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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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    磁头磁盘接触碰撞过程中的摩擦生热分析

    唐正强贾通周东东吴兵...
    149-152页
    查看更多>>摘要：为了提高磁存储硬盘的储存密度,磁头与磁盘之间的飞行高度越来越小,随之而来的是磁头与磁盘接触碰撞的几率越来越大,磁头与磁盘接触碰撞伴随着摩擦生热现象的发生.摩擦生热引起的温升会导致磁头磁盘界面间产生局部高温,引起润滑剂迁移等现象,甚至会破坏磁盘的运行状态.通过建立磁头磁盘接触碰撞有限元模型和磁头磁盘接触碰撞分子动力学模型,研究磁头磁盘干涉深度、磁头运行速度在磁头磁盘接触碰撞过程中对温升的影响:有限元和分子动力学仿真结果均表明磁头磁盘干涉深度越大,摩擦生热引起的局部温升越大;磁头运行速度越大,摩擦生热引起的局部温升越大.该研究成果能为后续研究磁头磁盘摩擦温升对润滑剂迁移和耗散的研究提供支撑.

    磁头磁盘摩擦生热有限元分子动力学

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    气动触点式服装压力检测仪的研制

    高志蔡传东
    153-156,161页
    查看更多>>摘要：针对传统压力服测试系统的传感元件设计不合理、测量误差较大等问题,设计开发了以传感检测带为基础的气动触点式服装压力检测仪.以STM32单片机为核心控制单元,搭建了系统的气动回路和硬件电路,并设计了 LabVIEW上位机用户界面,实现了对系统的控制、实时检测多点的压力值以及数据的无线传输等功能.通过系统的标定实验和重复性实验,其结果表明该测试系统测量准确、精密度高、可行性好.和传统测试系统相比,该检测仪集成度高、开发成本低、功能齐全,具有良好的市场推广性.

    压力服传感检测带单片机无线传输

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    轴承故障高敏感特征提取与随机森林智能识别

    李冬
    157-161页
    查看更多>>摘要：为了提高轴承故障识别正确率,提出了基于多重分形理论的特征提取方法和改进随机森林的模式识别方法.介绍了多重分形去趋势波动理论,初选了 4个多重分形参数作为特征参数;将参数两两组合,使用K均值聚类法进行聚类,依据类内聚集度和类间距离优选了最佳组合作为特征向量.以随机森林算法为基础,提出了舍弃策略和话语权策略进行改进.舍弃策略通过舍弃分类正确率靠后的决策树提高随机森林平均正确率,减小森林的泛化误差;话语权策略通过提高优秀决策树的话语权,放弃了传统算法中的绝对民主,两个改进策略提高了算法模式识别正确率.经实验验证,改进随机森林算法对故障识别正确率为100％,而传统算法识别正确率仅为93.1％,证明了算法改进策略的有效性.

    滚动轴承故障识别多重分形理论随机森林算法话语权

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    机械臂时间最优轨迹的样条曲线拟合与智能规划

    袁旭华刘羽林喜辉
    162-167页
    查看更多>>摘要：为了解决机械臂关节空间的时间最优轨迹规划问题,提出了改进B样条曲线和优化搜索策略蜂群算法相结合的规划方法.B样条曲线分为近似拟合和插值拟合,近似拟合无法保证经过所有轨迹点,插值拟合存在型值点向控制点反算引起的计算量过大问题,为了兼顾拟合精度和计算量,通过扩展控制点的方法改进了B样条拟合曲线.建立了机械臂关节空间轨迹规划模型,提出了优化搜索策略蜂群算法的求解方法.以蜂群算法为基础,使用高斯伸缩因子调节引领蜂向最优解的学习程度,保证了较大概率向最优靠近,相当概率向外扩展而增加多样性;使用三角变异改进跟随蜂的蜜源搜索策略,综合以上方法提出了优化搜索策略蜂群算法.经仿真验证,改进B样条曲线拟合精度比B样条曲线提高一个数量级以上;优化蜂群算法的规划结果满足约束条件,比传统蜂群算法规划结果减少了9.13％.

    机械臂轨迹规划改进B样条曲线优化搜索策略蜂群算法高斯伸缩因子

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    多杆隔冲装置刚度特性研究

    刘慧珍孟宪松闫明刘慧芳...
    168-174页
    查看更多>>摘要：为增强舰船惯导系统工作时任意方向的抗冲击能力,提出了一种多杆并联的被动隔冲装置.首先,基于反螺旋自由度理论对多杆隔冲装置结构合理性进行研究,并对装置隔冲原理进行分析.然后,应用Lagrange法建立隔冲模块的冲击动力学方程,讨论其刚度特性与冲击响应.最后,基于ADAMS软件分别对隔冲杆与基平台夹角、隔冲杆刚度、阻尼对装置隔离率的影响进行分析.研究结果表明:多杆隔冲装置各方向动态刚度均呈非线性特性,且垂向等效刚度大于横、纵向;在相同冲击环境下,横、纵向冲击隔离率高于垂向;各向隔离率和相对位移幅值随隔冲杆刚度、阻尼系数的增大而明显降低;隔冲杆和基平台夹角与横、纵向隔离率呈正相关,与垂向呈负相关.

