1936年，由刘仙洲等机械工程前辈倡议发起的中国机械工程学会（以下简称学会）在杭州宣告成立。70年来，在各届理事会和全体会员的努力下，学会已经发展成为国内规模最大、活动最活跃的学术团体之一，为促进我国科技、经济和社会的发展，国际间的学术交流，科技人才的培养做出了突出贡献。
0 前言 在世界工业发展的历史上，装备制造业的发达与否，是衡量一个国家国民经济持续发展的物质基础是否雄厚的产业之一。在今天，发展中的中国，制造业也是衡量国民经济能否持续发展的物质基础产业，更是经济安全、国防安全的重要保障。没有自己的强大制造业，要想实现一个国家的工业化和可靠的现代化是不可能的。
以安全生产的科学发展观作为统辖全文的指导思想，对我国安全生产（含安全制造）的典型案例、发展历程和现状趋势进行研究和分析，并从安全生产的特征和属性的高度进行了概括和总结，阐述安全生产的严重性、长期性和战略性。从安全生产的地位作用、定义内涵和发展规律研究和分析安全生产各个要素之间的整体性、关联性和有机性，并进一步揭示安全...
在综述现代机械工程材料选择方法最新研究进展的基础上，通过列举现代选材方法在工程中的具体应用实例，概述了选择工程材料时应考虑的因素，并对不同选材方法及其特点进行综合评价和优化。提出采用构件的失效抗力指标进行选材的方法，变革选材的传统习惯，使选材向科学化和量值化转变，具有重要的实用价值。此外，结合建立机械工程材料共享数据...
系统地介绍故障诊断的动力学原理，重点是机械故障诊断的非线性动力学原理。将机械装备分为可建模系统和不可建模系统。对可建模系统，基于分岔理论的故障机理分析，可对某些疑难振动故障的机理、控制和预测提供指导，以旋转机械为例，介绍建模方法。对不可建模系统，根据混沌动力学理论，应用实测振动数据可对系统进行相空间重构，根据表征能量...
超精密加工是获得高形状精度、表面精度和表面完整性的必要手段。精密光学、机械、电子系统中所用的先进陶瓷或光学玻璃元件通常需要非常高的形状精度和表面精度（如0．1nm级表面粗糙度）及较小的加工变质层。掌握超精密加工过程中材料去除规律和损伤层特性对提高加工的稳定性与经济性十分重要。对超精密加工中的超精密切削、超精密磨削和超精密...
以中间尺度的微小型构件为目标，以传统制造技术为基础，提出精密微小型制造技术概念和主要内涵，提出并实现了高转速数控精密微小型车铣复合加工技术，研究在微小型车铣复合加工中心上进行微小型零件完整性加工的工艺技术及特性。针对超薄、异型微小型金属构件的制造，提出大功率高频群脉冲电化学微小型制造方法和工艺；提出并初步研究基于制造...
对疲劳蠕变交互作用寿命预测方法进行简单回顾，并分别介绍从能量耗竭、韧性耗竭、延性耗竭角度提出的三种应力控制疲劳蠕变寿命预测方法。通过文献试验数据和1．25Cr0．5Mo钢520℃应力控制、梯形波加载试验数据对上述三种模型的优缺点和适用范围进行评价。三种方法的预测精度都大大高于传统的频率分离法和应变能频率分离法；能量模型对应力应变...
以电动汽车和电动工具为代表的移动机械产品的快速发展，使锂离子电池的市场增长模式从便携式电子产品应用驱动逐步转向移动机械产品应用驱动。应对电动汽车和电动工具等对大容量、长寿命锂离子电池的需求，具有原料成本低、循环稳定性高、安全性能好的橄榄石型磷酸铁锂（LiFePO4）是一种理想的锂离子电池正极材料。综述了LiFePO4正极材料的结构...
采用固一气相反应、反应沉淀和溶剂热诱导法实现了IF-MoS2、IF-WS2纳米粉体的宏观量制备。分别用化学共沉积方法在硬铝基体上制备Ni-P-（IF-WS2）复合镀层，磁控溅射和激光溅射技术在硬铝合金和钛合金基体上制备（Ni，Mo）／IF-（Mo，W）S2梯度纳米复合涂层和IF-（Mo，W）S2／（Ni，Mo）-IF-（Mo，W）S2多层纳米复合涂层。用划痕仪、球—盘式摩...
