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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。
正式出版
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    动态SHO-ACO的焊接机器人路径规划

    任红格宋雪琪史涛
    1-5页
    查看更多>>摘要：移动焊接机器人在户外进行路径规划时的高效性和安全性尤为重要.针对蚁群算法(ACO)信息素以总长度为单个影响因子的缺陷,加入转向次数要素,建立环境适应度函数,从而改进轨迹上信息素增值状况;针对基本蚁群收敛速度慢的问题,借鉴自私羊群算法(SHO)的空间因素,改进启发函数;针对局部最优问题,将SHO的吸引力函数融入信息素变化中再结合环境适应度函数,动态指引蚁群朝向更加优良的轨迹前行;而且针对停滞僵局问题,提出撤离行动与预警行动,确保蚂蚁探路效率;针对传统轮转方法随机性问题,提出了评判拐弯机制以在有目的选择下一节点的同时,计算路径距离方法,降低了算法的复杂程度.SHO-ACO与势场蚁群和传统蚁群算法进行仿真对比实验,结果表明,SHO-ACO在简单环境与复杂环境中均具有优越性.

    移动焊接机器人路径规划自私羊群优化算法蚁群算法环境适应度函数信息素更新评判拐弯机制

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    城轨列车轮对磨耗预测计算方法研究

    王勇唐进蔡华闽魏来...
    6-11页
    查看更多>>摘要：为研究城轨列车轮对磨耗预测的计算方法,实现轮对尺寸预测,以国内某地铁线路轮对尺寸实测数据为研究对象,分别提取轮径、轮缘厚度、轮径差及车轮位置四项特征参数,并分析特征参数对轮对磨耗率的影响规律,利用XGBoost算法建立轮径、轮缘厚度磨耗率的仿真模型,模型的测试结果显示平均计算误差在允许范围以内,表明本模型具备良好的磨耗率仿真计算效果.在此基础上,进一步建立轮径、轮缘厚度的预测模型,利用某节车半年实测数据对预测模型进行实用性验证,对比结果表明,基于XGBoost的轮对尺寸磨耗预测模型对走行里程8万公里内的轮径值、轮缘厚度值预测的平均误差分别不超过0.175mm、0.3125mm,具有较好的预测效果.

    城轨列车轮对磨耗特征分析磨耗预测XGBoost

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    混合润滑状态下织构对结合面接触刚度的影响

    朱春霞常永祥王德全杨晓楠...
    12-17页
    查看更多>>摘要：针对润滑条件下包含织构形貌的结合面接触特性提出一种基于分形接触理论的结合面接触刚度模型.首先,结合三维W-M函数建立圆形凹坑织构数学表达式,对带有织构的粗糙表面进行表征;其次,基于赫兹理论和分形理论得出单微凸体不同变形阶段的接触载荷和刚度;在此基础上,结合织构密度表达式和面积分布函数得出整个结合面的接触载荷和刚度;然后根据固体弹性接触部分接触刚度所得的等效厚度来分析结合面液体接触刚度;最后,运用数学仿真软件对固、液两部分耦合得出的理论模型进行验证.结果表明,混合润滑状态下的固、液两部分接触刚度均受到分形参数的影响,且随着织构密度的增大而减小,但其增速会随着织构密度的增大而变缓.

    混合润滑接触刚度表面织构分形模型

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    一种智能汽车驾驶过程避碰控制算法的研究

    李汝勇张之强
    18-25页
    查看更多>>摘要：针对智能汽车驾驶系统,提出了一种集成路径跟踪、碰撞避免和碰撞缓解控制算法.该算法考虑了轮胎联合滑移力,通过监控每个轮胎的滑移情况,实现主动前转向和制动调节的控制,以提高极端条件下车辆行驶过程中的稳定性和跟踪精度.设计了不依赖于单独路径生成模块的新型切换机构,用于避碰和缓解阶段,并在各种恶劣的驾驶条件下进行了验证.仿真结果表明,该算法不仅能在正常行驶阶段跟踪期望路径,而且能在保证车辆稳定性的前提下避免碰撞,降低碰撞严重程度.

    车辆避碰路径跟踪跟踪精度滑移力

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    复杂产品人工智能生产调度研究

    余阿东
    26-30页
    查看更多>>摘要：针对复杂产品生产调度协同性不足问题,提出一种基于关键链的多产品人工智能生产调度模式.结合复杂产品时序约束特点,以最小产品拖期和在制品库存为优化目标,搭建了基于关键链的多产品项目人工智能生产调度优化模型,基于遗传算法与模拟退火算法,设计了遗传退火算法(GA-SA)对多产品项目人工智能生产调度优化模型求解,并以某重型机械企业生产的矿渣立磨为例验证了优化模型和智能算法的有效性,实现了复杂产品生产调度精益性和智能性目标,研究结果表明:采用GA-SA+关键链调度方法,产品可以做到准时交付且在制品库存减少24%.

