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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
  • 动态式连接的少自由度混联机构的运动学分析

    动态式连接混联机构源于直升机自动倾斜器等效机构,可广泛应用于直升机旋翼系统中球铰轴承疲劳试验机。提出内外环嵌套动态式连接的一种新混联机构,其特点是将直升机自动倾斜器原来的上下混联机构改为内外环嵌套混联机构,内外环之间采用球铰副连接,从而可以使机构体积减小,降低耗能,提高机构高速旋转时的稳定性。依据螺旋理论和等效自由度...

  • 带有约束的3-TPS并联机床位姿误差分析

    针对并联机床运动副数量多,结构复杂,误差分析难度大等问题,以一种带有约束机构的3-TPS并联机床为研究参考,将并联机构部分和约束机构部分分别进行建模,研究单一几何误差对末端位置的影响,并用蒙特卡洛法对多个误差源进行统计分析,结果表明来自约束机构部分的误差源对末端位置误差的影响更为明显。

  • 眼科显微手术机器人研究进展及关键技术分析

    部分眼科手术由于人类生理颤抖及精细操作限度,手术成功率较低,成功完成手术任务必须融合机器人技术。为促进我国眼科机器人技术的研究和发展,在论述眼科机器人研究意义的基础上,总结国内外眼科手术机器人的研究进展。对研究眼科机器人所涉及的机器人机构设计、微力感知与控制、眼组织的生物力学建模、约束空间运动规划、精密运动控制等关键...

  • 扭簧加载双片齿轮消隙机构综合啮合刚度

    扭簧加载双片齿轮消隙机构(简称消隙齿轮)通过消除或控制回程误差来提高系统的传动精度,对其动态特性的研究具有重要意义。着重分析重合度1≤ε〈2的消隙齿轮机构啮合点的周期性变化规律,确定任意时刻各啮合齿轮副的单双齿啮合状态,以及基于对称性的正反转之间的转换关系,保证正反转计算的衔接性,有利于进一步研究系统扫频谐振特性;在此...

  • 基于加速度信号增强的无色卡尔曼滤波方法在水面移动机器人中的应用

    水面移动机器人系统的高性能航迹跟踪控制要求能够获取高精度的运动状态和不确定性信息(包括内部不确定参数和外部干扰),而直接高精度测量手段的匮乏,以及数学模型的强非线性、耦合性使得如何得到这些信息存在着种种困难。针对此问题,提出利用一种结合基于奇异值分解无色卡尔曼滤波(Singular value decomposition unscented Kalman filter...

  • 基于足端轨迹规划算法的液压四足机器人步态控制策略

    设计一种液压四足机器人仿生机构,通过设定相应的坐标系为机器人进行运动学建模,并对行走过程中单腿的相位关系进行了分析。针对行走过程中足端的拖地、滑动和接触冲击等问题,提出一种零冲击的足端轨迹规划改进算法,并实现了步态规划算法设计。步态规划根据步态中各腿间的相位关系,借助四足机器人运动学模型进行逆运动学解算,求出各腿的关...

  • 耦合型3自由度并联稳定平台机构动力学分析

    基于舰船摇荡耦合动力学特征,分析耦合力/力矩对耦合型3-SRR/SRU3自由度并联稳定平台机构动力性能和动力学建模的影响,采用冗余驱动保证稳定平台各分支均匀承载,实现了稳定平台少驱动、多轴联动补偿外载荷的目标。提出耦合动力学参数等效变换方法,并分析动平台及运动分支耦合力/力矩在惯性坐标系中的表示;以系统驱动功率和最小为目标结...

  • 基于神经步进激励机制的蛇形机器人环境自适应仿生控制策略

    针对已有的蛇形机器人在环境适应过程中步态调整策略复杂,参数调整时间长的问题,引入神经步进激励机制,提出一种基于多模态中枢模式发生器模型的简单快速的仿生控制策略。构建能够产生蛇形机器人多种步态的多模态中枢模式发生器模型,并基于仿生学原理提出神经步进激励机制。通过对蛇形机器人三种主要步态的运动学分析,得出其运动性能与控制...

