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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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    某锅炉连接管弯管开裂原因分析

    别尔兰·贾纳依汗王晓磊王永兵
    239-241,248页
    查看更多>>摘要：某电站锅炉服役约10万小时后在定期检验时发现,其高温过热器出口集箱至集汽集箱连接管在弯管处出现严重开裂.采用宏观与微观断口形貌观察、化学成分分析、力学性能试验、显微组织分析、微区成分线扫描等实验手段对开裂原因进行了分析.结果表明:该连接管长期在高温环境中服役,珠光体5级球化.连接管发生高温蠕变,弯管整体硬度降低、塑性变差.连接管在弯管外弧位置拉应力集中,且晶界滑动受球状碳化物阻碍,形成蠕变空洞,空洞沿晶界长大相互连通,形成蠕变裂纹,直至宏观开裂.

    12Cr1MoVG钢锅炉连接管高温蠕变失效分析

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    鲨鱼盾鳞仿生起苗铲减阻仿真分析

    霍鹏李建平杨欣许述财...
    242-248页
    查看更多>>摘要：针对苹果苗木起苗机作业中铲尖磨损严重、碎土困难、能量损耗大等问题,基于锤头双髻鲨盾鳞的沟槽结构,利用仿生学原理设计了一种鲨鱼盾鳞仿生起苗铲.借助LS-DYNA软件对仿生起苗铲进行应力应变分析,并与传统起苗铲进行对比试验研究.结果表明,鲨鱼盾鳞仿生起苗铲最大等效应力为8.085×10-6MPa,等效应变为2.089×10-11,变形远小于设计要求的5mm,验证了设计的合理性;在土壤中作业时,鲨鱼盾鳞仿生起苗铲较传统起苗铲能量损耗平均减小了14.29％,减阻效果明显,满足减阻设计要求.结构合理、减阻耐磨的鲨鱼盾鳞仿生起苗铲可为进一步提高苹果苗木起苗机作业性能提供技术支撑.

    结构仿生起苗铲LS-DYNA有限元分析减阻性能

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    矿用重载电力机车车体结构刚度变化控制系统

    申利燕苗建明
    249-252,257页
    查看更多>>摘要：针对由矿用重载电力机车刚度变化引起的负荷过大、减振效果欠佳的问题,设计基于线性矩形模态分析的车体结构刚度控制系统.以基本矩形框架为基础,推导刚度线性变化模态与基本矩形线性变化模态间的关联性,并给出数学表达关系式,获取关键刚度及扭转刚度参数,与对应的矩形框架对比计算得出最终数值.在系统功能的液压控制模块中输入最终得出的刚度数值,判断出最合适的液压工作方向,通过左右方向反复循环不断积累因刚度变化形成的形变能量,再逐渐释放可达到振幅平衡的刚度变化控制目标.仿真实验证明,所设计系统对不同特性的刚度变化都具有良好的控制效果,可提高抗振性能,减少机车负荷,延长寿命.

    重载电力机车线性矩形扭转刚度液压控制机构变化模态

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    基于变量分层的CFRP结构件宏细观协同优化设计方法

    倪伟周金宇王志凌韩文钦...
    253-257页
    查看更多>>摘要：针对CFRP优化设计过程中由于设计变量较多导致收敛慢的问题,提出一种基于变量分层的协同优化设计方法.该方法中,将协同优化分为系统层面与子层面,子层面包括结构层面与材料层面,结构件的截面轮廓控制节点及其权因子作为结构层面的局部变量进行NURBS结构优化设计,CFRP铺层角度作为材料层面的局部变量进行固有频率优化设计,提取结构件总厚度作为系统层面的公共变量,通过子层面与系统层面设计变量的交互实现CFRP结构件宏细观协同优化设计.以汽车CFRP顶盖协同优化设计为算例,验证所提方法的可行性.优化结果表明:汽车CFRP顶盖在满足强度与刚度性能的条件下,与汽车钢制顶盖相比,质量降幅为74.5％,固有频率增幅为125.5％.与整体优化法相比,分层协同优化法的优化效率显著提高.

    协同优化整体优化CFRP汽车顶盖变量分层

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    一种新型闭锁机构的闭锁力自动测试装置设计

    刘敏李家春余芳
    258-262,266页
    查看更多>>摘要：针对当前火箭弹闭锁机构闭锁力测试设备工作效率低,自动化水不高,测试所需人力成本高等问题,设计了一台多管火箭弹全系列闭锁装置闭锁力自动测试设备,采用模拟弹自动对准测试平台,自动执行测试,只需一人即可完成整个测试流程,提高了测试效率,降低了人力成本.分别对整机结构、自动测试执行装置、自动对准工作平台进行了设计.最后进行了样机试制,用传统设备测试数据与该设备测试数据对比,样机最大误差是旧设备的2/5左右,最小误差是旧设备的7/10左右,该设备测试的闭锁力数据更稳定,可信度高.

