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机械工程学报
北大期刊

影响因子:1.36

预计审稿周期:1-3个月

机械工程学报杂志

主管单位:中国科学技术协会  主办单位:中国机械工程学会
  • 创刊时间:1953
  • 国际刊号:0577-6686
  • 出版周期:半月刊
  • 邮政编码:100037
  • 国内刊号:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 全年订价:¥ 2020.00
  • 发行地区:北京
  • 出版语言:中文
主要栏目:
  • 综述
  • 基础理论
  • 工程技术应用
  • 新型经验模式分解端点效应消除方法

    对经验模式分解(Empirical mode decomposition,EMD)的端点效应进行深入分析,指出现有延拓方法的不足,对基于正弦函数延拓的方法进行改进,分析不同的延拓周期、延拓信号长度及信号端点值对EMD分解的影响,并与镜像延拓EMD分解方法进行了分析比较。在此基础上,提出一种基于指数正弦型延拓方法的EMD分解,它从原理上减小了延拓信号端点包络...

  • 复杂零件工艺方案全局多层并行优化

    针对复杂零件工艺方案全局优化难题,在现有计算机辅助工艺设计(CAPP)成果和优化方法的基础上进行创新,提出一种复杂零件工艺方案全局多层并行优化方法,建立该方法的组成结构,从加工序列、机床、刀具、切削参数以及选择与进化、综合评价等多个层面对工艺方案进行全局并行优化。提出用集合与矩阵构造工艺方案动态基因组和染色体的方法,将复...

  • 产品设计中生命周期评价与生命周期成本的集成与优化

    生命周期评价(Life cycle assessment,LCA)是绿色设计中的产品环境属性的定量评价工具,但LCA的经济和时间代价制约了LCA的企业应用和发展,将LCA与生命周期成本评估(Life cycle costing,LCC)集成优化是解决这一问题的有效途径。在LCA基本架构的基础上提出LCA与LCC集成评价框架,并考虑时间因素,提出基于矩阵的集成评价算法,建立经济属...

  • 三层复合结构热无损检测的建模与有限元仿真

    论述三层复合结构板热无损检测(TNDT)的建模和基于有限元法的计算机仿真。在柱坐标系下建立三层复合结构板TNDT的数学模型:讨论用有限元法求解轴对称结构的瞬态热传导问题。利用有限元分析软件ANSYS模拟了热无损检测信息参数随缺陷大小和深度的变化,深入地分析缺陷参数(如大小和深度)与信息参数(如最大温差和最大对比度)的基本关系。结...

  • 平面运动链类型综合的基杆构形树法

    在对平面机构闭式运动链结构组成进行研究后,提出运动链类型综合的基杆构形树法。首先,针对给定的构件数与自由度,基于缩杆邻接矩阵综合出运动链连杆序列、缩杆序列、构件度序列以及基杆联结度序列等恒量序列。然后,归纳出基于缩杆邻接矩阵对运动链进行类型综合的方法与步骤,定义了基杆构形树,并用基杆构形树综合出运动链的基杆构形矩阵,...

  • 基于Petri网的离散事件仿真与控制软件的开发及关键技术

    针对离散事件系统控制对Petri网软件工具的需求,设计和开发基于Petri网的离散事件仿真与控制软件。通过分析离散事件仿真与控制的要求,确定软件的功能与目标,据此设计软件的体系结构。研究软件开发中的几个关键技术,如控制Petri网的提出及其基本类设计、基于控制Petri网的控制与仿真、Petri网模型的存储与读取、客户/服务器模式软件网络化...

  • 微注塑成形中熔体充模流动分析及其数值模拟

    借鉴宏观熔体的流变学理论和建模技术,针对微尺度流道中的聚合物熔体流动特性,采用模型修正方法,建立反映微小通道中熔体流动特性的理论模型。同时,应用数值模拟方法,研究微尺度粘度、壁面滑移和熔体与模具间的表面传热系数对微小熔体流动的影响关系,并与相关试验数据进行比较。结果表明,微流道中的熔体粘度明显小于传统理论下的粘度值,...

