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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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    预喷参数对轻型车用高压共轨柴油机振动影响

    罗福强周靖周立迎周志峰...
    109-112页
    查看更多>>摘要：以某一轻型车用四缸高压共轨柴油机为研究对象,研究了预喷参数对柴油机整机振动的影响.在不改变柴油机零部件的前提下,改变预喷油量和主、预喷时间间隔,对比分析各参数下柴油机整机的振动情况.试验结果表明:随着预喷油量的增加,整机振动变大.怠速工况下预喷对整机振动影响更为明显.预喷油量的确定必须要由主、预喷时刻以及循环喷油量共同决定才能实现减振;存在最佳主、预喷时间间隔使整机振动最小,并且这一时间间隔与喷油量及主喷时刻相关.

    预喷参数高压共轨柴油机振动燃烧压力升高率

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    后驱式纯电动汽车制动能量回收策略研究

    马晓楠吉春宇许恩永郑伟光...
    113-116页
    查看更多>>摘要：针对后驱式纯电动汽车制动能量回收策略不能兼顾最佳制动性能与最佳制动能量回收效率的问题,结合模糊控制理论寻求制动性能与能量回收效率的平衡点,并提出了基于模糊控制的能量回收策略.设计了以电池SOC、车速和制动强度为输入变量,以后轴制动力修正系数为输出变量的模糊控制器,然后根据制动强度、理想制动力曲线和电机所能提供的最大制动力确定前后轴机械制动力与电机再生制动力的分配.在Simulink软件中搭建策略模型,在AVLCruise平台中搭建整车仿真模型,通过Simulink与AVLCruise的联合仿真对控制策略进行验证.仿真结果表明:所研究的策略能够保证平顺性的同时提升了能量回收效率.

    后驱式纯电动汽车制动能量回收模糊控制

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    采用动态冲击汽车零件材料承载特性分析

    吴文明千志科田晓光田广强...
    117-120,125页
    查看更多>>摘要：根据C-NACP车辆正面偏置碰撞要求,获取车身前端结构碰撞过程中材料的应变速率,发现不同位置存在一定的差异;基于材料动态力学性能测试设备,获取车身结构件材料DP800在不同应变速率下的力学曲线,获取关键参数随应变速率的变化情况,获取变化规律;基于Johnson-Cook应变速率相关的本构模型,对材料的本构模型进行拟合;采用落锤冲击试验,对车身常用的帽型梁结构进行冲击测试;基于HyperWorks建立落锤冲击模型,将材料本构模型作为参数输入模型,对比是否应用应变速率相关本构模型,试验测试与仿真分析之间的差异,以验证分析的可靠性.结果可知:车辆碰撞过程中材料的应变速率差异较大,对性能影响较大;DP800呈现与应变速率的正相关,强度随应变速率增加而增大;延伸率、强塑积则呈现先下降后缓慢上升的趋势;落锤冲击表明,材料具有明显的动力力学特性;采用应变速率相关的本构模型作为参数输入,冲击过程最大载荷、平均载荷及压溃量仿真结果与试验结果误差控制在5％以内,且变化趋势基本一致;为考虑应变速率影响,误差较大,关键误差最大超过了 30％;分析结果表明,汽车车身材料表现出明显的应变速率相关特性,在碰撞仿真分析时,不能忽略此部分因素的影响;分析内容和结果为此类研究提供参考.

    车身碰撞应变速率本构模型落锤冲击

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    管道补偿用半波壳设计及试验验证

    王伟静石念峰李张治闫书丽...
    121-125页
    查看更多>>摘要：为了解决不同直径管道在直接连接条件下的热位移补偿问题,提出采用波峰带直边的波纹管半波壳作为补偿元件方法来解决.以某工程项目为研究案例,参照BSEN 14917和GB/T 12777中的设计方法和步骤,进行半波壳的设计.采用有限元分析对波纹管成形过程进行模拟,开展试验件制造及相关试验,验证模具可行性.结果表明,该设计方法和制造工艺能够较好的满足工程要求,且各项性能符合标准规定,同时验证了仿真计算结果的准确性,可以指导后续的工程应用.

    位移补偿半波壳有限元分析FEA

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    数控机床液驱主轴转速模糊自适应PID精确控制

    周伟李涛吴何畏李明...
    126-129页
    查看更多>>摘要：构建数控机床液驱主轴转速控制模型,重点研究了数控机床组速度控制原理及其优化改善措施.运用模糊推理算法以及PID相结合的方式设计了模糊自适应模型,确定了 PID参数的合适范围.采用Matlab与Guide软件测试了以模糊自适应PID控制器进行速度调控的过程.研究结果表明:阶跃响应控制下,采用模糊自适应PID方法形成了与标定曲线更相近的实际曲线,并且超调次数也明显降低;正弦响应控制下,采用模糊自适应PID方法可以有效缩短调整时间,实际曲线相对标定曲线形成了 3.72％的最大偏离度,达到了很高的控制精度.表明这里构建的模糊自适应PID方法具备更强的速度阶跃适应能力,可以针对速度阶跃状态快速完成速度的精确调控功能.

