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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TruckSim矿用汽车转向工况侧倾运动特性分析

    王旭斌徐珂
    193-196页
    查看更多>>摘要：车辆发生转向时,由于离心力的作用而产生侧倾运动,空载高速转向时该部分作用将更为明显,进而影响车辆平稳运输.根据悬挂系统的特性差异,对所研究矿用汽车前后悬挂的侧倾中心和侧倾轴进行分析;基于以上分析,对转向时的侧倾运动进行分析,获取关键参数的变化模型;根据理论分析结果,基于Matlab/Simulink建立车辆转向工况表征侧倾运动的分析模型;根据悬挂特性和转向特性,分别建立分析模型,与车辆多体动力学模型联合,基于TruckSim建立整车转向特征分析模型;分析在固定转向盘稳态回转试验时,车辆的行驶轨迹;对空载高速转向工况下,车辆内外轮转角特征曲线,悬挂刚度、位移、侧倾刚度等参数变化进行分析;对比分析考虑转向侧倾与否的转角特征及偏差与理论分析之间的差异,以验证分析的可靠性.结果可知:车辆内外侧悬挂缸出现伸缩跳动,此时出现了附加转向效应叠加在车轮上;车轮需要较大的侧偏角,满足侧向力的需要;此时,整车的转向角关系不单单满足Ackerman定理,还增加了轮胎的侧偏角;未考虑转向侧倾时,转角偏差值随着转角的增加而不断增大,最大偏差达到了0.4223°,而考虑时,转角偏差的目标值为0.3618°.因此表明,所建立的分析模型具有较好的分析结果,能够更精确的反应车辆转向过程中,侧倾运动各部分参数的变化,为此类研究提供参考.

    矿用汽车油气悬挂刚度侧倾运动转向工况模型

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    材料和几何形状对变幅杆固有频率的影响研究

    张栋梁李秀红郭策李文辉...
    197-201页
    查看更多>>摘要：超声复合加工的加工能力与变幅杆的振动特性有关,为了提升材料利用率,利用模态分析法对四种常用几何形状,及铝合金、钛合金和45钢三种材料的变幅杆进行了模态分析.结果表明:在理想轴向振动模态下,四种几何形状中,指数形的固有频率最高,其中钛合金指数形变幅杆的仿真频率与设计频率最接近;铝合金圆锥形变幅杆的频率与泊松比、密度呈负相关,与弹性模量的呈正相关;四种几何形状中,阶梯形变幅杆固有频率范围最宽,圆锥形变幅杆最窄.对于需要频繁更换工具头的超声系统可选用固有频率的范围较大的45钢阶梯形变幅杆.以上结论为超声复合加工中变幅杆选材提供了参考.

    超声变幅杆模态分析固有频率材料几何形状

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    一种图像差分与特征匹配的货物检测系统研究

    张宝肖斌杨涛
    202-205,211页
    查看更多>>摘要：针对自动化立体仓库货物检测难度大、实时性差等缺陷,提出一种基于图像差分与特征匹配的货物检测系统.通过四旋翼无人机结合无线图像系统获取货物图像,并传输至上位机软件系统进行检测,通过将实时图像与模板图像差分结合自适应阈值滤波方法检测出货物缺失部分;通过改进的ORB算法结合网格运动统计方法完成图像的精准匹配,采用网格划分统计特征点的方法检测货物缺陷.实验和现场系统运行测试表明,所研究的货物检测系统,在货物缺失、缺陷检测时正确率分别达到95.0％和93.3％,具有较高的准确率.

    货物检测系统无人机图像差分ORB算法特征匹配网格运动统计

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    DPF结构参数多目标优化

    彭美春叶伟斌李君平黄文伟...
    206-211页
    查看更多>>摘要：以提高DPF捕集与再生性能为目的,进行柴油机颗粒捕集器(DPF)结构参数优化.以一款重型柴油货车为对象建立DPF性能仿真模型,基于车辆高速路行驶工况与发动机排气数据,仿真分析得出DPF载体长度、载体直径与捕集压降正相关,与到达峰值捕集效率时长负相关,孔目数、壁厚则相反;载体直径、孔目数、壁厚均与再生峰值温度负相关,载体长度、载体直径、孔目数、壁厚均与再生时长正相关.运用人工神经网络方法建立DPF结构参数与捕集再生性能参数间关系模型用于结构参数优化研究,采用多目标遗传算法寻找DPF最优结构参数.得到的优化后DPF载体长度缩短15％、孔目数减少33.3％、DPF捕集压降降低5.6％、达到峰值捕集效率时长缩短11.7％、再生时长缩短3.1％,再生峰值温度降低1.4％,DPF结构变小、捕集与再生性能优化明显.

