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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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    面向制造与装配的分纸器结构优化设计

    刘平平左芳君张慧洁文广...
    59-63,68页
    查看更多>>摘要：为得到符合生产、装配等工艺需求和其他基本设计目标的结构,取得更好的分纸效果,以激光打印机定影分纸器为研究对象开展结构优化设计.首先,根据功能需求和装配位置设计定影分纸器结构,并详细分析其工作原理和结构特征;其次,在整机内部温度场分析的基础上得到分纸器的温度分布数据,并基于此数据对分纸器进行热力耦合计算得到定影分纸器的应力分布和变形情况;最后,以结构的热力耦合响应为约束条件,考虑生产、装配工艺需求和制造成本,采用协同优化策略对分纸器的结构进行优化设计,得到最优尺寸和结构方案.面向生产实际,开展了一个完整的结构设计与优化过程.其中,热力耦合分析结果可作为产品结构设计与优化的基础数据,还可用于预测零件在使用后的变形量,从而合理确定零件的图纸尺寸.

    定影分纸器温度场热力耦合制造装配结构优化

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    圆柱形相变单元的蓄热装置蓄热特性分析

    方桂花连小刚张振华谭心...
    64-68页
    查看更多>>摘要：设计了基于圆柱形相变蓄热单元的相变蓄热装置,通过循环实验对蓄热装置的运行特性进行分析,研究了装置的蓄热影响因素.研究结果表明;在等质量相变材料(Phase Change Material,PCM)时,相变单元数量对装置蓄热速率的影响较大;蓄热单元布置间距对装置蓄热速率的影响较小;当增大换热流体(Heat Transfer Fluid,HTF)的流量时,装置总蓄热时间分别缩短了 14.5％和29％;提高换热流体入口温度时,不仅增加了蓄热装置的总蓄热量,并且总体蓄热时间分别缩短了 10.6％和16.5％.

    蓄热相变蓄热单元蓄热装置强化换热相变材料

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    损伤钻杆断裂的有限元仿真分析

    张坤周井玲许波兵
    69-72,76页
    查看更多>>摘要：钻杆在作业过程中,需要通过卡瓦夹持,才能顺利作业,但卡瓦在钻杆表面会留下作业损伤.为了防止损伤导致的钻杆断裂,影响结构安全性,以某深井作业钻杆实际工况为例,创建含横向半椭圆形表面裂纹的钻杆有限元模型,数值研究拉扭复合载荷下,3种类型的形状因子沿裂纹前缘的变化规律;通过多项式拟合得到形状因子表达式中对应的系数,进而推导出等效应力强度因子的表达式.仿真计算结果表明,在(0.6～0.8)之间存在一临界形状比,裂纹最深点和边界相邻点处的等效应力强度因子值在此处相等.拟合得到的等效应力强度因子表达式,为进一步研究损伤钻杆表面裂纹扩展和寿命预测提供参考.

    钻杆表面裂纹临界形状比等效应力强度因子断裂

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    基于响应面法的钻杆吊卡结构优化设计

    尹茂周井玲许波兵
    73-76页
    查看更多>>摘要：吊卡作为钻井提升系统的重要结构,强度与可靠性要求极高.为提高吊卡的强度与安全可靠性,对吊卡吊臂部位进行结构优化.利用有限元软件ANSYS workbench对吊卡的静态特性进行了研究分析;在此分析基础上,对吊臂结构优化设计参数进行了灵敏度分析与实验设计;并基于响应面法建立了优化的数学模型,再通过遗传算法得到最优设计方案.结果表明:当吊臂截面厚度b为94mm,吊臂截面半径R为87mm,吊臂截面偏离角度β为37°时,吊臂的最大应力值降低12.5％,并通过试验进行了验证.提高了吊卡的强度与安全储备,为吊卡结构改进设计提供了理论指导.

    钻杆吊卡有限元响应面优化设计

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    混合动力多旋翼的改进型模糊PID控制方法设计

    苏亚楠佟刚王锋
    77-82,89页
    查看更多>>摘要：以并联式油电混合动力多旋翼无人机的控制系统为研究对象,建立了多旋翼无人机六自由度刚体动力学模型,提出了一种基于量化因子自适应模糊PID控制的改进型模糊PID控制方法.以高度通道及三个姿态角通道为例,利用Mat-lab/Simulink仿真平台,设计了传统PID控制、模糊PID控制、量化因子自适应模糊PID控制三种控制器并对比分析这三种控制器的控制效果,仿真实验表明量化因子自适应模糊PID控制器的快速性、稳定性、可靠性等性能指标明显优于其他两种控制器,经过飞行试验分析,证明了控制器模型的有效性.

