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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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    疯狂自适应的正余弦乌燕鸥算法及应用

    苏开拓
    65-71页
    查看更多>>摘要：桥式起重机主梁优化是一个非线性的复杂约束优化问题,现有方法求解此问题时存在收敛缓慢、稳定性差、收敛精度低等问题.为克服此问题,提出一种疯狂自适应的正余弦乌燕鸥混合优化算法(CCASSTOA).在乌燕鸥算法(STOA)中,引入Logistics混沌映射对STOA算法种群初始化,增加种群个体的多样性和迭代初期收敛速度;将惯性自适应权重和正余弦算法混合搜索策略引入到乌燕鸥位置更新公式中,增强了算法的全局搜索与局部搜索之间的平衡能力.将疯狂算子引入到乌燕鸥最优位置进行扰动,增强迭代后期种群的多样性,避免算法陷入局部最优.采用6个测试函数对CCASSTOA算法性能进行验证,结果表明:CCASSTOA算法优于其他五种元启发式优化算法,收敛精度高,稳定性好和鲁棒性强.将CCASSTOA算法应用在32t/22.5m的桥式起重机主梁轻量化设计中,可实现主梁截面面积减小约为31.45%.因此,CCASSTOA算法可有效地处理此类非线性的约束优化问题.

    乌燕鸥算法Logistics混沌映射惯性自适应权重正余弦算法疯狂算子桥式起重机主梁

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    趋势引导VMD算法的滚动轴承故障诊断方法研究

    吴震李欢王涛
    72-76,83页
    查看更多>>摘要：针对强噪声背景下滚动轴承故障特征提取困难且VMD算法相关参数的确定过于依赖先验知识的问题,提出了改进VMD算法.该算法的核心首先是提出频谱趋势算法用于寻找共振频带边界从而确定频带的数量k和各个频带的带宽,然后根据取值方式预估各个频带对应的惩罚因子,最后将确定参数代入VMD算法中分析分解结果.通过仿真信号和试验信号验证,该方法可以较为准确的确定频带数量和初始惩罚因子,提升了VMD算法的准确性和自适应性.

    故障诊断滚动轴承变分模态分解频谱趋势惩罚因子

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    小脑模型关节机器人自适应近似最优鲁棒控制

    刘芬张超勇
    77-83页
    查看更多>>摘要：为了提升控制性能,降低训练时间与稳态误差,提出了一种小脑模型关节机器人自适应近似最优鲁棒控制方法.首先找到克服诸如重力等非线性的最佳权重集,控制函数保持不变,从而消除存在偏差项时的稳态误差.然后寻找实现原点近似最优控制的附加权重集,从而在搜索优化时惩罚控制作用不会导致由于重力引起的任何稳态误差.无功权值和无功权值之和提供了一个鲁棒权值更新的监督终端,Lyapunov方法保证了信号的一致最终有界性,保证了权值漂移和突发不发生.最后通过柔性关节机器人的实验验证了提出方法的有效性.

    机器人鲁棒控制最佳权重集自适应

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    基于矢量控制车辆交流异步电机控制系统分析

    杨蒙蒙邓三星赵志峥田晓光...
    84-87,95页
    查看更多>>摘要：交流异步电机结构简单、运行可靠且成本低,特别适合于大型电传动自卸车的轮边驱动系统,而非线性特征对控制系统提出较高要求.根据某车辆交流异步电机的运行特点,获取关键特征参数描述方程;基于矢量控制原理,对电机的控制系统进行设计,搭建控制模型;基于Simulink搭建控制系统的分析模型,对模型的转速和转矩控制进行验证分析;选取单次和两次阶跃转速、缓慢加速及带负载运行等工况进行分析,获取转速、输出转矩、电流等参数变化情况;参考实际车辆的运行特征,搭建异步交流电机控制系统测试台架,选取不同负载工况运行,对控制系统的特性进行分析,并对数学模型和仿真模型进行验证.分析结果可知:采用矢量控制系统,电机运行转态良好;不同的运行工况下,电机响应迅速,关键参数波动较小,整体保持稳定;在控制系统作用下,基频以下运行时,通过电压补偿,实现了恒转速调速运行;而超过基频率时,满足负载工况的情况下,系统实现了恒功率调速;电机的效率最高达到90%以上,随负载增加而提升,控制系统使得电机呈现出良好的优势;试验测试结果表明所搭建的控制系统是有效的,分析模型是可靠的,为此类设计研究提供参考.

    车辆交流异步电机矢量控制模型试验台

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    疏水微孔型材料在车辆悬架系统的应用研究

    王雯李湘平
    88-95页
    查看更多>>摘要：为了提高汽车悬架的平顺性能,提出了一种疏水微孔型材料的悬架弹簧.首先介绍了低压分子弹簧悬架疏水微孔型材料的制备,并利用拉普拉斯毛细管原理阐述了其工作机理.基于流体静力学原理建立了被动悬架刚度模型,利用平均法求解了非线性动力系统的主共振响应,通过MATLAB Simulink对被动悬架的性能进行了仿真,并基于加权均方根加速度对其平顺性进行了评价.研究结果表明,新型悬架的固有频率、悬架挠度和加权加速度均满足设计目标.最后通过搭建试验平台,进一步验证了所提悬架系统的有效性,表明新型悬架具有较强的工程应用价值.

