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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
  • 主动电磁轴承电流型开关功率放大器的调制技术

    功率放大器作为主动电磁轴承中的重要环节,其性能的好坏对主动电磁轴承系统有着较大的影响。目前主动电磁轴承系统大多采用电流型开关功率放大器,电流型开关功率放大器的性能除了与电流控制器的参数有关外,与调制技术也有非常大的关系。对目前使用最多的三角波比较法、滞环比较法及采样保持法等3种调制技术进行比较研究。在介绍每种调制技术运行...

  • 磁悬浮轴承数字功率放大器

    研制基于数字信号处理器(Digital signal processor,DSP)和现场可编程逻辑阵列(Filed programmable gate array,FPGA)的三电平脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)型磁悬浮轴承数字功率放大器。用DSP芯片取代模拟电路进行比例积分(Proportion-integration,PI)调节、三角载波产生以及负载线圈驱动信号PWM波的产生,通过DSP内部程序...

  • 5自由度磁悬浮轴承—转子系统非线性动力学研究

    为了探讨磁悬浮轴承—转子系统的稳定性,从非线性多自由度的角度对5自由度主动磁悬浮轴承—转子系统的非线性动力学特性进行研究。在考虑电磁力、重力和不平衡力周期性影响的情况下,建立5自由度磁浮轴承—转子系统的动力学模型,通过泰勒公式对其进行非线性展开,运用多尺度法的基本原理对5自由度非线性微分方程进行复数处理。通过Matlab软件编程,...

  • 提高双框架磁悬浮CMG动态响应能力的磁轴承补偿控制方法与试验研究

    针对高动态响应双框架磁悬浮控制力矩陀螺对高速转子悬浮精度的影响,分析磁悬浮高速转子与内、外框架非线性耦合特性,建立内外框架转动时的高速转子动力学模型。该模型在原有陀螺力矩的基础上兼顾转动惯性力矩,考虑到转动惯性力矩中框架角加速度变量在测量过程中存在的不确定干扰和噪声,采用鲁棒H∞滤波对内外框架角加速度进行滤波估计;在此基础...

  • 磁悬浮磨削主轴热态特性

    磁悬浮磨削主轴在散热条件差、系统温度过高时,会导致转子部件热膨胀,产生热应力或改变磁力轴承以及电动机的间隙,从而降低系统的可靠性。研究采用试验测量和有限元分析相结合的方法,在考虑传导和辐射的传热方式下,建立磁悬浮磨削主轴热态分析有限元模型,利用有限元软件ANSYS对磁悬浮磨削主轴进行温度场分析,得到主轴组件的温度场分布。利用HY-2...

  • 一种永磁偏置磁轴承容错方法的试验研究

    磁轴承控制系统的结构复杂,单个磁轴承控制通道的损坏都会导致磁轴承系统整体失效,其可靠性问题成为制约其应用于要求严格场合的瓶颈问题。为提高磁轴承系统的可靠性,提出一种采用电流分配阵的容错控制方法。该方法针对一种采用Homopolar磁极结构的永磁偏置径向磁轴承的磁悬浮飞轮,通过磁路分析和力不变原理,求解一路线圈或相应功放系统故障情况...

  • 基于现场可编程门阵列的飞轮磁轴承功放三电平脉冲宽度调制策略

    介绍一种低纹波、高线性度飞轮磁轴承脉冲宽度调制(Pulse-width modulation,PWM)功率放大器带死区补偿的三电平脉宽调制策略在现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)上的实现方法,采用浮点IP核组合实现功放电流环PD控制算法,在Simulink中借助System Generator工具构建三电平PWM模型并自动生成VHDL代码。分析三电平脉宽调制...

  • 电磁轴承刚度阻尼自动测试

    针对电磁轴承刚度阻尼难以测量的问题,设计一套电磁轴承刚度阻尼测试系统,实现电磁轴承刚度、阻尼的自动测量。该系统激振器由自行研制的LabVIEW测试系统产生,电磁轴承传感器作为拾振器,自行研制的测量分析系统作为测量分析工具。给出电磁轴承的刚度和阻尼测量结果。根据本系统获得的电磁轴承支承转子的刚度、阻尼特性,对控制器的优化设计以及转...

