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期刊信息/Journal information
中国机械工程
中国机械工程学会
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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。
正式出版
收录年代

    数控机床旋转轴多自由度静/热误差同步测量与建模

    李国龙肖扬李喆裕徐凯...
    1426-1434页
    查看更多>>摘要：针对现有的数控机床旋转轴误差测量与建模方法仅考虑多自由度静态几何误差或单自由度热误差单独作用的影响,未考虑几何误差和热误差耦合影响的问题,提出了 一种基于球杆仪的数控机床旋转轴多自由度静/热误差同步测量与建模方法.首先基于齐次坐标变换建立球杆仪杆长变化模型,再基于该模型使用非齐次线性方程组建立静/热误差辨识模型;其次设计了适应多自由度静/热误差同步测量的球杆仪安装模式以缩短测量时间,减少热逸散对测量结果的影响;再次基于卷积长短期记忆神经网络(CNN-LSTM)建立旋转轴多自由度静/热误差预测模型;最后在数控蜗杆砂轮磨齿机的C轴上进行误差测量实验,对多种转速下的旋转轴多自由度误差进行快速辨识,并通过CNN-LSTM静/热误差预测模型对多自由度误差和球杆仪杆长变化进行预测,以验证所建模型的准确性.

    静/热误差误差测量卷积长短期记忆神经网络旋转轴球杆仪

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    基于多源域迁移学习的带式输送机剩余寿命预测方法

    高新勤杨学琦郑海洋
    1435-1448页
    查看更多>>摘要：煤矿开采过程中,带式输送机运行环境恶劣、工况复杂,致使获得的传感监测数据量有限且存在大量噪声干扰,严重限制了其剩余寿命预测的准确度.针对该问题,提出了一种多源域迁移学习剩余寿命预测方法,充分利用煤矿运输过程中积累的带式输送机多工况数据,以达到准确预测其关键零部件托辊轴承剩余寿命的目的.首先构建集成多尺度卷积神经网络和双向门控循环单元(MCNN-BiGRU)的设备退化特征提取模型,对单工况数据进行特征提取挖掘,并使用PSO算法确定模型超参数.在此基础上,加入多源域迁移学习(MDT)方法,利用多个工况数据进行剩余寿命预测,通过最大均值差异(MMD)与相互关系对齐(CORAL)联合损失拉近各源域数据分布差异,解决因数据量少导致的模型训练精度不高的问题.最后以煤矿实际生产数据集为例进行实验,结果表明:MDT-MCNN-BiGRU模型的预测效果较好,Savitzky-Golay滤波去噪后模型性能得以进一步提升;使用IMS数据集与现有方法进行比较,发现所提方法预测准确度较高,对煤矿运输设备健康管理具有一定的指导意义.

    带式输送机剩余寿命预测多工况特征提取多源域迁移学习

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    基于双信号融合的主轴/刀柄结合面刚度退化程度预测

    吴石张勇王宇鹏王春风...
    1449-1461页
    查看更多>>摘要：为了预测主轴/刀柄结合面刚度退化程度,提出了一种基于激励和响应信号融合的主轴/刀柄结合面刚度退化程度预测方法.首先进行钛合金矩形工件侧铣实验,采集瞬时铣削力信号和主轴/刀柄结合面附近的响应振动信号,构建反映主轴/刀柄结合面刚度退化的数据库.然后根据数据库中瞬时铣削力和振动信号各方向的时域、频域和时频域特征,基于相关性分析优选出瞬时铣削力信号和振动信号的时域均值、频域中心频率、时频域一阶小波包能量3个特征,分别使用低频滤波卷积核和高频滤波卷积核对优选后的特征矩阵进行双通道卷积池化处理,获取深度融合的主轴/刀柄结合面刚度退化程度特征向量.最后以支持向量机模型(SVM)的概率模式转化为朴素贝叶斯分类器(NBC)的条件概率,构建混合分类器模型(NBC-SVM),提高了分类器的分类性能.在主轴/刀柄结合面刚度退化数据库的基础上,基于双通道卷积池化的特征融合方法(CP-FF)和NBC-SVM模型实现了主轴/刀柄结合面刚度退化程度的预测,预测精度达96％.

    主轴/刀柄结合面刚度退化特征融合朴素贝叶斯分类器-支持向量机模型

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    中国机械工程学会第十二届常务理事会第六次(扩大)会议在哈尔滨召开

    中国机械工程学会工作总部
    1461页
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    改进Jaya算法求解混合流水车间调度问题

    周豪张超勇刘辉罗敏...
    1462-1471,1508页
    查看更多>>摘要：混合流水车间调度问题(HFSP)是广泛存在于流程制造系统中的NP-hard问题.针对最小化完工时间的HFSP,结合Jaya算法和禁忌搜索的优势,提出了一种改进Jaya算法.在该算法迭代更新阶段,根据设计的编码方式提出一种基于路径重连的方法来进行离散更新,以保证种群的多样性,提高全局搜索能力.为提高局部搜索能力,提出融合两种邻域结构的禁忌搜索算法来进一步提高解的质量,并根据问题特性对邻域结构进行适配调整.采用所提算法求解三种基准测试集,在大规模经典测试集中求出新的最优解,在解的质量方面优于当前文献中其他算法,验证了所提算法的有效性和优越性.