    柴油车颗粒捕集器(DPF)结构参数优化人工神经网络多目标遗传算法

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    基于图和规则的机匣加工特征识别方法研究

    郭亮杨滔李湉周明...
    212-218页
    查看更多>>摘要：由于机匣加工特征多、类型复杂,目前主要采用手动式、交互式等加工特征识别方法来实现机匣工艺设计过程中的特征提取,但是这些方法操作繁琐,智能化程度不高,导致工艺设计周期长.为了提升机匣加工特征识别效率,实现特征识别自动化,提出了一种基于图和规则加工特征自动识别方法.首先,根据机匣几何结构复杂程度,对机匣加工特征进行了归类.然后采用边界表示法表征机匣三维模型,定义了面属性、边属性、角度属性及面与面之间的拓扑关系码,提出了基于加权属性邻接矩阵的机匣三维模型的数据结构,通过对加权属性邻接矩阵的遍历和行列运算,建立了机匣加工特征的识别和抑制规则,构建了特征识别和抑制算法,并与预定义规则库进行匹配.最后在MATLAB平台上搭建了特征识别的仿真环境,选择了三个典型机匣案例,测试了机匣加工特征识别效果.结果表明,该特征识别方法具备较高的识别精度和效率,识别62阶矩阵仅用时0.171s.

    机匣特征识别图和规则加权属性邻接矩阵

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    电气化铁路谐波抑制的无源滤波器设计

    刘晓悦王泰达
    219-223页
    查看更多>>摘要：电气化铁路运行过程中,系统不仅存在低次谐波,还存在大量的高次谐波,这是由于电气化铁路主要运营着的交直交型机车,在行驶过程中和供电系统电气匹配不当,会使机车产生谐波并注入电网.为了能够有效抑制高速铁路的谐波谐振,基于电气化铁路的谐波特性,利用单调谐滤波器以及高通滤波器设计出了一种新型组合而成的无源滤波器的抑制高频谐波谐振策略,并证明了此设计的有效性.

    电气化铁路谐波抑制谐波设计无源滤波器

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    一种盖板式分体管廊模具结构仿真分析与优化

    黄宇李屹吴兵贾登忠...
    224-228,233页
    查看更多>>摘要：针对一种盖板式分体管廊仓体高,导致其模具结构存在刚强度可能不足、质量过大的问题,对其主体结构静态和动态性能进行了研究.提出以管廊仓体模具结构静态载荷下刚度最大和动态低阶固有频率最大为目标,采用折衷规划法和平均频率法对管廊仓体模具侧模板、内模板结构进行拓扑优化,得到结构单元密度图,找出管廊模具结构的薄弱位置,进而对侧模板、内模板结构进行重新布局,通过建立尺寸参数优化的数学模型,对关键尺寸加强肋和模板厚度参数进行优化.研究结果显示:优化后的管廊仓体模具结构不仅提高了力学性能和抑制振动能力,而且管廊模具进一步轻量化,达到较为理想的优化目标.

    管廊模具固有频率加强肋拓扑优化参数优化轻量化

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    EEMD熵特征和t-SNE相结合的滚动轴承故障诊断

    高淑芝王拳张义民
    229-233页
    查看更多>>摘要：针对滚动轴承振动信号的非平稳非线性特性,提出了一种采用集合经验模态分解(EEMD)熵特征提取、t-分布邻域嵌入(t-SNE)和粒子群优化-概率神经网络(PSO-PNN)的滚动轴承故障诊断方法.首先,对振动信号应用EEMD算法实现分解,生成多个固有模态函数(IMFs),对生成的含有主要故障信息的模态分量进行选择,以进一步实现熵特征提取,然后对高维特征数据应用t-SNE算法进行降维,最后利用PSO-PNN分类器进行故障识别.通过案例1和案例2的分析结果表明:该方法对滚动轴承故障识别率均达到100％,具有较高的故障识别率,能对滚动轴承的故障类型有效的识别.

    EEMD熵特征t-SNE滚动轴承故障诊断

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    汽车动力电池单体间冷板特性研究

    张航赵津张永德王超...
    234-238,243页
    查看更多>>摘要：以可充电三元体系动力电池为研究对象,对电池单体的散热性能进行数值模拟研究.通过研究传统的电池冷板冷却方式,设计提出电池单体间两种流道设计方案,通过对比A型和B型两种流道机构冷板,分析选定B型流道结构,并对冷板流道入口位置、冷却液流速和流道宽度进行了研究,发现50％乙二醇在入口流量为4g/s时从正极测流入电池温度更加均匀,散热效果好且能耗低,并发现在流道宽度对冷板散热效果影响甚微,综合考虑电池冷却系统质量和体积最终选择流道宽度为5mm.最后对冷板流道进行了优化,压降降低11.4％.仿真结果将为基于小通道冷板的电池热管理系统的设计提供参考.

    锂电池冷板流道入口流量流道宽度压降

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    截割滚筒位置负载敏感PID控制特性研究

    余阿东
    239-243页
    查看更多>>摘要：提出了采用负载敏感技术的采煤机截割滚筒位置PID闭环控制方法,给出了截割滚筒调高原理,基于AMESIM软件分别搭建了定量控制和变量控制的截割滚筒PID闭环调高系统仿真模型,比较研究了两泵PID滚筒调高动态特性,得到了滚筒位移速度、调高液压缸压力、换向阀压差动态曲线,归纳总结了两泵输出效率及能量,研究结果表明:定量泵调高比变量泵响应较快,滚筒位移超差小,但定量泵调高速度控制上更易受随机负载干扰,定量泵控系统调高液压缸冲击压力大;变量泵控采煤机滚筒调高阶段,换向阀前后压差为2MPa;定量泵调高功率为38kW,约为变量泵调高功率19倍,定量泵调高消耗能量342kJ,约为变量泵调高消耗能量12.2倍,变量泵滚筒调高更节能.

    采煤机负载敏感PID滚筒调高功率

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