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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
  • 相控阵超声检测技术中的全聚焦成像算法及其校准研究

    相控阵超声检测技术中的全聚焦成像算法是一种基于全矩阵数据的虚拟聚焦后处理成像技术,因其具有精度高、算法灵活等优点成为近年来的研究热点。为了解决该算法在楔块耦合检测模式下的校准问题,介绍全矩阵数据及全聚焦成像算法的基本概念,通过对所存在问题的分析,建立双层介质的能量衰减模型;从指向性、透射和扩散三个方面分析声束传播路径上的...

  • 基于广义椭偏仪的纳米结构测量理论与方法研究

    纳米制造是指产品特征尺寸为纳米量级的制造技术。为了实现纳米制造工艺的可操纵性、可预测性、可重复性和可扩展性,保证基于纳米科技的产品满足可靠性、一致性、经济性及规模化生产等多方面的要求,在纳米制造过程中对纳米结构的几何特征参数进行快速、低成本、非破坏性的精确测量具有重要的意义。尽管扫描电子显微镜和原子力显微镜都可以满足纳...

  • 基于全向型S_0模态磁致伸缩传感器的无参考缺陷成像方法研究

    Lamb波具有传播距离远、衰减小等优点,能在板结构中实现大范围、高效率的损伤检测和监测,在无损检测和结构健康监测领域具有极大的应用潜力。针对板结构大范围健康监测问题,为了能周向一致地激励出模态单一Lamb波S0模态,提高缺陷成像能力,基于磁致伸缩效应,设计并制作一种全向型S0模态磁致伸缩传感器,由印刷电路板线圈,圆柱磁铁,圆形镍片组成。...

  • 基于成像模拟法的镜面体表面三维测量

    针对计算机视觉对表面光滑且连续的镜面体三维外形测量中存在的难题,提出一种基于成像模拟法的测量方法。分析镜面反射的几何光学原理,根据镜面体表面光线反射的特性,使用相机和液晶显示器组成测量装置对镜面物体进行测量。使用平面镜对相机和显示器进行参数标定,并使用时间相移法对显示器上的像素点进行编码,从相机拍摄的镜面物体反射的条纹图...

  • 基于改进有限体积法的三维注塑成型充模过程数值模拟

    根据界面两侧相邻有限体积流动切应力相等的原则,考虑到相邻有限体积内黏度系数的差异,改进传统有限体积法,并推导改进的有限体积中心速度梯度、界面速度和速度梯度的新的离散格式和计算格式。新的离散格式和计算格式能适用于注塑成型充模过程中型腔内塑料熔体黏度差异较大的情形,避免因黏度的变化导致界面两侧相邻有限体积内塑料熔体流动切应力...

  • 弹塑性疲劳裂纹扩展行为的数值模拟

    基于ABAQUS有限元软件建立内聚单元模型以研究I型弹塑性疲劳裂纹的扩展过程。利用UEL子程序定义内聚单元的疲劳损伤累积准则以识别疲劳裂纹扩展过程中裂纹尖端的位置,并预测裂纹扩展速率da/d N。结果发现,预测的裂纹扩展速率与已有的试验结果吻合良好。通过ABAQUS软件中的温度-位移耦合分析方法同步获取裂纹扩展过程中因塑性变形能引起的裂纹尖...

  • 面向硬切削的切削区域温度场解析建模及实验研究

    硬切削加工过程中,切削温度及分布是影响刀具使用寿命和加工质量的关键因素之一,其中切削区域温度及分布的精确测量与预测一直是切削加工机理研究的热点和难题,主要问题是现有的温度测量方法很难实现对切削区域温度分布的原位(在接近切削作用区域)测量,其温度测量结果的时间和空间分辨率难以满足要求,因此切削区域温度预测模型的有效性和准确...