    混合流水车间调度路径重连禁忌搜索完工时间

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    DD5缓进磨削表面粗糙度和硬化率对疲劳性能影响研究

    靳淇超包虎子李良万汪文虎...
    1472-1479页
    查看更多>>摘要：为研究DD5镍基单晶高温合金缓进磨削表面粗糙度和硬化率对疲劳性能的影响规律及机理,设计实验并进行了试件磨削与疲劳性能测试.结果表明:表面粗糙度的增大引起应力集中加剧,导致疲劳性能降低,不同磨削工艺下表面粗糙度由0.347 μm增大到0.687 μm,其疲劳寿命由5.51×105降至3.38×105,下降率约38.66％;表面粗糙度小于0.4μm时表面硬化可提高试件疲劳寿命,表面粗糙度超过0.4 μm时表面硬化对疲劳性能的影响不显著;形貌测试结果表明,随着表面粗糙度的提高,磨削表面耕犁产生的沟壑数量和深度均增大,疲劳载荷作用下磨削表面裂纹源数量增加、应力集中加剧,从而导致疲劳寿命降低.较小的表面粗糙度与较大的表面硬化率均可提高DD5缓进磨削疲劳性能.

    DD5高温合金缓进磨削表面粗糙度表面硬化率疲劳性能断裂机理

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    高速激光熔覆马氏体不锈钢涂层与电镀层性能对比与研究

    王井艾超员霄朱迅...
    1480-1488页
    查看更多>>摘要：为对比研究不同液压缸服役工况下高速激光熔覆涂层替代电镀硬铬层的可行性,分别制备了马氏体不锈钢熔覆层XG-1、XG-2和电镀硬铬涂层,开展了三种涂层组织、硬度、腐蚀性能及模拟不同工况(划伤磨损、干砂摩擦磨损、滑动摩擦磨损)下磨损性能测试,探讨了涂层失效行为及其应用工况.结果表明:XG-1、XG-2涂层微观组织致密且均匀,平均显微硬度为720.5 HV、653 HV;电镀硬铬涂层分布孔隙和裂纹等缺陷,自腐蚀电流密度为10.45 μA/cm2,耐腐蚀性能最差;三种磨损形式下电镀硬铬涂层均发生了开裂及剥落,高速激光熔覆涂层表现出更优异的耐磨性能,适用于活塞杆易拉伤、外界富集硬质颗粒污染物、大侧向载荷等液压缸服役工况.

    高速激光熔覆电镀硬铬磨损行为液压缸活塞杆马氏体不锈钢涂层

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    基于离合器滑摩扭矩估计的并联式气电混合动力船舶模式切换控制

    彭程陈俐傅圣来
    1489-1497页
    查看更多>>摘要：在并联式气电混合动力船舶由纯电到混动的模式切换过程中,需要通过离合器的滑摩作用来完成动力的耦合,然而离合器滑摩扭矩具有很大的不确定性,导致其名义值偏离实际值,使得基于名义值的模式切换控制失效,造成传动轴系冲击.针对上述问题,提出了 一种基于离合器滑摩扭矩估计的模式切换控制方法.采用扰动观测器与未知输入观测器结合的方式实现了离合器滑摩扭矩的估计,并基于估计值设计了驱动电机以及天然气发动机扭矩控制律.仿真与台架试验结果表明,所提的离合器滑摩扭矩估计方法有较好的估计效果,基于估计值的模式切换控制策略能够有效减小轴系冲击.

    气电混合动力船舶模式切换扭矩估计离合器

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    基于自适应闭环反馈的高空车臂架避障控制研究

    黄毅胡明汤麒英郭金梦...
    1498-1508页
    查看更多>>摘要：针对改进梯度投影法在混合式高空作业车应用中出现的速度、轨迹不连续以及避障过程中末端速度突变等问题,提出了一种基于自适应闭环反馈的高空车臂架避障控制算法.对改进梯度投影法进行优化,实现了存在伸缩臂的高空车臂架与末端的速度、轨迹连续的运动控制.采用伪距离描述臂架与障碍物的接近程度,对传统避障速度算法进行优化,并提出一种自适应闭环反馈方法,将反馈权重与伪距离相关联,使反馈权重自适应变化.所提算法在保证末端轨迹精度的同时大大改善了臂架关节在避障过程中的速度突变.仿真及半物理实验结果表明,相较于传统方法,所提方法速度变幅大大减小且轨迹更加平滑,实现了多障碍物避障与同一障碍物多次避障.

    伪距离避障冗余臂架梯度投影法高空作业车闭环反馈

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    基于位敏传感器的对中监测系统

    郭丰泽杨博戎志祥杨俊曼...
    1509-1519页
    查看更多>>摘要：为了实时掌握柴油机动力装置的对中状态,设计了一种基于位敏传感器的对中监测系统.首先提出了基于位敏传感器的位姿变化测量方法,形成包含位姿变化的非线性方程组,通过位姿转换获得对中变化;其次通过传感器支架组件实现对方程组常量的高精度测量,通过软硬件设计形成测量系统,设计了基于简单牛顿法的复合迭代算法,保证方程组快速、准确求解;最后对测量系统的精度进行了分析,并采用四维平台进行了验证.试验结果表明:对中监测系统噪声小,偏差量噪声在0.005 mm以下,开口角噪声在0.01°以下;精度受激光入射方向影响较大,最佳入射方向下,偏差量监测精度可达0.02 mm,开口角监测精度可达0.019°.该系统将用于国产柴油机动力装置的对中监测.

    船舶动力装置位姿测量对中监测复合迭代算法

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