    疏水微孔材料悬架系统振动加速度主共振响应

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    计入时变扰动的电动汽车离合器滑移控制研究

    张显德李源彬
    96-102,110页
    查看更多>>摘要：针对电动汽车离合器系统中存在的时变扰动,提出了新型逆自动机械变速器超越离合器,并设计了基于高阶扰动观测器的离合器最优控制方案.该控制器通过哈密顿方法引入新的乘子函数λ,并以系统状态、扰动和扰动导数的反馈形式给出了最优控制律,然后将该控制器应用于配备逆自动机械变速器的电动汽车换挡时的离合器滑移过程.最后通过仿真表明,该控制器在不同的工作场景和不同的干扰条件下都能保证系统的一致性,保证了离合器滑移过程的平稳性,提高了电动汽车的整体换挡质量.

    电动汽车离合器滑移时变扰动控制律

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    力稳定车稳定装置-有砟轨道耦合系统动力学特性研究

    王谦吴晓李双志裴霞...
    103-110页
    查看更多>>摘要：提出了一种针对动力稳定车作业过程动力学响应分析的稳定装置-轨排-道床耦合动力学模型.参照铁路行业标准设定了5种道床状态,基于ADAMS建立了虚拟样机仿真模型.系统地讨论了道床状态和作业参数对耦合系统横向振动响应的影响效果,以及各研究对象间的相互作用关系.研究结果表明:在5种道床范围内,系统共振频率随道床状态参数提升而增大;垂向下压力与系统振动响应幅值呈线性负相关,且其对振幅的影响效果显著低于激振频率;稳定装置与轨枕的横向加速度、速度和位移振幅相近,显著大于道床振幅,激振器振动能量主要为道床吸收;2级道床状态下,稳定作业过程中,自第3号响应输出点起,轨枕和道床块的各响应参数振幅急剧减小.

    动力稳定车轨排道床振动响应激振频率

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    某型列车板梁混合建模仿真分析研究

    杨畅商维刘斌唐菀...
    111-115页
    查看更多>>摘要：车体底架作为车体的主要承载部件,其底架横梁截面形式对车体的力学特性起决定作用,实际设计中,往往需要对车体底架横梁的设计参数进行反复修改论证,延长了设计的周期.从加快仿真分析流程,提高研发设计效率的角度出发,文中提出了一种基于板梁混合单元的有限元建模方法,并依据车体常用的EN 12663设计评价标准,分别对板壳有限元模型和板梁混合有限元模型进行仿真分析计算,得到了两种不同建模方式的仿真分析结果.并在此基础上,对两种不同建模方式从刚度、强度等方面进行对比评价,结果表明,在车体强度和刚度方面,采用板梁混合建模的方式能够在保证结果精度的前提下对板壳有限元模型起到很好的替代作用.

    全尺寸车体有限元仿真板梁混合模型强度计算刚度计算

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    新型双质量飞轮弹性元件动态特性建模研究

    王红霞龙云陈希瑞
    116-120页
    查看更多>>摘要：为解决现有双质量飞轮存在的刚度跃变、离心力影响扭振特性和阻尼特性无法满足多工况需求等问题,提出了一种采用钢丝绳环作为弹性元件的新型双质量飞轮;对飞轮的重要弹性元件钢丝绳环开展了试验研究,获得不同频率和振幅下绳环的动态迟滞特性试验曲线;建立了钢丝绳环的多项式迟滞模型并基于试验数据进行模型参数识别,获得钢丝绳环动态迟滞模型通用公式并通过试验验证模型有效性.结果表明:所建立的模型能够很好的描述钢丝绳环非线性迟滞特性,方便计算弹性元件的动刚度和阻尼特性,为厘清钢丝绳环非线性迟滞特性规律提供了新的分析方法,为进一步研究新型钢丝绳环双质量飞轮的扭振特性奠定了基础.

    新型双质量飞轮钢丝绳环多项式模型参数辨识

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    米勒循环对柴油机燃用生物柴油的性能研究

    郭琼琳姜峰李静
    121-127,132页
    查看更多>>摘要：借助GT-Power软件实现某机车柴油机仿真模型的搭建,采用试验对仿真模型的准确性进行分析验证.研究在75%负载1000r/min工况燃用5种生物柴油B0、B10、B20、B50和B100,分析采用两种米勒循环对柴油机油耗、功率以及排放功能的影响.试验结果表明:柴油机功率发生变化拐点在30℃A米勒度处,油耗变化拐点在30℃A米勒度,碳烟排放发生变化拐点在20℃A米勒度,在该工况条件下NOx排放降低的效果较为显著.综合分析可知,在75%负载1000r/min工况条件下燃用B10生物柴油,米勒度为30℃A且变气阀重叠角米勒循环下柴油机表现最为佳.

    生物柴油大功率柴油机性能优化米勒循环

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