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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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    3RSR型并联式天线样机研制与控制实验

    窦玉超郑东豪曾达幸侯雨雷...
    146-150,155页
    查看更多>>摘要：针对传统方位-俯仰型天线存在"盲锥区"的问题,基于3-RSR并联机构开展并联式天线的结构设计,进行动力学仿真分析以确定电机所需驱动力矩,并研制出天线样机.以PC为上位机、STM32控制器为下位机搭建天线样机的运动控制硬件系统,并为其开发相应控制软件.最后,针对所研制的天线样机开展运动性能与指向测试,以验证结构设计与分析的正确性以及控制系统的有效性.该研究工作有益于少自由度并联机构在天线领域的应用以及并联式天线的产品化.

    天线并联机构控制系统运动实验

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    基于ABAQUS加载方式对零件加工过程材料性能影响分析

    李秀芬李鑫张永学
    151-155页
    查看更多>>摘要：汽车用材加工过程复杂,加载方式并非一次直接加载过程,而是存在预加载的过程,采用单向拉伸获取的力学性能对其成形性进行评价误差较大.选取TRIP690作为研究材料,根据实际生产参数和实验条件,采用单向拉伸过程预应变方式,对单轴拉伸试样施加不同大小的预应变,主要为0％、5％、10％、15％等预应变量,紧接着再进行拉伸试验直至断裂失效,借此来评价材料在零件加工过程材料性能及变化规律;基于ABAQUS建立TRIP690体积元模型,模拟拉伸过程,获取残余奥氏体转变情况.对比分析结果可知:整个过程中,材料的强度均有所增加;在预应变后的继续拉伸阶段,TRIP效应不再明显;材料的初始加工硬化指数随着预应变量的增加而减小,瞬时加工硬化指数也呈现出相同的变化趋势;随着预应变量地增加,初始加工硬化指数降低,瞬时加工硬化指数呈现相同的变化趋势;在初始阶段加工硬化曲线下降到最低点,不施加预应变的试样加工硬化曲线最低点高于施加预应变的试样;软相铁素体在前期的塑性应变较高而随着应变量的增大,铁素体发生明显的加工硬化,与贝氏体的强度差减小,应变集中程度降低;试验过程和结果为成形过程分析提供参考.

    汽车零件加载方式工艺参数预应变成形性力学特性

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    GA-COA求解柔性作业车间多资源调度问题

    姜鹏方成刚杨帆
    156-159,164页
    查看更多>>摘要：针对传统柔性作业车间调度在仓储、运输方面考虑的不足,将工件的存储位置以及工件在仓库、机床之间的运输考虑到传统柔性作业车间调度问题(FJSP)中.提出一种考虑仓储、运输及加工的柔性作业车间多资源调度问题(MRFJSP),以最小完工时间为目标函数进行数学建模.考虑到遗传算法(GA)在求解车间调度问题中收敛速度慢、易陷入局部最优的问题,将郊狼优化算法(COA)的组内郊狼成长、生与死进行改进并与GA结合,提出一种带随机动态分组的遗传-郊狼混合算法.最后,通过算例验证了模型的正确性,并将混合算法与原算法进行对比,验证其优越性.

    柔性作业车间多资源调度仓储运输遗传—郊狼混合算法

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    改进U-Net网络的高纹理表面缺陷检测方法

    杨彬亚森江·木沙张凯
    160-164页
    查看更多>>摘要：缺陷检测是生产实践中非常重要的一个环节.产品表面往往存在丰富的纹理信息,纹理信息很容易导致缺陷误判.针对传统算法在缺陷检测中的局限性,提出了一种改进的U-Net模型来进行高纹理表面缺陷检测.该模型在下采样采用特征融合策略,以减少细节的丢失;在上采样采用多尺度融合策略,获取不同感受野下的丰富信息;用空洞卷积代替部分普通卷积,增加感受野来防止边缘细节的丢失.同时,模型中还采用联合损失函数进行训练,并通过参数优化提高收敛速度.最终,通过对高纹理表面缺陷数据集上进行实验,验证改进的U-Net模型与原始U-Net模型以及SegNet模型、基于滑动窗口的CNN等同类方法进行客观比较,并对实验结果进行可行性分析,提出的模型表现出更精确的检测精度和更好的性能.实验结果表明改进的U-Net模型可以更好的适用于实际生产过程的缺陷检测中.

    缺陷检测高纹理U-Net特征融合多尺度融合空洞卷积联合损失函数

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    金属薄壁结构在高速流动下热声响应特性分析方法

    沙云东艾思泽张家铭
    165-170,174页
    查看更多>>摘要：针对航空发动机薄壁结构在高速流动下热声响应问题,采用有限体积法进行流体计算,有限元法进行结构计算,耦合FEM/BEM法进行声场计算.针对高温合金GH188四端固支薄壁板,考虑航空发动机典型工况,计算在热声流联合作用下结构动力学响应.开展四端固支金属薄壁板热声试验,进行数值模拟对比验证,证明了仿真方法的有效性.计算高速流动下金属薄壁结构热声响应,通过薄壁板应力功率谱密度(PSD)与应变响应,与无流动下薄壁板热声响应进行对比分析,研究高速流动对薄壁板动力响应的影响.为之后开展高速流动下热声响应特性分析提供参考依据.

