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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。
正式出版
收录年代

    轴承自驱式独立退化轨迹构建与剩余寿命灰色预测

    刘小峰亢莹莹柏林
    1613-1621,1652页
    查看更多>>摘要：针对轴承退化轨迹的个体差异性及退化阶段划分的人为主观性问题,提出了自监测数据驱动的轴承独立退化轨迹的提取与退化阶段的自主分割方法.该方法采用多尺度残差深度卷积自编码器对轴承自身历史监测数据进行无监督学习,实现了轴承性能退化特征的自主提取,并结合支持向量数据描述模型构建单个轴承的独立退化轨迹.引入基于去趋势化超阈波峰法的退化起始点自动检测方法与基于逻辑回归失效概率的失效阈值自主设定方法,对轴承独立退化轨迹进行了自适应分割.以轨迹分割得到的退化阶段数据为驱动,结合全阶时间幂灰色预测模型实现了轴承寿命的准确预测.试验结果表明,提出的多尺度残差深度卷积自编码器能够根据轴承各自工况环境构建反映轴承自身服役性能变化规律的退化轨迹,提出的退化轨迹自适应分割方法能够无参考地检测出轴承的起始退化点与失效阈值,从而提高轴承退化评估的科学客观性与寿命预测的工程可操作性.

    自驱式退化轨迹多尺度残差卷积失效阈值灰色预测

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    采用集约化开放集差异分布对齐策略的轴承故障诊断方法

    李灿王广斌赵树标钟志贤...
    1622-1633页
    查看更多>>摘要：针对当前迁移学习算法应用于轴承故障诊断领域时,目标域中可能存在未知故障类别进而导致识别准确率过低的问题,引入了开集域自适应方法.针对现有的开放集域自适应算法在进行分布对齐时,多注重跨域对齐,很少关注领域内部的分布情况,从而导致对未知类别识别率较低的问题,提出了一种采用集约化开放集差异分布对齐(IDAOD)策略的轴承故障诊断方法,集成了跨域散度对齐和域内分布异化方法.使用开放集最近邻类验证方法获取目标域伪标签,然后构造源域和目标域的总体散度矩阵,进行跨域的散度对齐.基于分布适配加权条件分布,进一步异化同领域内不同类别的空间分布.在结构风险最小化框架下,基于开放集差异理论构造的损失函数,引入正则化项,得到最优解和新的目标域伪标签.通过在Office-31数据集上进行试验,验证了 IDAOD算法的可行性.分别在CWRU和J N U轴承数据集上进行故障诊断试验,所提方法对未知故障类别的识别率均高于其他对比开放集算法,验证了所提方法在轴承数据集上能有效提高目标样本含有未知样本时的准确率.

    开放集差异分布对齐轴承故障诊断散度矩阵

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    先进表面工程技术在航空航天领域的应用专题研讨会在西安举行

    工作总部
    1633页
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    基于距离感知的金属缺陷样本标签分配算法

    朱传军梁泽启付强张超勇...
    1634-1641页
    查看更多>>摘要：针对金属表面缺陷检测模型在训练过程中正负样本分配时不考虑金属表面缺陷的宽高比、对目标分布的定位能力差等问题,提出了距离感知的动态标签分配(DDA)算法.DDA不改变原有检测模型的结构也不增加计算开支,根据真实框的几何特性提出新的距离损失计算范式,以优化宽高比悬殊的回归问题,将迭代过程中的回归偏移量解码为预测框坐标,最后计算预测框、锚框和真实框三者之间综合交并比信息,动态地选择正负样本以提高训练精度.在武汉某钢厂冷轧带钢表面缺陷检测中进行了验证,并引入公开的热轧带钢表面缺陷数据集进行了泛化试验,检测效果均有显著改善,对金属表面质量规范有实际应用价值.

    目标检测样本选择策略宽高比金属缺陷检测距离回归损失函数

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    不同增强方向的带支柱体心立方点阵及其填充结构的压缩力学性能分析

    张武昆赵剑谭永华高玉闪...
    1642-1652页
    查看更多>>摘要：为研究不同增强方向的带支柱体心立方点阵及其填充结构的压缩力学性能,制备了硅橡胶填充点阵结构试验件.通过试验和仿真方法研究了硅橡胶填充BCC1或BCC2(加载方向分别与带支柱体心立方点阵的支柱杆方向相同或垂直)两种点阵结构的压缩力学性能,并采用铁摩辛柯梁理论和极限载荷法分析了两种点阵结构的等效弹性模量和压缩平台应力.结果表明:提出的理论模型能够很好地预测两种点阵结构的等效弹性模量和压缩平台应力.经过填充后两种点阵结构的压缩强度和吸能性能均会得到增强,BCC2结构的增强效果更加显著.对于BCC1点阵结构,填充提高了其内部杆件的承载力;而对于BCC2点阵结构,填充减小了其"V"形剪切带附近的杆件弯曲变形.随着点阵结构半径的增大,两种结构的吸能耦合因子均先增大后减小,而BCC1型结构的吸能耦合因子变化更明显.

