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期刊信息/Journal information
中国机械工程
中国机械工程学会
中国机械工程

中国机械工程学会

周佑启

半月刊

1004-132X

paper@cmemo.org.cn

027-88011893

430068

湖北省武汉市湖北工业大学772信箱

中国机械工程/Journal China Mechanical EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国机械工程学会会刊。反映中国机械工程领域重大学术进展,报道中国机械工程学会系统的最新学术信息,围绕机械企业科技进步传播重大科技成果,就机械工程界的热点开展讨论,不断跟踪世界机械工程最新动向,注重完善机械科技人员的知识结构,以探询学科发展趋势,促进学术成果交流,提高科技人员素质、推动企业科技进步为宗旨,以深内涵、广视野、强应变、高品味、厚基础为办刊特色。
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收录年代

    弧形金刚石砂轮机械修整研究进展

    陈冰卿光烨郭烨邓朝晖...
    1331-1347页
    查看更多>>摘要:弧形金刚石砂轮因特有的弧形轮廓,常用于陶瓷、光学玻璃、硬质合金等难加工材料光学元件的精密超精密磨削加工.然而,在光学元件磨削加工过程中,由于砂轮与工件表面间的相互作用,砂轮表面受到挤压破坏,长时间磨削后会产生砂轮堵塞、砂轮磨损、砂轮尺寸和形状精度下降等问题,进而降低了磨削后光学元件的表面粗糙度、面形精度和损伤厚度等.修整弧形金刚石砂轮是解决上述问题的有效途径之一,机械修整因具有修整效率高、便于实现等特点,仍是弧形金刚石砂轮在位修整的主要应用方法.对弧形金刚石砂轮的机械修整方法进行了综述,探究了不同修整方法的修整机理与特点,分析了修整效果的评价方法,并对弧形金刚石砂轮机械修整的发展方向进行了展望.

    精密超精密磨削加工弧形金刚石砂轮机械修整修整评价方法

    椭圆横断截面新型双轴柔性铰链设计及分析

    魏华贤赵永杰杨楠王奉涛...
    1348-1357页
    查看更多>>摘要:现有同位正交复合缺口双轴柔铰存在矩形横断截面锐边结构,增大了应力集中效应,且无法通过优化纵向缺口轮廓来消除.为此,提出一类椭圆横断截面新型双轴柔铰.首先以圆弧缺口为对象,构建该类柔铰的参数化结构模型;然后基于卡氏第二定理建立其柔度及最大应力理论模型,通过有限元分析验证模型的有效性,基于此,实现了柔度及应力集中特性分析;最后通过实验测试验证了柔铰的柔度性能.结果表明,椭圆横断截面型双轴柔铰具备两向各异柔度,可从本质上避免锋利锐边结构,降低应力集中效应,与具有相同缺口结构的矩形横断截面型双轴柔铰相比,工作能力可提高47.9%,该类柔铰结构拓展了现有缺口型柔铰的基本类型.

    柔性铰链柔性机构椭圆横断截面双轴柔性铰链

    采油单螺杆泵动态力学特性及疲劳寿命预测研究

    祖海英孙金山叶卫东李大奇...
    1358-1365页
    查看更多>>摘要:针对常规采油螺杆泵定子橡胶疲劳失效的问题,以油田常用的GLB120-27型单螺杆泵为研究对象,开展了 50 ℃油浸工况下定子橡胶材料疲劳试验,获取了橡胶材料的疲劳性能参数,并构建了疲劳寿命预测模型.运用ABAQUS软件对螺杆泵进行动态力学特性有限元分析,基于数值模拟得到应力应变响应结果和定子橡胶材料单轴拉伸试验应力-应变拟合表达式,计算了疲劳危险位置点应变能释放率的范围.利用构建的疲劳寿命预测模型对不同过盈量条件下的螺杆泵进行了疲劳寿命预测研究.结果表明,随着过盈量的增加,疲劳寿命呈指数函数下降,通过与某采油厂近5年单螺杆泵平均工作寿命的对比,发现基于裂纹扩展方法预测得到的螺杆泵定子橡胶疲劳寿命可以满足工程预测精度要求.

    螺杆泵动态力学特性定子橡胶疲劳寿命预测

    恒幅载荷下填充天然橡胶概率疲劳寿命预测模型

    刘湘楠许靖伟
    1366-1372页
    查看更多>>摘要:建立一种条件概率分布模型来描述任意应变水平下的橡胶疲劳寿命分布规律.开展了不同应变水平下的橡胶单轴拉伸疲劳试验,分析了橡胶疲劳寿命的分布规律,并采用极大似然估计法确定了橡胶疲劳寿命概率分布模型的参数值.采用最小二乘法拟合了应变水平与概率分布模型参数值之间的函数关系,并建立了条件概率的分布模型.开展了橡胶疲劳可靠度的评估,建立了橡胶P-ε-N模型,通过与实测寿命的比较,验证了橡胶P-ε-N模型的有效性.

    橡胶疲劳寿命概率分布P-ε-N模型可靠度

    基于SOA-VMD-ICA的海水泵激励源特征提取方法

    滕佳篷武国启
    1373-1380页
    查看更多>>摘要:针对海水泵复杂多源激励特征提取问题,提出了一种海鸥优化算法(SOA)、变分模态分解(VMD)和独立分量分析(ICA)相结合的海水泵激励源特征提取方法.基于单通道测量信号,采用VMD算法与SOA算法选取信号平方包络谱峭度统计量作为适应度函数,寻优获取模态分解数量K、惩罚系数a及特征模态函数(IMF)分量.采用信号排列熵作为噪声检验函数,合理选取排列熵阈值,对IMF分量进行噪声筛选,获取非噪声IMF分量信号.将非噪声IMF分量与原输入信号组合,采用快速独立成分分析(Fast-ICA)算法计算得到激励源信号向量,从而实现激励源特征信号的提取.通过实船海水泵激励源特征提取试验及对比分析,验证了所提方法的有效性.研究结果表明,所提的SOA-VMD-ICA 方法能满足单通道测量条件海水泵激励源特征提取准确性要求.