    薄壁结构复杂流动热-流-固耦合随机噪声试验验证

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    踝关节训练器关节旋转角实时优化方法

    赵金凤刘健欣
    171-174页
    查看更多>>摘要：为了降低踝关节训练器的磨损程度,优化训练效果,提出了踝关节训练器旋转角度实时优化方法.在踝关节训练器脚踏板下安置旋转器实现旋转运动,利用加速度传感器采集运动过程中的旋转角,并采用卡尔曼滤波算法融合关节旋转器与加速度传感器数据,使用加速度传感器获取的观测数据修正关节旋转器获取的预测数据,动态优化关节旋转角度,减小关节旋转角度误差.实验结果表明:该方法可使踝关节训练器关节旋转角度更加准确,提高关节旋转器的角速度收敛精度,降低踝关节训练器的磨损程度.

    踝关节训练器关节旋转器旋转角度卡尔曼滤波估计均方误差实时优化

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    基于RRT-A*融合算法的机械臂避障路径规划

    李明赵金龙袁逸萍晁永生...
    175-178,182页
    查看更多>>摘要：针对RRT算法在三维避障路径规划过程中会出现耗时长、路径长度不是最优、且转折点多的问题,提出一种RRT-A*融合算法,并应用于机械臂避障路径规划.首先,完善碰撞检测模型,对障碍物和机械臂进行合理的简化.其次,建立空间障碍物三维模型,在障碍物环境下先使用双向RRT算法规划出可行的避障路径.最后,使用A*算法选取该避障路径上的关键节点,并建立三次B样条插值函数,提高避障路径和运动图像的平滑性.仿真结果验证了该方法的有效性.

    机械臂RRT-A*融合算法三次B样条平滑性

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    自由摆放组合立板点云上激光焊接轨迹提取方法

    李奕飞潘通周鑫徐金亭...
    179-182页
    查看更多>>摘要：为实现自由摆放组合立板构件的自动激光焊接,提出一种直接面向组合立板构件测量点云的激光焊接轨迹提取方法.首先,利用随机采样一致性算法,删除组合立板散乱测量数据的背景噪声;然后通过平面区域的快速生长,实现组合立板点云数据的分割,从而获取立板有效数据信息;在此基础上,通过立板的位姿调整并结合立板的结构信息,提出组合立板角点识别及焊接轨迹快速构造方法,自动生成激光焊接轨迹.试验结果表明:无需借助组合立板构件的CAD设计模型,该方法就可从测量点云上准确提取自由摆放组合立板的焊接轨迹,从保证自动焊接过程的实现.

    组合立板测量点云激光焊接轨迹提取

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    六维力传感器的混合神经网络动态补偿研究

    刘建春陈璞黄海滨邹朝圣...
    183-186,192页
    查看更多>>摘要：针对工业机器人对抛光力实时准确监测的需求,提出一种动态零点标定系统,去除抛光机构在运动过程中对传感器零点的影响,提高力信息采集的准确性.研究机器人的DH参数、关节角的动态变化以及抛光机构的重心与质量参数对力传感器的综合力学作用,提出一种惯性力混合神经网络模型.设计理论标定模型、BP模型进行对比,经动态标定实验验证混合模型的准确性.通过动态补偿,三维力、力矩相对平均偏差(RMD)均在4％之内,证明该混合模型对同时包含线性与非线性变化的动态标定系统具有良好的建模精度.

    六维力传感器动态标定混合神经网络六轴机器人

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    高阶矩阵并行求逆的FPGA设计与实现

    伍松毛宇河
    187-192页
    查看更多>>摘要：在现代信号处理领域中,矩阵求逆运算广泛应用,利用并行结构及现场可编程门阵列(FPGA)的处理能力快速实现了8阶满秩矩阵的求逆过程,完成了高阶矩阵求逆处理器的设计,该设计采用Quartus Ⅱ 13.0开发平台对程序进行编译、例化及综合,利用Modelsim仿真平台对设计进行仿真测试、将显示结果与MATLAB结果进行对比分析验证.通过分析验证表明:该处理器充分利用了 FPGA的并行性能,实现了对高阶矩阵求逆过程的快速计算,并利用定标法提升了求逆的计算精度,解决了高阶矩阵难以求逆及传统求逆方法收敛性差、精度低,对通用性计算机运算依赖性较大等问题,对实际工程有广泛的用途.

    现场可编程门阵列(FPGA)矩阵求逆并行结构

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