  • 不同冷却条件下激光焊接接头性能研究

    分别利用焊后空冷和随焊水冷两种随焊冷却方式对2 mm厚低碳钢板进行光纤激光焊接。选择不同激光功率、焊接速度和离焦量进行试验。分析焊后空冷条件下和随焊水冷条件下两种焊接接头成形、金相组织和显微硬度。研究结果表明,随焊水冷条件下的焊缝宽度和热影响区宽度分别小于焊后空冷条件下的焊缝宽度和热影响区宽度;在热输入相等和正离焦的前提下...

  • 板带轧制过程二维流函数-无网格伽辽金求解方法及其应用

    针对无网格伽辽金法(Element free Galerkin method,EFGM)在求解板带轧制过程塑性变形时计算效率低及边界处理相对复杂等问题,在保留EFGM的基本求解思想与框架基础上,将流函数引入EFGM,推导建立一种针对板带轧制过程的二维无网格方法——流函数-无网格法(Flow function-element free Galerkin method,F-EFGM)。由于在该方法中,以求解域内各...

  • 坡口形式对Q345/SUS304异种钢对接接头残余应力和变形的影响

    近年来,异种钢焊接接头在工业应用上越来越广泛。在焊接中、厚板的异种钢接头时,为了获得全焊透接头通常需要在工件上准备坡口。由于坡口处需要填充焊缝金属,因此不同的坡口要采用不同的热输入和焊道布置。理论上而言,不同热输入和焊道布置对焊接残余应力与变形会有影响。采用数值模拟与试验手段相结合的方法研究坡口形式对Q345与SUS304异材对接...

  • 基于Bazier效应的薄壁管材连续矫直截面变形研究

    薄壁管材在连续矫直过程中会在大弯曲变形阶段发生截面扁化(即Bazier效应),最大扁化量作为重要工艺参数,用以控制截面变形程度防止管材屈曲失稳。而目前现场仍沿用经验图表结合人工经验和反复试矫对其进行估定,亟待建立针对性的最大扁化量数学模型以指导生产,为此在对薄壁管材弯曲扁化变形应变分析的基础上,基于薄壳弹塑性理论及其相关假设,确...

  • TIG焊电弧-熔池传热与流动数值模拟

    针对钨极惰性气体保护(Tungsten inert gas,TIG)焊,采用一组满足整个求解域的偏微分方程组和合理的边界条件,建立包括钨极、电弧和母材的三维瞬态统一模型。以SUS304不锈钢为母材,求解获得电弧-电极(熔池)的温度场、流场、压力、电流密度、电磁力等结果,并与已有的试验结果和其他相关的研究结果做对比。在此基础上,通过分析阳极热输入,求得...

  • 模具型腔气体压力对微发泡注塑件表面质量的影响

    微发泡注塑成型制品表面的螺旋纹及银纹缺陷阻碍了此新工艺的推广应用,此缺陷主要是由填充过程中熔体流动前沿的泡孔发生破裂造成的。为提高微发泡注塑件的表面质量,提出一种利用高压氮气进行加压并使用高压容器进行稳压的模具型腔气体压力控制方法,构建相应的模具型腔气体压力控制装置和控制系统,进行某种医疗器械外观产品的气体反压(Gas coun...

  • 低周疲劳过程损伤变量的复合分析法和三阶段损伤演化模型

    采用疲劳损伤力学的方法分析Ni Cr Mo V钢核电汽轮机低压焊接转子1︰1模拟件接头低周疲劳过程,针对损伤变量表征方法中的弹性模量法和应力幅值法应用的局限性,并考虑循环前期循环软化造成的材料的损伤,提出适用于循环软化材料的低周疲劳全过程损伤变量表征的复合分析法,提高了疲劳过程各阶段材料损伤测量的准确性;提出低周疲劳损伤过程的三阶段...

  • AZ31/7005异种材料填丝GTAW接头组织分析

    为获得良好的镁铝异种金属焊接接头,采用钨极氩弧焊填加镁铝合金焊丝ER5183、ER5356的方法进行焊接,利用金相显微镜、扫描电镜对两种焊接接头的微观组织对比分析,利用电子探针、能谱仪研究接头的元素分布,利用显微硬度计对两种焊接接头的显微硬度对比分析。结果表明,采用ER5183、ER5356镁铝合金焊丝,接头未形成连续片状金属间化合物层,能够形成...

