(SVD)对瞬时能量矩阵降维进行特征提取,最后将提取得到的特征向量输入训练好的BPNN中进行滚动轴承故障诊断.实验结果表明,此方法可以准确提取滚动轴承在不同故障状态时的特征,并且对滚动轴承故障诊断的准确率较高.

    变分模态分解希尔伯特变换瞬时能量特征提取故障诊断

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    基于数字孪生的中机身对接装配三维偏差分析

    刘娇惠越康永刚
    19-22页
    查看更多>>摘要：针对中机身对接装配过程中,由于零件制造误差的影响,难以对最终装配准确度进行预测的问题,提出一种基于数字孪生的三维偏差分析模型.该方法基于新一代GPS中获取认证表面模型的思想,提取并拟合实测模型表面数据,同时考虑部件外形与端面的约束关系,构建部件的局部坐标系得到几何形态参数及变动量,结合中机身对接简化结构装配体,开发软件分析平台,建立基于数字孪生的三维偏差数学模型,通过3DCS仿真分析,验证了该建模分析方法的有效性,并为大部件对接装配过程提供了姿态优化调整的参考数据与参数.

    飞机部件装配数字孪生GPS标准体系偏差分析

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    采用模糊小波网络的移动机械臂反步鲁棒控制

    孙银生徐瑞丽李风雷姚利娜...
    23-27,34页
    查看更多>>摘要：针对考虑不确定性和电机动态的移动机械臂控制问题,采用模糊小波网络设计了反步鲁棒控制方法.首先建立了移动机械臂和电机的模型,然后设计了自适应观测器作为辅助系统,来准确估计系统状态,同时引入模糊小波网络在线逼近系统不确定性;最后在状态估计的基础上提出了反步鲁棒控制律,实现包容不确定性的移动机械臂系统鲁棒控制.MATLAB仿真结果表明:设计的反步鲁棒控制方法具有更快的响应速度和更高的控制精度,在0.45s内即可稳定准确地跟踪控制信号,对轮式平台位移和关节角度的跟踪误差仅为0.05m和0.5°,实现了包容不确定性的高精度控制.

    移动机械臂系统电机动态不确定性自适应观测器模糊小波网络反步鲁棒控制

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    多策略改进的乌燕鸥算法及应用

    王国柱周强陈慧波
    28-34页
    查看更多>>摘要：乌燕鸥算法(STOA)存在收敛缓慢、稳定性差、收敛精度低等问题,鉴于此,提出一种多策略改进的乌燕鸥算法(MISTOA).首先,为增强初始种群的多样性,采用Cat混沌映射对STOA算法种群进行初始化.其次,将自适应权重因子和高斯函数改进了算法的迁徙位置更新方式,增强了算法的全局搜索能力.同时,结合自适应权重因子和邻代交叉学习策略改进了算法的攻击位置的更新方式,增强了算法跳出局部最优的能力.最后,采用高斯变异策略对乌燕鸥最优个体进行扰动,提高算法的全局搜索与局部搜索之间的平衡能力.利用7个测试函数和主梁轻量化设计对MISTOA算法收敛性能和工程实际应用能力进行了验证.结果表明:与其他5种先进的算法,MISTOA算法收敛性能更优,稳定性较好和鲁棒性较强.MISTOA算法可实现桥式起重机主梁质量减重率约为20.76％,优化结果优于已有的方法,因此,MISTOA算法可以高效地处理复杂的非线性约束的现实问题.

    乌燕鸥算法Cat混沌映射自适应权重因子高斯变异邻代交叉学习主梁

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    基于Kinect的上肢主动康复训练运动意图识别

    胡玉舸陶庆孟庆丰来全宝...
    35-37,42页
    查看更多>>摘要：针对上肢主动康复训练中的运动意图识别条件复杂、肢体康复自由度受限等问题,开展基于Kinect的上肢主动康复训练运动意图识别技术研究.经过采用微软体感设备Kinect,获取人体上肢运动信号.建立人体上肢简化模型,模拟计算和预测上肢关节角度变换规律,设计并完成康复训练动作试验.采用卡尔曼滤波结合运动方程,进行数据分析.利用MATLAB得到上肢主动康复训练运动过程的数学模型.数据证明:由Kinect获取的人机交互信息,可以实时有效的预测人体上肢运动意图,具有可行性.该技术可以快速有针对性地制定运动康复训练方案,也可为机电系统辅助的神经功能康复技术和神经科学研究提供资源.

    上肢主动康复训练Kinect人机交互运动方程卡尔曼滤波运动意图识别

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    基于FRANC3D的轮轨疲劳裂纹扩展研究

    张学飞曹兆风王志坚
    38-42页
    查看更多>>摘要：用有限元软件ABAQUS结合三维断裂力学软件FRANC3D,建立了轮轨裂纹三维有限元模型,依据断裂力学原理对含有裂纹的轮轨模型进行数值模拟,分析了不同工况下的车轮裂纹扩展行为.结果表明,在裂纹的中间段,裂纹扩展速率随着裂纹长度的增大有"先快后慢"的现象,两端段反之;裂纹角为30°时的裂纹尖端应力强度因子(SIF)最大,裂纹更容易扩展;裂纹尖端应力强度因子随着轴重几乎呈线性增加;裂纹深度的增加,应力强度因子先增大,后逐渐减小,且处于接触斑附近的裂纹更容易扩展.

    轮轨裂纹FRNC3D裂纹扩展数值模拟应力强度因子

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    刀具磨损过程中铣削力与主轴电流试验研究

    梁军华高宏力
    43-45,52页
    查看更多>>摘要：进行了涂层硬质合金立铣刀在刀具磨损过程中铣削GH4169试验,获得了刀具磨损随时间变化曲线,铣削力与主轴电流随刀具磨损量的变化曲线.试验结果表明:刀具磨损量随磨损时间(累计加工时间)变化规律满足磨损曲线,铣削力随磨损量增大而增大,刀具磨钝时Fx绝对值均值比磨损初期增大235％,刀具磨钝时Fy绝对值均值比磨损初期增大129％,刀具磨钝时Fz绝对值均值比磨损初期增大607％;主轴电流随磨损量增大呈线性增大,刀具磨钝时主轴电流绝对值均值比磨损初期增大91％.

    铣削GH4169刀具磨损铣削力主轴电流

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