线上期刊服务咨询,发表咨询:400-808-1701 订阅咨询:400-808-1721
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
  • 非线性声学和时间反转声学在材料缺陷识别中的应用现状评述

    介绍了非线性声学及时间反转声学基本原理,综述了国内外非线性声学、时间反转声学以及非线性声学和时间反转声学相结合方法在材料无损检测中应用的研究进展。分析指出,非线性声波对于固定介质中缺陷有很高灵敏度,而时间反转法能实现固体介质中任何一点的声能聚焦。利用非线性声波的缺陷敏感特性和时间反转法的自聚焦特性,实现对缺陷的精确识...

  • 基于逆向运动学的6自由度并联机构尺度综合

    对用于飞行器半实物仿真试验的6自由度并联机构逆向运动学性能进行尺度综合研究。提出逆向速度椭球的概念,当逆向速度椭球的长半轴长度越短时,对于给定的机构动平台运动学要求,所需的连杆驱动速度越低。由于逆向速度椭球的长半轴长度在数值上与雅可比矩阵的最大奇异值等价,因此以雅可比矩阵最大奇异值全工作空间最小为尺度综合的目标函数,...

  • 基于逆动力学模型的Stewart平台干扰力补偿

    Stewart型电液伺服平台操作空间与关节空间之间的雅可比矩阵随位姿而时变,使得各液压缸的轨迹动态同步难以保证,且各缸末端铰接于运动平台,这导致各通道存在着动态耦合的干扰力。针对此问题,在推导系统动力学模型的基础上,通过对关节干扰力的由来和作用进行分析,以系统理想轨迹逆动力学为参考模型,通过运用关节实际运动学输出的正解和系...

  • 粗糙表面热弹塑性接触问题的无网格法

    建立可考虑屈服应力温度相关的粗糙表面热弹塑性接触无网格法数值计算模型。研究摩擦力和不同热输入情况下圆柱体与弹塑性平面的接触力学特性,探讨摩擦热效应对表面温升、接触压力和接触面积的影响。结果表明在考虑剪切摩擦力作用后,弹塑性接触压力分布不再关于接触区域中轴线对称而出现了“塌陷”现象。通过无网格法解与有限元法解比较发现不...

  • 基于分子动力学的原子力显微镜表面成像

    基于非接触式原子力显微镜针尖扫描成像机理,应用分子动力学方法采用非刚性针尖-表面原子团簇相互作用模型,模拟超低温环境下,非接触式原子力显微镜单晶硅针尖扫描单晶硅(111)-(7×7)表面成像过程。仿真计算采用两种原子间经验势函数描述针尖-表面原子间相互作用,两种晶向针尖末端模型都实现了对单晶硅(111)-(7×7)表面原子级分辨率仿...

  • 全方位移动机械手运动控制Ⅰ——建模与控制

    针对一类由轮式驱动全方位移动平台和机械臂所组成的全方位移动机械手,首先通过对机械结构和运动特性的分析,建立一体化运动学模型,并利用拉格朗曰力学法建立动力学模型,分析这两种模型的运动性质。然后根据所建立的模型,分别设计轨迹跟踪控制器,并对控制器的稳定性予以证明。在基于动力学模型的轨迹跟踪控制器中,通过结合全方位移动平台...

  • 全方位移动机械手运动控制Ⅱ——鲁棒控制

    研究考虑全方位移动机械手系统动力学未知情况下的鲁棒控制问题。首先,在原有动力学模型的基础上,建立考虑外部干扰的移动机械手动力学模型。利用神经网络无穷逼近能力,设计估计器对系统结构不确定性进行在线辨识。然后,提出一种不依赖神经网络先验知识的鲁棒轨迹跟踪控制策略,从理论上证明其稳定性,并且该控制器能够有效阻止非模型有界干...