    液驱主轴速度控制模糊自适应PID仿真分析

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    车用微型永磁直流电机的齿槽转矩优化

    冯桑邱宏波黄越诚
    130-133页
    查看更多>>摘要：过大的齿槽转矩会造成电机转矩波动、产生噪音和振动,是永磁电机高精度高性能优化设计的关键因素.研究中以某4槽10极汽车座椅永磁有刷直流电机为例,通过建立电机相应的电磁场模型以及理论分析,探究了电磁力、永磁体的极弧系数和偏心距参数对电机振动的影响,提出了减小齿槽转矩的电机结构综合优化方案.通过Ansoft Maxwell电磁仿真与实验测试,验证了所设计方案的有效性;与原设计相比,优化结构后的电机,齿槽转矩降低了 85.95％,振动减小了80％,噪音减小了 11％.

    永磁有刷直流电机齿槽转矩极弧系数偏心距AnsoftMaxwell

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    SiCp/Al复合材料微孔钻削的仿真分析和试验研究

    白小云孙素杰魏秋艳董志国...
    134-137页
    查看更多>>摘要：运用ABAQUS/Explicit对颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)进行0.5mm微孔钻削有限元仿真,通过研究网格尺寸和质量放大系数对钻削力结果的影响,优化微孔钻削仿真的参数,模拟主轴转速和进给速度对钻削力的变化规律、钻屑的形成及其形貌的作用规律.基于仿真结果设置主轴转速和进给速度,进行SiCp/Al复合材料微孔钻削试验.结果表明:选取合适的单元尺寸和质量放大系数可明显提高仿真精度;低主轴转速、大切削厚度会产生较大的碎片状钻屑,使排屑困难;仿真时采用材料均质化模型会带来一定的误差.

    SiCp/Al复合材料微孔钻削ABAQUS有限元仿真钻削力钻屑

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    UWB地铁轨道巡检车定位系统设计

    许勇邵浩东
    138-140,145页
    查看更多>>摘要：针对地铁轨道环境中,传统定位方法无法满足轨道巡检车实时定位需求的问题,设计了一种基于UWB(Ultra Wide Band)的测距与定位系统.该系统在地铁隧道中布置固定UWB基站,轨道巡检车上布置UWB标签,标签通过双边双向测距法测得与最近两基站之间的距离,对得到的距离解算得出轨道巡检车与最近基站的水平距离,进而实现轨道巡检车相对于基站的定位.最后,进行模拟环境实验,结果表明该系统定位精度可达到20cm,定位速率可达50Hz,能满足中低速轨道巡检车实时定位需求.

    UWB定位方案模型误差分析模拟实验

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    磁性电解铣磨主参数灰色关联度优化及验证

    徐作栋陈光军董月清凌玉华...
    141-145页
    查看更多>>摘要：通过正交测试方法探讨了影响Cr12MoV高强度结构钢进行磁性电解铣磨处理期间不同工艺参数下引起的粗糙度以及材料去除量差异性.综合运用主成分分析以及灰色关联的算法构建得到粗糙度与材料去除量之间对应的灰色关联度,从而按照单一目标优化的方式完成多目标的优化.随着灰色关联度的不断提高,得到最优工艺参数组合结果:磨粒目数为250目、磁极转速为550r/min、两相质量比为3∶1.灰色关联度预测结果跟实验值相近,两者呈现相近的变化趋势.拟合度为97.62％,能够满足可靠性要求.经过优化处理的粗糙度相对优化前减小了 13.04％,材料去除量上升11.34％.采用这里多目标优化能够保证结果的准确性.该研究对提高磁性电解铣磨加工精度具有很好的实际指导价值,易于推广应用.

    铣磨加工灰色关联度磁性主参数优化设计验证

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    一种机器人第七轴系统的优化设计方案

    陈凯旋李睿叶松涛严思杰...
    146-151页
    查看更多>>摘要：针对机器人竖直加工范围较小以及机器人第七轴的弯扭复合变形问题,将响应面法与结构拓扑相结合,提出一种抬高式重载机器人第七轴全局优化设计方案.该方案根据轨道交通车体表面打磨产线的设计需求进行第七轴结构设计,由机器人加工极限位姿建立七轴系统几何模型,并根据单元理论选定单元,建立基于虚位移的线性有限元方程,进行静力分析求解.根据分析结果,将第七轴系统划分为基座与加高座结构件两个模块,分别将其关键尺寸参数化,并通过Box-Behnken方法设计试验采样,建立基于多元二次线性回归方程的二阶响应面模型,结合输出的灵敏度分析结果建立强响应因素3D响应云图,采用遗传算法分别对各模块响应面求最优Pareto解,根据易加工原则,确定关键尺寸,完成尺寸优化.最后对加高座结构件模型进行拓扑优化分析,去除设计域冗余材料,结合实际加工情况,对拓扑结果进行模型重构,得到最优设计方案.

    机器人第七轴有限元分析响应面法拓扑优化

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