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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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    多特征融合方法在马铃薯图像快速检测中的应用

    李英辉王晓寰赵翠俭
    54-58页
    查看更多>>摘要：针对目前马铃薯图像病虫害检测方法识别精度低、效率不高等问题.这里提出了一种主成分分析的特征加权融合自适应算法和改进支持向量机相结合的马铃薯病虫害快速检测方法.主成分分析的特征加权融合自适应算法完成特征块选择、主分量提取、加权和融合.融合后的特征采用决策树的思想,通过改进的支持向量机逐级分类.通过试验进行对比分析.结果表明,与传统的检测方法相比,该方法具有更高的检测精度和更短的执行时间.在病虫害、3类病害和10类虫害的检测准确率分别为98.45%、97.33%和98.00%,运行时间分别为4.81s、3.74s和4.65s.该检测方法为图像病虫害快速检测技术的发展提供了理论方法和依据.

    病虫害检测马铃薯图像主成分分析支持向量机快速检测

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    燃烧室结构对高强化柴油机性能的影响

    柴帅张翠平陈琛孙彦斌...
    59-62,66页
    查看更多>>摘要：燃烧室结构的设计直接影响燃烧过程,从而影响其动力性、经济性.缩口直径是缩口型燃烧室的主要结构参数,在一台高强化柴油机上,对四种不同缩口直径的燃烧室的燃烧过程进行了仿真研究.结果表明:减小燃烧室缩口直径有助于增强缸内湍动能,促进油气混合,改善燃烧过程,提高柴油机的动力性.缩口直径减小后的燃烧室的指示功率均高于原机,其中G1燃烧室的指示功率提升最多,为1.81%.但缩口直径并非越小越好,缩口直径过小不利于燃烧中后期湍流的保持,影响混合燃烧.

    高强化柴油机缩口尺寸燃烧过程数值模拟燃烧室AVL-Fire

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    自回归和EWMA在齿轮箱早期异常检测中的应用

    李鑫卢灿铭左洪福柏宇星...
    63-66页
    查看更多>>摘要：针对齿轮箱传统故障分析方法难以及时发现早期故障的问题,进行基于自回归模型和统计过程控制方法的齿轮箱早期异常检测方法研究.采用时域同步平均算法(Time Synchronous Averaging,TSA)去除原始振动信号中的噪声,并建立自回归(Autoregressive Model,AR)模型计算残差;提取残差的标准差、峭度与均方根作为指标,初步判断齿轮早期故障;选取残差的标准差进行统计过程分析,分别建立均值控制图(Xbar)、单值-移动极差控制图(I-MR)、指数加权移动平均(EWMA)控制图来判断齿轮早期异常发生点.研究结果表明,EWMA控制图检测到第62个文件开始超出控制限,而其他两种控制图均从第65个文件出现异常,说明EWMA控制图相比其他方法能够更早的检测出齿轮早期故障发生的异常点,进一步验证了AR模型与EWMA控制图相结合进行早期异常检测的有效性.

    时域同步平均齿轮箱早期故障诊断自回归模型统计过程控制

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    汽车横向摆动前馈调节LQR控制设计及仿真分析

    张凯娟许桂珍李强
    67-70,75页
    查看更多>>摘要：对自动驾驶的横向位置参数与速度进行有效控制,需要通过设置智能控制技术来实现.为了提高汽车无人驾驶时横向摆动控制精度,设计了一种能够自主调节的前馈调节线性最优控制LQR控制器.利用非预瞄控制模式建立了对路径误差跟踪模型,建立了包含了路径跟踪偏差和车-路参数的自适应矩阵,并开展仿真测试分析.双移线测试表明,采用前馈LQR优化控制器进行处理时得到的距离偏差不超过0.3m,获得了0.1rad以内的航向偏差.LQR控制器中加入前馈控制程序后应对控制参数进行适当调节便可以达到目的.连续换道测试表明,在LQR控制器中加入前馈控制后达到更小偏差,路径跟踪精度获得了明显提升,表现出更优控制效果.该研究对提高无人驾驶汽车运行稳定性具有很好的理论支撑价值,易于推广应用.

    自动驾驶汽车横向摆动线性最优控制前馈控制器连续换道

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    金属材料超声疲劳试验数据的一致性分析

    彭文杰吴圣川王金龙
    71-75页
    查看更多>>摘要：超声疲劳试验技术已被广泛用于金属材料的超高周疲劳性能测试.超声频率条件下开展试样的超高周循环加载时,需要采用间歇加载控制试样发热,这会影响到试验结果一致性.同时,当循环周次由高周跨越至超高周后,疲劳试验结果对试样形状、尺寸、表面质量和内部缺陷更为敏感.基于大量的试验结果对这些影响因素进行了一致性分析.结果表明,加载间歇比和试样形状、尺寸对试验结果均有影响;试样表面质量与内部缺陷存在竞争效应;通过疲劳S-N曲线可以有效预测内部缺陷对超高周疲劳的影响.