  • 蠕动转向机构的设计与分析

    拱泥机器人是一种能在水下泥土环境中按照规划轨迹完成攻打千斤洞作业的新型水下特种机器人,蠕动转向运动的实现是拱泥机器人设计中的一个重要环节。为了有效地实现拱泥机器人的转向运动,根据并联机器人机构结构综合理论,设计3自由度蠕动转向关节,该关节具有推进、跟进和转向3个功能,运动过程分为推进动作和跟进动作两个部分。分别针对两种...

  • 一般6-6型平台并联机构位置正解代数消元法

    提出一种求解一般6-6型平台并联机构位置正解的代数消元法。通过变量替换将9个约束方程中的6个转换为线性方程组,采用线性消元消去9个变量中的6个。基于计算机符号计算,运用计算机代数系统中的分次字典序Groebner基算法,推导出15个只含剩余3个变量最高次数为4次的多项式,应用推导出的多项式构造Sylvester结式,获得一般6-6型平台并联机构位...

  • 基于神经网络和主元分析的特征集生成方法

    能够实现线性可分并易分的特征集对模式分类具有重要意义,而特征计算方法的有限性和吲定性往往导致构建此类特征集存在一定困难。为此提出一种基于神经网络和主元分析(Principal component analysis,PCA)的特征集构建方法,该方法利用神经网络对已有特征集进行非线性映射生成新的特征集,继而利用PCA方法对新特征集进行降维处理,在满足信息...

  • 新型3自由度并联机构的设计与分析

    基于机构的概念,将一种正方体折纸盒折痕等效为铰链,连接折痕的纸板等效为连杆,抽象出新型3自由度并联机构。该新型并联机构由定平台、动平台和4个连接支链组成,各支链结构完全相同,且都含有1个具有特殊结构的六杆球面变胞机构闭环子链。介绍此新型并联机构结构设计,其特点是结构完全对称,只含有单自由度转动运动副。详细描述各支链中闭...

  • 声空化强化沸腾换热的试验观察与分析

    以乙醇为工作液体,对声空化作用下直径为20mm的水平铜管的沸腾传热进行试验研究。试验中对空化强度及超声换能棒和试件间的距离进行测定。试验研究发现,声空化对过冷沸腾有显著强化作用;在核态沸腾区,声空化对沸腾起始区域的强化率最大,但是随热流密度的增加,强化率逐渐减小;当热流密度相等时,强化率随空化强度的增加而增大。声空化引起...

  • 混联支路并联机器人动力学建模方法

    混联支路并联机器人具有独立运动输出、高刚度、控制解耦等优点,但支路中闭环结构的存在也增加了运动学分析和动力学分析的难度。基于此,通过将支链与动平台完全断开以及将混联支路完全退化为串联支路或树状支路,提出基于虚功原理和等价树状结构的混联支路并联机器人动力学建模方法,推导出封闭形式的混联支路并联机器人逆动力学和正动力学模...

  • 变自由度4-^xP^xR^xR^xR^yRN并联机构

    提出一种变自由度4-^xP^xR^xR^xR^yRN并联机构,该机构中与动平台4边相连的4个转动副两两相对且轴线重合(记为u轴和v轴)。运用螺旋理论对机构的自由度进行分析和驱动副选取。初始位形下,4-^xP^xR^xR^xR^yRN并联机构的动平台平行于定平台,此时动平台具有3个连续的移动自由度和两个瞬时转动自由度,其转轴可为平行于定平台的任何两条直线。动...

  • 二元合金三维枝晶生长的相场法数值模拟

    三维枝晶生长相场法模拟由于计算量巨大,同时无法证明微观可解理论是否适用于三维相场模型,因此,对该领域的研究相对较少且进展缓慢。基于耦合温度场与溶质场的相场模型,设计基于动态计算区域的加速算法求解相场模型,以Ni-Cu二元合金的三维模拟计算为例对加速算法进行验证,成功实现了单机上难以实现的三维枝晶生长过程的模拟计算。计算结...