  • 机械故障诊断基础研究“何去何从”

    机械故障诊断是一门起源于20世纪60年代的新兴学科,其突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结合。该学科经过半个世纪的发展逐渐成熟,在信号获取与传感技术、故障机理与征兆联系、信号处理与诊断方法、智能决策与诊断系统等方面形成较完善的理论体系,涌现了如全息谱诊断、小波有限元裂纹动态定量诊断等原创性理论成果,在机械、冶金、石化、...

  • 基于稀疏表示的故障敏感特征提取方法

    针对故障诊断中的特征选择问题,提出一种基于非负稀疏表示的低维敏感特征提取方法。为了增强主分量的可解释性,针对LI-范数优化目标,通过权系数的稀疏和非负约束实现非负稀疏主分量的提取。采用主分量特征的累积方差变化率自适应地确定稀疏度,并依据稀疏分量与原始特征少关联的需求确定稀疏分量的数目,实现敏感特征的优化提取。通过仿真数...

  • 第1届上银优秀机械博士论文奖——佳作奖高水基乳化液成膜特性及机理研究

    作者:马丽然 毕业学校:清华大学 指导教师:雒建斌 水基润滑液由于其良好的应用前景被广泛应用于制造业、生物润滑及微型机械等领域。与传统油润滑不同,水基润滑特性及机理均有待进一步研究和完善。以水包油(O/W)型乳化液为例,虽然已广泛应用于金属加工领域,但对其成膜机理的研究至今尚无定论,有待进一步深入研究。

  • 可变近邻参数的局部线性嵌入算法及其在轴承状态识别中的应用

    局部线性嵌入(Locally linearembedding,LLE)算法通过局部线性来逼近全局的非线性,优点在于可保持降维前后样本点近邻之间的线性结构不变,并且计算速度较快。但是该算法对近邻值的选择十分敏感,不同近邻点数的选择对降维效果影响较大。针对此问题,利用残差作为评价降维前后保持样本距离信息优劣的指标,提出一种改进的可变近邻局部线性嵌...

  • 基于最小熵解卷积与稀疏分解的滚动轴承微弱故障特征提取

    受环境噪声及信号衰减的影响,强背景噪声下的滚动轴承故障特征往往表现得非常微弱。滚动轴承的微弱故障特征提取一直是难点。稀疏分解在滚动轴承的故障特征提取中已经取得一定的应用。但其在强背景噪声干扰下滚动轴承微弱信号故障的特征提取效果并不明显。将最小熵解卷积(Minimum entropy deconvolution, MED)与稀疏分解相结合用于滚动轴承的...

  • 碰撞激发弹粘塑性波传播的动态子结构方法

    基于固定界面模态综合法,将柔性结构划分为多个子结构,采用添加.删除技术处理接触约束,建立柔性结构弹粘塑性碰撞动态子结构模型。考虑冲击载荷作用下出现的材料的应变率效应,采用Cowper-Symonds本构关茅.推导柔性结构在模孝坐标下的碰撞动力学方程,提出柔性结构碰撞弹粘塑性波传播的动态子结构方法,并通过理论证明主模态的存在性和主模...

  • 基于分形几何与接触力学理论的结合面法向接触刚度计算模型

    基于分形几何理论和接触力学理论,用分形理论表征粗糙表面微凸体参数,考虑微凸体由弹性变形向弹塑性变形以至最终向完全塑性变形转化的过程,建立各变形阶段微凸体的接触刚度模型。在此基础上,提出机械结合面法向接触刚度计算模型,该模型揭示了在不同的塑性指数下,结合面法向接触载荷与法向接触刚度之间的关系。结果表明,在塑性指数较小时...

