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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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    基于改进BP神经网络的货车车载称重方法

    彭鹏峰许新权赵晓敏
    97-101,107页
    查看更多>>摘要：为了实现准确测量货车载重量以更加有效地控制货车的超载,提出了一种基于改进BP神经网络的货车车载称重方法.首先设计了测试方案,采集了不同载荷状况下的货车上各组钢板弹簧变形量和整车载重量数据,并对数据进行预处理,构建了样本数据集.其次,搭建了基于BP神经网络的货车载重量检测模型,在模型构建过程中探讨了隐含层神经元个数的确定方法,并对传统BP算法进行改进,在权值调整时加入了动量因子和自适应调节学习率以优化模型性能.最后,对模型的识别结果进行分析,并与传统BP算法进行对比.研究结果表明,与传统BP算法相比,基于改进BP算法的货车载重量检测模型的识别精度更高,相对误差在5％以内;该方法实现了通过测量钢板弹簧变形量就可以精确检测货车载重量.

    BP神经网络货车载重量钢板弹簧车载称重

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    改进VMD和包络谱结合方法在管道泄漏中的应用

    李志星王春鹏鲍慧茹
    102-107页
    查看更多>>摘要：为对管道大泄露高频信号进行降噪,提取信号的故障频率,实现对管道泄漏的源定位.引入了 VMD方法对收集到的信号进行不同频率之间的分离,突出信号的局部细节.为消除VMD分解中k值与惩罚因子这两个人为因素对分解效果的影响,采用模态分量与原信号的相关系数法,得出最优分解层数k值.使用优化的k值来对信号进行VMD分解之后,用最大峭度值来选择最优的惩罚因子.将通过最优参数得到的VMD分解模态分量再次与原信号进行相关系数比较,选出包含故障信息最多的模态分量进行Hilbert包络分析,得到信号的故障信息,对故障进行诊断及定位.研究发现,该方法能有效分离故障信号成分,从而实现对故障频率的提取.

    管道泄漏声发射变分模态分解Hilbert包络谱

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    CEEMDAN-FuzzyEn-PPCA 与 IWO A-SVM优化的轴承故障诊断

    韩正功周知进李玢
    108-113页
    查看更多>>摘要：针对滚动轴承故障问题,提出一种基于CEEMDAN-FuzzyEn-PPCA的特征提取方法和一种IWOA-SVM优化模型用于轴承故障诊断.首先,使用自适应白噪声的完整集成经验模态分解方法(CEEMDAN)对振动信息进行消噪与分解,得到若干个平稳的IMF模态分量;其次,提取模糊熵(FuzzyEn)值,进行概率主成分分析(PPCA)特征处理,作为支持向量机(SVM)的输入;最后,在用样本训练SVM时,采用改进鲸鱼优化算法(IWOA)对惩罚参数C和径向基核函数参数σ进行寻优,实现对滚动轴承故障类型的辨识.研究结果表明:与GA-SVM、PSO-SVM、WOA-SVM相比,基于CEEMDAN-FuzzyEn-PPCA 与IWOA-SVM优化的轴承故障诊断模型能以更快的收敛速度和更高的准确率达到全局最优,具有较强的工程实用性.

    支持向量机参数优化改进鲸鱼优化算法故障诊断滚动轴承

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    深度Laplacian正则化自动编码器的旋转机械故障诊断

    彭博张毅蹇清平于翔...
    114-120页
    查看更多>>摘要：为了解决传统深度自动编码器存在的过度拟合以及泛化能力弱等问题,提出一种基于深度Laplacian正则化自动编码器的不平衡旋转机械故障诊断.首先将采集到的振动信号输入到构造的深度Laplacian正则化自动编码器模型中进行逐层特征提取,将Laplacian正则化项引入到深度自动编码器的原始目标函数中,以平滑故障诊断模型中数据的流形结构,从而提高故障诊断框架的泛化性能,然后利用BP分类器对提取的深层判别敏感特征流进行故障诊断.最后通过CWRU故障数据集实验结果证明提出的方法能够实现旋转机械平衡与不平衡数据集的精确故障诊断没并且具有较好的泛化性能.

    自动编码器不平衡数据故障诊断旋转机械

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    成型温度对3D打印人工神经导管工艺精度影响

    段营乌日开西·艾依提艾合买提江·玉素甫
    121-124页
    查看更多>>摘要：为了研究成型温度对3D打印人工神经导管工艺精度影响,利用FDM式3D打印机,在不同温度下进行人工多通道周围神经导管的制备.通过对实验中挤出材料的温度变化进行采集分析,并利用显微镜对成型的人工神经导管进行外观形貌分析,观察并测量了管壁的缝隙壁厚、线宽、表面质量等.实验结果表明丝材挤出后,距针头出口距离小于0.5mm时材料温度下降(8～26)℃之间,当温度控制器设定在(120～160)时挤出材料在芯轴上冷却到PCL熔点的时间在(0.6～0.8)s之间,(130～160)℃区间时打印的神经导管壁厚平均值在最小范围且趋势更加平滑稳定,单层神经导管横截面呈显圆滑外轮廓,相邻圈间无缝融合,当温度小于160℃时管壁外表面最高点与最低点平均值差值小于60μm神经导管成型精度好.因此得出(130～160)℃区间适合打印,实验一般选用145℃.

