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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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    不同尺寸砂石过滤器内部流场数值模拟

    李家春陈波杨涛王永涛...
    1-4页
    查看更多>>摘要：针对不同结构和尺寸的砂石过滤器影响微灌用砂石过滤器水力性能,利用FloEFD流体仿真软件并采用多孔介质模型,对3种不同尺寸过滤器的流场进行数值模拟.结果表明:对4寸的砂石过滤器进行数值模拟所得到的结果,与实际的试验结果相比较,最大相对误差为8.94%,平均相对误差为6.47%,说明采用多孔介质模型及边界条件设置合理,所选模拟具有较好可靠度和准确性;由模拟结果可知不同尺寸的过滤器内部流场分布基本一致,确定不同尺寸的过滤器最佳进水流量范围,根据灌溉面积、水质情况以及泵功率等因素为选择合理的过滤器尺寸提供依据.

    微灌数值模拟多孔介质砂石过滤器

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    乘用车双电机冗余电动助力转向系统研究

    杨友胜张萌战凯
    5-10页
    查看更多>>摘要：为了提高电动助力转向系统的安全性以及可靠性,基于乘用车提出一种双电机冗余电动助力转向技术,采用转向执行双助力电机,可以从硬件上实现冗余,避免任意单电机发生故障时导致转向系统的失效,不仅可以满足转向系统对于轻便型、助力跟随性的要求,还可以减轻单个助力电机的负载提高电机的使用寿命.针对提出的问题,介绍了对双电机阻力转向系统整体结构及工作原理,并对其关键零部件进行分析论述.搭建双电机冗余系统仿真模型,双电机电流分配采用"一主一辅"的控制方式,并进行方向盘多种工况仿真验证.针对助力转向出现抖动问题,结合"扫频试验",设计输出转矩超前滞后补偿方式进行相位校正补偿.通过实车试验验证了该算法的准确性和有效性.实验结果表明双冗余电动助力转向系统极大提高了转向力矩的稳定性,抑制其扰动性,有较好的助力效果,极大提高系统的可靠性和安全性.

    电动助力转向系统双电机冗余特性助力曲线助力控制功能

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    基于响应面法的料斗结构优化设计

    高占凤郝腾达郑明军吴文江...
    11-16,22页
    查看更多>>摘要：为解决料斗式除沙车体积庞大、结构笨重、在除沙过程中移动缓慢等问题,在料斗参数化建模基础上,采用基于响应面的多目标优化设计方法中的MOGA算法对集沙料斗进行结构优化.在ANSYS Workbench静力学分析基础上,采用相关参数灵敏度方法筛选出对料斗性能影响较大的设计变量,利用实验设计方法(Design of Experiment)拟合出设计变量与输出参数的响应面,最后基于响应面模型完成对料斗的优化.优化后的料斗结构满足工作强度要求,与原结构相比质量下降12.6%.仿真结果表明,料斗轻量化明显,验证了以响应面为基础的优化设计的可行性,该研究过程对结构优化领域研究具有一定的参考意义.

    料斗优化设计实验设计灵敏度

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    考虑杆件尺寸相关性的受电弓运动可靠性分析

    李玉娟王旭曹阳智鹏鹏...
    17-22页
    查看更多>>摘要：为分析杆件尺寸参数的关联特性对机构运动可靠性的影响规律,提出一种基于Cholesky法则的机构运动可靠性分析方法.首先,根据机构运动学原理构建机构运动学方程;其次,结合有效长度理论,建立考虑运动副间隙的杆件有效长度模型,在此基础上,引入Archard磨损模型量化运动周期对杆件有效长度的影响,通过蒙特卡罗法获取不同运动周期下的杆件尺寸样本数据并计算样本相关系数,进而利用Cholesky法则完成不同运动周期下的杆件样本数据重构,并结合可靠性理论对机构运动可靠性进行评估;最后,以受电弓机构为例,验证了所提方法的有效性.计算分析结果表明:杆件样本数据关联性由于运动副间隙的存在而增强,并随运动副间隙的增加愈加显著;与传统分析方法相比,基于Cholesky法则的机构运动可靠性指标存在一定程度降幅,能够为实际机构可靠性评估提供更为安全的参考价值.

    受电弓运动可靠性Cholesky法有效长度Archard模型

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    非线性超谐共振时效系统弹簧设计方法的研究

    莫荣献郭晓东赵丽芳李岩舟...
    23-27,32页
    查看更多>>摘要：为解决难以获取满足非线性超谐共振时效系统所需要的非线性参数,以系统的核心元件—非线性弹簧为研究对象,提出了适用于此系统的不等节距圆柱螺旋弹簧结构参数设计的方法,从而实现系统所要达到的超谐共振.首先,依据工件振动时效所需的弹簧力学特性曲线,计算得到符合该系统用不等节距圆柱螺旋弹簧的结构参数.其次,通过弹簧压缩试验证明了该弹簧设计方法的可行性.最后,以圆柱工件为试验对象,搭建非线性超谐振动台进行试验研究.结果表明:运用此方法设计的不等节距螺旋弹簧作用下的非线性超谐振动试验台能够产生超谐振动,且可产生高于200Hz的高次超谐频率,对推广非线性超谐式共振时效方法在消减高刚工件的残余应力方面具有重要的意义.

