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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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    面向矿井提升机制动系统的SAE故障诊断方法

    闫方元李娟莉苗栋
    215-218页
    查看更多>>摘要：为了更充分地利用矿井提升机在运转过程中的监测数据,对制动系统进行精确诊断,提出了一种基于稀疏自动编码器(SAE)的故障诊断方法.通过模拟故障试验,获取故障数据,经标准化处理后生成训练集和测试集.并加入Dropout正则化方法对故障诊断模型进行了优化,根据训练结果采用梯度下降法优化模型参数.最后使用测试数据集对优化前后的诊断模型进行对比试验.结果表明,文中提出的提升机故障诊断方法,减少了过拟合现象,降低了获取标签数据的工作量,故障类型的平均分类精度能够达到96%.此方法使用提升机的监测数据,减少人为的影响,可以对矿井提升机的故障进行准确诊断.

    故障诊断SAEDropout制动系统矿井提升机

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    基于AMESim汽车制动液压系统特性建模分析

    余涛杨晨李伟
    219-222,227页
    查看更多>>摘要：制动液压系统是整车液压系统的关键部件,直接影响新车安全.根据车辆制动系统需求,对行车和停车两种制动液压系统的原理进行分析,在此基础上设计确定制动系统中制动器、制动泵、蓄能器、系统压力等主要结构单元的关键参数;基于AMEsim搭建制动液压系统的分析模型,对液压系统中蓄能器充液过程进行分析,研究充液阀溢流值与蓄能器充液压力之间的关系;对系统工作性能进行分析.采用液压测试系统对某实际车辆制动液压系统的工作过程进行测试,以验证前述分析的准确性.结果可知:充液阀中溢流阀的开启压力直接决定充液阀的功能是否能够实现,需综合考虑系统的最高充压和充液阀的充液速率;不同压力结果表明,所研究的制动系统溢流阀开启值最佳值为 16.5MPa;实测结果为16.1MPa,与仿真分析结果误差为2.5%,同时变化规律也保持一致,表明前述分析的准确性,为同类设计提供参考.

    汽车制动液压系统蓄能器压力实车模型

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    水冷型高功率动力电池包冷却结构优化

    张威罗仁宏方超
    223-227页
    查看更多>>摘要：车用高功率动力电池放电倍率大、产热快,易出现电芯过热问题,以优化水冷型高功率电池模组放电散热能力为研究目的,对电池模组冷却参数进行组合探究.搭建模组放电-产热耦合仿真模型,以冷却液温度T、流速V,冷管宽度W、高度H为优化边界建立四因素-四水平正交试验,利用极差分析法完成了各因素对响应目标影响的权重计算,结果显示:对模组最高温度和最大温差影响最大的因素分别是冷却液温度和流速.在权重计算结果基础上结合响应目标直方图和电芯表面温度分布图确定了全组最优解,较优方案Ι台架试验结果与仿真值相吻合,验证了本次优化方法的正确性.

    水冷型电池包温控能力电-热耦合模型正交试验

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    小波包和1D CNN结合的刀具磨损状态识别

    杨斌樊志刚王建国刘文婧...
    228-232,237页
    查看更多>>摘要：为监测机床切削加工过程中刀具的非线性磨损变化,提出了一种基于小波包分解和一维卷积神经网络(1D CNN)的刀具磨损状态识别方法.采集机床主轴振动数据作为监测信号,采用经信噪比定量分析后的小波包进行预处理,然后选取小波包分解后各频带的能量特征作为1D CNN的输入,实现了对刀具磨损状态的有效识别.实验表明,该模型能够实现刀具磨损状态的准确预测,相比于BP网络、能量频谱图-Alexnet和Lstm网络模型,刀具磨损状态识别率最优,平均准确率达到98.262%.

    刀具磨损振动信号小波包分解卷积神经网络

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    法兰表面缺陷的视觉检测方法研究

    马光岩曾劲松刘国宁焦博...
    233-237页
    查看更多>>摘要：针对传统依靠人工目视进行法兰表面缺陷检测存在效率低下、受人工经验和主观因素的影响大、准确率低等问题,提出一种基于连通域分析的法兰表面缺陷视觉检测方法.首先,根据法兰图像灰度直方图特点,使用大津法(Otsu)和连通域分析相结合的方法实现图像分割.其次分析法兰表面的缺陷区域与正常区域的灰度差异、缺陷形态及位置,按缺陷类型将法兰表面划分为两个待检测区域,并分别设计算法进行缺陷检测.实验结果表明:本研究提出的法兰表面缺陷检测方法稳定性好,能够准确、快速地识别法兰表面缺陷区域,检准率可高达97.7%.

