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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
  • 伺服冲床主传动机构构型及运动学优化设计

    伺服冲床是一种高速高频高精的新型板材冲压机床,其主传动机构构型、尺寸、性能直接影响冲床的精度、效率、冲压力等主要工作性能参数。通过分析现有机构构型,对伺服冲床主传动机构进行构型设计,并分析两种不同类型的机构特点。总结目标函数法和性能图谱法两种优化方法的特点及适用情况,提出基于目标函数法的冲床主传动机构优化目标函数,并采用...

  • 4-RRS冗余球面并联机构的静力学与刚度分析

    为提升球面并联机构的承载能力,提出一种4-RRS冗余球面并联机构。给出4-RRS冗余球面并联机构的构型设计。然后,建立机构的静力学模型。在锁定驱动关节的情况下,通过互易积运算求解支链作用于动平台上的反螺旋力系。基于建立的静力学模型,得出了各个关节的受力情况和各条支链的变形情况。以实例求解了冗余和非冗余情况下,支链关节受到的最大力和...

  • 3-PCSS/S球面并联肩关节机构优化与仿生设计

    以实现人体肩关节结构和功能仿生为目标,提出以3-PCSS/S(PC表示具有环形导轨的移动副,S为球面副)球面并联机构为仿生肩关节的原型机构,并针对其开展机构优化与仿生设计。将具有环形导轨的移动副PC等价为转动副,进行机构的位置反解并求解其运动雅可比。应用遗传算法,依据所确定的姿态工作空间约束条件,以机构姿态工作空间的点数为优化目标,对机...

  • 感应式主动磁悬浮球形电动关节的机理研究

    多自由度磁阻式主动磁悬浮球形电动关节机械集成度高,在控制和轨迹规划方面占有优势。但由于磁阻式球形电动关节悬浮和旋转精度受限于转子位姿和瞬时步距角,且不能实现绕过球心的任意轴旋转,致使响应速度不能达到最快。提出感应式主动磁悬浮球形电动关节,研究其旋转和悬浮机理,基于气隙磁感应强度分布建立关节的电磁悬浮力和电磁转矩数学模型;通...

  • 球面四杆机构函数综合的带修复策略可行性规则差分进化算法

    根据杆长限制条件,建立约束方程,进而得出求解球面四杆机构函数综合问题的非线性方程组,并将该方程组的求解转化为鞍点规划问题。以杆长协调、传动角、避免乱支缺陷等为约束条件,提出球面四杆机构近似函数综合的约束优化模型,再应用差分进化(Differential evolution,DE)算法求解该问题。在定义约束违反度和弱、强不可行解的基础上,提出处理约...

  • 大尺寸球轴承打滑分析及其应用

    滚动轴承是旋转机械中承受载荷并传递运动最重要的零部件之一。大尺寸球轴承是滚动轴承的一种,由于其尺寸大、工作负载重,其作为支撑部件被广泛应用于重型机床滑枕部件中。基于赫兹接触理论建立大尺寸球轴承的拟静力学方程,以FAG-B71956E角接触球轴承为算例,得到其不同轴向力、径向力及转速情况下,轴承位移变化及发热情况,并基于试验打滑判据得...

  • 圆柱壳体基础隔振系统导纳功率流特性

    针对圆柱壳体基础上动力装置隔振问题,建立复杂振源激励、多弹性支承、柔性圆柱壳体多维耦合传递矩阵力学模型。基于经典薄壳理论和模态叠加原理,同时计及奇偶模态响应,给出两端剪力薄膜支撑各向同性圆柱壳体的点导纳解析表达式,以导纳矩阵形式表征不同激励组分与速度响应的交叉耦合关系。考虑弹性支承的多维波动效应,运用子结构导纳法推导整体...

