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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
  • 层次分簇的无线传感网络多级优化测量

    层次化的无线传感网络由骨干传感节点和普通传感节点组成。由于节点能量受限,无线传感网络跟踪测量目标时需同时考虑目标跟踪精度和跟踪方法的能效性。提出一种层次分簇的多级优化无线测量方法。将骨干节点作为簇首,采用粒子滤波算法预测运动目标位置,运用DELAUNAY三角剖分优化选择目标附近的节点作为测量节点,并根据测量节点地理位置判断是否转...

  • 基于曲线柔性单元的新型大变形柔性铰链

    曲线薄板柔性单元与传统的缺口式柔性单元相比,受载荷时在功能方向上更容易产生大变形。基于此,将曲线薄板柔性单元在平面空间中以一点为圆心,进行均匀阵列组合得到一种新型的环形柔性铰链——分布式叶片形转动柔性铰链。为了对新型柔性铰链进行性能分析,建立铰链的数学模型。鉴于铰链结构复杂,要得到精确模型十分困难,因此对模型进行简化,采用...

  • 预热时间对搅拌摩擦焊接的影响

    基于固体力学的有限元方法建立搅拌摩擦焊接过程的热力耦合分析模型,并以此为基础,研究预热时间对搅拌摩擦焊接过程的影响,与试验测量的温度和试验观测到的材料流动现象的对比证明了该模型的有效性和正确性。数值模拟结果显示预热时间需要控制在1.000~3.281s之间,在采用压紧力控制搅拌头轴向自由度的情况下,预热时间过短会导致孔洞缺陷的形成,...

  • 面向设计知识重用的产品外观分类

    为了设计知识重用,提出一种通过分类、索引获取产品外观设计知识的方法。根据产品外观在传播系统中的性质,建立对象和实现性两类产品外观设计知识基本类型。基于分类学原理,根据用户认知过程和设计师造型过程,对产品外观知识的基本类型进行分解,形成可以细致描述和规范案例的外观知识框架。知识框架包括功能、形式、使用方式、文化时尚、设计过...

  • 3-RRR 3自由度球面并联机构静刚度分析

    3自由度球面并联机构是重要的少自由度机构之一,各支链的构件为球面上的弧杆,其刚度计算十分复杂。基于此,采用计算杆件变形的方法,利用小变形叠加原理,推得机构动平台的角位移、球心点线位移与各支链两构件上力的关系。利用机构静力学分析的结果,即支链两构件上的力与动平台上的外力关系,建立机构动平台、球心点位移与外力的关系。进而得到机构...

  • 基于马尔可夫蒙特卡罗子集模拟的可靠性灵敏度分析方法

    在小失效概率可靠性分析子集模拟法的基础上,提出基于马尔可夫蒙特卡罗(Markov Chain MonteCarlo,MCMC)子集模拟的可靠性灵敏度分析方法。在子集模拟的可靠性分析中,通过引入合理的中间失效事件将概率空间划分为一系列的子集,从而将小的失效概率表达为一系列易于模拟求解的较大条件失效概率乘积的形式,然后利用MCMC抽取条件样本点来估计条件失...

  • 管道导波检测中的位移圆周分布调制方法

    在研究管道导波检测中的位移圆周分布调制聚焦技术时,将存在的缺陷看作一个新的导波源,提出通过截取阵列中各传感器获得的检测信号中的缺陷反射回波及转换模态波包信息,分析该波源造成的波场在检测位置的位移圆周分布,从而得到将检测能量重新聚焦于缺陷所在圆周任一位置所需要的各激励信号幅值系数和时间延迟参数。有限元分析及试验表明,应用该...

  • 高聚合物在双螺杆挤出机中预热融化过程的数值模拟

    建立双螺杆挤出机预热起动时包括机筒、高聚合物和螺杆在内的非稳态传热模型,用于预测挤出机的温度变化和分布,以及螺槽中的高聚合物融化情况。数值结果表明,受加热通道分布的影响,总体上机筒中部的温度和靠近加热通道的高聚合物温度较高,高聚合物融化越快。“8”字孔内表面、高聚合物和螺杆的平均温度随预热时间的增加而升高,“8”字孔内表面的...

