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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
  • 设计思维研究综述

    设计与创新是当前时代的主题。创新不等同于技术发明,而是通过设计将技术传递给用户的过程中创造价值,实现这种创新过程的思维方式就是设计思维。设计思维是一种有影响力、高效、可广泛采用的创新方式。设计思维可以广泛地扩展和整合到社会各领域、各层次,任何人或团体都可以利用设计思维高效地创造出新想法、实现这些想法,并使之发挥作用。目前...

  • 生物激励的知识建模与创新类推方法

    生物激励设计作为最具活力的设计创新方法之一,是工程领域创新设计解方案产生的重要途径。针对生物激励设计中缺乏系统的跨领域实例获取和类推方法以支持将生物领域实例映射到工程领域激励创新解方案生成的问题,提出了规范化的生物领域功能-行为-结构(Fbio-Bbio-Sbio)知识元模型和基于知识元模型的解/问题驱动的转换-聚类检索-关联映射-设计综...

  • 基于语义链接的设计认知多维建模方法

    针对复杂设计认知过程及其概念演化研究的模糊与不确定问题,从设计认知语义推理及链接关系表征出发,以设计认知沟通文本为基础,建立集成数据链接、过程链接和概念链接的多维设计认知模型。该模型采用矩阵存储语义链接数据,处理非结构化设计认知数据,进而融合确定性信息理论T-code编码方法与链接表求取链接节点熵值,评判设计认知过程的复杂性,实...

  • 基于EEGα波活动探究信息激励距离对产品设计思维的影响

    研究基于知识联系对产品设计的重要性,将设计思维理解为一种核心是建立知识联系的信息处理机制,认为激励信息和设计问题协同作用产生想法,且二者的领域距离是影响知识联系的关键因素之一。由此将激励信息划分为领域内、近领域和远领域三种抽象层次,进行以自行车设计为设计任务的脑电(Electroencephalogram,EEG)实验,采集并处理1个自由设计任务...

  • 多方法集成的模糊前端创新设想产生研究

    通过对创新问题认知思维过程及规律的研究,提出模糊前端创新设想产生的过程模型,把模糊前端划分为的机会识别、机会表征、设想产生、设想评价四个阶段。在分析各个阶段的思维特征基础上,结合创新设想产生和新产品开发的实际,将质量功能布置、物质-场分析、系统功能分析、冲突矩阵求解等方法,按照其在创新设想产生过程中的作用集成到模糊前端各阶...

  • 产品造型设计中的思维固化策略及应用

    在产品造型设计中,思维固化是设计师经常面临的问题。采用有意还是克制思维固化策略,是设计师秩序化设计活动中需要考虑的问题。首先,通过分析产品造型设计思维的流程和特点,综合文献成果,提炼了影响思维固化的关键要素,即:创新度要求、设计问题属性、设计师偏好、设计刺激手段;然后,通过建立基于问题域到特征域映射过程的产品造型设计思维固化...

  • 面向创新设计的工艺设计知识模型及检索方法研究

    在工艺设计领域,为扩展创新设计知识空间,提出面向创新设计的工艺设计知识模型及检索方法。在讨论工艺知识特征及知识表达方法的前提下,针对工艺知识特点及领域范围,提出基于目标的工艺设计知识构成要素、基于本体的工艺知识管理逻辑架构,建立工艺设计知识组织模型,以"功能+流+案例"为规则构建作用本体及流本体,并完成对抽象流、工件特征以...

  • 引入均衡探索范式的创意众包进化计算方法

    创意众包通过招募大众完成产品概念、平面广告等创意设计工作,是获取创意方案的重要手段。但创意众包中参与者通常为非专业设计人员,参与者资源整合不易。为此,提出一种引入均衡探索范式的创意众包进化计算方法,结合设计专家的专业能力与计算机的计算能力整合众包参与者资源。该方法依据设计认知领域中对专家行为的研究成果改进创意众包流程,使...

  • 以对过约束的认识看自由度分析的历史发展

    过约束的处理是自由度计算的关键也是瓶颈,探索统一的自由度计算公式已经历一百五十余年的历史,回顾整个发展历程,其间伴随着人们对过约束由无到有,由浅入深的认识。以自由度计算的核心——"过约束"为线索,贯穿整个自由度发展历史,介绍具有代表性的四十余种自由度公式,按照各自对过约束的处理方式将其分为三大类:原始的自由度公式、考虑机构...