  • 基于时延相关及小波包系数熵阈值的增强型共振解调方法

    针对滚动轴承等旋转机械早期微弱损伤性故障,提出一种基于时延相关及小波包系数熵阈值的增强型共振解调方法,以解决传统共振解调技术中共振带难以确定的问题。该方法对原始故障信号做时延相关预处理,然后进行小波包分解,求出各叶结点系数香农熵,依据熵值谱图,设定有效阈值来取舍叶结点系数,重构信号并做频谱分析,有效确定并提取故障信号共振带,...

  • 工字截面梁轨结构裂纹损伤的小波有限元定量诊断

    研究工字截面梁轨结构裂纹定量识别中的正反问题,即通过裂纹位置和深度求解结构的固有频率以及利用结构的固有频率,识别裂纹位置和深度。裂纹被看作为一扭转线弹簧,利用工字梁裂纹应力强度因子推导出线弹簧刚度,构造出结构的小波有限元刚度矩阵和质量矩阵,从而获得裂纹结构的前3阶固有频率。通过行列式变换,将反问题求解简化为只含线弹簧刚度一...

  • 多分辨奇异值分解理论及其在信号处理和故障诊断中的应用

    提出多分辨奇异值分解(Multi-resolution singular value decomposition,MRSVD)的概念,基于矩阵二分递推构造原理,利用奇异值分解(Singular value decomposition,SVD)获得具有不同分辨率的近似和细节信号,以多分辨率来展现信号不同层次的概貌和细部特征。给出MRSVD的分解和重构算法,并从理论上证明这种分解方式的多分辨分析特性。研究结果表...

  • 双旁路耦合电弧铝合金MIG焊熔滴过渡形态研究

    提出双旁路耦合电弧熔化极惰性气体保护(Dual bypass metal inert-gas,DB-MIG)电弧焊方法并建立试验系统。该方法以传统熔化极惰性气体保护焊接电弧为主弧,引入两路对称的电流可控的非熔化极旁路电弧并与主弧形成耦合电弧进行焊接。由于旁路电弧的分流作用,在保持较高焊丝熔化电流的同时可有效降低母材输入电流,并且旁路电弧力的作用对熔滴过...

  • Zr55Al10Cu30Ni5非晶合金压痕塑性变形有限元模拟

    采用DEFORM 3D软件对Zr55Al10Cu30Ni5非晶合金的(Vickers)压痕塑性变形进行数值模拟,得到压痕的尖端区域(压头尖端正下方区域)、棱区域(压头棱下方区域)、面区域(压头相邻棱之间面的下方区域)等不同区域的等效应力、应变分布。模拟结果表明,尖端区域的等效应力、等效应变要比棱区域大,而这两个区域的应力、应变比面区域大。对压痕正下方...

  • 超音速喷涂粘结层对热障涂层抗氧化性能的影响

    采用超音速喷涂工艺在Ni基高温合金GH99上制备NiCoCrAlY粘结层,研究超音速火焰喷涂工艺对热障涂层抗氧化性能的影响。结果表明:等离子喷涂粘结层表面存在着大量的尖角和钩状的突出颗粒,而超音速喷涂粘结层表面较为平整,内部黑色氧化物较少。超音速喷涂涂层在氧化15min后表面生成一层较为致密的颗粒状氧化物。超音速喷涂试样在前40min氧化增重速...

  • 点支承对受随从力梁稳定性的影响

    利用在梁的不同位置增加一定刚度的点支承,来提高随从力作用下梁的稳定性。建立随从力作用下点弹性支承梁的运动微分方程,利用微分求积法得到复特征方程。通过求解复特征方程,得出点支承梁复频率与随从力的变化关系,以及支承刚度对梁失稳形式的影响。计算结果表明,支承位置靠近自由端时,随着支承刚度的增加,梁的失稳形式由颤振转化为屈曲;支承位...