  • 螺旋锥齿轮零传动误差设计方法研究

    针对螺旋锥齿轮啮合原理复杂、设计加工难度大及越来越多地采用五轴或六轴联动数控加工的特点,从螺旋锥齿轮设计加工所涉及的啮合原理基本问题着手,直接面向多轴联动数控加工,采用张量分析的方法对螺旋锥齿轮的啮合原理、传统机床调整卡计算、齿面接触分析及基于五轴联动数控机床的全齿面综合优化设计加工方法进行了深入研究,主要内容如下。(1...

  • 极限工况下车辆行驶的稳定性判据

    极限工况下车辆行驶的稳定性判据是车辆稳定性控制系统的基础,决定了车辆稳定性控制系统介入的时机。选取横摆角速度法、侧向加速度法、独立转向梯度法、转向半径法四种基于线性2自由度车辆模型的稳定性判据。选取质心侧偏角-质心侧偏角速度相平面分析车辆行驶的稳定性,提出改进的五参数菱形法确定车辆状态稳定区域,以此作为基于非线性车辆模型...

  • 矿用自卸车油气悬架力学特性研究与优化

    矿用自卸车行驶道路恶劣且载重量大,严重影响了行驶平顺性,而油气悬架的力学特性对改善整车平顺性有着重要作用。为研究和优化悬架力学特性,在考虑悬架快速加载和油液通道的附加阻力、进口局部阻力、弯道阻力的基础上,建立精确的弹性力和阻尼力公式。利用Fluent软件结合Volume of Fluid两相流模型和动网格技术,仿真得到油气悬架非线性力学特性,...

  • 基于空间矢量映射的新型轮轨接触点算法

    针对铁道车辆动态轮轨接触问题提出一种新的轮轨几何接触算法——空间矢量映射法。空间矢量映射法根据空间矢量映射原理和轮轨外形的基本特征,将轮轨接触视为空间曲面接触,以轨道截面为基准,以轨面宽度作为轮轨可能接触的最大范围,采用一定的接触点寻找和判定原则,准确地找到车轮在不同横移量和摇头角下的轮轨接触点。并自编一套轮轨关系软件TPL...

  • 高速动车组空气弹簧垂向动态特性研究

    建立空气弹簧的气动流体力学模型,并推导空气弹簧垂向特性与其回滞曲线几何特征的关系式。基于该气动模型,通过静态及动态仿真试验,着重研究橡胶气囊体积、附加空气室体积及节流孔直径三个结构参数与空气弹簧垂向静态刚度、动态刚度及阻尼特性的关系。在此基础上,使用包含该空气弹簧气动模型的高速动车组整车动力学模型,进一步研究空气弹簧结构...

  • 基于虚拟样机模型的液压ISD悬架动态性能分析

    悬架是汽车的重要总成,惯容器的出现为汽车悬架技术的发展开辟了一个新的方向和领域。为了研究液压"惯容器-弹簧-阻尼器"(Inerter-spring-damper,ISD)悬架性能,以试验样车为基础,分别建立整车ISD悬架虚拟样机模型和液压惯容器模型,进行系统的联合仿真,分析随机路面谱输入和脉冲路面谱输入作用下液压ISD悬架的动态特性,研制液压惯容器和ISD悬...

  • 高速列车万向轴动不平衡检测的EEMD-Hankel-SVD方法

    针对聚合经验模式分解(Ensemble empirical model decomposition,EEMD)的等效滤波特性依然存在模式分量间频带重叠较大的根本缺陷,提出一种高速列车万向轴动不平衡动态检测的新方法。该方法的核心是对万向节安装机座的振动信号进行EEMD分解得到基本模式分量,应用基本模式分量信号来构造Hankel矩阵,对该矩阵进行正交化奇异值(Singular value d...

