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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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    基于开关电容的动力电池组主动均衡参数研究

    汪光赵理李昆
    100-104页
    查看更多>>摘要：基于开关电容的动力电池组均衡控制参数众多,参数间关系复杂,相关研究较少.以单开关电容为基础,搭建均衡仿真模型,在不同电容器电容、脉冲信号周期、占空比、电池内阻老化差异以及不同均衡策略下进行主动均衡实验.仿真结果表明:电容越大,均衡效果越好,但随着电容的增大继续改变电容大小对均衡效果的影响逐渐变小;随着脉冲信号周期的增大,均衡效果先变好后变坏,在周期为1.8s时均衡效果最好;不同内阻和不同均衡策略下,都满足电容和周期对均衡效果的影响规律,但内阻越大,电容大小对均衡效果的影响越大,不同均衡策略所对应的最优周期有所不同.

    电池均衡均衡控制参数均衡效果脉冲信号周期电容

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    参数化设计减小矩形花键滚刀代用圆弧的误差

    陈英健辛佳毅王时英吕明...
    105-108,113页
    查看更多>>摘要：针对矩形花键滚刀代用圆弧相对于理论法向齿形的误差进行了参数化的程序设计,根据最大误差最小法算法以及回代算法,减小了矩形花键滚刀齿形代用圆弧的误差、获得了合理的代用圆弧的圆心坐标及半径值以及缩短了设计周期.其基本方法:首先计算出矩形花键滚刀法向齿形的坐标点公式,然后用双圆弧来代替理论齿形,推导出双圆弧拟合公式.之后基于最大误差最小法算法和回代算法,最后以ObjectARX为开发工具,基于C#.NET API的技术,利用优化后的代用圆弧的圆心坐标和半径值以及数据库中的其他相关参数完成矩形花键滚刀法向齿形图的绘制,并且自主研发设计出一套集矩形花键滚刀参数设计、滚齿自动加工参数仿真、干涉参数验算和滚齿数据处理控制于一体的通用矩形花键滚刀参数人性化自动设计绘制平台,实现渐变和矩形状的花键法向滚刀的滚齿参数自动化绘制设计.

    矩形花键滚刀代用圆弧齿形误差参数化设计

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    镗杆切削力感知单元结构设计与优化

    刘强周强高大湧贾儒鸿...
    109-113页
    查看更多>>摘要：为满足测量镗杆切削力的需求,采用ANSYS Workbench有限元分析软件对镗杆等效应力与等效应变分析,确定感知单元安装位置.提出两种镗杆感知单元结构,运用响应曲面优化法确定感知单元最佳优化方案,通过计算、分析相关参数,来确定最佳的优化方案,并与优化前的感知单元结构方案进行比较.结果表明:当未超过应变式微力传感器最大等效应变时,均布式感知单元结构中镗杆最大测量值为329N;以附加支撑感知单元最大测量值为1000N为设计目标,获得5种最优结构参数,在实际设计制造中,可根据实际情况从中进行选择.

    镗杆切削力感知单元结构设计与优化

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    C/SiC复合材料单颗磨粒切削有限元仿真及磨削实验分析

    都金光耿淼刘宝林刘琨...
    114-118页
    查看更多>>摘要：为了探究C/SiC复合材料的去除机制,建立了三维C/SiC复合材料单颗磨粒微观切削有限元模型.借助Abaqus有限元分析软件,使用Brittle cCracking模型、Johnson-Holmquist 2模型和内聚力模型分别被用来模拟碳纤维,SiC陶瓷及界面层的材料属性,并以此建立三相微观切削模型来分析不同切削速度和切削深度下的材料加工变形规律和切削力变化趋势.同时参考C/SiC复合材料锥形电镀金刚石工具加工表面形貌实验进行辅助分析.结果表明:C/SiC复合材料的切削过程主要表现为碳纤维的脆性去除;随着切削速度的增加,界面层的破坏程度减少且切削力降低;随着切削深度增加,切削力增加且界面层损伤程度增大.这些结果为进一步了解碳纤维复合材料切削时的材料去除机理提供了一定的借鉴意义.

    C/SiC复合材料有限元仿真材料去除切削力

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    气动挤出式双喷头生物3D打印机设计与研制

    杨丽琳袁方敏李伟
    119-123页
    查看更多>>摘要：针对组织工程中异质组织器官的生物3D打印问题,根据不同生物材料打印工艺要求,提出一种气动挤出式双喷头生物3D打印机.首先介绍了生物3D打印机的系统组成,对多轴运动系统、集成定位器的打印平台、光固化打印头和控制系统进行了设计研究,并利用TracePro软件对光固化打印头的光环尺寸以及光辐照度进行了仿真验证;然后对生物3D打印机进行了双喷头交替打印测试和生物墨水打印测试,验证了设计的生物3D打印机能够满足多种生物材料交替打印的工艺需求,为组织工程中异质组织结构的生物3D打印提供了技术上的可能性.

