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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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    高速列车头车气动噪声的控制方法研究

    姜世杰杨松张博宏闻邦椿...
    175-179页
    查看更多>>摘要：提出了高速列车头车远场气动噪声的改进方案,并进行了仿真研究.首先完成了9组不同车头形状的全尺寸头车模型和流场流域的创建,并通过k-ε湍流模型计算稳态流场;其次在稳态流场的基础上,采用宽频带噪声模型计算了头车表面的气动噪声源;利用大涡模拟(LES)方法计算瞬态流场,进而获取车身外表面的压力;再基于瞬态流场,采用Lighthill声比拟理论研究了头车的远场气动噪声的计算.最后,将不同形状头车的气动噪声的仿真分析结果相对比,验证改进方法的可行性.这里的研究,将对高速列车噪声的有效控制提供一定的技术支持,有着较重要的科学意义和实际研究价值.

    高速列车气动噪声仿真研究k-ε湍流模型宽频带噪声模型大涡模拟方法Lighthill声比拟理论有效控制

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    仿蝼蛄运动特性的土壤挖掘机构设计

    张峻霞张凯凯张琰朱曰莹...
    180-183,187页
    查看更多>>摘要：凭借前足"挖-扩"式掘进方式,蝼蛄可以实现高效、快速的地下掘进.为了更好的利用这一优良特性,使用高速运动采集系统对蝼蛄前足的挖掘运动进行采集,使用Didge与Matlab软件对其进行运动学分析,并构建运动轨迹曲线.根据蝼蛄前足运动特性及运动轨迹,设计了一种基于曲柄滑块机构的仿生挖掘机构.仿真模拟结果表明,该机构的运动轨迹、速度及加速度特性等与蝼蛄相似,可以实现"挖-扩式"运动,证明了机构的可行性.其结果为触土工作机构的仿生设计提供了一种新方案.

    机构设计仿生挖掘运动特性仿真

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    飞机机电系统关键部件性能趋势分析方法

    崔建国徐昕明于明月蒋丽英...
    184-187页
    查看更多>>摘要：飞机发电机作为飞机机电系统的关键部件之一,为飞机提供主要的电力来源,其运行状态在飞机的使用过程中至关重要.为改善和提升飞机发电机的性能变化趋势的预测精度,更好实现对飞机发电机性能变化的趋势分析,以某型真实飞机发电机为研究对象,提出一种由多项式趋势预测模型和ARMA模型相结合的组合预测方法来对该型飞机发电机进行性能趋势分析.首先,在专业试验平台上对该型飞机发电机进行了长期大量试验,获取了大量性能表征信息.在此基础上,将多项式趋势预测模型和ARMA模型进行组合,综合运用多项式趋势预测模型良好的趋势拟合能力和ARMA的时间序列分析功能,对该型飞机发电机进行性能趋势分析.试验验证结果表明,这种组合预测方法优于传统单一模型的预测方法,具有很高的预测精度,能够更好地实现对飞机发电机的性能趋势分析效能,具有较高的工程应用价值.

    飞机发电机多项式趋势预测ARMA组合预测性能趋势

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    压铸模型腔曲面铣削表面粗糙度GA-ELM预测

    孙全龙梅益杨幸雨
    188-191,196页
    查看更多>>摘要：应用球头铣刀对压铸模具型腔曲面铣削精加工前,通过预测其表面粗糙度,可以辅助工艺人员合理配置铣削工艺参数组合.依托GA算法强大的全局寻优能力,优化ELM固有缺陷,建立遗传算法-极限学习机(GA-ELM)模型,并应用该模型预测压铸模型腔曲面铣削精加工表面粗糙度.训练本模型需要选定输入参数及输出参数,选定输出参数为表面粗糙度,输入参数选定为与之相关的铣削工艺参数,通过可变轴精加工铣削实验获得训练集和测试集数据样本,并将本模型预测结果与其他模型对比,对比模型选择未优化的ELM模型及GA-BP模型,对比结果验证了本模型的优越性.最后,再次通过可变轴精加工铣削实验验证本模型预测结果的可靠性,并基于MatLab环境开发可视化的表面粗糙度预测系统.结果表明:本模型相比ELM模型及GA-BP模型,在铣削精加工表面粗糙度预测方面,预测精度及效率优势明显.

    压铸模GA-ELM型腔曲面表面粗糙度预测系统

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    机械臂运动的智能自适应模糊控制策略

    赵娟杨慧中
    192-196页
    查看更多>>摘要：为了提高机械臂轨迹跟踪控制精度同时节省驱动能量,提出了机械臂运动的智能自适应模糊控制策略.介绍了双连杆机械臂结构并建立了其动力学模型;设计了机械臂系统控制方案和智能自适应模糊控制器的实现方案;在粒子群算法基础上增加了多策略进化方法和多子群协同搜索方法,提出了多策略协同进化粒子群算法;以机械臂轨迹跟踪误差和驱动力矩最小为目标,以多策略协同进化算法为寻优算法,设计了具有智能自适应调节能力的模糊控制器.经仿真验证,自适应模糊控制器的跟踪误差幅值为PID控制误差幅值的26％左右,同时模糊控制器驱动力矩的平均振动幅值不足PID控制器力矩振动幅值的17％,充分证明了智能自适应模糊控制器能够以更小的力矩实现更小的跟踪误差.

