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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
  • 基于增强聚类分割与L-峭度的Teager能量算子解调诊断轴向柱塞泵故障

    振动信号中的周期性脉冲对于轴向柱塞泵故障诊断具有重要意义,但在工作状态下,轴向柱塞泵的振动信号经常会受到背景噪声和柱塞往复运动引起的自然周期性脉冲的污染,故障特征提取是轴向柱塞泵故障诊断的一个难点。为解决这个问题,提出基于增强聚类分割与L-峭度的Teager能量算子解调方法。与传统的聚类分割方法不同,增强后的算法是一种两周期的方...

  • 面形自适应超声在机测厚方法研究

    针对复杂曲面薄壁零件高效、精密在机测厚难题,提出一种面形自适应的超声在机测厚新方法,创新设计多功能高度集成的超声在机测厚装置,进一步建立超声在机扫描测厚运动控制基本模型。通过基于静力平衡的测量位姿解算和基于首次回波能量衰减的姿态偏角自动辨识,确定出传感器动态调整中的最佳测量姿态。对于具有固定时延的超声回波信号,利用所构造...

  • 不等精度测量结果的权系数确定方法研究

    不等精度测量在测量实践中普遍存在,其测量结果的表示方法因权系数确定不完备而存在不足。针对不等精度测量的测量结果表示方法中权系数确定不完备的缺陷,提出不等精度测量的权系数理论计算模型,即权系数由各影响测量结果因素的影响系数和对应影响测量结果因素的影响等级系数综合构成,同时提出由测量设备、测量方法、测量人员和测量环境等多影响...

  • 基于波数分析的激光Lamb波缺陷检测试验研究

    Lamb波的频散和多模态特性,使得利用Lamb波信号的时域或频域特征实现缺陷的定量检测具有一定的困难。基于全光学型激光超声检测系统,采用波数分析方法对铝板中缺陷开展定量检测研究。脉冲激光在固定位置激励,连续激光一维线扫描接收,获得时间-空间波场信号,Lamb波信号的传播特征以及Lamb波与缺陷之间的作用规律被直观的展现。采用二维傅里叶变换...

  • 基于贪婪算法的汽轮机叶轮相控阵信号压缩感知

    超声相控阵是核电站组件无损检测中广泛采用的手段之一。针对低压汽轮机叶轮轮缘缺陷检测中存在的数据量大的问题,提出一种基于贪婪算法的超声相控阵信号压缩感知方法。利用CIVA平台建立了超声相控阵缺陷检测仿真模型,使用四种贪婪算法对仿真信号进行压缩感知并重构,计算不同采样率和不同压缩率下的百分比均方误差,根据结果选取最优算法;使用上...

  • 超临界流体辅助微孔发泡注塑技术及其熔体发泡行为

    开发一种超临界流体辅助微孔发泡注塑新技术,研制相应的超临界流体发生与计量控制技术系统,构建超临界流体辅助微孔发泡注塑试验线,并对超临界流体辅助微孔发泡注塑熔体的发泡行为进行研究。结果表明,超临界流体辅助微孔发泡注塑熔体的发泡过程包括'填充过程中发泡'和'填充结束后发泡'两个过程,分别对应成型产品内部的变形椭球形泡孔和规则球形...

  • 轧制差厚板变厚度区的应力应变关系表征

    针对轧制差厚板几何形状不均匀、力学性能不均匀的特征,设计了适用于差厚板的单向拉伸试样,并加工等宽度试样用作比较。结合数字散斑技术对两种拉伸试样进行单向拉伸试验,结果表明新型差厚板拉伸试样变形更加充分,应变分布更加均匀。通过计算获得差厚板变厚度区材料的真应力-真应变曲线,利用插值法构建差厚板材料模型。将材料模型用于差厚板试样...