    多旋翼无人机油电混合动力模糊PID控制量化因子

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    计及行驶工况的多目标纯电动汽车路径规划

    张辉徐玮王朝辉
    83-89页
    查看更多>>摘要：对纯电动汽车充电路径规划问题进行研究,提出了一种计及行驶工况的多目标纯电动汽车路径规划方法.充分考虑了驾驶特性、环境因素以及交通路况对电动汽车能耗的影响,建立了行驶工况数据库.设计了行驶工况特征参数提取策略,在最大限度降低数据维度的同时,筛选出最能反映行驶工况的特征参数子集.采用改进核FCM算法对行驶工况进行聚类分析,通过引入加权核函数和自适应聚类机制,实现行驶工况最佳聚类划分的同时,得到了反映不同行驶工况的平均参数水平.在此基础上,构建基于行驶距离、时间和能耗的多目标充电路径规划模型,并采用改进的离散多目标海豚群算法进行求解,通过重新定义海豚个体编码和群体进化方式,得到合理路径规划方案.仿真结果表明:所提规划方法得到的规划路径,行驶时间减少了约(3.8-12.4)％,充电成本降低了约(5.6-11.8)％.

    电动汽车路径规划模糊聚类特征参数海豚群算法行驶时间充电成本

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    空冷发电机端部结构件涡流损耗分析研究

    傅晓锦朱宏艳何嘉希刘明慧...
    90-93,98页
    查看更多>>摘要：端部电磁场的计算是发电机端部涡流分布、温度分布、电磁计算的重要基础,通常采用的时步有限元分析计算一个工频周期的端部磁场需要耗费很长时间,因此提出一个新的计算方法,为端部电磁计算提供新思路.文中以250MW空冷发电机为研究对象,首先建立了发电机端部结构的三维有限元模型;然后,针对端部电磁仿真瞬态仿真耗时长的问题,提出了用稳态的时谐仿真代替瞬态仿真,并结合场内型式试验结果对各机型进行横向对比,验证了计算方法的可行性和准确性;最后,结合不同压圈材料下的涡流损耗计算结果进行分析,为工程设计提供一定参考.

    空冷发电机端部绕组涡流损耗时谐仿真

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    太阳能与热泵复合供暖系统流量优化研究

    谭心刁力孙国鑫虞启辉...
    94-98页
    查看更多>>摘要：为进一步提高能源利用率,降低综合运行成本,对太阳能-空气源热泵复合供暖系统的流量进行了优化研究.首先利用TRNSYS仿真软件建立了系统模型,然后以采暖季总运行成本最小为优化目标,以三个循环回路的流量为优化变量,以热舒适性评价指标为惩罚函数,采用模式搜索算法进行了优化计算,给出了流量的最优值,并与用传统方法给出的设计值进行比较.结果表明,优化后系统总运行成本更低(可降低21.5％).研究结果可为太阳能与热泵复合供暖系统优化提供参考.

    复合供暖系统模式搜索法TRNSYS流量优化运行成本

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    考虑工人能力和工时随机波动的装配线平衡研究

    谢乃明邵雨婷吴倩云
    99-103,108页
    查看更多>>摘要：工人的能力差异和操作工时的随机波动是装配线平衡过程进行工位设计和人员分配的难题.针对工人能力有差异且工时具有波动特征的装配线平衡问题展开研究,依据工人的能力和成本差异将工人划分为不同的等级,并结合操作工时的随机波动特征,以最小化给定完工概率下的产线节拍和人工成本为目标构建装配线平衡模型,并运用非快速支配排序遗传算法(NSGA-2)设计模型求解算法,通过设计动态遗传参数、改进精英保留策略提升算法性能,最后结合某打印机装配线实际案例以及不同规模算例,验证了所构建模型和算法的有效性.

    装配线平衡人工成本能力差异随机作业时间NSGA-2

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    车轮硬度对重载铁路货车车轮磨耗的影响

    杜彬张浩汪群生彭莘宇...
    104-108页
    查看更多>>摘要：为研究车轮硬度变化对铁道重载车轮磨耗的影响,分析降低车轮磨耗的低成本方式,建立了装配转K6转向架的C80货车的车辆-轨道耦合系统动力学模型,并基于CONTACT程序与Archard磨耗模型建立了车轮踏面磨耗的仿真模型.通过建立的仿真模型来预测重载铁路货车车轮硬度对车轮踏面磨耗深度和车轮踏面外形的影响,结果表明适当增加车轮硬度会有效减小车轮磨耗深度,因此适当提高车轮磨耗区域内的车轮硬度可以有效降低车轮踏面磨耗,提高车轮的使用寿命.

    重载铁路货车车轮硬度车轮磨耗

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