    关键链复杂产品生产调度遗传退火算法人工智能

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    分段仿射模型在智能车辆混合控制的应用研究

    黄智王月雷何金戈
    31-39页
    查看更多>>摘要：针对智能车辆混合动力学控制问题,首先采用分段仿射模型(PWA)非线性逼近车辆主要部件的系统特性,将智能车辆纵向动力学转化为计算混合逻辑动力学(MLD)模型,在此基础上提出了混合模型预测控制(HMPC)策略.通过求解混合整数二次规划(MIQP)问题,设计了能够计算智能车辆纵向工作模式(二进制控制输入),以及节气门开口度和制动压力(连续控制输入)在自动调速过程中切换顺序的控制器.最后通过仿真对比模拟分析,验证了所设计的混合控制器在典型工况下具有良好的纵向速度调节控制性能.

    智能车辆分段仿射系统混合逻辑动力学模型速度控制

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    轨道车辆补强板冲压成形的过程耦合参数优化

    李慕译王乾香
    40-45页
    查看更多>>摘要：为了减小轨道车辆补强板拉延成形的最大减波率、提高补强板拉延成形质量,提出了基于精英蜂群算法的过程耦合参数优化方法.建立了补强板冲压成形的数值模拟模型,并基于厂家数据对模型精度进行了验证.建立了以表面起皱为约束、最小化最大减波率为目标的优化模型,分析了过程工艺参数的耦合性.通过类比,将过程耦合参数优化问题转化为蜂群算法优化问题.引入了社会群精英学习策略,定义了虚拟精英核的概念,使用基于虚拟精英核的蜜蜂引导更新方式,设计了基于精英蜂群算法的过程耦合参数优化步骤.经试验验证,精英蜂群算法优化后的补强板最大减波率均值比优化前(厂家产品)减小了25.24%,有效提高了补强板拉延成形质量.试验结果验证了精英蜂群算法在补强板拉延参数优化中的优越性.

    补强板冲压成形虚拟精英核社会群精英学习过程耦合参数优化

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    CFRP厚度激光超声脉冲反射测试及工艺优化

    贾红宾张明
    46-49页
    查看更多>>摘要：为了提高碳纤维复合材料CFRP的厚度测试精度,设计了一种基于激光超声脉冲反射法的CFRP厚度测试方法,并进行工艺参数优化.研究结果表明:以凸透镜进行厚度测试时,可以达到5.2%以内的相对误差.提高光斑外径后,形成了更低幅值的超声波信号.凸透镜聚焦形成的光斑面积比柱面透镜聚集形成的光斑面积更小,提高了能量密度,促进了更大幅值超声信号被激发,显著增强激光热弹效果.不存在外部光源的情况下,形成了具有稳定频率的反射信号.当光源功率提高后,信号中产生了更大噪声频率与幅值;背景噪声对多次反射回波也造成了淹没.功率0.45mW与0.60mW时,信号相对有效信号频率更大,对反射信号也造成明显影响.该研究可以拓宽到其它微观材料的厚度检测领域,具有很好的精度控制标准.

    碳纤维复合材料激光超声脉冲测厚透镜光斑直径

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    用于液体容器内液位测量的金属薄壁梁振动模态仿真研究

    毕俊召刘碧伟罗伟忠
    50-56页
    查看更多>>摘要：为实现用于液体容器内液位测量的金属薄壁梁振动模态的准确模拟,构建金属薄壁梁的有限元圆梁模型.该模型采用有限元法对金属薄壁梁纵向振动模型的特征频率进行分析,从而对金属薄壁梁暴露于外部刺激时所产生的纵向振动进行准确模拟.在所开展研究中,对薄壁梁采用圆梁分布质量模型,分析模型的前4种振动模态的特征频率.为验证该模型的有效性,将该模型对金属薄壁梁前4种纵向振动模态的模拟结果与理论模型结果、实际金属薄壁梁试验结果及其他两种仿真模型的模拟结果进行了对比.对比结果表明,所构建圆梁模型对金属薄壁梁纵向振动模态的模拟结果与理论、试验分析结果高度一致,且模拟结果效果明显优于其他两种模型.

    金属薄壁梁纵向振动模态圆梁模型有限元仿真液体容器

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    计入齿轮修形的时变啮合刚度计算模型研究

    官鑫董远德
    57-64页
    查看更多>>摘要：针对精密齿轮的综合修形,建立了考虑耦合修形的时变啮合刚度优化分析模型(IAM).在实际修形参数设计的基础上,推导了齿向鼓形修形和齿廓修形的齿面方程,提出了两种综合修形方法,给出了标准直齿圆柱齿轮、齿向鼓形齿轮、齿廓修形齿轮和综合修形齿轮时变啮合刚度的计算方法.该模型不需要依赖有限元法来确定相关系数,将该模型与已有模型进行了比较,并用有限元法进行了验证.结果表明,该模型在齿向鼓形修形、齿廓修形和综合修形的计算中具有较高的精度和计算效率.

    时变啮合刚度齿轮修形齿轮加工方法直齿圆柱齿轮

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