    力学性能点阵结构等效弹性模量填充结构

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    激光选区熔化成形大尺寸薄壁件变形控制仿真与试验研究

    张珞刘明明陈锐敏但鹏...
    1653-1658,1709页
    查看更多>>摘要：采用Simufact Additive软件对典型大尺寸薄壁件——排气管进行了增材制造过程工艺仿真分析.结果显示,无约束下的排气管零件在激光选区熔化(SLM)成形后具有较高的残余应力,并存在较大变形;后处理释放了零件残余应力,但零件整体形变量进一步增至3.5 mm,最大形变量高达9 mm.通过引入具有高比强度、高比刚度的晶格结构作为控形辅助结构,设计了一种既具有足够抵抗变形能力又能够后处理去除的晶格工艺方案:单元格类型为QuadDiametral,杆径1.3 mm,杆长19 mm,晶格区域宽度约60 mm.晶格约束下的排气管零件SLM成形试验结果与数值模拟结果相当吻合,三维扫描云图结果显示,零件整体变形量在1 mm左右,最大变形量不超过2.5 mm,满足零件的使用要求.上述结果验证了晶格结构用于SLM成形大尺寸薄壁件变形控制的有效性.

    增材制造激光选区熔化大尺寸薄壁件仿真分析变形控制晶格结构

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    中心供液弹性研抛工具的材料去除模型研究

    金明磊金明生宋正江曾晰...
    1659-1666页
    查看更多>>摘要：为提高计算机控制光学表面(CCOS)成形技术的确定性加工能力,提出了一种中心供液弹性研抛工具(CEPT).针对CEPT的结构特征及与工件接触的应力场模型,研究了贴附金刚石树脂砂纸前后CEPT的径向接触应力分布,发现贴附砂纸后的CEPT有更平稳的径向接触应力分布和更大的接触应力幅值.构建了 CEPT连续进给状态下的接触应力及速度分布函数,结合Preston方程建立了CEPT的材料去除模型.进行了抛光试验及单因素对比试验,获得了 CEPT的材料去除深度分布规律及关键工艺参数与材料去除深度之间的影响关系.试验结果表明,构建的材料去除模型与实际材料去除廓形之间的平均偏差小于10％,可较好地预测CEPT的实际材料去除深度.

    Preston方程弹性工具中心供液有限元法材料去除模型

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    水平振动式滚磨光整加工残余应力离散元-有限元耦合仿真与实验研究

    田涛李文辉温学杰李秀红...
    1667-1676页
    查看更多>>摘要：为探究水平振动式滚磨光整加工对零件表面残余应力的影响,提出一种适用于动态零件的离散元-有限元(DEM-FEM)耦合仿真方法.分析了振动周期内颗粒运动状态以及颗粒间平均接触力的变化,构建了颗粒与零件间的随机接触模型,开展了不同振动参数下的残余应力仿真,并进行了实验验证.研究结果表明:随着振动强度的增大,容器内颗粒运动更加剧烈,颗粒与零件间有效法向接触力发生概率及均值增大,导致零件表面残余压应力呈增大趋势.残余应力仿真值与实验值对振动参数的响应趋势一致,误差在3.6％～11.3％之间.

    离散元-有限元水平振动式滚磨光整加工残余应力颗粒运动随机接触模型

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    基于机器视觉的汽车车门三维定位引导

    那一鸣胡超邱业余卢礼兵...
    1677-1687页
    查看更多>>摘要：目前车间中常通过预先示教机械臂运动轨迹的方式对夹具上位姿固定的零部件进行引导抓取,存在人机工程性差且智能化程度较低等问题.机器视觉作为非接触感知测量的有效手段已在工业场景中有所应用.基于单目视觉位姿测量技术建立多相机n点透视定位模型和机械臂引导模型,实现了对零部件的空间感知和引导抓取.提出一种用于补偿机械臂和视觉模块系统误差的多零位锚点的预标定方法,有效减小了大尺寸零部件的定位引导误差.

    机器视觉自动化定位引导n点透视相机模型多零位锚点

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    基于自适应有限时间控制策略的高分辨率显微镜运动控制

    余胜东李小鹏杨思朋吴鸿源...
    1688-1697页
    查看更多>>摘要：针对大数值孔径显微成像技术对物镜位移台提出的长行程、高精度和大负载的要求,提出了一种非线性鲁棒运动控制策略以实现物镜位移台的精密运动.设计了大数值孔径显微镜的光路系统、虚拟样机以及由滚珠丝杠驱动的物镜位移台,采用双螺母预紧的方式消除滚珠丝杠传动间隙.将自适应技术引入非奇异终端滑模控制,实现系统状态的有限时间收敛,提高系统鲁棒性.针对滚珠丝杠传动机构内部的非线性摩擦效应,采用时延估计技术实现摩擦力的在线估计和实时补偿,将时延估计技术和自适应非奇异终端滑模控制相结合获得无模型控制特性.通过Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性.搭建了 一个高分辨率的光学显微镜,实现物镜位移台的精密运动,采集到小鼠心肌细胞的显微图像,证明了所提算法的有效性.

    自适应有限时间控制高分辨率光学显微镜时延估计非奇异终端滑模

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