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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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    基于激光拼焊技术车身B柱轻量化设计分析

    陶金仓杜炎熙牛艳莉
    247-250,256页
    查看更多>>摘要：B柱是侧面碰撞的关键承载结构件,对整车安全性具有重要影响.基于B柱可制造性工艺分析模型,对B柱进行成形工艺分析;在保证成形工艺的前提下,对B柱进行激光拼焊设计;对拼焊的材料和厚度进行分析;在此基础上,对激光拼焊的焊缝位置进行设计;基于整车侧碰安全性分析模型,对获得的拼焊设计方案进行碰撞安全性分析,对比优化设计前后的侵入量和侵入速度;依靠激光拼焊方案量产车型,对激光拼焊B柱的轻量化效果和安全性进行分析,并对设计过程的可靠性进行验证.结果可知:B柱零件的上部选用DP780,下部采用DP590,且上下的板厚差不超过0.6mm,可以满足激光拼焊成形要求,焊缝的位置距离B柱低端370mm时,减薄率最低为21.1％;激光拼焊设计与原设计安全性基本保持一致,各测点指标的误差小于3％;原设计方案B柱的总量为21.3kg,而激光拼焊方案B柱的总量为17.5kg,轻量化减重达到21.7％;激光拼焊方案实测结果满足碰撞要求,侵入量最大值为137.8mm,侵入速度的最大值为4.33mm,均小于最大限值;仿真分析和实测各个测点的结果保持基本一致,侵入量的最大误差为5％,而侵入速度的最大误差为5.4％,表明模型仿真分析结果的可靠性,为此类设计提供参考.

    车身B柱侧面碰撞激光拼焊成形性安全性

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    电动汽车电-液复合制动协调控制方法

    刘平姚宇刘阳黄海波...
    251-256页
    查看更多>>摘要：在电动汽车的复合制动系统中,由于电机制动系统与液压制动系统具有响应差异性的特点,所以复合制动系统中的电机与液压协调控制是整车制动过程中的舒适性的关键性问题.对此,提出了一种复合制动协调控制策略,包含补偿算法模块和切换算法模块.补偿算法模块在电制动状态刚介入电-液复合制动状态时,利用电机制动扭矩补偿具有迟滞性的和响应慢的液压制动系统,保证驾驶员制动感觉的一致性.切换算法模块在电机制动系统与液压制动系统相互切换时,利用模糊PID控制算法对电机制动力进行修正,减小电机制动系统与液压制动系统响应差异性带来的冲击度问题,改善驾驶员制动时的舒适性.利用AMESim、CarSim和Simulink建立联合仿真平台,对几种典型工况进行仿真验证,结果表明,在制动过程中协调控制策略能够保证制动初始时制动感觉一致,在不同切换状态下,减小制动冲击度,提高了驾驶舒适性.

    电动汽车复合制动协调控制策略补偿算法切换算法

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    基于CFD汽车散热器进出水口位置影响分析

    刘浩丰赵玉梅曹福来赵永磊...
    257-260页
    查看更多>>摘要：散热器进出水口位置的布置,既对散热器热分布产生影响,也会对连接管道的布置产生影响,进而对管道内的阻力产生变化.选取管带式散热器进行结构分析和关键参数分析,基于CFD搭建管带式散热器的分析模型,对散热器流动换热特性进行分析,包括中冷器和整体散热器两部分,获取压力场、温度场、流体温度场等的分布;分析翅片间距对散热器性能的影响规律;分析散热器进出水口相对位置的三种搭配方式冷却性能的差异,并分析对应的管道压差,以获取最优的结构设计形式.结果可知:波高FL与芯体厚度T和散热管厚度b密切有关;波距Fp直接影响散热带的表面散热面积大小;在冷却空气流速一定的情况下,随着翅片间距的减小,散热器的压损越大,传热系数越高;散热器进出水口左上右下的布置形式,冷却液的阻力最小,设计结果最优,为此类设计提供参考.

    汽车散热器进出水口散热效率散热带面积模型

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    动力电池单轴向与三轴向随机振动响应分析

    万长东王敏娄豫皖焦洪宇...
    261-264,270页
    查看更多>>摘要：汽车行驶过程中动力电池承受着来自路面的随机振动,国家标准中制定了动力电池振动性能测试规范,标准中要求动力电池的随机振动在三个方向上依次测试,测试时间较长.通过单轴及三轴随机振动理论研究,从理论上分析了两者之间的数学关系,进而依据动力电池国家标准,在动力电池模态计算的基础上开展其单轴及三轴的随机振动模拟仿真,结果表明动力电池结构上对应各位置点的x、y、z分别依次随机振动应力结果的均方根叠加等于三轴向同时随机振动的应力结果,动力电池结构z轴向随机振动对试验结果影响极大,动力电池三轴依次随机振动耗时较长,可以考虑z轴向随机振动进行等效,在研发时间紧迫情况下,为缩短动力电池随机振动试验时间和提高研发效率提供理论依据.