  • 基于内耗的振动焊接焊缝力学分析

    为了研究不同焊接热输入和振动加速度对焊缝内耗影响的规律,基于应变幅度的内耗,应用动态机械分析方法对不同振动焊接条件下焊缝金属进行测量,分析位错形态与密度对焊缝动态力学性能的影响。结果表明,振动加速度为0m/s2时,通过对比0.001%应变幅度时不同热输入下的平均晶粒尺寸大小,可以看出焊接热输入越大焊缝组织越粗大、内耗越小,该结果显示出...

  • 含镧钇元素的低碳钢焊条配方的设计

    目前设计碳钢焊条时,采用的经验公式中的抗拉强度碳当量(Ct)或下屈服强度碳当量(Cy)含有碳、锰、硅、钙、铬等元素换算成的碳当量,但没有确切的稀土元素换算成的碳当量,不适用于含稀土元素的焊条设计。因此,在新型焊条药皮配方开发研制中,采取药皮过渡适量的镧钇元素,通过5种典型配方的熔敷金属的力学性能试验,利用Matlab函数辅助计算,曲线...

  • 预瞄时间自适应的最优预瞄驾驶员模型

    驾驶员模型是汽车动力学仿真和控制算法开发中的重要环节。在极限工况下汽车动力学稳定性仿真与控制中,为模拟驾驶员在人-车-路复杂系统中对汽车的操纵特征,要求驾驶员模型能够在复杂道路与整车稳定性约束条件下完成驾驶操作,而不是单纯的路径预瞄跟踪。在最优预瞄驾驶员模型的基础上,提出一种预瞄时间自适应算法。该算法根据不同的预瞄时间,预...

  • 基于道路特征的车载相机标定动态补偿算法

    车载相机标定是基于机器视觉的车道偏离报警系统关键技术之一,通过相机透视投影原理和针孔成像模型,采用三线标定法获取相机静态外部参数。根据车辆行驶过程中颠簸振动的特点,通过数学模型分析相机标定精度的影响因素。提出一种基于道路特征的动态补偿算法,根据道路中两条车道线互相平行以及宽度不变的固有特征,对车载相机俯仰角及高度进行动态...

  • 汽车纵梁数字网络集成化制造

    为实现汽车纵梁的数字、网络和集成化的制造,研究纵梁生产的先进制造技术。采用基于公理设计原理和有限元求解的方法,完成纵梁3D数模设计图到2D工艺图的展开,取代传统上只能用2D设计图进行2D工艺图展开的生产方法,为纵梁制造提供先进的用3D数模设计图展开的生产方法。采用基于Agent分布式网络化制造模式完成纵梁制造的设计、3D数模展开、数控编...

  • 基于滚动调度的模具热处理车间负荷控制算法

    针对模具热处理车间生产难以有效控制这一实际问题,提出一种基于负荷控制理论的生产计划与控制方法。建立模具制造车间三层负荷控制模型,并针对热处理车间,分析其负荷控制的关键问题,给出一种考虑负荷动态均衡性的热处理任务转序决策方法;构建以交货表现和设备利用率为双目标的优化调度模型;应用离散事件仿真原理和折衷规划理论,建立一类基于周...

  • MTPV系统中热光电能量转换的数值分析

    为研究微热光电系统中辐射表面和光电池表面间的能量传输特性,构建了能量转换的物理数学模型。模型中辐射表面采用矩形结构的碳化硅片,光电池选择锑化镓,并考虑辐射表面温度分布的不均匀性和空间辐射角系数。通过改变辐射器表面温度分布、光电池温度以及两者之间的距离等参数,计算各种情况下的电池效率和功率密度,分析这些参数对它们的影响规律,...