  • GMAW自动焊熔透影响因素分析及多元回归预测

    GMAW自动打底焊易出现未焊透及焊漏现象,成为焊接自动化的瓶颈问题。以焊缝背面熔宽作为表征熔透状态的参考信息,探究对打底焊接质量影响较大的焊接电流、焊接速度、坡口间隙及坡口角度4个焊接工艺参数对背面熔宽的影响规律。开展GMAW打底焊接试验研究,分析背面熔宽随上述焊接参数的变化趋势。试验结果及分析表明:随着焊接电流的增大,背面熔宽呈...

  • 凝固速度及热处理工艺对Al-8Ca组织性能的影响

    针对当前铸造Al-Ca合金研究不够深入的现状,通过铜模铸造、铁模铸造使熔体在102K/s及25K/s的冷却速度下凝固,制备相同成分的Al-8Ca(质量分数/%,下同),配合粒状化处理改变合金微观组织,研究凝固速度与热处理工艺对Al-8Ca合金组织形貌及拉伸性能的影响。研究表明:两冷却速度下,合金的显微组织均为α-Al及Al4Ca,但102 K/s合金组织更细,Al4Ca分布更...

  • 形状记忆合金管接头热机耦合行为的有限元数值模拟

    为了克服形状记忆合金(Shape memory alloy, SMA)管接系统在装配过程中的数值模拟不够精细,SMA管接头紧固力影响因素研究不够详尽的缺点,基于热力学Gibbs自由能,推导SMA在相变过程中应力张量增量与马氏体体积分数增量之间的关系,基于非线性有限元分析软件ABAQUS二次开发功能,同时考虑材料弹性模量的变化以及马氏体相变的温度效应,编写ABAQUS用户...

  • 基于CJP模型的疲劳裂纹扩展率曲线及应用方法

    利用数字图像相关技术开展工业纯钛5种不同高宽比CT试样的疲劳裂纹扩展率试验,分别采用传统应力强度因子范围ΔK和基于CJP模型理论框架的新应力强度因子范围ΔKCJP对数据进行分析,得到的da/d N-ΔK和da/d N-ΔKCJP曲线均有效反映了试验数据分布规律,具有良好的拟合效果。相较于传统参量ΔK,ΔKCJP直接由裂尖位移场求解,无需进行修正即可用于材料疲劳裂...

  • 轮胎三向动态特性试验及非线性建模

    轮胎的刚度和阻尼特性对汽车操纵稳定性、乘坐舒适性及噪声等产生显著影响。目前对轮胎刚度和阻尼的试验及建模研究主要集中在径向或侧偏特性,对轮胎三向动态特性的研究尚不多见。设计制作一种新型轮胎三向动态特性试验机,对重型子午线轮胎进行三向动态刚度及阻尼的测试,分别建立了轮胎侧向、纵向和径向刚度、阻尼非线性模型,分析胎压及激励频率...

  • 机车转子系统的非线性动力学分析

    随着机车速度的提高,对其运行安全和稳定性提出更高要求。为研究机车轮对转子系统的动力学特性,在考虑弹性支撑、齿轮时变刚度等复合非线性因素影响下,基于哈密尔顿最小势能原理建立非线性连续-质量转子系统的动力学模型。在此基础上,对系统进行无量纲化,求解系统振形函数及固有振动频率。利用多尺度法求取非线性转子系统的渐进解,分析系统支撑...

  • 基于参数时变人工势场的车道保持协调控制

    针对传统人工势场法应用于车道保持系统时控制精度不高的问题,提出一种基于变参数道路势场的车道保持辅助控制方法。首先考虑汽车状态对车道保持控制的影响,引入汽车纵向车速和侧向车速两个变参数用于构建道路势场函数,通过势场梯度求解期望转向角。利用轨迹预测理论确定势场函数的设计参数,再建立包含变参数的路径跟踪误差变量状态方程模型,并...

