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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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    熔融金属吊车能量和光滑整形防摆控制器设计

    刘惠康鄢梦伟柴琳孙博文...
    1-5页
    查看更多>>摘要：针对熔融金属转运吊车的防摆问题,提出了一种基于桥式欠驱动吊车无源性设计的能量控制技术与前馈光滑整形技术相结合的控制技术.区别于其它的常规吊车控制策略,由于熔融金属吊车在转运过程当中负载为高温液态金属,实现其防摆控制更具控制难度.基于吊车无源性设计的能量控制器具有良好的控制性能,可降低驱动能耗并保证吊车的快速精准定位;为防止吊运过程中的摆动引起高温液态金属负载重心产生强烈的波动,严重时甚至和吊车固有频率达到一致引发谐振,进而引进了一种光滑整形技术对操作命令进行卷积积分处理,可有效消除由液态负载晃动产生的干扰,既可完成系统的预定消摆又可抑制系统振动,进一步增强了系统的鲁棒性并减小了吊车系统摆幅,增强了系统的鲁棒性.最后通过仿真实验证明该控制方法具有良好的控制性能.

    熔融金属转运吊车防摆能量控制器光滑整形液态重心干扰仿真

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    后掠翼外挂系统非线性响应分析

    肖艳平王越黄波
    6-10页
    查看更多>>摘要：在几何非线性项的影响下,机翼外挂系统响应较为复杂.为了研究几何非线性对系统响应的影响,以后掠翼为模型,建立了后掠翼外挂系统的非线性运动微分方程,采用假设模态法求解了后掠翼振型函数,并利用伽辽金法对系统方程进行了离散得到了系统矩阵方程;利用MATLAB对系统方程进行了数值仿真,得到了不同速度范围的翼尖扭转分叉图,结合典型速度下翼尖扭转的相图与庞加莱截面图研究了非线性项对后掠翼外挂系统响应的影响.结果表明:当速度大于颤振临界速度后,系统会经历极限环振动、拟周期运动和混沌运动.

    几何非线性后掠翼外挂响应极限环振动拟周期运动

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    基于迭代学习的工业机械臂抗干扰控制方法

    楚雪平王晓玲
    11-15页
    查看更多>>摘要：为了克服工业机械臂的未知负载力矩和摩擦等干扰因素的影响,采用迭代学习算法设计了滑模控制律.首先建立了工业机械臂数学模型,然后设计了二阶非奇异快速终端滑模面,同时提出了滑模控制律,最后利用迭代学习方法来改善滑模控制律的抖振现象,并进行了收敛性分析.仿真结果表明:设计的基于迭代学习的滑模控制律能够有效消除各种干扰因素的影响,实现对工业机械臂运动轨迹的精确控制,最大跟踪误差仅为0.3mm,在实测验证中的最大跟踪误差也仅为0.17mm,平均运行时长仅为1.73s,大幅提升了对工业机械臂的控制精准度.

    工业机械臂迭代学习干扰二阶非奇异滑模控制律

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    电动汽车车架的多目标拓扑优化-尺寸优化-精细化设计

    方朝赵尚义严格秦国锋...
    16-22页
    查看更多>>摘要：以某电动旅游观光车桁架式车架为例进行多目标优化,先后采用了基于梁单元的多次局部迭代拓扑优化方法、基于梁单元的横截面尺寸优化方法和基于壳单元车架强度分析的精细化设计方法.具体步骤为,首先建立基于梁单元的车架有限元模型,以车架的刚度性能为优化目标建立多目标优化模型,通过多次局部迭代拓扑优化确定梁结构的布置位置,然后以梁的横截面长、宽、壁厚作为优化变量进行尺寸优化设计,确定车架梁的横截面尺寸;在此基础上,建立基于壳单元的车架有限元模型进行强度分析,基于强度分析结果对车架的高应力区域进行精细化设计,最终优化后的车架质量降低了10.5％,性能至少提升了9.3％,并且直接可以用于生产制造.该优化设计方法综合运用了梁单元模型和壳单元模型分析的优势,分别应用于概念设计阶段和工程设计阶段,为桁架式车架的优化提供参考.

    车架梁单元壳单元拓扑优化尺寸优化精细化设计

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    面向改进天牛须搜索策略的狼群算法

    周建新谢志伟
    23-26,33页
    查看更多>>摘要：针对狼群算法因其游走行为的局限性而导致该算法寻优速度慢、精度低且易陷局部最优的弊端,将天牛搜索方式种群化且增加自适应步长更新与两须距离关联机制再引入狼群算法,提出基于改进天牛须搜索策略的狼群算法(BW-PA).新算法既有单一搜索而跳出局部最优又有精细搜索的优势.通过运用基准测试函数对BWPA进行50/1000维的仿真测试,并与其他智能算法进行比较,结果表明BWPA在低维和高维下皆具有更快的收敛速度和精度且能跳出局部最优,证实天牛须搜索对狼群算法的改进是有效的.