  • 螺旋折流板换热器局部流场和温度场的数值研究

    建立连续螺旋折流板换热器和四分螺旋折流板换热器模型,采用大型CFD分析软件FLUENT借助数值模拟的方法,研究螺旋折流板换热器局部流场和温度场的分布规律,并采用耗散原理对两种折流板结构下换热器的综合性能进行对比研究。结果表明,以耗散分析为指标的评价标准同以换热器综合性能为指标的评价标准具有一致性。相同的壳程流量下,同四分螺旋折流板...

  • 从场协同到热力学耦合:流动换热强化的热力学机制

    根据热流的散度方程,分析质量流与热流之间不同相位关系时流动换热强化的两种热力学机制。当质量流与热流之间同相位时,两者的相位差越小,流动换热的强度越大,它反映两个正熵产率的自发过程之间能量传递的场协同机制,且传热过程熵产率随传质过程熵产率的增加而增加;当质量流与热流之间反相位时,两者的相位差越大,流动换热的强度越大,它反映正熵...

  • 考虑零件寿命相关的风电齿轮箱可靠性分析

    在1.5 MW风电齿轮箱系统可靠性的研究中,考虑零件相关失效这种重要的失效相关形式对风电齿轮箱可靠性的影响。从零件出发,引入零件的动态可靠度模型计算出齿轮箱中各主要失效零件的可靠度,并根据零件可靠度和寿命分布函数之间的关系,给出零件寿命分布函数随时间的变化曲线,从而利用抽样法和最小二乘法估计出各零件的寿命分布函数形式。根据各零...

  • 海底观测网接驳盒技术

    利用海缆和接驳盒将布放在海底表面及海洋内的用于科学观测的仪器连成一个网络,并与陆地的因特网和电力网有机连接而组成的可实现长期、连续、实时的原位观测的海底观测网已经成为海洋科学研究的重要平台。研究和介绍海底观测网接驳盒所涉及的关键技术,包括接驳盒的电能供给及变换、高带宽通信与高精度对时、供电故障诊断与隔离、水下封装与设计...

  • 高速开关阀控气动位置伺服系统的自适应鲁棒控制

    针对高速开关阀控气动位置伺服系统所具有的模型参数不确定性、不确定非线性以及外干扰,为实现气缸的高精度运动轨迹跟踪控制,设计了基于标准投影映射的自适应鲁棒控制器。该控制器通过在线最小二乘参数估计来减小模型中参数不确定性,利用基于反步法设计的非线性鲁棒控制来抑制参数估计误差、不确定非线性以及外干扰的影响,从而保证一定的瞬态性...

  • 热力学法在泵性能测试中的应用及与传统方法的比较

    全球范围而言,水泵效率和性能的热力学测试方法大约于十多年前在工业领域开始得到大量应用,但目前在泵站测试中使用还不是很广泛。由于缺少直接的工业应用标准去保证热力学法测试结果的准确可靠,且多数泵站自身又缺乏足够经验来开展独立研究测试,所以迫切需要一些通用性的指导原则来推动相关领域的进展。通过对多城市多泵站的水泵效率测试和研究...

  • 人工与自动化双分拣区系统品项分配优化

    以A字机为代表的自动化分拣系统因分拣效率快、准确度高、人力成本低,在需要快速处理大量拆零拣选订单的配送中心得到广泛应用。在实际中,对于给定货物品项如何从成本节省角度评定其适用人工分拣或自动化分拣,以及如何在人工和自动化双分拣区中进行合理的品项分配是配送中心设计中的关键问题。对配送中心人工分拣区和自动化分拣区的人工成本进行...

  • 机械式光栅拼接稳定性全闭环控制技术研究

    激光惯性约束聚变对机械式拼接光栅的稳定性提出更高的要求,采用全闭环控制技术实现光栅拼接的高稳定性。为提高光栅装置的拼接精度,分析柔性机构的运动性能,从理论上推导精确的拼接机构运动控制算法;以电容微位移传感器作为反馈元件,研究动光栅位姿监测算法,实现动光栅位姿的实时监测。综合应用拼接机构运动控制算法和光栅位姿监测算法,实现光...

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