  • 自润滑向心关节轴承磨损寿命模型

    以摩擦副为钢/PTFE编织物的自润滑向心关节轴承为研究对象,从磨损机理出发,基于组合磨损理论和稳定磨损中线磨损率保持不变的特征,通过对复合摆动条件下向心关节轴承的运动分析、接触和速度分析、受力分析、磨损量分析,进而推导出新的解析式寿命模型,可分别计算旋转摆动、倾斜摆动以及复合摆动三种摆动方式下的自润滑向心关节轴承磨损寿命,并提...

  • 基于包容球理论的大型桨叶去重平衡的优化研究

    由于桨叶在成型加工过程中受制造精度、材料缺陷及装配误差等非设计因素的影响,导致组合式船用螺旋桨的实际重心位置与理论设计重心位置不一致,无法满足实际需要和工程应用,因而需要对重心不合格的桨叶进行去重处理以修正重心误差。针对去重最优化要求,提出基于最小包容球理论的重心误差最小包容球概念,建立多桨叶间的重心位置关系,用以描述组合...

  • 考虑齿面接触温度的齿轮系统非线性动力学建模及分析

    为研究齿轮啮合过程中齿面接触温度对系统动力学的影响,基于Block闪温理论,计算主、从动轮的齿面闪温,推导齿面接触温度随时间变化的表达式,计算由齿面接触温度变化导致的齿廓形变;通过Hertz接触理论,推导随齿面接触温度变化的啮合刚度的表达式。建立综合考虑齿面接触温度、时变啮合刚度、齿面摩擦、齿侧间隙、综合啮合误差等因素的单级直齿圆柱...

  • 一种基于时频峭度谱的滚动轴承损伤诊断方法

    为了准确地提取滚动轴承损伤特征频率,提出一种基于频率切片小波变换的时频峭度谱分析方法。采用频率切片小波变换对振动信号进行时频分解,求取与各个频率分量对应的幅值峭度,由幅值峭度序列构造信号的时频峭度谱。以时频峭度谱的若干个较大谱峰对应的频率作为中心频率,确定相应的共振频带,并在时频空间选择时频切片,然后采用重构分离出这些信号...

  • 一种研究车轮弯曲疲劳试验机输出弯矩的应力圆仿真方法

    基于谐响应分析和应力圆的定义,探索一种对汽车车轮动态弯曲疲劳试验机输出弯矩的空间不均性进行分析的通用方法。对试验机在工作时所承受的力的情况进行分析与计算,并将计算结果导入有限元分析软件中,得到试验机规定位置的应力数据并绘制应力圆曲线,将在仿真环境中绘制的应力圆与试验机实际工作时所测绘出的应力圆曲线进行图形与参数的对比,明...

  • 面向服务的绿色高效铣削优化方法研究

    绿色高效是对现代制造业提出的迫切要求,制造服务的理念指明制造业转型升级的重要方向。以数控铣削加工为例,从一个层面研究了以面向服务为核心的绿色高效数控多次进给铣削加工参数优化问题,建立了满足高速铣削稳定性要求,以铣削过程利润与铣削碳排放量为目标的优化模型,应用自适应粒子群算法对模型寻优求解,并与数控切削参数数据库实现信息共享...

  • 基于继电反馈的伺服系统辨识与自调谐

    随着现代工业的发展,对于伺服系统控制性能的要求也越来越高。伺服系统的控制器例如PID控制器若要达到令人满意的控制效果,需要对于控制器参数进行调谐。传统的调谐方法主要依靠手工调谐,即试凑法,比较依赖工程师的经验,调谐过程可能变得冗长且无法得到良好效果。因此,针对伺服系统特点,研究伺服系统辨识与自调谐技术,自动、快速的计算出优化控...

  • 考虑工时不确定的混合流水车间滚动调度方法

    针对加工时间不确定的混合流水车间动态调度问题,提出一种基于滚动窗口的改进蚁群算法。为实现对事件驱动机制下重调度发生频率的有效缓冲,设计基于交货期偏差容忍度的滚动调度策略。同时为提高调度算法的计算效率,以应对现实生产中工时偏差的频繁发生,在滚动时域分解方法框架下提出一种改进的蚁群算法。一方面,通过压缩蚂蚁可选路径限制其移动...

