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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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    塑壳断路器短路分断能力提升方法研究

    周云红
    209-213页
    查看更多>>摘要：短路分断是断路器的核心功能,提高断路器的短路分断能力是市场的持续需求.针对有效提升塑壳断路器(Moulded Case Circuit Breaker,MCCB)短路分断能力的方法开展了研究.利用栅片电压测量分析法可以检测灭弧栅片在短路分断时切割电弧的情况,评估各灭弧栅片切割电弧的性能以及电弧在灭弧室内的动态特性,为电弧优化提供参考数据.利用有限元仿真的方法进行电磁力计算,有利于快速验证优化设计方案而免去实际的试验验证,节约产品的研发成本,缩短产品的研发周期.蒸汽喷射控制(Vapour Jet Control,VJC)产气材料的运用也能够进一步提高产品的短路分断能力.综合运用以上设计方法,能够在不会大幅增加研发成本的基础上,快速提升MCCB的短路分断能力,工程应用价值较好.

    塑壳断路器短路分断能力栅片电压测量有限元仿真电磁力分析蒸汽喷射控制

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    电动助力转向系统Carsim-Simulink联合仿真控制研究

    李琤
    214-219,224页
    查看更多>>摘要：电动助力转向系统作为电动汽车的主流配置,其性能好坏对整车转向操纵稳定性能有重要影响.以某款自主品牌电动汽车EPS系统为研究对象,进行动力学分析并依次建立Simulink子系统模型.根据实车参数,设计直线型助力特性曲线并输入前述模型,最终建立Carsim/Simulink联合仿真运动学模型并开展国标操纵稳定性仿真试验.结果表明:在方向盘转向角脉冲和角阶跃试验中,较无EPS助力控制车型,有EPS助力控制车型具有良好的车辆瞬态响应度和操纵稳定性;在转向轻便性试验中,验证本款车型助力特性合理,车辆具有较好的助力效果.

    操纵稳定性电动助力转向系统Carsim/Simulink助力特性曲线

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    基于STM32的雷达波流速仪辅助定位系统

    薛森杰武利生张金柱
    220-224页
    查看更多>>摘要：针对雷达波流速仪测流过程中不能获取流速仪地理空间位置的问题,提出一种基于STM32的雷达波流速仪定位系统.该系统基于STM32实时采集GPS导航系统、INS惯导系统的速度和位置信息,通过组合导航实现流速仪的定位功能.在软件中使用抗野值卡尔曼滤波对GPS收到的经纬度信息进行过滤剔除,通过自适应卡尔曼滤波对GPS/INS信息融合,提高系统的实用性、精确性.实验结果表明,该系统可以获得流速仪的地理位置,输出位置信息较好的贴近真实轨迹,定位精度在0.5m以内,可以满足流速仪定位要求.

    STM32松耦合GPS/INS组合导航野值过滤自适应卡尔曼滤波

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    基于力控技术的航空整体加强框自适应定位方法研究

    于鑫武锋锋聂勇唐文献...
    225-228,233页
    查看更多>>摘要：为了减弱制造差异对航空整体加强框装配定位质量的影响,解决强迫定位造成的定位过程管控性差和定位结果复现度低的难题,基于力控技术提出一种航空整体加强框自适应定位方法,按传统强迫方式完成装配定位后,在设计允许范围内调整若干坐标定位孔位置,至孔位处力载值满足自适应定位要求.针对航空整体加强框装配定位工艺对形位精度、装配应力水平的要求,量化装配定位质量评价标准,基于正交试验分析定位孔处力载绝对平均值和定位检测点处应力绝对平均值的变化规律,进行装配现场易于获取的力载值取代应力值的可行性研究,通过修正装配定位质量评价标准量化公式得到坐标定位孔处力载调整目标,指导航空整体加强框装配定位.

    整体加强框力控装配定位自适应孔位

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    微流体装置力源机构的优化设计

    余晴刘冲李经民
    229-233页
    查看更多>>摘要：为解决微流控系统中流体介质贮存装置输出压力不稳定等问题,设计了一种柔顺机构作为装置的力源机构.该柔顺机构基于正负刚度叠加理论设计,由四根固定导向梁和两根平面弹簧组成.首先,利用链式梁约束模型和广义打靶法分别求解出固定导向梁和平面弹簧的位移-载荷特性,建立优化模型,得到了满足设计要求的最优解.然后,为验证计算模型的准确性,使用ANSYS对柔顺梁进行大变形分析,结果显示该计算模型和有限元分析相比,误差小于1%.最后,通过实验发现该柔顺机构输出力的实验值和理论设计值存在误差,经过分析发现是加工精度、材料弹性模量误差以及只考虑了中性轴的变形等原因所导致的.