  • 碳化物对冷轧条件下轧辊中裂纹行为的影响

    利用扫描电镜、透射电镜研究碳化物对冷轧过程中高铬铸铁及高钒高速钢轧辊中裂纹行为的影响。结果表明,裂纹萌生及扩展与碳化物的精细结构、碳化物与基体界面结构及碳化物形态有关。高铬铸铁中的M7C3具有层错结构,轧制过程中M7C3内部易于造成位错塞积而萌生裂纹,经短距离扩展后形成贯穿的主裂纹,导致轧辊迅速失效。高钒高速钢中的VC内部弥散...

  • 串联机器人加速度性能指标分析

    以串联机构速度、加速度公式为出发点,通过理论推导提出一种同时基于机构一阶Jacobian影响系数矩阵和二阶Hessian影响矩阵的串联机构加速度性能度量指标,包括加速度性能指标、线加速度性能指标和角加速度性能指标。采用GOSSELIN提出的机构全域性能指标定义方法定义串联机构加速度全域性能指标、线加速度全域性能指标以及角加速度全域性能指标...

  • 火焰喷涂PA1010/n-SiO2复合涂层干摩擦磨损性能

    利用火焰喷涂法制备PA1010/n-SiO2复合涂层,并采用均匀试验设计方法研究涂层在于摩擦条件下同GCr15钢环配副时的摩擦学性能;利用SPSS12.0统计软件对试验结果进行回归分析,建立涂层摩擦系数和磨损质量损失同pv值(摩擦载荷与摩擦速度的乘积)相关性的数学模型:利用示差扫描量热仪(Differential scanning calorimetry,DSC)和扫描电子显微...

  • 复合盘压电超声换能器的径向振动频率方程

    提出并研究一种复合盘压电超声换能器的径向振动特性。依据机电类比原理,建立复合系统的径向振动等效电路,并推导出其径向振动频率方程。数值计算表明,当换能器半径比一定时,对给定材料换能器径向共振频率与压电晶片直径的积为常数。此外,径向复合换能器不满足传统的“半波长”级联规律,必须进行整体设计。作为算例,给出常用材料钢、铝和...

  • 轴承腔油气两相泡状流动的数值研究

    航空发动机轴承腔过热或着火等现象与腔内油气两相泡状流动有关,需要通过数值计算研究两相泡状流动特性,从而为轴承腔润滑设计提供参考依据。针对上述问题,以某型航空发动机轴承腔为对象,建立轴承腔润滑油气液两相泡状流动模型,借助该模型研究润滑油介质运动状态。在建立模型方程时,考虑气泡直径尺寸大小和破裂聚合的影响,引入气泡种群方...

  • 基于形状记忆合金的自主导管导向机器人设计

    为提高血管介入手术的成功率和安全性,研制一种用于控制自主导管的由多个形状记忆合金(Shape memory alloy,SMA)驱动器驱动的多节蛇形结构导向机器人。针对SMA驱动的导向机器人结构和原理,提出偏置弹簧尺寸参数的估算方法,使用大挠度理论对导向机器人进行运动学分析,通过积分变换推导出SMA驱动器在已知导向机器人弯曲角度和方向下的输出...

  • 图像可视在线铁谱传感器的图像数字化处理技术

    为实现图像可视在线铁谱传感器的磨粒图像自动辨识,建立数字图像获取系统,探讨铁谱图像数字化处理方法。研究了铁谱图像的预处理方法,对比在RGB和YUV颜色空间对铁谱图像的灰度化处理效果,采用不同的微分模板对平滑后图像进行锐化处理;探讨减背景法和自动阈值法在铁谱图像磨粒分割中的应用效果;给出适用于在线铁谱图像的定量描述方法。研究...