  • 基于无网格局部Petrov-Galerkin法的曲面修复算法

    针对三维残缺数据曲面重构的困难,提出残缺点云或有孔洞网格曲面数据修复的新算法,该方法通过拟合进行曲面重构,大大减小了边界节点误差的影响:同时采用基于板壳理论的无网格法,使孔涮曲面修复更光滑,尤其可以更真实地修补出锻压制造的薄板零件。首先应用移动最小二乘法插值对残缺点云进行边界提取,然后给出逐层节点布置算法,最后应用基...

  • 曲轴非圆磨削运动中动态误差及补偿

    动态误差是影响曲轴非圆磨削加工精度的主要因素,动态误差补偿可实时修正磨削过程的各种误差,保证补加工工件的加工精度。通过分析曲轴非圆磨削过程中动态误差产生的原因,对非圆磨削中数控系统的伺服滞后误差进行了定量分析,并对以恒线速度为基础的运动模型进行了仿真计算,计算结果表明,伺服滞后误差严重影响加工精度,且数控系统的调整只...

  • 螺旋槽机械密封的可控性

    螺旋槽机械密封动环和静环端面间的液膜厚度为微米级,易受外界干扰而破溃、失效。基于液膜流动、密封环传热和热变形的耦合分析,确定与闭合力对应的液膜几何尺寸,得到密封环温度与泄漏率。将静环内侧温度和泄漏率作为反馈参数、闭合力作为调节参数,建立螺旋槽机械密封的控制方法。依据该方法,结合反馈、调节机械系统,可实现螺旋槽机械密封...

  • 蠕变-热疲劳交互作用的力学机理

    随着航空航天、能源和化学工业的发展,高温设备的应用越来越广泛。这些设备在稳态运行中受到蠕变损伤,在起动、停车或工况突变时受到热疲劳或热机械疲劳损伤,潜在危险性极大,一旦发生事故往往是灾难性的。考虑材料的双线性随动强化性质和蠕变特性,研究蠕变一热疲劳交互作用的力学机理,得到如下结论:①升温和保温过程生成的压缩非弹性应变...

  • 导电加热切削切削区加热电阻模型及试验分析

    分析现有一种加热电阻模型的不合理性,针对切削区的变形特点,提出一种符合实际变形情况的加热电阻模型,从理论上建立该电阻三个组成部分与刀具角度、切削用量、变形系数等计算公式。根据加热回路的特点,提出一种对加热电阻的精确检测方法,结果表明,此电阻随切削深度、进给量的增大而减小,而随切削速度的增大而增大,验证了理论分析,进而...

  • 复合变形路径下的板材冲压成形极限应变(Ⅱ)——冲压成形极限应变的计算与试验

    第1部分提出“任意复杂变形路径均可简化为线性复合变形路径”、“板材的冲压成形能力亦即板材允许的极限厚度应变”,以及“板材在线性复合变形路径下的冲压成形能力取决于其最终变形路径的应变比值”等三个简化假设,依据这些假设在线性复合变形路径以及应变主轴发生转动的条件下,推导出计算板材冲压成形极限应变的公式。根据这些假设和公式...

  • 楔横轧楔入段端面移动量规律

    楔横轧多楔轧制是内楔和外楔同时对轧件进行径向压下、轴向延伸的塑性成形。随着交通运输业的飞速发展,火车轴、汽车半轴等长轴类零件的需求量与日俱增,采用楔横轧多楔工艺成形长轴类零件,具有显著节省辊面、减小设备体积、生产效率高、节材、降低成本等优点。为了充分发挥多楔显著节省辊面的优点,保持内外楔同时起楔,就必须要准确弄清楔入...