    闭锁机构闭锁力闭锁力测试设备样机试制

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    双质量飞轮关键传动零件受力与疲劳寿命分析

    曾礼平徐宇鲲吴浪武
    263-266页
    查看更多>>摘要：双质量飞轮衰减汽车传动系扭转振动主要依靠内部减振元件,减振元件在初级飞轮与次级飞轮间传递动力、运动,实际工作中承受的载荷不断变化,作为减振关键零件,弹簧座的强度及疲劳寿命必须保证.根据双质量飞轮减振元件相互作用的受力分析,建立了双质量飞轮动力学分析模型和弹簧座有限元静强度、疲劳寿命分析模型,分析了双质量飞轮减振元件的动态力学特性及弹簧座的静态强度和变载荷作用下的疲劳寿命,为弹簧座进一步优化、提高整体结构紧凑性和节约材料提供参考依据.

    双质量飞轮弹簧座动力学强度疲劳寿命

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    全自主扫雪机器人车体运动控制算法研究

    邓健李长勇智泉卿
    267-270,276页
    查看更多>>摘要：针对全自主扫雪机器人在扫雪运行过程中偏离运行轨迹、覆盖率小、重复率高的问题,提出了一种路径-方向解析的选择搜索机制,设定扫雪场景局部坐标和世界坐标模型,采用视觉处理融合超声波测距反馈机制和方向解析算法,建立人机交互界面决策规则.通过扫雪机器人硬件和软件两个部分连接控制点,软件部分包括积雪识别、位置信息获取、人机界面;硬件部分包括行走机构、浮雪机构、视觉传感器、超声波传感器以及STM32F103ZET6芯片为核心的系统硬件.结果表明该优化控制算法在扫雪场景100cm范围内起点偏移距离维持在±2.17％内、起点偏差角度维持在±0.37％内、扫雪覆盖率≥95％、扫雪重复率≤20％,满足一定区域范围全自主除雪需求.

    扫雪机器人人机界面STM32芯片为核心系统硬件视觉处理路径-方向解析算法积雪识别

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    巡检机器人塔上自主充电控制方法研究

    周余吴功平杨松徐玮泽...
    271-276页
    查看更多>>摘要：为实现巡检机器人与太阳能充电基站充电座的准确可靠对接,提出了一套压紧轮碰检C型线夹粗定位以及基于模糊PID的精确定位、霍尔传感器及充电电流反馈对接状态的自主充电对接控制方法.粗定位确定充电座的位置及未安装充电头机械臂的位置;基于模糊PID的精确定位通过分析两机械臂之间距离与充电座与未安装充电头机械臂之间距离的关系,得到精确定位目标.为提高定位精度,首先采用卡尔曼滤波算法对倾角值进行平滑处理;其次,为了实现平稳运动,提出了 sin速度曲线作为展臂电机速度控制的目标曲线;以实际位移与理论位移的偏差作为模糊PID系统的输入,控制展臂电机运动速度的输出,实现精确定位.实验表明,该自主充电对接方法高效、可靠、准确,能够满足自主充电对接的任务需求.

    自主充电巡检机器人卡尔曼滤波Sin速度曲线模糊PID

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    机械臂参数优化数学模型及参数影响分析研究

    王开帅朱玉全
    277-281页
    查看更多>>摘要：针对欠驱动机构运动不确定性引起的采摘机械臂滑道大幅度摆动现象导致的机构运动不稳定性的问题.提出了一种基于混合蛙跳算法改进的代理模型技术来建立滑块驱动速度、滑轨高度、滑轨倾角与滑道摆动角度峰值之间的参数优化数学模型,利用KRIGING模型建立设计参数与滑道摆动角度峰值之间的数学模型,通过混合蛙跳算法优化传统kriging模型变异函数的参数,提高其数学模型精度;基于参数优化数学模型,分析了滑块驱动速度、滑轨高度、滑轨倾角对滑道摆动角度峰值的影响.仿真结果表明:参数优化数学模型精度更高,误差更小,能为参数优化提供更加精确的数学模型;滑轨倾角、驱动速度、滑轨高度对滑道摆动角度峰值变化幅度影响程度由大到小的顺序为滑轨倾角＞驱动速度＞滑轨高度.交叉变化对滑道摆动角度峰值影响程度为滑轨倾角-滑轨高度＞滑块驱动速度-滑轨倾角＞滑块驱动速度-滑轨高度.

    欠驱动机构摆动现象优化KrigingSFLA参数分析

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    电磁式馈能悬架系统的建模及控制策略研究

    曹淑瑛胡梦杰郑加驹主雨轩...
    282-285,290页
    查看更多>>摘要：针对悬架主动控制高能耗的问题,研究了双向AC/DC变换器的双波段滞环电流控制器,并提出了一种电磁式馈能悬架半主动控制系统.建立了悬架的机—电耦合模型,基于电流控制器和天棚算法设计了馈能减振控制电路,理论推导了电流控制器的电流波纹系数和开关周期,理论分析和仿真表明其有快速高精度的电流跟踪能力.此外,仿真表明,该耦合模型能描述相对位移、感应电动势和电流随负载电阻变化的合理变化趋势.该半主动控制系统能采集和存储振动能量,并利用存储的能量调节电阻尼力抑制悬架振动,具有低能耗减振特性.

    电磁悬架双波段滞环电流控制器天棚算法双向AC/DC变换器馈能减振控制电路

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