  • 滑动速度对单晶硅在不同接触尺度下磨损的影响

    利用纳米划痕仪和液压伺服磨损试验机研究不同接触尺度下滑动速度对单晶硅磨损性能的影响。结果表明:单晶硅在不同接触尺度条件下表现出不同的损伤特征,同时滑动速度对其损伤有很大影响。微观单点接触条件下,单晶硅在低载下的损伤表现为凸起;速度越高,摩擦诱导的非晶层越薄,形成的凸结构越低。随着载荷增加,当接触压力高于单晶硅的硬度时...

  • 第1届上银优秀机械博士论文奖——佳作奖单晶MgO微观力学行为和磨粒加工表面层损伤

    作者:董志刚 毕业学校:大连理工大学 指导教师:康仁科 通过纳米压痕、微压痕和微划痕试验,研究了单晶MgO不同晶面的的纳米力学性能以及微观变形和损伤特征。根据加载条件的不同,单晶MgO会发生:弹性变形、弹塑性变形、蠕变变形、微裂纹和微破碎。弹性变形时的纳米压痕力一位移曲线符合赫兹弹性接触理论,其变形在卸载后可完全恢复;塑性变...

  • 阶梯轴承平行间隙油膜承载机理

    使用面接触光干涉油膜厚度测量系统对阶梯轴承两平行平面间油膜厚度进行测量,试验中以静止的阶梯滑块平面和旋转的光学透明圆盘平面构成面接触润滑副,且两润滑平面始终保持平行,在不同的载荷条件下,对油膜厚度.速度曲线进行相关测量并对气穴现象进行观察。结果表明:测得的油膜厚度.速度曲线分为两个区,低速下的第Ⅰ区油膜厚度对速度无明...

  • 在高速滑动接触条件下磁层退磁现象的试验研究

    运用磁编码系统对铝基磁盘预写入一定规律的数据,制得样品磁盘。以样品磁盘和皮米磁头为研究对象,利用OlympusCETR头盘界面可靠性试验系统,在高速滑动接触条件下进行磁盘刮痕试验;借助原子力显微镜(Atomic force microscope,AFM)和磁力显微镜(Magnetic force microscope,MFM)观察试验后磁盘的形貌和退磁状态,并进行数据分析和统计研...

  • 三维不变矩特征估计的点云拼接

    点云拼接是点云模型获取和重建的关键问题。提出一种新的三维不变矩特征估计的点云拼接方法,该方法将二维不变矩扩展到三维,用于描述点云的局部特征,设计实现了用该特征查找对应点的ICP算法。该算法先计算点云的特征描述子,由其中一个点云的点查找在另一片点云的最近邻域且特征描述子最相似的点作为这点的对应点,并建立对应点点集,其次将...

  • 面向再制造的510L钢疲劳裂纹扩展磁记忆检测

    为探索磁记忆信号在铁磁性材料裂纹扩展过程中的变化规律,以510L钢为研究对象,采集裂纹扩展过程不同区域的磁记忆信号,计算裂纹尖端的应力强度因子,分析疲劳断口形貌,探讨金属磁记忆方法对铁磁材料疲劳损伤与裂纹扩展检测的可行性,并建立裂纹尖端磁记忆信号梯度Kmax值和应力强度因子局之间的关系。结果表明:M(T)试样宏观切口处的磁记忆...

  • 一种新的机械结构结合部特性分析方法

    提出一种新的基于界面元法的结合部特性分析方法。由于界面元法采用分片刚体位移模式,在数值分析时允许组合结构在结合面上位移不连续,并且无须增加任何形式的接触单元就可以有效地模拟结构的不连续性。基于赫兹理论,根据微凸体法向载荷与法向接触变形之间的关系,由结合部特性的试验拟合公式推导出结合部特性的等效材料参数弹性模量;根据离...