    动力电池三轴向随机振动

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    采用模糊及改进人工势场理论的车辆路径规划算法

    邱朋汪光赵理
    265-270页
    查看更多>>摘要：针对传统人工势场法在无人驾驶车辆避障路径规划中存在的局部极小点问题,提出了一种基于模糊控制理论的改进人工势场避障方法.该方法首先分析了无人车在行驶过程中局部极小点形成的原因,然后应用模糊控制理论实时调节引力与斥力的夹角,随着无人车与障碍物距离的减小,模糊控制器调节引力与斥力的夹角逐渐增大,进而使无人车辆安全驶出局部极小点.最后通过Matlab和Prescan联合仿真分析,利用MPC模型预测控制验证了该算法的可行性及准确性.仿真结果表明该算法能够规划出一条安全平滑的目标路径,实现了无人驾驶车辆稳定安全的路径规划.

    人工势场算法无人驾驶车辆路径规划模糊控制

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    新型双边轮式拉索爬升装置的研制

    王鹏峰胡伟杰吴雨森李运堂...
    271-275,280页
    查看更多>>摘要：为实现斜拉桥拉索表面缺陷自动检测,提出了新型双边轮式拉索爬升装置,主要由机架、爬行机构、预紧机构、驱动系统以及防偏轮组成.通过棘轮棘爪压缩蝶形弹簧为装置提供预紧力,有效保证滚轮压紧在拉索表面.分析了爬升装置的驱动力,计算出装置在拉索上爬行的临界驱动条件,建立了爬升装置虚拟样机并进行了仿真,讨论了装置的爬行稳定性、负载能力和越障能力.加工了样机,利用直径为140mm的钢管代替拉索并在钢管不同的倾角条件下进行试验.结果表明,爬升装置在(20～90)°的倾角下,能以3m/min的速度搭载12kg的负载稳定爬行.

    拉索爬升装置预紧机构驱动条件虚拟样机

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    焊接机器人路径规划的高斯变异蝗虫优化算法

    邵长春胡国明李水明
    276-280页
    查看更多>>摘要：为提高焊接机器人的工作效率,提出一种基于高斯变异蝗虫优化算法(GMGOA)的焊接机器人路径规划新方法.GMGOA在蝗虫优化算法(GOA)的基础上,引入了高斯变异操作,有效地减少了劣质解的个数,实现了算法跳出局部最优能力的增强.3个典型旅行商问题(TSP)算例的测试结果表明,GMGOA性能比GOA有了很大程度的提升;焊接机器人路径规划实例结果表明,GMGOA在焊接机器人路径规划中是有效可行的,获较其他几种方法获得的焊接路径更短、计算稳定性更强.

    蝗虫优化算法高斯变异焊接机器人路径规划

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    低碳目标下的柔性流水车间调度及节能优化

    尹瑞雪吴拓李洪丞
    281-286页
    查看更多>>摘要：为降低车间生产碳排放,对于具备不相关并行机环境的柔性流水车间,在分析了机床运行过程中不同状态下的碳排放的基础上,建立起一种以低碳为优化目标的调度数学模型.该模型不仅考虑了以往研究较少的搬运过程碳排放,同时还考虑了选定机床的开关机过程的碳排放.基于该模型提出了在机床闲置等待期间降低碳排放的一种多状态更替的节能优化策略,并设计出改进的遗传算法对问题求解.最后利用相关案例,分析了模型的可行性,验证了节能优化策略的有效性.

    车间调度运行状态碳排放改进遗传算法节能

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    连续型机械臂逆运动学求解算法研究

    王凯赛华阳徐振邦
    287-290,295页
    查看更多>>摘要：针对连续型机械臂逆运动学难以求解问题,这里研究了一种面向线驱动三段九自由度连续型机械臂的逆运动学求解方法,利用分段常曲率的方法建立连续型机械臂的运动学模型,在此模型基础上提出了能够有效求解连续型机械臂逆运动学的算法.通过文中提出的逆运动学算法,能够在连续型机械臂的工作空间内实现点对点的逆运动学快速求解,从而实现连续型机械臂在空间指定轨迹的运动.最后,利用连续型机械臂直线运动仿真和圆弧运动仿真验证了所提算法的有效性,算法能够实现连续型机械臂在工作空间中的逆运动学求解.

    连续型机械臂逆运动学运动学线驱动

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    动态随机ACO移动机器人路径规划及二次优化

    叶轩侯力段阳罗岚...
    291-295页
    查看更多>>摘要：针对移动机器人路径规划问题,提出了一种包含改进蚁群算法和非必要转折点去除算法两部分的新方法.利用改进蚁群算法得到初始路径,随后去除路径中非必要转折点以达到二次优化的效果.在基本蚁群算法的基础上,为了提高算法的全局搜索能力,提出了加入动态随机机制的转移概率更新策略,旨在向每只蚂蚁选择下一点的过程中增加一定随机性,以便于算法跳出局部最优点.另一方面,提出了一种非必要转折点优化算法,该算法可以去除路径中的非必要转折点以减少路径长度.仿真结果显示,改进蚁群算法在解平均值、最大值、标准差和收敛速度四个方面均优于基本蚁群算法.同时,非必要转折点去除算法可以进一步减少路径长度.

    移动机器人路径规划蚁群算法二次优化

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