  • 对称4自由度3R1T并联机构雅可比分析

    针对对称4自由度3R1T并联机构提出一种雅可比分析方法。首先运用位移群理论分析3R1T并联机构的自由度特性,得到动平台在空间的运动为四维位移流形,然后运用螺旋理论建立单个分支运动链的雅可比矩阵,该矩阵为6×5长方阵;再利用该类并联机构的自由度特性证明6×5的分支雅可比矩阵的第四行和第五行为冗余元素,删除其中之一则可把分支雅可比矩阵简化为...

  • 对数正态分布步加试验和步降试验的效率比较分析

    在对数正态分布场合下,针对定时截尾步进应力加速寿命试验和步降应力加速寿命试验,根据准则1对总的产品失效数的比较和准则2对产品条件平均寿命的比较,分别对两种试验方式的效率进行比较分析。而针对定数截尾步进应力加速寿命试验和步降应力加速寿命试验,根据准则3对总试验时间的比较和准则4对样本均值的比较,分别对两种试验方式的效率进行比较...

  • 板料成形极限预测新判据

    从控制塑性变形能的角度出发,基于总塑性功的积分形式,建立板料的成形极限预测判据。这种板料成形极限预测判据考虑应变路径变化、材料的硬化指数、各向异性系数及材料的初始厚度等对成形极限的影响。判据中的参数可由常用的单向拉伸极限应变试验确定。由此通过数值模拟可以预测板料在各种不同应变路径下的成形极限,适用于成形极限图的拉—压和...

  • 变幅加载下基于动态响应特性的点焊接头疲劳寿命预测

    以汽车车身材料镀锌低碳钢BJXH50为母材的点焊接头为研究对象,在测量变幅疲劳过程中的点焊试件的动态响应特性的基础上,对单点点焊接头的疲劳损伤及寿命预测问题进行研究。在恒幅和变幅加载下对点焊试件进行疲劳试验,并结合动态响应测量,提取点焊试件在疲劳过程中的固有频率变化数据。在常幅和变幅加载下分别对单点点焊接头疲劳过程中固有频率的...

  • 微型轴流风扇中变环量指数对扭叶片气动性能的影响特点

    对微型轴流散热风扇叶片扭曲规律进行研究,根据“径向平衡原理”,通过引入一反映气动特性的参数—变环量指数α,建立轴流叶轮中通流速度沿径向分布的微分方程及其边界条件,提出在几类不同条件下该方程解的解析形式,并分析这些解所对应的物理意义及其叶片扭曲形式。在此基础上,根据微型轴流风扇实际运行工况的特点,提出其扭叶片设计中变环量指数α...

  • 冷变形和热处理对单晶Cu键合丝性能影响

    研究单晶Cu键合丝冷加工过程中的微观组织和性能,分析热处理温度和热处理时间对单晶Cu键合丝破断力、伸长率和电阻率的影响。通过对单晶Cu键合丝进行冷加工及热处理,试验结果表明冷加工后的单晶Cu键合丝具有致密的纤维组织结构,强度和电阻率得到提高,伸长率下降。随着退火时间和退火温度的增加,单晶Cu键合丝破断力降低,伸长率增加,电阻率呈下降...

  • 搅拌摩擦焊焊缝金属塑性流动的抽吸—挤压理论

    通过镶嵌多层铜箔作为标识材料,利用带螺纹和表面光滑的圆柱形搅拌针进行搅拌摩擦焊试验,确定了焊接时金属在焊缝厚度方向存在剧烈的塑性流动,搅拌针表面的螺纹是驱动焊缝塑化金属在焊缝厚度方向流动的主要因素。在试验基础上提出了焊缝塑化金属厚度方向流动的“抽吸—挤压”理论,认为当搅拌头旋转引起塑化金属沿螺纹表面轴向流动时,在螺纹的一...