防潮湿、防霉菌、防盐雾的三防设计是研制服役于海洋气候环境下的舰载电子设备的重要任务，产品研制时即应从材料应用、结构设计和工艺技术等诸方面进行系统性三防设计。正确、合理地应用耐蚀性好的金属材料和不长霉、耐老化的非金属材料是三防设计的基础。大多数的腐蚀都能通过合理的结构设计来避免，结构设计的合理性对设备的环境适应能力影响...
首先分析研究现有的具有代表性的几种模块划分原则，在此基础上提出划分原则的四个评价指标。通过对现有几种典型划分原则的比较总结，提出一种三维维系下的模块划分原则。接着，对现有几种典型的模块划分方法进行分类分析，并对其进行优劣分析和比较。在此基础上提出模块柔性划分方法，尤其强调该柔性方法中与工程实践相结合的部分——已有产品...
为揭示大型轧机油膜轴承等过盈量弹性结合锥套与辊颈粘结事故的产生机理，采用多极边界元法定量描述锥套与辊颈在液压胀形装配过程中的接触应力分布规律，发现锥套与辊颈装配就位时两端区域接触压力高度集中现象，其最大值超过辊颈屈服极限致使辊颈表面生成对应塑性变形的高应力区。通过过盈配合轴套与悬臂轴组成的旋转试验装置，对油膜轴承锥套...
研究利用磁场作用力传递直线往复运动的工作原理，并利用高性能稀土永磁材料构造一种实现传递直线往复运动的同轴式环形磁路结构。针对这种同轴式环形磁路结构，根据等效磁荷理论，研究磁场传递轴向作用力的计算问题，建立计算磁场传递轴向作用力的数学模型，并设计、制造一个试验台。利用这个试验台对同轴式环形磁路结构传递的轴同作用力进行测...
提出一种基于光固化快速成形技术的制造复杂形状碳化硅陶瓷构件的新工艺。设计制造构件的光固化原型，在真空炉中以20℃／min的升温速度加热到800℃，并保温30min将其热解得到碳支架材料。利用热解／红外光谱联用分析仪分析光固化树脂热解过程中逸出气体的成分；用能谱和红外光谱分析热解残留物的元素成分和官能团，并用扫描电镜表征残留物的显...
以平面应变问题气体淬火过程为研究对象，提出区域表面传热系数模型，根据此模型选择5个设计量进行5因子5水平中心复合试验设计。将设计的变量代入自行开发的淬火过程有限元分析软件进行计算，得到拟合变形程度、表面平均等效残余应力、平均表面硬度和表面硬度标准差的响应曲面公式。以变形程度、表面硬度和表面等效残余应力等为目标，建立多目...
在分析与计算新型Hy-Vo齿形链变节距特性的基础上，提出“当量边心距”的概念，指出“定位偏置角”的设计原则。在研究新型Hy-Vo齿形链、链轮、滚刀之间的啮合与滚切原理的基础上，建立三者之间主要参数的谐应关系，提出可用于指导新型Hy-Vo齿形链、链轮及其滚刀设计计算的解析表达式。试验研究表明，这种新的设计方法是切实可行的。
针对旋转机械中出现的大量局部故障现象，采用基于模型的故障诊断方法提取剩余振动量，利用模态扩展推测转子系统各节点瞬态振动，针对模型诊断中等效力出现的发散情况，提出通过最小二乘法利用挠曲线确定单一周期和准周期故障发生位置。提出利用瞬时能量判别瞬时故障力大小的方法，从而诊断出系统中故障严重程度。实现了仅利用少量传感器即可对...
提出用波传播法（Wave propagation method，WPM）来研究一维声子晶体的禁带特性，并将该方法与平面波展开法（Plane wave expansion，PWE）进行比较，发现PWE随着波数的增加而逐渐收敛于WPM的结果。将WPM应用于一维二元和一维四元声子晶体禁带特性的计算中，在相同计算精度下WPM的计算时间大约为PWE的1／50和1／100。当考虑到粘弹性材料的频变...
针对多子结构耦合和多扰源激励的情况，以无约束自由子结构为基础，推导建立能充分考虑振源子系统柔性并能处理多扰源之间耦合的导纳矩阵公式。据此对工程中的浮筏隔振系统，推导新型的“机组—上层隔振器—浮筏”复杂柔性振源子系统导纳公式，建立新型的适用性更广的浮筏隔振系统模型，并进行实例研究分析。结果显示，当浮筏和基础板的刚性较高...