  • 压电圆环结构动刚度控制有限差分仿真分析

    薄壁飞行器结构在高超音速飞行过程中需要对局部环状区域进行刚度增强。对于层合了压电传感与控制器的圆环刚度控制系统,提出了一种圆环多模态智能结构单元混合程序仿真模型,可以对独立模态进行闭环刚度控制。利用有限差分法,将压电圆环动力学偏微分方程转化为含有压电传感与控制效应矩阵的智能结构单元数学矩阵模型;为了解决大矩阵运算和多次循...

  • 第三介质对轮轨最大静摩擦因数影响的试验

    轮轨摩擦因数的变化影响列车运行时的轮轨黏着特性,轮轨间的最大静摩擦因数可以界定轮轨接触区的黏着状态,轮轨黏着对于机车实现牵引制动具有重要意义。针对水、油、砂等'第三介质'对轮轨最大静摩擦因数的影响,搭建轮轨接触试验台进行轮轨接触试验与轮轨摩擦接触试验。对试验结果对比分析表明轮轨接触试验的轮轨接触斑与有限元仿真的接触斑形状...

  • 基于条件积分算法的无人驾驶车辆轨迹跟踪鲁棒控制方法

    提出一种基于条件积分算法的无人驾驶车辆轨迹跟踪鲁棒控制方法,使无人驾驶车辆跟踪一个给定的参考轨迹。所设计的轨迹跟踪控制器由两个子控制器构成,运动学控制器和动力学控制器。基于条件积分算法,运动学控制器考虑到车辆质心位置存在误差和横摆角速度上界的情况,根据车辆相对轨迹的非线性运动学关系得到有界的车辆期望横摆角速度来实现车辆相...

  • 动车组转向架构架结构型式评价方法

    转向架构架是动车组走行部主要承载部件,疲劳强度与轻量化是结构设计的核心内容。以国内主型动车组箱梁型和管梁型构架进行对比研究,通过刚柔耦合车辆动力学仿真及应变寿命疲劳损伤计算,比较轨道三角坑冲击、高速直线运行和低速曲线通过三种典型车辆运行状态下的构架模态振动响应、应变能及疲劳损伤量。根据构架的承载类型,计算构架弹性变形的模...

  • 液力变矩器热流动尺度解析模拟与特性精确预测

    针对液力变矩器数值模拟中雷诺时均方法(RANS)占据主导地位,但预测精度较低且缺乏对流场结构准确描述的现状,利用尺度解析模拟(Scale-resolving simulation,SRS)方法实现其原始特性及内流场的模拟分析。结果表明,在典型工况下,SRS方法能够更好地捕捉到流动信息,具有较高的原始特性预测精度。尤其是SBES(Stress-blended eddy simulation)方法中的...

  • 新型平流层飞艇定点热特性研究

    提出一种新型的飞艇定点调节方案,并对该方案的定点调节模型进行静力学和热力学建模。在此基础上基于龙哥库塔法对所建立的模型进行计算,获得飞艇外膜、主氦气及副氦气温度变化曲线,并研究了日照时间、季节对上述结果的影响。研究结果表明:在定点过程中膜的温度、主氦气温度、副氦气温度随时间变化呈先增大,然后减小的趋势,其中膜的温度最低,主...

  • “四纵四横”高铁线路列车空调动态负荷计算及节能策略

    建立列车空调动态负荷模型,采用反应系数法计算列车围护结构逐时导热量,采用热平衡法计算辐射换热得热量,计算我国列车总体'四纵四横'线路同一发车时间列车逐时动态负荷,并对八条线路的结果进行分析比较,列车动态负荷变化趋势与室外温度变化趋势一致,准确采集列车行驶过程中的气象参数有助于空调系统的匹配和控制。通过焓差试验测试方法获得列车...

  • 涂层对绕水翼云状空化的运动特性及动力特性影响的试验研究

    采用多种试验技术方法讨论了不同涂层水翼云状空化的空穴形态、运动特性和动力特性。三种涂层分别为光滑环氧涂层(模型A)、光滑氟碳涂层(模型B)和表面粗糙氟碳涂层(模型C)。研究表明:(1)涂层的粗糙度和材质共同影响绕水翼云状空化流动特性;(2)不同涂层水翼的空穴形态不同:附着在模型A的空穴厚度更小,空穴长度随时间变化更快,空穴脱落周期更短。...