  • 微注射压缩成型多层次结构的设计、调控和功能化

    随着精密光学制品、微系统和新型功能表面需求的日益增长,高分子微制品的质量要求在不断提高,制品结构趋向于复杂化和微型化。然而,聚合物微成型中不少理论和技术问题亟待解决,严重阻碍相关领域的发展。微注射压缩成型(μ-ICM)技术具有微注射技术生产效率高和微热压技术复制精度高的优点,已成为制备精密光学制品的重要手段。

  • 局部几何特征急变类零件分区变参工艺制定方法

    高端装备中许多关键零件存在局部几何急变特征,由于多采用难加工材料、特殊结构,加工难度大,或者虽能加工但效率极低,无法满足高端装备快速发展的需求。随着数控加工技术的发展,局部几何特征急变类零件的高效数控加工技术成为目前工业生产领域研究的热点与难点。鉴于局部几何急变特征的存在,局部几何特征急变类零件采用统一工艺参数进行整体加工...

  • 高功率激光系统中大型光机组件的装配精度研究

    大型高功率固体激光装置神光III中的48路强激光束组由许多大型精密光学系统组成,按照装置的研制要求实现这些光机系统的高精度装配是一项巨大的技术挑战。以具有亚微米级误差控制要求的大型反射镜组件为对象,提出了理论建模分析、数值计算仿真、工程现场试验研究三个层次相融合的反射镜组件装校精度分析研究方法。针对光机系统的装校精度建立几...

  • 数控机床多能量源的动态能耗建模与仿真方法

    机床能量消耗过程的评估和分析是机床能效优化研究的基础。现有研究提出的机床能耗模型主要是静态能耗模型,少数对机床动态性能耗的研究又主要集中在机床运行状态的动态性的建模,缺乏对机床能量源特别是数控机床多能量源的动态性能耗的研究。针对数控机床能量源多、加工任务及加工参数动态变化等特点,提出了一种数控机床多能量源的动态能耗建模...

  • 基于设计空间缩减的多学科协同优化新方法

    提出一种多学科协同优化设计新方法—设计空间缩减协同优化(Design space decrease collaborative optimization,DSDCO)。根据子系统级优化结果,确定分解设计空间的平面方程,将设计空间合理分解为多个子空间,去除其中不可行设计子空间,将缩减后的设计空间传递到系统级优化。根据系统级优化在各个子空间的优化信息,择优选取系统级优化结果和下...

  • 胞元模型在骨组织建模中的应用及评价

    针对去软组织骨生物力学建模问题,采用有限元仿真手段通过股骨CT体数据集三维几何重建、网格划分、股骨表观密度计算、有限元单元横观各项同性力学模型建立、力学参数确定等几个步骤实现对股骨的力学建模和解算。其中,最关键的工作是力学参数确定,尤其是弹性模量和表观密度关系式的建立。依据胞元理论建立了弹性模量和表观密度的分段函数关系,最...

  • 设备视情预防维修与备件订购策略的联合优化

    研究设备的视情预防维修与备件订购策略的联合优化问题。在分析设备劣化与备件库存联合状态转换的基础上,给出了联合状态的稳态概率密度函数的显式表达式和数值求解方法。基于此联合概率密度函数,推导连续劣化的设备受备件库存状态影响的维修概率和备件的订购和持有概率,建立以设备的检测周期、备件订购阈值、预防维修阈值为决策变量,同时考虑维...

  • 基于多分辨技术的任意控制顶点曲面光顺

    在自由曲面的光顺过程中,针对曲面u、v方向控制顶点数任意的情况,以任意控制顶点曲线的多分辨光顺算法为基础,通过张量积的方法,把任意分辨率下的多分辨光顺技术推广到了二维空间。该算法基于张量积运算,用严格的数学推导实现了二维B样条小波的构造及其分解重构算法,由此把原始曲面的控制顶点分解成了低频部分和三个细节部分,其中,低频部分即为...