为解决电磁轴承系统建模不确定性问题，建立径向电磁轴承的鲁棒控制模型。提出以结构奇异值作为优化指标的μ鲁棒控制器设计方法，通过引入虚拟不确定块将电磁轴承控制系统的鲁棒性能问题转化为广义系统的鲁棒稳定问题求解，兼顾系统的稳定鲁棒性和性能鲁棒性，减小设计的保守性。借助于Matlab仿真工具给出并比较电磁轴承控制系统不同情况下H∞控...
针对换热设备的低效率和污垢沉积问题，研究开发具有强化传热和污垢在线清洗双重功效的旋转清洗扭带技术。提出旋转扭带强化传热的机理包括：①换热管当量直径减少效应强化。②近管壁区域流速加大效应强化。③螺旋线流动流速加大效应强化。④二次流流速增大效应强化。对旋转扭带的这些强化传热机理进行理论分析，建立湍流工况下强化传热的努塞尔...
分析滚动轴承出现故障后振动信号的特征，在给出滚动轴承冲击信号数学模型的基础上，指出滚动轴承故障为典型的非平稳信号，具有很宽的频带，用幅值谱难以获得故障特征。利用滚动轴承回转工作的特点，推导滚动轴承故障信号的循环平稳性，指出该故障信号为几乎周期平稳信号。简单介绍二阶循环统计量的解调特性，提出先对滚动轴承故障信号进行带通...
为解决锥形摆线啮合副软齿面的切削加工和硬齿面的磨削加工，提出用指锥刀具／磨具直接形成零件轴向锥形，而零件断面摆线或圆弧齿通过展成方式形成的“指锥包络”切削／磨削加工方法。以锥形摆线轮的大端作为基准，推导锥形摆线轮和锥形圆弧内齿轮切削／磨削过程中的刀具／磨具中心轨迹方程。针对理论推导的刀具／磨具中心轨迹方程，运用Pro／E...
针对深海矿产资源多金属结核采矿系统关键技术海底机器人在复杂阻尼耦合作用下左右履带极易打滑，难以以预定行走速度自动跟踪预定开采路径的难题，利用ADAMS／hydraulics和Matlab／simulink软件，建立我国1000m海底机器人行走液压系统仿真模型。在考虑随机打滑率干扰影响和深海信号采集延迟因素下，建立采用PID控制履带左右速度实现预定行走速...
在修井作业中钻杆被卡不是偶然的事，常常需要判断钻杆卡点位置。为了寻找判断卡点位置的理论依据，需要弄清楚钻杆在套管中的力学行为特征。在深达千米甚至数千米的油水井中，利用常规手段是难以描述出钻杆工作时的应力应变状态以及钻杆的变形形态。而利用有限元法有望模拟直井中钻杆在套管中的变形形态，并给出提升力与钻杆变形量的计算结果。...
给出一种通过测量加工过程中的噪声来诊断高速铣削时颤振的方法。先测量环境噪声，然后测量加工噪声。理论分析和试验结果表明，如果加工噪声的主谐振频率接近其中一个环境噪声主谐振频率或者是齿频的整数倍，那么系统无颤振，否则有颤振。建立系统结构和铣削过程动力学特征参数的数学模型。根据测出的颤振频率，通过所建模型可解出系统的固有频...
研制开发两台高精度、高性能，具有自主知识产权的微细电火花加工机床，并对微细电火花加工机床的几个特有关键技术进行了深入研究。基于压电陶瓷的宏微伺服进给系统能实现分辨率为3．42nm的微进给，并且能实现振动式进给，以改善微细电火花加工的间隙状态，提高微细电火花的加工效率和加工质量。结合块电极反拷与线电极反拷的微细工具电极反拷...
针对如何提高工程陶瓷加工效率，改善陶瓷零件的表面质量这一问题，对氧化锆、氮化硅和氧化铝三种陶瓷材料进行高效深磨的试验研究。单位砂轮宽度磨除率达120mm^3／（mm·s），最大磨削深度为6mm。在此试验的基础上，对不同砂轮线速度、磨削深度和工件进给速度对陶瓷材料的磨削表面状况、磨削力、比磨削能和去除方式的影响进行研究。结果表明：随...
针对STEP-NC的数据模型和面向对象的编程特征，运用模块化软件设计思想，建立译码模块的四个功能子模块。①输入子模块负责解析STEP-NC程序，设计专门的数据结构用来存储程序行实体信息。②识别子模块识别加工程序中的各种实体，提出特定的识别顺序以保证识别准确度。③建模子模块根据实体类型，通过实体映射的方法建立相应的C＋＋类库模型。④...
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