    狼群算法天牛须搜索自适应变步长仿真测试

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    二自由度六杆机构轨迹综合的代数求解

    李学刚张丽娟冯立艳张英...
    27-33页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于傅氏级数的二自由度六杆机构轨迹综合的代数求解新方法.通过将二自由度六杆机构拆分为左侧三杆组和右侧二杆组两部分,对轨迹综合设计变量进行解耦.分析得到机构设计参数与连杆曲线谐波参数间的关系,并依据这一关系建立左侧三杆组的轨迹综合设计方程,通过方程求解得到机构左侧三杆组的设计参数.同理,建立右侧二杆组的轨迹综合设计方程,利用Groebner基代数法消元,将综合设计方程化简为含有机构设计参数和曲线谐波参数的一元四次方程,求解得到了右侧二杆组设计参数的计算通用公式.通过仿真程序对综合所得机构进行运动分析,检验其是否存在曲柄,有无分支、顺序问题,并依据综合误差,最终得到了满足设计要求的机构.给出了数值实例,验证了该方法的有效性和可行性.

    二自由度六杆机构轨迹综合傅氏级数代数法

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    某型通用飞机机翼2.5D重构优化设计

    王艳冰项松刘远强赵为平...
    34-37页
    查看更多>>摘要：为了扩展某型通用飞机机翼优化设计的工程应用范围,在巡航状态下 RAE2822-TE翼型优化设计基础上,考虑到翼型本身结构的优化及径向分布,对机翼进行2.5D重构优化设计研究.根据某型通用飞机的低空飞行条件,设计出了集Hicks-Henne参数化、CFD数值计算和NLPQL优化算法为一体的翼型优化方案,将优化后的翼型按照原机翼参数对其进行8个剖面的重构建模.结果表明:优化后的翼型的升力系数和升阻比提升明显,俯仰力矩系数优于原翼型,具备更优异的气动特性;2.5D重构优化的机翼巡航升力系数提升了6.19％,巡航性能提升了2.27％,更好满足通用低速飞机的飞行需求,验证了二维翼型优化转三维机翼2.5D设计方法的合理性和实用性,有效引导工程优化设计思想.

    通用飞机翼型优化2.5D机翼优化

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    自动驾驶车辆队列控制策略研究

    张涛柳祖鹏陈玲娟谭志鹏...
    38-42,50页
    查看更多>>摘要：随着智能交通和网联车辆迅速发展,控制智能网联车辆在道路上高效行驶的问题亟待解决.为使智能网联汽车在道路上有序行驶,提出纵向控制策略和横向控制策略相结合的车队行驶控制策略,使车辆形成车队行驶,提高行驶效率,降低交通道路拥堵和车祸风险.为验证此控制策略,运用VISSIM交通仿真软件建立带有匝道的城市高架路段,通过编辑外部驾驶员模型文件和外部导入,对软件进行了二次开发.以默认车辆组成和车队控制策略车辆在仿真情形下做对比,进行仿真实验采集数据.结果表明,该控制策略与普通驾驶模式相比有较大优势,为智能网联汽车控制方案提供了建议.

    智能交通自动驾驶车队控制策略VISSIM外部驾驶员模型

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    无人机OFDM-SWIPT轨迹通信联合优化设计

    王丽平雷蕾宋宪华
    43-50页
    查看更多>>摘要：为了充分利用无人机在三维空间的灵活性,提出了一种以无人机为空中基站的OFDM-SWIPT轨迹通信联合优化设计方案.通过联合优化无人机飞行轨迹和资源分配,以用户平均捕获能量为约束条件,使所有用户的平均可实现率最大化.进一步分别对资源分配和无人机轨迹进行优化.前者是一个混合整数非凸优化问题,提出了一种三变量交替迭代算法,以获得最优的用户调度、子载波和功率分配.后者是一个非凸优化问题,可以将其转化为凸优化最优轨迹问题.仿真结果表明,该算法具有良好的收敛性和鲁棒性,同时,该方案既能保证平均捕获能量,又能提供与其他飞行模式相比的最佳平均可实现速率.

    无人机轨迹通信交替迭代算法联合优化

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    激光视觉寻位技术在车身焊接上的应用

    郑伟罗捷李远智龙辉...
    51-53,59页
    查看更多>>摘要：为了解决某主机厂白车身自动化CO2保护焊过程中焊缝偏移导致的焊接质量问题,成功将激光视觉焊缝寻位技术应用到某车型白车身CO2保护焊补焊工位.该激光视觉焊缝寻位系统能够快速准确可靠地提取焊缝特征和中心位置,准确测量焊缝搭接间隙.机器人控制系统根据焊缝提取结果自主修正焊枪位置,焊机控制系统可以根据搭接间隙测量结果调用合适的焊接工艺规范.激光视觉寻位技术的应用可以有效解决白车身制造偏差导致的焊缝位置偏移、搭接间隙变化等影响焊缝质量的问题,实现了白车身CO2保护焊的智能化焊接.

    激光视觉焊缝寻位白车身焊接

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