  • 基于数学形态学与拓扑规则的三角网格修补算法

    针对散乱点云数据在三角剖分过程中产生的拓扑缺陷,提出一种基于数学形态学运算和拓扑规则的网格拓扑修补算法。通过交互的方式选择需要修改的区域,使用自适应分层栅格的缺陷识别技术提取有拓扑缺陷的网格的顶点,从而确定待修复区域的边界,然后利用数学形态学的开启运算和闭合运算去除该修复区域的拓扑缺陷,并利用基于柄体理论的拓扑运算法...

  • 高速切削过程绝热剪切局部化断裂判据

    随着切削速度进一步提高,带有绝热剪切带(Adiabatic shear band, ASB)的锯齿形切屑会不可避免地发生绝热剪切局部化断裂(Adiabatic shear localization fracture, ASLF),使锯齿彼此完全分离。以淬硬45钢(45HRC)为例,采用前角-10°的PCBN刀具进行进给0.2-0.4mm、切削速度高达l400m/min的高速正交车削试验,获得ASLF发生时的切屑形貌、...

  • 第1届上银优秀机械博士论文奖——佳作奖复合板超声导波检测理论与技术

    作者:许寒晖 毕业学校:北京理工大学 指导教师:徐春广 复合材料具有质量轻、成本低、比强度和比模量高等诸多优点,被广泛应用于航空航天工业和其他高新技术领域中。但复合材料在制造和使用过程中,会产生各种缺陷,对复合板构件的安全使用造成威胁。其中,对复合板层合结构安全影响最大的是脱粘缺陷和孔洞缺陷。局部脱粘会引起刚度降低,在...

  • 基于经验模态分解的精密光学表面中频误差识别方法

    对于高端光学元件,除限制低频面形误差和高频表面粗糙度之外,需要严格控制中频误差,以确保其使用性能。目前国际上广泛采用功率谱密度(Power spectral density,PSD)曲线评价中频误差,该方法以Fourier变换为基础,在全局水平上给出中频误差的综合评价。但是,光学元件磨削与抛光工艺过程中,局部波动和变周期波动是常见的中频误差存在形式...

  • 数控成型磨齿机加工误差在线监测及补偿

    研究数控机床加工过程在线监测及加工误差分析与补偿方法的问题,提出用于数控成型磨齿机齿向误差在线监测及补偿方法。数控机床加工过程中,加工工件和刀具间的相对位置关系对机床加工精度具有重要影响。通过获取数控机床内置信号(光栅、编码器)可以得到这一重要信息。基于内置信号同步采集方法,利用齐次坐标变换原理对数控机床进给轴的内置...

  • 球头铣刀三维曲面加工的铣削力预报

    针对球头铣刀三维曲面加工,提出一种考虑进给方向和刀具切触界面任意变化的铣削力预报方法。基于微分的思想,将曲面加工中单个齿频周期内的切削过程看成是切削条件恒定的微小稳态加工,进而将整个三维曲面加工视为一系列微小稳态加工的组合。根据各微小稳态加工的始、末刀位点坐标,建立进给转向角和进给倾斜角模型,刀具切触界面应用基于逻辑...

  • 基于单刃铣削力峰值的铣刀偏心辨识

    刀具偏心可能导致铣削力的大幅度波动。为辨识铣刀偏心状态,研究偏心作用下的铣削力变化规律。推导出以主轴旋转角和切削刃序号为变量的单刃瞬时铣削力表示式,发现铣削力峰值是切削刃序号的离散正弦函数,其均值为无偏心铣刀的公称力,波动部分为偏心引起的铣削增力。该铣削增力与旋转主轴同频,其初始相位依赖于偏心角,其幅值与偏心距和轴向...

  • 超精密加工中表面波纹度与主轴系统不平衡关系

    针对超精密加工工件表面出现的表面波纹度问题,研究超精密机床液压主轴系统不平衡问题与表面波纹度之间的关系。加工工件的面形检测结果首先利用选出的最优小波变换进行各个尺度的分解及重构,接着利用功率谱密度分析小波分解后各个尺度上的信号谱能量得到相关频率信息,结合主轴系统部件的模态及旋转频率信息,对检测结果中主要误差特征进行提...

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