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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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    一种矩阵秩运算的自由曲面轮廓度评定方法

    黄美发丁国臻唐哲敏江艳燕...
    184-188页
    查看更多>>摘要：为了能够提高自由曲面轮廓度评定的精度与效率,提出一种将空间齐次坐标变换矩阵与刚体运动学相结合,从而保证测点集始终在理想零件模型的边界作用下向最小区域变动,并通过方程组解的特性来模拟实际量具测量过程的评定方法.采用系数矩阵与增广矩阵的秩分析每个测点的运动情况来确定每一阶段测点集的变动方向,依据各阶段测点集的自由度来判断评定过程是否满足终止条件,最后通过使用螺旋桨叶片自由曲面为工程实例来验证该方法的有效性.

    自由曲面轮廓度齐次坐标变换刚体运动学矩阵秩运算

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    基于数值模型的F-T煤制油柴油机排放优化研究

    宇文浩男王铁石晋宏张正午...
    189-192,198页
    查看更多>>摘要：为了实现F-T煤制油在柴油机上低排放燃烧的目的,选取柴油机典型工况,采用Box-Benhnken方法进行试验设计,通过支持向量机和响应面方法建立喷油参数与排放指标之间的数值模型,在对比分析模型性能的基础上,对柴油机排放指标进行多目标优化研究.分析表明:响应面模型选择二次回归方程进行拟合分析,支持向量机模型(SVM)选用RBF核函数时,两种模型的预测精度最高.试验工况下,响应面模型对SOOT和NOx预测的最低精度分别是77.4％和97.1％,SVM模型对SOOT和NOx预测的最低精度分别是40.1％和90.8％,在试验样本较少状况下响应面模型预测精度高于SVM模型,可以准确表达喷油参数与排放指标之间的关系.在测试工况下,采用响应面模型对柴油机排放指标进行优化分析,SOOT和NOx分别降低55.72％和7.43％.

    F-T煤制油电控柴油机数值建模排放特性多目标优化

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    半球阵列式涡流发生器湍流尾迹流动特性研究

    蒋时泽张锁龙柳林费洋...
    193-198页
    查看更多>>摘要：利用DDES延迟分离涡模拟研究了半球状的涡流发生器尾迹区域的流动特性,包括了速度场以及涡量场,研究发现尾迹区域的速度场,涡量场呈现出不同的发展趋势,速度场在初始角度尾流开始分离,随着角度的增加,由流动分离再趋向于整体,尾迹区域的宽度与长度的变化经历了加速下降区,相对缓慢加速区,以及平缓过渡区三区域,涡量场整体趋向于分离状态,随着角度增加脱落的漩涡越来越大,涡量保持区的长度变长.涡量场与速度场在总体上呈现出不同的流体动力特征.

    湍流尾迹旋涡脱落湍流耗散涡流发生器

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    PLC技术下新能源汽车电机驱动系统故障检测

    王良成汪源张永辉
    199-202,207页
    查看更多>>摘要：由于已有方法不能完成非线性驱动信息的转换,导致电机驱动系统故障检出率偏低,提出在PLC技术下进行新能源汽车电机驱动系统故障检测的方法.利用小波包分析获取驱动电机频带分量,通过分析各个频带分量的变化提取出故障特征参数.根据故障特征,在PLC技术下,融合核方法和主成分分析方法,将电机驱动故障特征参数非线性信息转换为线性化信息.最后,采用模糊核聚类方法对线性化信息进行聚类处理,完成新能源汽车电机驱动系统故障检测.实验结果表明,所提方法具有较低的漏检率与误检率,同时能够提升故障检出率,实际应用性能较强.

    PLC技术新能源汽车电机驱动系统故障检测

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    基于VMD和ELM_AdaBoost滚动轴承剩余寿命预测

    胡启国罗棚
    203-207页
    查看更多>>摘要：为了精准预测滚动轴承的剩余使用寿命,提出一种基于VMD和ELM_AdaBoost的滚动轴承剩余寿命预测方法.该方法首先利用变分模态分解对滚动轴承全寿命振动信号进行分解,得到多个模态分量,并提取各模态分量的奇异值作为滚动轴承故障特征信息.然后利用主成分分析(PCA)进行特征信息融合,建立滚动轴承性能退化评价指标.最后将经PCA融合后奇异值代入到ELM_AdaBoost预测模型中,训练ELM_AdaBoost预测模型,对滚动轴承进行退化趋势和剩余寿命预测.仿真实验结果表明,该方法具有更高的预测精度,其预测效果优于ELM预测模型及基于EMD和ELM_AdaBoost预测模型,能够更好对滚动轴承的剩余寿命进行预测.