  • 基于压力流场的DNA动态特性分析

    针对微流道内DNA等生物大分子动态变化问题,合理构建颗粒负载型流动系统。采用球-棒蠕虫链模型表示DNA链,应用布朗动力学对DNA在微流道内的运动轨迹进行数值模拟。利用有限元法求解Navier-Skoes方程,得到矩形微流道内3D稳定的压力流场速度分布,并根据Stokes定律,将其耦合到布朗动力学中,继而得到DNA在压力流场中的动态变化过程。模拟结果...

  • 细胞或高分子输送用“Y”形流管无阀压电泵的工作原理及流量特性

    在泵腔上安装两支互为倒置的具有一定夹角的三通流管,组成泵腔的流入、排出口,并与压电振子、泵体及其他部件共同构成了“Y”形流管无阀压电泵。该泵无自身化学污染源及电磁污染源,也没有阀的开启过程;同时,具有极大的可微小化和集成化的结构能力;而且,在流管内产生的漩涡相对较小,有利于输送活体细胞及长链高分子。提出新型“Y”形流管...

  • 电液伺服位置、压力复合控制原理的仿真及试验

    为了对主机中广泛应用的电液位置、压力复合控制过程进行改进,首先在建立的试验台上对电液伺服位置、压力两种控制方式的机理进行研究,明确了位置控制和压力控制的特点及其各自应采用控制器的结构形式。进一步研究串联和并联两种形式位置、压力转换控制策略,提出串联和并联相结合的位置、压力复合控制方法,只需改变位置设定值,就可实现无冲...

  • 含液阻悬置振动系统的时域响应计算与优化方法

    给出表征液阻悬置动态特性与激振频率相关性的5参数分数导数模型,模型中的5个参数具有明确的物理意义。以一个含有液阻悬置的2自由度振动系统为研究对象,以被支撑物体的垂直位移和侧倾角的时域响应为优化目标,对液阻悬置的动态特性进行优化。计算和试验结果表明,5参数分数导数模型能较好地表征液阻悬置动态特性的频率相关性,提出的基于控制...

  • 多峰值函数优化的改进粒子群算法

    多峰值函数优化中,基本粒子群算法进化后期收敛速度较慢,且可能出现最优解粒子在全局最优解附近“振荡”的现象,导致优化精度降低。为此,提出一种具有可控速度因子的改进粒子群算法。在完全随机、部分可控与完全可控三种速度调控策略下,对比研究几种具有不同变速特性的寻优轨迹下算法的精度及运算效率。试验结果表明,通过采用可控的寻优速...

  • 激光制导测量机器人系统设计及运动学分析

    提出新型“光束运动一光靶跟踪”激光跟踪测量方法,并在此方法基础上研究激光制导测量机器人技术,研制并开发一种能够在水平和垂直被测对象表面上运动的小型轮臂复合式激光制导测量机器人系统。该机器人机构融合轮式机构、爬行臂式结构和真空吸附式机构的优点,具有重量轻、体积小、运动灵活和反应快速等特点,可以根据不同被测对象表面特征变...

  • 晶圆对心转台亚微米级径跳误差补偿方法

    为了消除转台径跳误差对晶圆预对准台重复性定位精度的影响,提出径跳误差的在线检测与补偿方法。转台上方并与之一起旋转的心轴作为转台径跳的检测元件,电涡流传感器测量心轴径向距离,其测量值由固定误差和径跳误差组成,借助集合平均法或者转台径跳特性,离线求解固定误差,据此在线工作时从电涡流传感器数据中分离出径跳误差。利用该误差对...

  • 三轴差动式管道机器人机械自适应驱动技术

    为解决管道内轮式移动机器人通过弯管时的运动干涉问题,减小因滑动摩擦而引起的磨损,提高该类机器人的使用寿命,提出一种具有管道自适应能力的轮式管道机器人驱动技术——三轴差动驱动技术。通过对三轴差动式管道机器人过弯管时内部传动系统的运动关系和力矩传递关系的理论分析及内部功率流向的深入研究,建立三轴差速轮系的力矩传递关系的数...