    隔冲装置刚度特性ADAMS仿真动力学响应隔离率

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    低附着路面下四轮独立驱动电动汽车稳定性控制

    严运兵易振宇杨勇
    175-179,184页
    查看更多>>摘要：为了提高四轮独立驱动电动汽车在低附着路面上的操纵稳定性,提出了基于粒子群优化PID参数的直接横摆力矩控制算法.控制器采用分层控制:上层根据参考模型和车辆实际运行状态,基于粒子群PID算法计算车辆稳定运行所需直接横摆力矩;下层控制采用载荷估计控制方法对四轮转矩进行控制分配并结合电机查表模型和转矩约束条件获取最优输出力矩.并通过Carsim/Simulink联合仿真模型进行低附着路面工况试验.结果表明:提出的方法在低附着路面下高速阶跃工况和低速正弦工况中能够有效提高车辆的操纵稳定性.

    四轮独立驱动直接横摆力矩粒子群PID转矩分配

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    钻机钻孔过程环形流道内气力排屑特性的研究

    柳波谭孝刚倪鹏张超...
    180-184页
    查看更多>>摘要：针对旋冲钻孔过程存在孔底岩屑堵塞的问题,基于气固两相流理论,考虑岩屑颗粒碰撞对气力排屑特性的影响,建立了环形流道内岩屑碰撞接触受力模型及气力排屑环形流道模型,采用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)模拟垂直环形流道内气力排屑过程,得到了气流速度、排屑气压与岩屑粒径对气力排屑特性的影响规律.结果显示:随着气流速度的增大,流场压力损失先减少后增加,存在最佳排屑气流速度18m/s,当低于该速度时,岩屑难以及时排出;排屑压力减小导致环形流道中心区域岩屑浓度上升,导致压降增加;岩屑粒径小于1 mm容易集聚成带状流动,当岩屑粒径在(2～4)mm范围内时,利于岩屑的排出.为岩石钻具的钻孔及排屑工艺参数选择提供了依据.

    旋冲钻孔环形流道气力排屑颗粒碰撞CFD-DEM

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    联板类电力金具结构的创新设计及仿真优化

    樊明浩赵武郭鑫
    185-190页
    查看更多>>摘要：联板类电力金具是超高压输电线路重要零部件,其性能关系到输电线路的安全稳定运行.为了设计得到结构强度高、质量轻便的超高压输电线路联板类电力金具,集成层次分析法、质量功能展开及ANSYS Workbench有限元仿真三种方法,得到针对超高压输电线路联板类电力金具结构的创新设计流程.利用该流程,以分裂悬垂联板为例,设计得到了一种具有高客户满意度、结构强度高、质量轻、高可靠性的新型分裂悬垂联板结构.在ANSYS Workbench软件的De-sign Exploration优化模块中,对初始设计方案进行结构优化,利用响应面法对小联板组厚度、角钢厚度和顶部联板孔距三个设计变量建立了二次回归模型,并利用MOGA算法对回归模型进行多目标优化,优化后的结构相对原设计方案安全系数提高了 45.71％,质量下降了 8.42％.

    创新设计电力金具AnsysWorkbench结构优化响应面法

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    BSG控制器散热结构设计与分析

    郑航李家春
    191-196页
    查看更多>>摘要：针对某款轻度混合动力汽车的皮带式启动发电一体机(BSG)控制器的散热问题,利用FloEFD进行数值模拟计算得出其原平行肋片散热器方案的温度场、流场分布,发现平行肋片的散热性差,肋片无法与空气充分接触散热.针对这些问题设计了三种新肋片结构的散热器,分别为直肋片、弯斜肋片和间隔型肋片.研究这三种肋片结构与肋片齿数耦合变化对控制器散热性能的影响,并对其中的最优方案采用控制变量法对肋片高度与厚度进行优化.结果表明:在肋片齿数少于33齿数时弯斜肋片和直肋片散热器的散热效果最优,在齿数增大到最大42齿数时三种散热器散热效果相近,33齿数直肋片散热器综合性价比最高.经过参数优化得出33齿数、厚2mm、高12mm直肋片散热器为最佳方案,可使MOS-FET平均温度降低5.26℃,最高温度降低5.14℃.通过实验证明了优化设计的正确性.研究结果对BSG控制器的散热设计提供了指导.

    启动发电一体机热设计MOSFET散热器结构优化同步整流

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    速度自适应山地单轨运输机设计与分析

    王玉金胡睿何苗路世青...
    197-201页
    查看更多>>摘要：为了解决山地物资运输难题,设计了一种具有速度自适应功能的单轨运输机,可在重力的作用下沿轨道以预设速度下滑.该运输机主要包括四轮移动式车体、导向机构,以及由速度传递装置和制动装置组成的速度自适应调节系统.速度转换装置由车轮、定轴轮系组成,其中,定轴轮系输入端为可变直径齿轮,输出端为具有内外齿圈的齿轮,且外齿圈与改进的Hart制动机构的齿条啮合.对运输机进行了总体结构设计,并对速度自适应调节系统进行了运动学建模与分析;最后在ADAMS软件中对运输机进行了运动学仿真,得到了运输机速度随摩擦系数的变化规律.仿真结果表明:当摩擦系数大于0.4时,运输机速度呈现震荡收敛特性,重物的摆动则是造成速度震荡的原因,而限制重物摆动可有效提高运输机的性能和使用寿命.

    单轨运输机结构设计速度自适应运动仿真

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