    超高周疲劳间歇加载尺寸效应表面粗糙度内部缺陷尺寸

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    进气氛围对汽油/聚甲氧基二甲醚燃烧的影响

    张吴喆张光德李腾飞
    76-79,83页
    查看更多>>摘要：为实现汽油-聚甲氧基二甲醚双燃料发动机的RCCI高效清洁燃烧,运用CONVERGE建立仿真模型,研究了不同进气温度、进气压力对排放和燃烧的影响规律.研究结果表明:进气压力的提高会使燃烧相位提前,放热率峰值先上升后下降;随着进气温度的提高,燃烧相位提前,放热率峰值升高,燃烧持续期变短,且进气温度大于等于330K时,放热率曲线呈现为双峰.进气压力增大到240kPa时能使最大负荷扩展至1.63MPa IMEP,但此时四种污染物的生成量都较高;进气压力在220kPa时,虽然NOx的排放量有所增多,但其他污染物的排放量都较低.进气温度在(320～330)K时动力性和经济性最好,污染物排放量均处于较低的水平.

    聚甲氧基二甲醚进气温度进气压力双燃料RCCI

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    连续管磨损程度及剩余抗内压强度敏感性分析

    曹银萍潘莹窦益华郑杰...
    80-83页
    查看更多>>摘要：针对连续管在水平井中下入起出时与套管内壁产生摩擦磨损的问题,借鉴钻杆-套管磨损模型建立思路,采用"磨损-效率"模型,研究下入起出时连续管摩擦磨损,获得了连续管外壁磨损深度的计算方法与公式;利用ANSYS Workbench有限元软件分析了连续管外径、壁厚、钢级、磨损率等敏感性因素对磨损连续管剩余抗内压强度的影响规律.研究表明:磨损率不同,井下磨损连续管最先屈服的部位亦不同;Φ44.45mm×3.96mm的QT-900连续管磨损率从0%到25%时,剩余抗内压强度下降率为35%;磨损连续管剩余抗内压强度随壁厚和钢级的增加而非线性增大,随外径和磨损率的增大而非线性降低;磨损率对连续管剩余抗内压强度的影响最强.研究结果可为磨损后连续管施工参数提供指导.

    连续管磨损程度剩余强度有限元敏感性分析

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    基于XGBoost算法的商用车驾驶风险辨识模型

    王永亮李超许恩永何水龙...
    84-89,95页
    查看更多>>摘要：驾驶员作为交通事故的重要诱因,其一系列风险驾驶行为对道路交通安全具有重要影响.针对当前驾驶风险等级分类不合理、辨识精度低等问题,提出一种商用车驾驶风险辨识模型.即首先从车辆状态、驾驶状态、驾驶员操作三个方面,共建立18个能够表征商用车驾驶风险的特征参数;采用因子分析法(FA)对特征参数降维优化,并生成蕴含更为明确风险驾驶行为信息的综合变量;接着应用K-means聚类算法分别将风险驾驶行为特征聚为2、3和4类并对比分析,结合肘部法则和轮廓系数综合确定最佳的聚类数目k,消除人为经验确定k值主观性强的缺陷;最后,利用极端梯度提升(XGBoost)算法对商用车驾驶风险进行识别,并与决策树、随机森林、K近邻等算法在精度上进行比较.研究结果表明:在上述研究条件下XGBoost算法对商用车驾驶风险的理论识别率最高可达98%,该结果对于自动驾驶辅助系统的设计、道路交通安全性的提升具有重要意义.

    风险驾驶行为因子分析K-means聚类XGBoost算法驾驶风险辨识道路交通安全

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    液压振动试验台直动式溢流阀异常泄露分析及优化

    王涛李屹李家春王伟强...
    90-95页
    查看更多>>摘要：针对振动试验台测试时产生的振动影响直动式溢流阀异常泄露问题,通过建立振动环境下阀芯开口量数学模型,并结合MATLAB及控制变量法,分析振动与元件结构参数对泄漏量的影响规律.在研究各影响因素的基础上,以最小泄漏量为目标函数,基于遗传算法对溢流阀异常泄露影响因素进行优化,从而得到稳定性较高的试验台.优化结果显示:在满足各因素变化范围内经优化后,振动频率、振幅、质量分别下降35.25%、30.7%、18.75%;溢流阀弹簧刚度、粘性阻尼系数分别提升28.59%、30.85%,可使得异常泄漏量减少96.98%;所得结果为振动试验台设计及溢流阀结构优化提供重要参考理论依据.

    直动式溢流阀振动环境异常泄露MATLAB遗传算法

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    CNC锻床伺服系统三环PSO-PID整定控制机电耦合研究

    王辉王博李强于小艳...
    96-99,104页
    查看更多>>摘要：数控(CNC)锻冲床进给伺服系统控制性能受到机电系统力、热、磨损的共同影响,在加工过程中会产生动态误差.为全面分析数控锻冲床进给伺服系统动态误差变化,设计了一种精度三环控制系统,建立了传动机电耦合模型,并开展仿真分析.从进给伺服系统实际运行工况区间考虑,分析系统动态误差.研究结果表明:增大工况载荷后,形成了更大惯量比伺服系统,系统获得了更大的超调量,引起响应时间增加.进给伺服系统产生了5.5mm位置偏差,在惯量比4.15下获得了最优定位精度.相比较PID控制,采用PSO-PID方法处理时可以降低误差,获得了最明显的效果.该研究有助于提高数控锻冲床进给伺服系统位置控制精度,为后续的加工质量优化奠定一定的理论基础.

    进给伺服系统三环控制惯量比定位精度

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