    非线性超谐共振非线性弹簧弹簧设计振动时效

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    结合伪单环优化策略的6σ鲁棒优化研究

    余慧杰杨家麒王海华
    28-32页
    查看更多>>摘要：在考虑不确定性的优化工作中,6σ鲁棒优化发挥着越来越重要的作用.这里提出一种结合伪单环优化策略的6σ鲁棒优化方法,旨在提高产品品质的同时提升优化的效率,并给出方法的具体步骤与流程.以座椅骨架轻量化为例进,结合灵敏度分析、多岛遗传算法、蒙特卡罗模拟技术以及伪单环优化策略,对座椅骨架进行6σ鲁棒优化.优化结果表明,所提的方法提高了产品的可靠性和鲁棒性,并且大大减少了传统优化策略的计算成本.

    鲁棒优化结构优化DFSS

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    纤维增强复合材料涡轮轴失效模式分析方法验证

    沙云东黄靖轩骆丽
    33-37,43页
    查看更多>>摘要：针对连续纤维增强复合材料涡轮轴结构失效模式分析问题,基于宏-细观力学跨尺度分析方法,建立了与轴结构试验件尺寸相符合的有限元仿真计算模型,预测轴结构的危险位置并计算应变和位移响应,与试验结果进行对比验证.通过研究层合板主偏轴之间的关系应力的转化,将危险单元各个方向的宏观应力响应计算结果转化到细观力学RVE模型上,即为细观力学RVE模型受载情况;建立细观力学代表性体积元(RVE)模型,通过编程模拟实现模型的周期性边界条件,模拟复合材料轴结构损伤演化情况,并计算纤维增强复合材料应力响应,确定失效包线,结合损伤演化过程判别轴结构危险位置失效模式.开展复合材料失效模式验证试验,通过声发射及扫描电镜技术,实现对失效过程中不同失效模式的判别.将模拟仿真计算结果与试验结果对比分析,验证连续纤维增强复合材料涡轮轴结构失效模式分析方法的有效性.

    金属基复合材料低压涡轮轴结构失效模式分析方法试验验证

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    摄像机畸变中心及畸变系数标定方法

    王海杨延竹李恒
    38-43页
    查看更多>>摘要：针对传统针孔模型下摄像机畸变校正方法应用场景受限,和基于图像特征的畸变校正方法中将图像中心作为畸变中心造成标定精度不高的问题,提出一种基于角点共线特征的畸变中心及畸变系数标定方法.利用过光学中心直线畸变最小的原理,设计迭代算法搜寻到畸变程度最小的两条直线,解算得到精确的畸变中心,进行畸变系数的标定.采用Levenberg-Marquardt算法和多项式畸变模型,利用整幅棋盘格角点拟合的直线特征建立非线性优化模型,标定出一阶径向畸变系数,仿真标定误差在e-12～e-11量级.通过实验验证了畸变中心和畸变系数标定算法的可靠性和准确性,实验结果表明,无论是FA镜头,还是Scheimpflug镜头和广角镜头的畸变,算法均能满足畸变校正的需求.

    畸变校正畸变中心多项式模型LM算法畸变系数

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    引燃柴油量对双燃料发动机循环变动的影响

    宋建桐杨屏王楠赵畅...
    44-47页
    查看更多>>摘要：为了降低重型高压共轨柴油机燃用LNG-柴油的燃烧循环变动,优化引燃柴油量控制,通过双燃料发动机试验台架,研究了在最大转矩转速1600r/min,功率输出为73kW工况下,随引燃柴油喷油量的增加,峰值压力、峰值压力升高率、平均指示压力循环变动的变化趋势.研究结果表明,随引燃柴油量的增加,双燃料发动机的峰值压力、峰值压力升高率和平均指示压力的循环变动趋势相同,它们的均值均增大,标准差减小,循环分布集中,循环变动系数降低.在不导致爆震燃烧的前提下,适当增大引燃柴油量,能够改善双燃料发动机的燃烧稳定性.

    共轨柴油机天然气双燃料引燃柴油量循环变动

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    基于CKF的四轮驱动电动汽车质心侧偏角估计

    苏忆徐律李捷辉
    48-53页
    查看更多>>摘要：针对传统质心侧偏角观测精度不高、实时性能差的问题,提出了一种基于CKF算法的质心侧偏角观测器.首先基于CKF算法结合Dugoff轮胎模型,实时观测路面附着系数,计算实时的轮胎力.再结合七自由度整车模型,基于CKF算法,实时、精确观测车辆的质心侧偏角.最后,利用Simulink/Carsim联合仿真验证平台和硬件在环平台进行仿真验证.试验结果表明,CKF算法相比与传统无迹卡尔曼滤波估计精度更高、实时性能更好,较好的改善了传统质心侧偏角观测器在非线性条件下的观测精度.

    容积卡尔曼滤波路面附着系数质心侧偏角四轮驱动电动汽车

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