    机械臂控制智能自适应模糊控制器多策略协同进化粒子群算法

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    基于正交试验的高频电磁泵单向阀优化设计

    吴永海包海涛
    197-200页
    查看更多>>摘要：针对高频电磁泵的单向阀配流问题,对单向阀进行优化来提升电磁泵的性能.通过应用Fluent的UDF程序和动网格技术对整个电磁泵进行瞬态仿真计算,以电磁泵净输出流量最大为目标,同时利用正交实验设计的方法研究单向阀径孔比、行程、刚度对泵流量性能的影响.研究结果表明,通过优化单向阀参数能够有效地提升泵净输出流量,流量同比提高了17.65％.搭建了高频电磁泵试验平台,试验测试结果与仿真相吻合,验证了模型的正确性,同时为高频电磁泵性能的提升提供理论基础.

    单向阀电磁泵流量特性正交实验

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    基于惩罚函数法车辆冷却风扇数值优化设计

    贾磊李威赵澄东
    201-205,210页
    查看更多>>摘要：冷却风扇是发动机正常散热的重要保证,同时也是耗能单元,在满足散热模块对风量、风压要求的前提下,降低冷却风扇对发动机的能量消耗.针对车辆用冷却风扇相关性能参数进行分析,根据结构特点建立数学模型,参考设计空间尺寸和其他参数要求,设定优化设计的目标函数和约束条件,基于惩罚函数法对冷却风扇进行结构优化设计.基于冷却风扇风洞试验和发动机冷却系统台架试验,对比优化前后冷却风扇的性能差异.结果可知,冷却风扇的能耗降低,而效率提高,散热效果基本不变;优化设计达到提高效率降低功耗的目的,风扇效率提高约6％,静压变化小于1％,可认为基本无变化;发动机台架试验表明应用该优化设计方法后,冷却风散与发动机匹配性良好,散热效果达到优化前设计要求;可以在保证风量风压要求的前提下,通过优化风扇相关性能参数,降低冷却风扇自身能耗.

    车辆冷却风扇数学模型惩罚函数试验

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    CFRP汽车防撞梁结构/材料一体化优化设计

    臧杰周金宇邱睿
    206-210页
    查看更多>>摘要：针对复合材料汽车防撞梁结构布局和层合板铺层优化问题,提出以防撞梁强度最大为目标,宏观结构与层合板铺层角为变量的结构/材料双尺度优化设计方法.结构层面采用B样条对防撞梁轮廓曲线进行参数化表达,并改变防撞梁截面关键尺寸,构建几何模型;材料层面考虑铺层角对层合板性能带来的影响,采用0°、±45°、90°四种标准铺层角进行铺设.通过自适应遗传算法对结构与材料两个层面的设计变量进行初始化,实现了适用于复合材料汽车防撞梁的结构/材料一体化优化设计.结果表明:防撞梁结构的强度较优化之前升幅为81.41％,且最大等效应力下降至64.885MPa,小于CFRP材料的极限强度,优化结果达到预期效果.

    汽车防撞梁复合材料B样条曲线自适应遗传算法优化设计

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    自适应连续集稀疏分解声音识别算法

    李丹鹤陈晓东
    211-214,219页
    查看更多>>摘要：为实现公共环境复杂背景中异常声信号识别以辅助公共场所安全监控,提出基于连续完备集的自适应MP稀疏分解声音识别算法,算法通过相关参数改进实现自适应PSO算法,然后借助PSO算法的连续空间搜索优势对MP稀疏分解进行连续集优化,从而提高稀疏分解获得的最优原子的匹配度,最后提取重构声信号的时频参数特征以SVM算法实现异常声音事件的快速准确识别.实验结果表明,与已有算法相比,所提识别算法显著降低了计算量,并取得了最优的声音识别率和识别鲁棒性.

    声音信号识别自适应粒子群算法匹配追踪稀疏分解

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    空冷器风机的可靠性研究

    裴峻峰王丝雨任明晨彭剑...
    215-219页
    查看更多>>摘要：为了延长空冷器风机的使用寿命,减少停机次数,运用可靠性分析方法对其进行了相关分析研究.通过收集整理某石化公司的维修历史记录,计算出它的无故障运行时间,运用K-S检测法进行拟合优度检测,得出风机的无故障运行时间服从威布尔分布,在此基础上求得了风机无故障运行时间的概率密度函数、可靠度函数、失效率函数等可靠性指标.同时根据风机的故障情况对其进行了可靠性增长趋势和失效模式的分析.结果表明:该类风机的平均寿命为10308h,现阶段定期维修的时间多集中在3600h左右;在可靠度为0.9时,预防性维修周期为2230h.经过适当的维修后该类风机的可靠性有显著增长的趋势,特别是在大修后增长得最为明显.引起风机主要故障部位是皮带/皮带轮/轮毂处,且故障多数会引起噪声和振动异常.

    K-S检测威布尔分布预防性维修周期可靠性增长失效模式

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