  • 基于粒子群优化算法的单腿机器人膝踝协调运动控制

    针对三段式冗余单腿机器人的高能效运动问题,通过采集人体跳跃的运动学数据,分析人体在跳跃中膝踝关节的做功机理,提出冗余单腿机器人在跳跃中膝协调运动的定义,研究基于粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)搜索算法实现膝踝关节协调运动的优化方法,优化结果验证了膝踝关节协调运动规划算法的高能效性。通过仿真试验,实现了单腿...

  • TheoJansen仿生腿研究及其机构优化设计

    通过基于标准Theo Jansen仿生腿(Jansen-leg)机构研制出的小型仿生机器人实物样机的性能测试,发现该机构存在足端运动轨迹单一、地形适应性差等不足之处,针对此进行Jansen-leg机构的系统优化与革新设计。将双边测量中的距离方程应用于标准型仿生腿的运动学建模,作为机构优化中动态变换点的运动学分析的理论依据。通过可重构的优化设计方法,得...

  • 一种新型双半球形胶囊机器人

    为了实现食管、胃部和结肠等非结构宽裕环境内的介入诊疗作业,提出一种主被动模态双半球胶囊机器人,通过空间万向旋转磁场可控制两种模态相互转换,机器人采用被动模态实现"悬停"调姿,采用主动模态实现滚动行走。研究双半球胶囊机器人主被动模态转换机理,推导被动模态下"悬停"姿态调整力学模型与主动模态下滚动力学模型,确定胶囊"悬停"调姿...

  • 平面轨迹机构时变可靠性分析的联合概率方法

    机构运动时变可靠度用以度量机构在指定运动区间上的满足运动要求的概率,该类可靠度反映了机构运动的总体效应,其实质为机构系统可靠度。现有针对函数生成机构提出的运动时变可靠性分析方法不适用于轨迹机构的可靠性分析。为此,提出一种基于联合概率的轨迹机构运动时变可靠性分析方法。对于轨迹型机构,在任一坐标分量上的运动误差超过允许误差就...

  • 基于拉普拉斯特征马氏距离的滚珠丝杠健康评估

    滚珠丝杠的性能是影响数控机床加工精度的重要因素之一。提出一种机床滚珠丝杠的性能衰退及健康状态的评估方法,该方法结合拉普拉斯特征降维与马氏距离分析模型,建立不同健康状态下传感器信号样本点在特征空间中与健康值的非线性映射关系,从而得到滚珠丝杠性能衰退程度的量化评估。通过不同健康状态的滚珠丝杠性能试验,将该方法应用于滚珠丝杠的...

  • 深沟球轴承内部载荷序列与寿命计算

    以深沟球轴承为研究对象,建立钢球与内外滚道的滚动接触模型,在疲劳寿命的计算中考虑轴承的运动特性。考虑球轴承中同时承载的滚动体个数随时间变化,提出了一种更为准确的载荷分布计算模型。分析了相同外部载荷作用下,不同游隙、不同转速对轴承内部载荷的影响。针对4种不同运动状态下的深沟球轴承,分析内圈、外圈和滚动体上一点的接触应力随时间...

  • 基于等效横观各向同性虚拟材料的固定结合部建模方法

    为提高固定结合部的建模精度以及通用性,考虑固定结合部在法向和切向的不同特性,提出利用横观各向同性虚拟材料等效的固定结合部动力学参数化建模方法,将固定结合部两接触面的微观接触部分等效为一种等截面的横观各向同性虚拟材料,等效虚拟材料与两侧零件均为固定连接。基于接触分形理论和固定结合部接触刚度分形模型,根据横观各向同性材料弹性...

  • 新型G形臂X光机设计与力学分析

    为解决现有X光机工作空间不足,及其承载车对地面冲击较大的问题,并缩短X光机调姿的时间,结合手术临床需求,设计一台由双C臂并联构成G形臂的新型X光机。建立X光机的三维模型,取其中的水平C臂进行刚度分析和结构优化。基于D-H法得到水平C臂与全向移动承载车(以下简称承载车)的位姿转换关系,解得G形臂的工作空间。针对承载车在地面全向平动和匀速...