  • 基于数字信号处理器的双丝高速焊数字化协同控制系统

    为解决双丝高速焊两路脉冲同步、交替、随机三种输出形式的协同控制问题,采用数字信号处理器(Digital signal processor,DSP)建立了基于DSP的双丝高速焊数字化协同控制系统。利用DSP内部集成的脉宽调制(Pulse width modulation,PWM)模块,以软件方式实现了主、从机两台逆变电源PWM信号的直接数字化控制,从而实现主、从机的高频逆变和低频...

  • 使用短基准的超精密长导轨直线度误差测量方法

    在超精密加工与检测技术中,高精度长导轨直线度误差的测量与补偿技术一直是一个研究重点。在系统研究现有各种导轨直线度误差测量方法的基础上,提出一种使用短基准的导轨直线度误差测量方法,将长导轨直线度误差的测量问题分解为具有一定重叠区域的数段较短导轨直线度误差的测量问题。直接利用超精密直线度物理基准测量各段导轨直线度误差,通...

  • 轻度混合动力汽车巡航工况总工作效率分析和优化

    在混合动力电动汽车巡航工况时,为了降低油耗和延长电池的使用寿命,对其能量管理策略的优化除了考虑发动机和电动机工作点的优化之外,还应考虑电池工作点的优化。针对这个问题,建立一种具有无级变速结构的轻度混合动力电动汽车的纵向动力学方程,在此基础上综合考虑发动机、电池、电动机与传动系统的效率,分析车辆巡航工况下的系统效率,得...

  • 产品创新概念设计集成过程模型应用研究

    通过集成不同的设计方法,如发明问题冲突解决理论、约束理论(Theory of constraints,TOC)、未预见发现(Unexpected discovery,UXD)、类比设计(Analogy-based design,ABD)等,建立一种产品创新概念设计集成过程模型,并分析产品需求。利用约束设计理论与发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)方法相结合来发现...

  • 分光镜对外差激光干涉仪非线性的影响

    外差干涉仪的非线性误差不仅由激光源的椭圆偏振态或者非正交线偏振态引起,也由非理想的光学器件引起,其中分光镜是一个重要的误差源。除了通常熟知的偏振漏光,还分析偏振分光镜中可能存在的另一个误差,即偏振分光的正交性,介绍这种误差和其他各种原因(包括激光源的椭圆偏振态或者非正交线偏振态)对外差干涉仪非线性误差的影响,给出检测...

  • 5-DOF上肢康复机械臂交互式康复训练控制策略

    设计一种5-DOF穿戴式偏瘫上肢康复机械臂系统,提出被动和主动两阶段的交互式康复训练控制策略。在被动训练中,根据偏瘫患者上肢单侧受损的特点,提取偏瘫患者的健侧上肢4块肌肉的表面肌电信号(Surface electromyogram,sEMG)作为康复机械臂的控制信号,利用AR参数模型和BP神经网络来理解患者的运动意图,驱动机械臂辅助患侧上肢实现特定的康...

  • 楔刀型免耕开沟器设计与试验

    设计楔刀型免耕开沟器。楔刀型免耕开沟器由锋利的前刀刃和带有侧翼的底座两部分组成,前刀刃与底座之间采用内螺栓连接,磨损后能够方便更换。开沟器设计完成后在玉米秸秆粉碎地进行阻力和动力消耗试验,试验结果表明,装有锋利前刀刃的楔刀型免耕开沟器土壤扰动量约为15%~25%,能够减少表层土壤扰动,秸秆覆盖率降低了10%~20%,能够满足...

  • 基于材料热特性的轴承预紧力自调节设计方法

    采用滚动轴承支承的机床主轴在转速上升过程中摩擦发热产生温度变化,引起轴承预紧力变化限制了机床转速。提出材料热特性轴承预紧力自动调节方法,该方法是根据温度变化时金属材料受热伸长的特性,通过分析机床主轴转速上升时摩擦功率损耗产生的热量,建立主轴温度场模型。采用有限元计算主轴工作温升引起的热变形,按照两种金属材料受热伸长的...

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