  • 熔滴过渡对脉冲熔化极氩弧焊快速成形的影响

    为提高成形的精度和性能,采用机器人焊接系统和高速摄像系统,研究了铝合金双阶梯脉冲熔化极氩弧焊(Pulsedgasmetal arc welding,P-MIG)快速成形中熔滴过渡行为对多道多层成形的影响。试验中,通过调节脉冲频率和脉冲时间等脉冲工艺参数来获得不同的熔滴过渡速率、熔滴大小及熔滴过渡形式,研究其对多道多层成形的表面形貌(包括表面尺寸、正面形...

  • 基于凸包剖分的平面机构尺度分类方法

    以平面机构位置约束方程奇异性条件和结构参数空间凸包复形剖分方法为基础,研究平面机构尺度分类问题。由机构位置方程的奇异性导出机构的尺度分类条件,并讨论分类条件的一般特性。讨论结构参数空间的凸包复形表示和剖分方法,并研究凸包复形的特性与机构类型的一般关系。讨论凸包复形剖分的一般流程,进行计算机实例分析验证。研究表明,所提出的...

  • 不完全概率信息牛头刨床机构运动精度可靠性稳健设计

    将可靠性优化设计理论、可靠性灵敏度技术与稳健设计方法相结合,讨论不完全概率信息牛头刨床主运动机构运动精度可靠性稳健设计问题。从平面机构的几何约束方程出发,推导机构运动精度误差表达式,建立牛头刨床机构运动精度失效的极限状态方程,提出牛头刨床机构运动精度可靠性稳健设计模型。在已知基本随机参数前四阶矩的情况下,通过计算机程序可...

  • 热轧带钢表面缺陷在线检测的方法与工业应用

    热轧带钢表面的温度高,辐射光强,并且存在着水、氧化铁皮、光照不均等现象,与冷轧带钢的表面存在着很大的差别。将线阵CCD摄像机作为图像采集装置,用绿色激光线光源作照明,通过窄带滤色镜滤除钢板表面的辐射光,从而提高了缺陷对比度。根据热轧带钢表面的特点提出新的缺陷检测与识别算法流程,通过增加4种不同类型的缺陷检测步骤,去除了大量由水、...

  • 基于MIT规则的自适应Unscented卡尔曼滤波及其在旋翼飞行机器人容错控制的应用

    提出一种新颖的基于MIT规则的自适应Unscented卡尔曼滤波(Unscented Kalman filter,UKF)算法,用来进行参数以及状态的联合估计。针对旋翼飞行机器人执行器提出一种执行器健康因子(Actuator health coefficients,AHCs)的故障模型结构,应用自适应UKF对AHCs参数进行在线估计,将联合估计的状态以及故障参数引入基于模型的反馈线性化控制结构,组...

  • 基于内置传感器的大型数控机床状态监测技术

    提出一种基于光栅尺、编码器、伺服进给电机电流(转矩)等内置传感器的机床状态监测系统,深入研究转矩、位置、润滑特性等内置传感器测试原理,就开放式和商业数控系统给出不同采集机床状态信息的策略;并进行多种工况下的恒速、润滑特性测试,试验分析表明电机输出转矩(电流)、位置、瞬时速度、瞬时加速度等内置传感器信息被用于机械传动部件故...

  • 参数调节随机共振在机械系统早期故障检测中的应用

    随机共振是一种利用噪声使微弱信号增强传输的非线性现象,与线性方法相比能够检测更低信噪比的信号。为了准确捕捉表征机械早期故障的特征信号,在分析双稳系统参数及检测信号幅值对随机共振检测性能影响规律基础上,以输入信噪比为变量、信噪比增益为信号增强程度衡量指标,提出一种自适应调节系统参数的随机共振微弱信号检测新方法,讨论了该方法...