  • 计入曲轴受载变形的粗糙表面曲轴轴承弹性流体动力润滑分析

    对一四缸内燃机曲轴轴承进行了计入曲轴受载变形和表面形貌的弹性流体动力润滑分析。计算中采用动力学法进行曲轴轴承的润滑分析,采用变形矩阵法计算油膜压力作用下轴瓦表面的变形。结果表明,表面形貌对曲轴轴承轴心轨迹影响较大,表面弹性变形对曲轴轴承轴心轨迹影响很小:计入表面形貌,曲轴轴承最大油膜压力增大显著,最小油膜厚度明显减小...

  • 燃料电池混合动力系统建模及能量管理算法仿真

    燃料电池混合动力系统包括燃料电池发动机、直流直流变换器(Direct current to direct current converter,DCDC)、镍氢动力电池和电动机等部件。根据台架试验数据建立燃料电池混合动力系统模型。模型考虑燃料电池性能衰减、总线电压对电动机转矩和效率的影响、DCDC效率和动态过程以及动力电池充放电内阻特性。燃料电池因长时问运行而造成的性...

  • 大锻件内部空洞热锻闭合的Z-C判据及其应用

    大锻件内部空洞闭合是一个多尺度问题。基于细观塑性理论和体胞模型,推导出大锻件内部空洞的体积演化方程,通过分析空洞闭合的力学条件,建立大锻件高温成形过程中内部空洞闭合的Z-C判据。Z-C判据对人们熟知的定性结论能够从理论上给出定量解释,发现硬化指数、远场应力三轴度和等效应变对空洞闭合均有重要影响,并揭示出影响规律。数值模拟研...

  • 具有自适应能力管道机器人的设计与运动分析

    提出并研制一种基于自适应移动机构的管内探查机器人。通过对机器人传动机构的设计,实现了在不增加驱动电动机数量的前提下,机器人具有适应不同管道直径的能力。机器人的传动机构能够在管道直径改变时,自动地改变行走部件的输出形式以克服障碍,完成越障任务。在没有应用链式多节构型的情况下,机器人配备一个驱动电动机就能够完成越障任务,...

  • 数控系统软件模块实时调度方法

    给出只需在最终运动控制中精确定时,在软件中实行以资源(数据)为约束的模块调度方式,并使得软件计算处理得到的数据能够实时地满足运动控制的需求。基于此思想,首先给出软件数控的结构模型,描述系统的运行框架、模块组成、功能划分,并且制定系统运行状态和实时模块的初始配置逻辑。然后基于对微机及Windows系统的实时调度性能分析,给出...

  • 轻度混合动力汽车再生制动能量管理策略

    提出以满足ECE制动法规为前提,蓄电池再生制动能量回收最大为优化目标的轻度混合动力汽车再生制动能量管理策略。基于发电机效率图、蓄电池充电效率图和发动机反拖阻力矩图,建立发电机和行车制动系的制动力分配优化模型,分别获得采用有级式变速器和无级变速传动的轻度混合动力汽车在不同制动强度下的再生制动能量管理控制规则。分别对采用单...

  • 单晶铜原子力显微镜加工过程亚表面变形层的分子动力学仿真

    建立了原子力显微镜针尖切削单晶铜的三维分子动力学模型,采用嵌入原子势模拟工件原子之间的作用,采用Morse势模拟工件原子和刀具原子之间的作用。研究了工件材料的不同晶向和刀具切削方向、切削速度对工件亚表面变形层深度的影响。引入了原子势能变形判据,通过分析不同变形区域内原子的势能变化判断工件变形程度。观察了不同切削状态下亚表...

  • 多输入多输出柔顺机构几何非线性拓扑优化

    多自由度柔顺机构在微动精密定位和精密操作等领域有广泛的应用,柔顺机构拓扑实际上是一个几何非线性问题,因而研究多自由度柔顺机构几何非线性拓扑优化就显得十分必要。基于此,给出一种多输入多输出柔顺机构几何非线性拓扑优化设计的新方法。首先,建立增量形式平衡方程,采用Total-Lagrange描述方法和Newton-Raphson载荷增量求解技术获得几...

热门期刊