  • 冷却水耗功对有机朗肯循环影响的热力学分析

    由于有机朗肯循环的热效率相对较低,冷凝过程放热量大,冷却水耗功对系统性能的影响较大。研究中考虑冷却水循环,定义水泵耗功比为冷却水耗功与循环功的比值,对有机朗肯循环的系统性能进行热力学分析,研究了冷却水耗功模型中重要参数的影响规律。研究结果表明:提高蒸发温度,水泵耗功比下降;提高冷凝温度,水泵耗功比增大。环境温度为20℃和冷却水...

  • 矿用大功率辅助散热式磁力偶合器温度场

    矿用磁力偶合器具有效率高、传递可靠等优点,广泛应用于煤机装备传动领域。但偶合器关键部件耐热性能差,影响偶合器寿命,对其进行温度场研究十分必要。针对研究较少的区别于框架式磁力偶合器的矿用封闭式大功率磁力偶合器温度场散热系数计算难的问题,提出一种区别于传统转速代入经验公式计算散热系数的方法,即基于流固耦合速度场计算散热系数进...

  • 骨外科纳米粒子射流喷雾式微磨削温度场理论分析及试验

    温度过高是目前临床神经外科骨磨削的技术瓶颈,纳米粒子射流喷雾式冷却(nanoparticle jet mist cooling,NJMC)是解决磨削热损伤的有效措施。建立最大未变形切屑厚度模型及热流密度模型,采用数理统计的方法建立NJMC条件下的对流换热系数模型,并进行喷雾式和NJMC条件下的骨微磨削温度场的数值仿真研究。结果表明:骨表面温度随纳米粒子体积分数的增...

  • 轴向柱塞泵配流分析用湍流模型探析

    流量脉动是衡量柱塞泵性能的重要指标之一,测试系统较为复杂,采用理论手段准确分析柱塞泵流量脉动成为专家研究的热点。针对柱塞泵内部流动状态比较复杂且其内部流场模拟没有通用湍流模型的情况,建立单柱塞-配流盘结构的机理模型,分别采用标准k-?模型、Realizablek-?模型、RNGk-?模型、标准k-ω模型、S-A模型和层流模型对单柱塞-配流盘机理模型进...

  • 基于加速因子不变原则的加速退化试验优化设计

    加速退化试验广泛用于退化失效型产品的可靠性评估,为提高试验效费比,加速退化试验的优化设计理论与方法成为了研究热点。为进一步推动相关理论与方法发展,以Wiener退化模型及步进温度应力加速退化试验为具体背景,提出基于加速因子不变原则的加速退化试验优化设计方法。根据加速因子不变原则推导Wiener退化模型的各参数是否与加速应力相关,从而...

  • 围压条件下风琴管射流自激频率的估算模型

    风琴管射流自激频率的确定对于调制射流达到强烈的振荡冲蚀效果具有重要作用,而目前难以准确获得,主要原因在于斯特劳哈尔数Sd大小与射流参数、空化数及喷嘴结构参数等诸多因素有关。通过分析风琴管射流自激振荡机理,探讨了自激频率与空化数的关系;基于流体压力脉动信号检测法获取风琴管射流的时域信号及其频谱,并运用'三波共振'理论确定射流的...

  • 离心式压缩机试验中失速与喘振的识别

    对离心式压缩机的试验来说,准确地识别出失速与喘振现象出现的具体时间、位置等信息非常重要。以某台带有叶扩压器的离心式压缩机为试验对象,利用多相位动态压力测试技术,对不同非稳定工况下压缩机内部叶轮通道、无叶区和扩压器喉部等不同径向位置处的动态压力进行同步提取。通过改变扩压器叶片角度,得到不同情况下失速与喘振现象的特征信息,从...

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