  • 排气涡轮基于顺序流固耦合传热数值模拟研究

    针对某四缸发动机涡轮增压器排气涡轮在高温及废气气动载荷、离心载荷下的综合数值模拟研究,该数值模拟联合计算流体动力学和有限元分析进行顺序流固耦合传热分析。首先利用STAR CCM+精确模拟计算涡轮增压器排气涡轮的温度场、表面压力场、壁面传热系数分布,将其作为第三类边界条件和压力载荷映射到排气涡轮有限元模型上。通过ABAQUS进行稳态热...

  • 车削加工过程中轴类工件频响函数的快速预测

    轴类工件在车削加工过程中由于材料去除,其动力学特性会实时变化。快速准确预测工件频响函数是构建车削稳定性极限图,防止车削颤振的关键环节。通过分析轴类工件连接界面的变形特性,发现刚性耦合条件下的频响耦合子结构法在预测轴类工件频响函数时具有局限性。在此基础上,考虑连接界面刚度影响因素,推导出连接界面刚度的计算方法,利用柔性耦合条...

  • 不同圆角半径金刚石划擦单晶SiC过程中的材料去除机理研究

    以单晶碳化硅(Si C)作为加工对象,通过不同尖端圆角半径的圆锥型金刚石磨粒划擦试验观察了单晶Si C的去除过程,并采用FEM与SPH耦合算法模拟仿真了三种不同尖端圆角半径的单颗磨粒划擦Si C过程中的材料去除过程,试验结果与模拟结果基本一致。在此基础上,采用仿真手段从最大等效应力和接触力的角度分析了三种不同尖端圆角半径对单晶碳化硅材料脆...

  • 高速干切滚齿工艺滚刀切削刃载荷分布特性研究

    高速干切滚齿工艺是一种发展迅速的齿轮绿色制造工艺,但干切条件下刀具容易磨损,特别是滚切工艺材料去除过程的复杂性,导致切削刃的载荷分布不均,刀具局部磨损严重,影响该工艺的经济性。面向齿轮滚切工艺的材料去除过程,提出了基于三维切屑的切削刃载荷计算方法,根据不同切屑几何获得相应单刃切削载荷分布状态及批量加工中切削刃的平均载荷分布...

  • CBN-WC-10Co复合材料单纤维切削性能

    利用放电等离子烧结技术和电火花线切割技术制备了尺寸为6 mm×0.8 mm×0.8 mm的CBN-WC-10Co复合材料纤维,刃磨后纤维前角为0°、后角为20°、刃口锋利平直,能够将这种CBN-WC-10Co纤维替代传统CBN磨粒并进行有序排布制备成有序化纤维刀具。开展了单纤维和单颗CBN磨粒在相同条件下单道切削TC4钛合金的对比试验。结果表明,CBN-WC-10Co单纤维的切削力比...

  • 可加工微晶玻璃陶瓷磨削表面成形机制

    通过在MK9025A型曲线磨床上开展微晶玻璃陶瓷磨削试验,研究可加工陶瓷表面成形机制和表面粗糙度。结果表明,可加工陶瓷材料磨削时其材料去除具有延性去除、延脆性去除、脆性去除三种模式,以硬脆材料相关系数Mr改进可加工陶瓷未变形切屑厚度模型,提出延性域系数η0、延脆性域系数η1,用以构建延性-延脆性和延脆性-脆性两个临界磨削深度模型。根据可...

  • 非圆磨削加工过程中磨削能耗建模与分析

    非圆磨削加工过程的磨削能耗研究对实现曲轴、凸轮轴等复杂轴类零件大批量生产的低碳制造具有重要意义。分析异形零件非圆磨削运动特点,建立异形零件非圆磨削加工过程中的磨削力经验模型,并结合零件的受力情况,构建非圆磨削中工件所受扭矩以及磨削能耗的计算模型。通过仿真分析发现,在扭矩计算模型的参数中切向与法向磨削力比值?对其计算结果影...

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