    特征提取海水泵独立分量分析海鸥优化算法变分模态分解

    弹塑性接触冲击永久变形与滑移长度的解析求解

    王尧管恩广张青雷
    1381-1389,1396页
    查看更多>>摘要:在机械系统的设计与应用中,多体表面之间的弹塑性接触冲击现象是一个重要的力学问题,蕴含复杂的物理力学特性,对接触力等关键参数的解析与表征还存在许多争议与谜团.针对弹塑性倾斜接触冲击事件,根据Brake压陷模型建立瞬时接触力和接触变形的计算式,用接触变形系统地探讨与描述弹塑性接触冲击过程;基于广义动量定理,对冲击持时、永久变形和滑移长度的内在关系进行解析,分别得到以积分形式表示的永久变形和滑移长度表达式,再结合已发表文献中冲击对象在接触冲击前后的运动试验数据进行解析求解;测量接触冲击后被冲击对象的变形区域并进行对比分析.试验与数值结果表明:采用广义动量定理所建立的方法求解永久变形和滑移长度,其计算结果与试验值吻合较好,与采用Brake压陷模型直接积分数学方程相比,该方法计算结果更准确.

    弹塑性倾斜冲击冲击持时永久变形滑移长度

    高速列车车轮两阶段退化建模及可靠性分析

    齐金平刘晓宇冯洪李鸿伟...
    1390-1396页
    查看更多>>摘要:针对高速列车车轮在退化过程中呈现两阶段特征的问题,提出一种基于两阶段非线性Wie-ner过程的高速列车车轮退化建模及可靠性分析方法.采用CUSUM(CUmulative SUM)算法实现车轮退化过程变点判别,在此基础上,利用马尔可夫链蒙特卡罗方法估计模型未知参数.针对车轮两阶段退化过程较为复杂、可靠度解析形式难以求解的问题,通过蒙特卡罗模拟方法求解得到车轮可靠度函数曲线和可靠寿命.最后以某机车同转向架车轮单个镟修周期内的实测数据为例,验证了模型的有效性.结果表明:受运营环境影响,同转向架不同侧车轮退化过程出现变点的位置不同;相较于未考虑阶段性特征的退化模型,所提模型可靠性评估结果更符合现场实际;通过不断获取车轮退化数据,可采用所提模型计算并更新车轮可靠寿命值,为车轮镟修周期的进一步优化提供了理论指导.

    高速列车车轮两阶段Wiener过程可靠度退化建模蒙特卡罗模拟

    基于多智能体深度Q网络交互的板壳加强筋生长式设计

    钟意杨勇姜学涛潘顺洋...
    1397-1404页
    查看更多>>摘要:基于板壳加强筋生长步序列的马尔可夫性质,提出了板壳加强筋生长式设计的强化学习驱动策略.以结构整体应变能最小化为目标,运用马尔可夫决策过程对板壳加强筋的生长过程进行建模.通过引入多智能体系统,共享加强筋生长式过程的状态奖励并记忆特定动作,降低学习复杂度,实现了加强筋生长式过程奖励值的波动收敛,达成板壳加强筋生长式设计策略.最后给出算例并将平滑处理后的加强筋布局与经典算法的设计结果进行对比,验证了基于多智能体深度Q网络交互的板壳加强筋生长式设计的有效性.

    板壳加强筋生长式多智能体深度Q网络布局设计强化学习

    基于时频融合深度网络的矿用钻机轴承故障诊断

    邹筱瑜孙国庆王忠宾潘杰...
    1405-1413,1448页
    查看更多>>摘要:针对矿用钻机低速重载工作特性导致其轴承故障特征微弱、噪声大的问题,考虑单一模态下故障诊断的局限性,提出了一种基于时频融合深度网络的矿用钻机轴承故障诊断方法,对时域和时频域两种模态特征进行联合提取与分析.所设计的诊断网络在不同模块中区分性地嵌入不同注意力机制,实现多维度关键故障特征提取.最后通过钻机实验台数据集和凯斯西储大学轴承数据集进行验证.结果表明:所提方法能自动提取丰富的钻机轴承故障特征,比仅在时域或时频域分析具有更高的准确率和抗噪能力.

    矿用钻机轴承故障诊断时频融合注意力机制空洞卷积

    基于改进三元模型的波纹管型气动软体驱动器神经网络滑模控制

    吕播阳孟庆鑫肖怀赖旭芝...
    1414-1425页
    查看更多>>摘要:针对一款波纹管型气动软体驱动器,提出了一种基于改进三元模型的滑模控制方法,并使用RBF神经网络补偿扰动以实现该型驱动器在竖直方向上对期望轨迹的跟踪控制.首先搭建波纹管型气动软体驱动器实验平台,测试并分析该驱动器的动态特性,基于上述动态特性提出波纹管型气动软体驱动器的改进三元模型;然后利用采集到的实验数据,基于最小二乘算法对其进行参数辨识,从而获得所提模型的参数;进而结合改进三元模型设计滑模控制器,使用R B F神经网络对集总扰动进行补偿,并利用Lyapunov方法分析系统的稳定性;最后通过一系列实验验证了所提方法的有效性.

    波纹管气动软体驱动器三元模型滑模控制径向基函数神经网络