  • 大型数控转台机电特性分析

    大型化的发展增加数控转台机电特性研究的难度。针对某大型数控转台,综合考虑结构动力学、运动学和伺服控制系统的交互作用,详细建立其机电系统模型,并进行转台转速响应特性分析。为进一步辨识机械传动链各部件柔性对转台振动性能的影响,进行了传动链部件的模态灵敏度分析。理论分析与试验结果表明,大型数控转台机械传动链的柔性迟滞了转台的转...

  • 周向波度密封环预变形平面研磨加工中的变形分析

    端面周向波度密封是一种非接触机械密封,它具有泄漏低、刚度大和寿命长等优点,在核主泵和透平机械等旋转机械密封中有很好的应用前景。周向波度密封环端面面形非常复杂,加工极为困难。提出一种周向波度密封环的预变形平面研磨加工方法,并对其中最为关键的预变形过程进行了分析。通过对预变形过程中密封环变形特性的有限元分析,揭示了预紧力和密...

  • 基于广义局部频率的非线性非平稳信号故障特征提取方法研究

    振动信号的特征提取一直是设备状态监测及故障诊断领域的研究前沿,特别是大型复杂装备系统早期故障、微弱故障及多源复合故障的非线性非平稳信号特征提取问题存在着更大的困难,已成为该领域最具挑战性的研究热点。基于对频率内涵本质的重新考察和认识,本文提出了广义局部频率新概念,深入开展了适于非线性非平稳信号故障特征提取方法研究,并成功...

  • 电镀金刚石微磨具磨损机理分析与试验研究

    微磨削加工中磨粒的微观作用机理对研究微磨具的整体磨损和微磨具使用寿命的预测十分重要。分析电镀金刚石微磨具的磨损机理,针对微磨削区的复合作用过程与微磨具磨损形式的主要特征进行了几何与数学建模。通过考虑最小切屑厚度与尺寸效应等因素后提出并建立了微磨具磨粒微观磨损的数学模型,为了验证此模型的有效性,针对钠钙玻璃材料进行了不同...

  • 六轴数控蜗杆砂轮磨齿机磨削面齿轮的方法

    建立六轴数控圆柱齿轮蜗杆砂轮磨齿机磨削面齿轮的理论模型。提出以初始设计蜗杆砂轮轴截面齿形为基本参数,并考虑齿廓抛物线修形来设计金刚滚轮,再用于修整椭球式蜗杆砂轮的方法。利用双参数啮合方程建立了面齿轮磨齿加工的齿面方程。齿面磨削仿真及轮齿接触分析表明,直接以蜗杆砂轮轴截面齿形作为金刚滚轮齿廓来修整砂轮,所磨削得到的面齿轮齿...

  • 电火花-超声复合加工法制备镍微球时非电工艺参数对镍微球尺寸的影响规律

    火花放电法制备镍微球是一种新兴的方法。为了减小微球尺寸,提出一种复合型制备方法——电火花-超声复合加工法。通过改变超声参数(频率和功率)和工作液(煤油和纯水),分析这两种工艺参数对微球尺寸的影响。使用扫描电镜观察试验样本,X射线衍射分析样本成分,Smile View软件测量微球粒径,Origin Pro软件得到粒径分布百分比。结果表明:加入超...

  • 水合抛光加工的运动学特性

    建立了旋摆驱动方式下水合平面抛光过程中工件的运动学模型,揭示了抛光盘开孔方式对蓝宝石衬底的水合抛光均匀性影响规律。旋摆驱动条件下,杉木抛光盘的开孔方式对蓝宝石衬底水合抛光加工全局均匀性和局部均匀性具有重要的作用,局部均匀性的阶梯状分布为直线、圆环和螺旋线开孔方式的共性特征。与直线、圆环开孔方式相比,在一定的参数取值条件下...

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