    生物3D打印TracePro交替打印生物墨水

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    凹坑织构对GCr15贫油滑动摩擦磨损性能影响

    张义民侯福顺龙日升王一冰...
    124-127,134页
    查看更多>>摘要：为研究在较大载荷和较高转速下,凹坑织构参数对GCr15贫油滑动摩擦磨损性能的影响,这里采用PL100-30W型激光打标机,在高碳铬轴承钢GCr15表面加工出规则排列的圆形凹坑阵列,然后利用MMW-1A型立式万能摩擦磨损试验机,对织构试样和光滑试样进行了贫油润滑条件下的摩擦磨损性能试验.最后,使用三维形貌仪对试样的磨损表面进行了表征.结果表明:凹坑织构表面对GCr15钢贫油润滑条件下的滑动摩擦磨损性能影响显著;存在最优的凹坑面积率和深径比,当其值为14.9%和1:12时,其摩擦系数和磨损量相比光滑试样分别降低了26%和64%;随着载荷的增大,织构试样与光滑试样的摩擦系数均呈上升趋势,但光滑试样的摩擦系数增长速率大于织构试样.

    GCr15钢表面织构结构参数摩擦磨损

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    深度神经网络在AGV实时导航优化的应用研究

    丁昌荣金涛李志军周亮...
    128-134页
    查看更多>>摘要：为提高自动导航车辆(AGV)导航控制的自主性和智能性,提出了一种基于深度神经网络(DNNS)的混合智能实时最优控制方法.将AGV轨迹运动规划的避障问题转换为非线性最优控制问题(OCP),采用平滑变换来处理路径约束,通过高斯伪谱(GPM)法来获得问题求解路径规划的最优解.在此基础上设计基于DNNS的实时最优控制器,实现AGV的最优轨迹规划.数值实验结果表明,所设计的基于DNNS的最优控制方法能够生成最优控制指令,引导AGV到达目标位置,且对初始条件具有较高的鲁棒性,能够满足不同障碍的约束条件,实现自动导引车的实时导航优化策略.

    深度学习神经网络AGV非线性最优控制轨迹运动规划

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    面阵投影增材制造技术自适应分层算法

    孙天奇王英志胡俊韩太林...
    135-139,147页
    查看更多>>摘要：增材制造采用"逐层叠加"的原理来成型制件,层厚越小,制件的表面质量越高,成型效率越低.为了调节制件成型效率与表面质量之间矛盾的问题,提出了基于STL制件法矢量的自适应分层算法.该算法先计算出与切面层相交的三角面片的法矢量与制造方向的夹角集,然后对夹角集的均值与最小值进行加权求和,依据加权求和后的角度关系,实现对制件进行自适应调整分层厚度.对同一制件分别采用本文算法及已知的4种算法进行分层,实验结果表明,这里算法能够有效平衡制件表面质量与成型效率之间的关系,较其余4种自适应分层算法,阶梯体积误差小且制件成型时间短.

    增材制造面阵投影光固化自适应分层算法阶梯体积误差STL制件分层

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    广义阈值表示的机加工自动线能量需求跨层模型

    王丽平雷蕾宋宪华
    140-147页
    查看更多>>摘要：为了实现多层次分析的最优设置,提出了一种基于双机广义阈值表示的机加工自动线能量需求跨层模型.首先通过在优化阶段建立机器和系统组织层之间的交互消除了所描述的次优决策.并且将传统的序贯优化方法转化为递归优化方法.另外分析利用了最小能量时间函数,将具有可变功率和处理速率的机器级高分辨率模型与系统级状态模型联系起来.进一步利用一个马尔可夫广义阈值模型,通过指数分布的向下状态来模拟机器的随机行为,并在互操作缓冲区的实际水平上实现控制策略.最后通过一个工业案例验证了提出的方法能够有效降低成本,提升效率.

    多层次分析马尔可夫广义阈值模型最小能量时间函数

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    光纤FPI次声传感器橡胶金属复合薄膜设计

    周俐娜江致兴刘藤
    148-151,155页
    查看更多>>摘要：声压敏感薄膜对光纤FPI次声传感器灵敏度、抗电磁干扰、远距离衰减程度等性能有着重要影响.基于国内外研究现状,针对光纤FPI次声传感系统,设计了一种用于低频次声探测的新型复合薄膜,并利用ANSYS软件对其在均匀受压下的静态响应和在次声频段的动态响应进行了研究.研究表明:复合材薄膜在低频次声波段具有非常高的应变灵敏度(nm/Pa数量级);在同等压强载荷下,对形变量影响最大的是橡胶膜厚度,金属薄膜厚度、金属薄膜材料、金属薄膜直径对薄膜形变量影响较小,橡胶膜厚度大于4μm时线性度较好;复合薄膜在低频次声波段具有高的应变灵敏度和平坦的频响曲线.研究结果可为光纤FPI次声传感器性能优化提供参考.

    次声探测光纤传感器法布里-珀罗干涉仪复合薄膜

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