    微流控系统柔顺机构广义打靶法链式梁约束模型大变形分析

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    基于应变测试矿用汽车车架结构优化设计分析

    李伟杨晨
    234-237,243页
    查看更多>>摘要：矿用铰接车采用液压举升机构实现货物卸载,受力情况复杂,对车架结构影响大且要求高.针对某自卸车后车架和货箱在不同运行条件下的承载特性进行分析,获取各工况的载荷情况和边界条件;根据前述分析,建立后车架和货箱的有限元分析模型,选取多个典型工况开展分析,获取应力应变的分布情况;采用材料升级、圆角优化及焊接工艺提升等,针对应力集中和较大位置进行优化设计,降低应力值,保证安全裕度满足要求;采用直角应变测试法,针对实际自卸车车架开展应力测试,在分析的关键位置布置应变片,选取典型工况开展测试,并与仿真结果开展对比.结果可知:自卸车铰接点和液压举升缸鹅颈支撑处应力较大,并且出现了应力集中,但均在许可范围之内;采用厚度提升、直径增大及焊接工艺提升等方法,有效提升应力分布,最大值明显降低;实车测试和仿真分析,满载工况应力分布基本一致,最大值误差低于5.8%;优化后结果明显低于优化前;结果表明分析模型和优化方法的可靠性,为此类分析设计提供参考.

    铰接车车架满载工况有限元模型应变测试结构

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    离散型制造车间AGV小车自主避障路径选择研究

    付涛景兴淇李正雄任涛...
    238-243页
    查看更多>>摘要：离散型制造车间分工区域多,导致工件运输环境复杂,自动导向车(Automated Guided Vehicle,简称AGV小车)极易发生碰撞事故,提出离散型制造车间AGV小车自主避障路径选择方法.采用栅格地图法将离散型制造车间划分为若干栅格,构建路径长度、转角和、危险率、避障等待时间等目标函数,建立AGV小车多目标路径规划评价函数.利用熵权法确定各目标的权重系数,设置动态环境中AGV小车避障约束条件.通过粒子群优化算法和鸽群优化算法进行AGV小车运行路径联合寻优,得到最优路径集合.将评价值最低的路径作为AGV小车运行路径,实现AGV小车自主避障路径选择.实验结果表明,所提方法选择出来的AGV小车运行路径更为平滑、长度更短且规划用时更少.

    离散型制造车间AGV小车自主避障路径选择鸽群优化算法

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    碳化硅纳米介质电火花线切割加工研究

    陈成滕凯孙涛
    244-247页
    查看更多>>摘要：采用SiC纳米混粉工作液对Cr12MoV模具钢进行高速走丝线切割加工试验,重点分析了脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流和混粉浓度对切割加工的影响.试验表明,在脉冲宽度45µs,脉冲间隔6倍,峰值电流25A,混粉浓度0.3g/L的加工条件下,采用混粉工作液较采用常规工作液加工的切割速度提高21.16%,表面粗糙度降低15.05%.研究认为,纳米微粒的介入,极间绝缘性降低,放电间隙增大,改善了极间放电条件,提高了工件加工稳定性和切割速度;同时,纳米微粒促使极间火花放电通道增多、放电点分散,提高了工件表面加工质量.

    电火花线切割混粉正交试验SiC纳米介质

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    半地半轨双层立式停车装置框架多目标结构优化

    沈仙法郁锦涛张月陈晓颖...
    248-253页
    查看更多>>摘要：为实现半地半轨双层立式停车装置框架结构的轻量化,利用UG建立停车装置框架三维模型,并导入到ANSYS Workbench中进行静力学和模态分析,获得框架等效应力、总体变形、安全系数云图以及前6阶固有振型与频率,找到框架结构的冗余和薄弱部位,再分别以框架横梁和立柱截面的宽度、长度和厚度为优化变量,质量、应力、变形和安全系数为优化目标,以截面尺寸范围、许用应力和最小安全系数为约束条件,建立优化数学模型.然后在ANSYS Workbench响应面优化模块中进行试验设计,并采用多目标遗传算法对框架横梁和立柱的截面尺寸进行多目标优化,得到其截面尺寸的Pareto最优解集和候选设计点.在此基础上,提出框架整体优化设计方案并完成静力学验证.结果表明,优化后的框架整体总质量由优化前的988.731kg降低到664.645kg,降幅达32.78%,优化效果显著,并且其强度、变形和安全系数均满足安全要求.

    停车装置框架结构优化ANSYSWorkbench多目标遗传算法

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    基于计算流体力学冷却风机性能参数设计分析

    王凯王瑞红王彦婷
    254-257,263页
    查看更多>>摘要：冷却风机作为电动轮车辆轮边牵引电机冷却系统最重要的部件,其性能优劣对冷却系统的效果有直接的影响.针对强制冷却系统的结构特点,结合牵引电机的冷却需求,对影响风机冷却风量和压差的关键参数进行设计;在此基础上,基于CFD搭建风机的流场分析模型;采用差异化网格划分技术,对不同区域选取不同网格尺寸;对整机和叶片静压场进行分析,并对整机全压场和流道区域速度场进行分析,获取关键参数值,并与设计值进行对比.结果可知:风机内部的流场十分复杂,多处存在二次流和尾流-射流现象,但是流动趋势符合流体力学原理;模拟所得流量结果为3.86m³/s与设计流量4m³/s误差为3.63%,模拟功率结果为29.4kW与设计功率29.92kW的误差为1.77%,二者结果一致,表明设计和分析结果是合理的.参数设计计算和流场分析结果一致性,为同类型冷却风机设计提供参考.

    电动轮车辆轮边电机冷却风机计算流体力学流场模型

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