    法兰缺陷检测连通域分析机器视觉

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    面向增材制造的自支撑结构拓扑优化设计

    闫晓磊王宇陈佳文张勇...
    238-242,250页
    查看更多>>摘要：将结构拓扑优化与增材制造技术相结合是实现创新结构设计的有效途径.但增材制造工艺需要额外的支撑结构,浪费打印材料,也降低了加工效率.这里基于浮动映射的拓扑优化方法(Floating Projection Topology Optimization,FPTO),提出一种面向3D打印的简单高效的自支撑拓扑优化方法,采用变角度楔形支撑域,判断单元有无支撑,通过松弛悬垂角约束,逐渐删除无支撑单元,实现了任意悬垂角约束的自支撑拓扑优化设计.数值算例和3D打印结果证明了所提出的拓扑优化方法的有效性,提高了拓扑优化结果的可制造性.

    增材制造拓扑优化浮动映射悬垂角约束

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    商用车侧翻安全性SobolGSA灵敏度分析和多目标优化

    赖志坚黄伟唐竞许恩永...
    243-250页
    查看更多>>摘要：摘为提升某企业商用车侧翻安全性,满足欧盟ECE R29-03标准,进行基于SobolGSA灵敏度分析的静态侧翻性能仿真及多目标优化.对商用车虚拟试验模型进行静态侧翻仿真试验,提取分析侧翻仿真结果;选取仿真后商用车关键结构尺寸为变量,以最大安全距离和总吸能为目标,以一阶模态频率和A柱上端侵入加速度为约束条件,结合ISIGHT试验设计生成高精度的Kriging模型,利用NSGA-Ⅱ算法对商用车侧翻安全性进行多目标优化;采用SobolGSA法验证侧翻碰撞因子的灵敏度,5个厚度因子一阶灵敏度达到26%,均为显著因子.研究结果表明总吸能提升22.38%,头部生存空间提升16.8mm,满足法规对侧翻安全性的要求,达到了提升商用车侧翻安全性的目的.

    侧翻碰撞Kriging模型SobolGSA灵敏度多目标优化

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    改进Rao-Blackwellized粒子滤波的定位与建图方法及优化

    支奕琛谷玉海龙伊娜徐小力...
    251-257,261页
    查看更多>>摘要：针对复杂地面场景下无人系统自主定位建图的难题,从机器人的建图角度出发,提出一种在复杂环境下机器人实现自我定位的方案,方案采用遗传算法中的交叉变异思想,对改进Rao-Blackwellized粒子滤波的同步定位与地图构建(RBPF-SLAM)算法中的重采样过程进行优化.经过仿真和自行设计的履带式无人系统实验平台进行实验验证,采用该方法优化后的SLAM算法,使得无人系统所构建的栅格地图在消耗较少粒子的情况下,能够绘制精度较高的栅格地图,达到了较好的自主定位和建图效果.

    移动机器人RBPF-SLAM定位建图

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    多任务快速切换工业机器人实训平台技术研究

    李佳欣于殿勇郑阳
    258-261页
    查看更多>>摘要：为了提高现有工业机器人实训平台的教学效率,实现多个教学任务快速切换,提出一种基于模块化可重构设计思想的工业机器人实训平台,首先利用模块划分和模糊聚类相关理论对实训系统进行模块划分,确定最佳划分方案;其次,分别从机械、硬件、控制等层次进行模块化可重构设计,实现底层硬件快速重构;编写上位机软件并对实训系统及进行运行测试,实现对各个模块的控制,在多个实训任务环境下,控制硬件模块实现快速重构,提高教学效率.

    工业机器人多任务实训平台模块化

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    自适应搜索距离的改进A＊算法研究

    张威张泽洲王伟
    262-265,270页
    查看更多>>摘要：为了更好解决全局路径规划中扩展搜索范围大、路径容易发生碰撞的问题,提出一种自适应搜索距离的改进A＊算法.首先,在路径扩展搜索时采用8个方向上自适应调整搜索距离机制代替原有固定搜索距离,以减少扩展搜索节点数量,减少搜索时间.然后,在障碍物周围容易发生碰撞的节点处,设置防碰距离函数,使规划路径与障碍物间具有适当安全距离.最后,在Robot Operating System(ROS)中,对自适应搜索距离的改进A＊算法进行仿真并进行了实验室环境验证.结果表明:在静态结构化场景下实行全局路径规划,对照传统A＊算法,所提算法可以显著提高搜索效率、减少碰撞概率.

    自适应搜索路径规划A＊算法安全距离

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