  • 用于焊缝位置识别的视觉模型设计与试验

    理论与试验研究用于焊缝位置识别的视觉模型,该模型主要由弹性梯度下降训练法BP神经网络组成。在焊接工艺条件下,使用视觉传感器获取焊接区熔池图像,并选取特定区域进行中值滤波与图像灰度变换处理以增强被测对象的特征。在此基础上,计算和处理熔池特性参量(熔池图像质心差值、质心位移、质心移动速度)以及相对应的焊缝与电弧之间的偏差值,将...

  • 基于混合H2/H∞控制的电动助力系统转向路感

    针对电动助力转向(Electric power steering,EPS)系统存在系统模型、干扰等不确定性,以及对系统动态特性的要求,提出EPS系统混合H2/H∞控制器。在EPS系统及整车2自由度数学模型基础上,以驾驶员获得良好的转向路感、系统具有卓越的鲁棒性和较小的力矩波动为控制目标,构建系统的状态空间方程和增广被控对象矩阵,运用H∞方法极小化系统中各种干扰...

  • 螺旋锥齿轮数控磨齿机机床空间误差与机床调整参数的关系

    为求得对各项机床调整参数影响较大的机床空间误差,分析螺旋锥齿轮加工过程中数控机床空间误差物理涵义,并建立七轴五联动数控磨齿机床空间误差模型。基于齐次变换矩阵方法建立机床空间误差与机床调整参数之间的几何等量关系,推导出两者间的关联函数并进行分析。通过实例分析,发现对机床刀位调整值影响较大的机床空间误差主要是三直线轴垂直度误...

  • 平移不变多小波相邻系数降噪方法及其在监测诊断中的应用

    为了提取大型动力设备中被强背景噪声淹没的微弱故障特征,提出一种基于平移不变多小波的相邻系数降噪方法。多小波具有多个尺度函数和小波函数,具备单小波无法同时满足的优良性质,可以匹配信号中不同的特征信息,而平移不变多小波有效地消除了Gibbs现象且其中的平均过程具有优越的消噪性并保持了信号的光滑性。同时相邻系数降噪法考虑小波系数之...

  • 基于一维靶标的多摄像机现场全局校准

    基于一维靶标特征点共线的特点,提出一种多摄像机全局校准方法。以其中一个摄像机坐标系为基础,建立全局坐标系,称该摄像机为基础摄像机。在基础摄像机与待校准摄相机前将一维靶标无约束摆放至少两次。计算每个摆放位置一维靶标所在空间直线在图像中的消影点。结合一维靶标点共线的特点,分别求解全部一维靶标点在两个摄像机坐标系下三维坐标。通...

  • 增强型滤波及冲击性机械故障特征的提取

    机械故障所引起的时间序列的微弱变化往往被由机械自身结构特点所引起的振动信号和来自其他振源的振动干扰信号及白噪声等所组成的强背景噪声所淹没,尤其是在设备出现早期故障时,这种微弱的故障特征信号很难被识别。根据机械噪声及冲击性故障特征信号的特点,提出了基于进化论自适应滤波和小波降噪耦合的增强型滤波器新算法,即克隆法和匹配法的子...

  • 水下滑翔器浮力驱动效率分析

    水下滑翔器作为一种新型水下机器人系统,由于采用了浮力驱动技术具有续航能力大、效率高、噪声低等优点,对于海洋环境监测与资源探测具有重要的应用前景。基于此,对做匀速滑翔运动的水下滑翔器驱动能量进行分析,给出水下滑翔器驱动效率的概念,并推导水下滑翔器在考虑额外能耗与不考虑额外能耗这两种情况下浮力驱动效率的计算方法,进一步分析影响...

  • 基于波叠加的结构—声学灵敏度分析的伴随变量方法

    声学灵敏度可以用于描述空间声学量随设计变量的变化情况,并为低噪声设计提供优化方向和量化依据,对其进行研究具有重要意义。在多设计变量的情况下,与直接求导法相比,伴随变量法是一种效率更高的灵敏度计算方法。基于有限元法和波叠加法,提出一种新的用于结构—声学灵敏度计算的伴随变量方法。该方法用波叠加法取代了现有伴随分析方法中的边界...

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