    3D打印神经导管温度变化成型精度编程控制系统

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    起重机平面度测定方法研究

    李和平赵成立鲁恩顺赵章焰...
    125-129页
    查看更多>>摘要：港口起重机的平面度测定是其安全性评估的重要环节之一,针对传统测定方法在工程领域应用的局限性,提出利用近景摄影测量及计算机相关处理技术来解决港口起重机平面度测定问题.近景摄影测量可以获得待测平面大量的点云信息,运用最小二乘法拟合点云坐标形成参考平面,计算参考平面两侧的点到该平面的最大距离之和,完成平面度的计算.实验的结果表明,基于近景摄影测量的起重机平面度测定方法,可以快速精准的完成多台起重机多组数据的测量与处理,工程应用环境要求低,后期处理方便,测量稳定性好.

    港口起重机近景摄影测量平面度最小二乘法

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    铁轨S型支脚焊接机器人工作站系统设计

    刘淑晶卓岚陈亚刘立恒...
    130-134,138页
    查看更多>>摘要：为提高铁轨S型支脚焊接质量与生产效率,设计了一种基于安川弧焊机器人的焊接工作站.首先,根据铁轨支脚焊接特性及安全防护等功能需求,确定了基于安川MA2010弧焊机器人与双工位单轴变位机的焊接工作站总体方案;基于"六点定位"原理设计了夹具系统机械结构,并完成气缸选型设计;采用MOTOSIM运动仿真软件,进行夹具系统焊接过程运动仿真与干涉性分析,验证焊接方案的可行性;利用拓扑优化理论对夹具体进行轻量化优化设计,优化后夹具体质量比优化前减少了 21.76％;结合夹具系统定位及夹紧的功能需求,基于Device Net扩展基板进行控制系统设计,实现了对夹具系统的远程控制.最后,制定了焊接正交试验方案,完成焊接工艺参数优化与焊接性能试验.试验结果表明,该焊接工作站能满足S型支脚焊接需求,可为板材类工件的机器人自动焊接系统设计提供参考.

    焊接机器人支脚夹具系统轻量化设计控制系统焊接试验

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    电动汽车模块化动力电池组的散热分析

    武雅丽伍川辉于兰英
    135-138页
    查看更多>>摘要：在纯电动汽车行驶的时候,动力电池会为其提供源源不断的动力,同时在这个过程中它会产生大量的热,除了会影响动力电池自身的性能外,还存在着严重的安全问题.为此,文章采用了一种新颖的模块化电池组散热结构,将不易快速更换电池的集成式电池组改为三个相同结构的模块化电池组,为了保证了电池模块内部的温度均衡,采用了风冷这一散热方式来达到目的.这里首先建立了电池模块风冷散热初始结构的三维仿真模型,然后应用计算流体动力学方法对电池模块进行了仿真,最终根据仿真计算的结果对电池模块散热结构进行优化设计.

    电动汽车锂离子电池组风冷模块化

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    永磁体分块对永磁变速机涡流损耗的影响研究

    罗帅周钰峰鲁仰辉郝秀红...
    139-142,148页
    查看更多>>摘要：考虑永磁变速机中永磁体的材料特性,计算了永磁体磁场透入深度,为永磁体尺寸设计提供了依据;其次,建立了永磁变速机有限元模型,基于相对速度计算了内磁环、外磁环永磁体及调磁环的涡流损耗,讨论了永磁体圆周分块和轴向分块对变速机涡流损耗的影响.结果表明:永磁体涡流损耗较调磁环硅钢涡流损耗大得多,且永磁体涡流损耗随转速增加迅速增加;轴向分块及圆周方向分块均可大幅度降低变速机永磁体涡流损耗,但轴向分块更便于永磁体安装.

    永磁变速机永磁体涡流损耗分块

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    基于OPC UA的数字孪生车间实时数据融合与建模研究

    熊伟杰郭宇黄少华吴鹏兴...
    143-148页
    查看更多>>摘要：数字孪生车间是智能制造背景下车间全息监控、精准分析、实时决策的有效手段.而实时高效的异构数据采集和融合,以及虚实车间的交互连接是驱动数字孪生车间运转的核心.为此,依托制造物联网和OPC UA通信技术,建立了数字孪生车间实时数据采集框架.采用分层融合的策略,去除原始数据中的信息冗余,匹配产生中间事件和生产过程数据,同时基于空间尺度构建实时数据空间对象模型.另外针对提高数据传输实时性的目的,按照信息分类—自适应压缩—节点合并的路线,缩减OPC UA信息模型节点数目和节点容量,设计了面向数字孪生车间的OPC UA信息建模方案.最后,以某航天结构件生产线为案例,为数字孪生车间开发了实时数据采集系统,并验证了此方案的可行性.

    数字孪生车间数字孪生OPCUA数据融合信息建模制造物联网数据采集

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