    轴承变分模态分解ELM_AdaBoost剩余寿命预测

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    四旋翼飞行器姿态角的自切换串级PID控制方法

    丁娃吴功平何文山李谋远...
    208-213页
    查看更多>>摘要：四旋翼飞行器的姿态控制是无人机稳定飞行的关键技术之一.针对复杂多变作业条件下飞行器参数会经常发生变化的问题,在典型控制方法的基础上提出一种自适应的智能控制方法.首先,根据牛顿欧拉定律推导出无人机在地理坐标系下的动力学模型,并对其中参数进行测量计算;然后基于三角形隶属度函数建立模糊控制器,作为外环自主切换的两种控制方式之一,并设置平滑切换过程;最后结合外环对姿态角的控制方法以及内环对角速度快速调整的PD控制方法,实现了无人机串级PID控制方法.仿真和实验结果表明,该系统能够有效控制四旋翼飞行器的飞行姿态.相比较其它算法,其具有更好的鲁棒性和姿态调节的快速性.提升了无人机在飞行过程中抵抗环境扰动和系统动态响应的能力,为四旋翼飞行器控制研究提供了重要的理论与实践基础.

    四旋翼自主切换串级控制模糊规则平滑过渡

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    信通机房机器人高相似度空间定位导航技术

    殷齐林李建祥黄振李希智...
    214-217,222页
    查看更多>>摘要：为解决电力系统中的信通机房巡检问题,采用激光雷达传感器来对周围环境进行感知,基于Hector_SLAM算法、快速扩展随机树算法以及滑模轨迹控制算法设计了机器人的自动导航功能.首先,基于Hector_SLAM算法实现实施建图与定位,随后利用快速扩展随机树算法进行路径规划,给出理想轨迹,最后利用滑模轨迹控制算法跟踪理想轨迹以实现自动导航功能.MATLAB仿真结果证明所选的路径规划算法与轨迹跟踪算法可以实现在未知地图中起止点之间自动导航的功能,且精度满足要求.

    信通机房巡检机器人SLAM路径规划轨迹控制

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    叶片抛磨表面粗糙度优化预测模型及实验研究

    张晶晶刘佳杨胜强李静铮...
    218-222页
    查看更多>>摘要：抛磨作为提高叶片表面质量的最后一道工序,能够显著提高叶片表面完整性,表面粗糙度是衡量叶片抛磨后表面完整性最重要的技术指标.采用六自由度机器人+百叶轮弹性磨具对叶片进行抛磨加工,首先采用单因素实验法分析了影响叶片表面粗糙度的主要工艺参数,接着采用正交试验得出了叶片抛磨加工的优化工艺参数区间,最后采用非线性回归模型对表面粗糙度进行了预测.实验验证结果表明,影响叶片表面粗糙度的主要工艺参数依次为百叶轮目数、接触压缩量、抛磨循环次数和机器人进给速度,采用川崎RS20N机器人抛磨某型号精铸汽轮机叶片,优选区间为百叶轮目数(200～600)#之间,接触压缩量为(0.2～1.2)mm,抛磨循环次数为(2～4)次,进给速度为(0.1～0.4)mm/s,在优选工艺区间进行加工,表面粗糙度均低于0.4μm,预测模型和实际抛磨结果误差率低于10％,表明该预测模型能够为实现叶片抛磨工艺参数在线控制和调整提供理论依据.

    叶片抛磨表面粗糙度工艺参数正交实验回归模型预测

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    一种改进人工势场法的机械臂路径规划方法

    赵光明马明月曾祥凯
    223-228,236页
    查看更多>>摘要：针对人工势场法算法存在复杂障碍物环境中易陷入局部最小值无法运动的问题,本文提出了一种适用于静态环境中机械臂路径规划改进的人工势场法,通过在引力场中添加引力安全阈值,在斥力场中添加路径搜索当前点与目标点的欧式距离,引入自适应大步长的模拟退火算法对局部最小值进行逃逸.首先,修改势场函数模型;然后,当搜索路径陷入局部最小值时,采用自适应大步长的模拟退火算法往障碍物最少的空间逃逸;最后,在规划出来的路径上提出一种冗余节点删除策略与拐点消除算法,对规划出来的路径进行平滑处理.仿真和实验验证了本文提出的六自由度机械臂避障路径规划策略有效性.

    机械臂人工势场法模拟退火算法自适应环境

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    双推杆肢腿机构运动特性数值模拟与试验研究

    赵富强吴红庆杜鹏阳牛志刚...
    229-236页
    查看更多>>摘要：建立了南极科考机器人双推杆肢腿机构运动学方程,分析了一级推杆独立驱动、二级推杆独立驱动、双推杆同步驱动三种典型运动工况时,上肢腿和下肢腿相对于X轴方向角度变化规律,下肢腿末端运动轨迹、速度和加速度运动特性曲线,对比数值模拟和试验结果表明:上肢腿和下肢腿相对于X轴方向角度呈先减小后增大的变化规律,其相关系数在0.95以上,平均相对误差在16.69％以内;下肢腿末端运动轨迹是连续二次函数曲线,其在X轴方向最大平均相对误差远小于Y轴方向;下肢腿末端速度的相关系数在0.90以上,平均相对误差在19.35％以内,且下肢腿在一级推杆驱动时末端速度为匀速运动,在二级推杆驱动时为变速运动,下肢腿末端加速度在推杆开始伸长和结束收缩时出现峰值,在其他时间段内趋于0值.

    双推杆肢腿机构运动特性数值模拟试验结果相关系数平均相对误差

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