  • 涡旋式高压气体膨胀机做功过程的热力学分析

    随着天然气大量应用及其相关技术的不断发展,天然气管网的输送压力也越来越高,蕴含巨大的压力能。为充分利用天然气出口压力能及解决天然气在开采过程中降压产生的冰堵,设计一种可利用天然气自身压力发电并防堵的天然气井口涡旋式高压气体膨胀机。详细论述涡旋式高压气体膨胀机的结构及工作原理,按工程热力学、气体动力学理论对涡旋式高压气体膨...

  • 流体静压型机械密封的半解析式流固耦合模型

    提出一种适用于流体静压型机械密封的半解析式流固耦合分析模型。根据典型流体静压型机械密封的结构特点和工作原理,在圆环变形理论的基础上发展求解密封环机械变形的解析方法,以有限元法验证其正确性并确定其适用范围。以密封环机械变形和间隙流场计算的解析方法为基础,以密封环变形偏转角作为流体域和固体域的计算传递参数,提出流体静压型机械...

  • 盾构机自动控制技术现状与展望

    盾构机是用于开挖隧道等地下施工的专用工程机械。由于地质条件、工况的不确定性以及掘进装备的高度复杂性,导致其施工安全问题仍然是世界性的重大技术难题。为了防止地表塌陷等灾难性事故发生,实现盾构机安全、高效掘进施工,施工过程的全自动化、智能化是盾构技术发展的必然趋势。简要介绍国内外盾构机的发展状况,重点论述盾构掘进系统及位姿自...

  • 轴向柱塞泵滑靴副倾覆现象数值分析

    采用一种新的研究方法对滑靴副油膜动态特性进行研究,首先对滑靴副静压支承固定阻尼加可变阻尼组成的流量压力负反馈调节系统进行建模,然后以此为边界条件对滑靴受力/力矩情况和滑靴副倾覆油膜模型的耦合关系进行研究,最后通过Matlab编程搭建滑靴副油膜耦合关系仿真模型,用Newton迭代法求解油膜模型非线性方程组,动态显示滑靴副油膜特性,以分析...

  • 基于扩展输入空间法的压电执行器迟滞特性动态建模

    为辨识压电执行器中的速率相关迟滞特性,基于扩展输入空间法建立迟滞的神经网络动态模型。提出动态迟滞算子来描述速率相关迟滞的变化趋势和动态特性并基于该动态迟滞算子构建扩展输入空间。在这个扩展输入空间上,迟滞的多值映射能够转化成一一映射,同时可以利用动态迟滞算子来提取迟滞的速率相关性。用神经网络来逼近这个一一映射实现速率相关...

  • 基于复合智能控制的非接触式液体定量分配系统

    为解决生物、化学、医药等领域通量化试验操作中不同种类、体积液体试剂频繁操作过程中精度、灵活性降低等问题,满足微量、精确、快速灵活的试剂定量分配要求,研制集成MEMS微流量传感器的具有分配液体体积自适应调整功能的通量化液体非接触式分配系统。介绍系统的组成原理,提出基于复合智能模糊控制的分配体积闭环控制方法,减小系统延迟、流速波...

  • 鲁棒协同优化模型及其求解方法

    从提高鲁棒协同优化(Robust collaborative optimization,RCO)模型的计算效率和模型求解方法优化性能角度出发,提出简化的基于隐含不确定性传播的鲁棒协同优化(Simplified implicit uncertainty propagation robust collaborative optimization,SIUPRCO)模型和改良的鲁棒协同优化模型求解方法(Improved robust collaborative optimization ...

  • 微米尺度下机械元件疲劳损伤行为与寿命预测研究

    1项目负责人及所在单位:尚德广,北京工业大学 2起止年限:2006年1月~2008年12月 3项目简介 MEMS产品在汽车、航空航天、医疗器械等诸多领域得到了广泛的应用。本项目以微机械结构中常用的薄膜型微机械元件为研究对象,在微米范围内研究加载方式及试件尺寸对微机械元件疲劳性能的影响。

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