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当期目录

    2017年, 第33卷, 第04期 刊出日期:2020-07-26 上一期   
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    论文
    基于TRIZ理论的产品平台进化研究
    张换高;王炎;刘力萌;赵磊;陶涛;
    2017 (04):  1-5.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4365
    摘要 ( 187 )  
    由于需求的变化和技术的发展,长期不变的产品平台就会成为提高衍生产品质量和竞争力的障碍,因此,平台需要适时进化。本文简述了产品平台进化的种类和过程,并基于发明问题解决理论(TRIZ)对平台生命周期和平台进化时机与种类的选择进行了研究,把TRIZ理论中技术系统进化定律、冲突解决理论和效应等创新工具应用到平台进化中,提出了基于TRIZ理论的具有可操作性的具体的产品平台进化方法。最后以联合收割机风机平台为例,验证了该方法的可行性。
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    《机械设计与研究》征稿启事
    2017 (04):  3.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4328
    摘要 ( 397 )  
    《机械设计与研究》期刊是集学术性和技术性于一体的机械类刊物、《中国科技期刊精品数据库》收录期刊、中国科技论文统计用期刊、全国中文核心期刊、中国科学引文数据库来源期刊、美国剑桥科学文摘(CSA)收录期刊。本刊国内外公开发行,有阵营强大的国内外编委队伍。本刊系双月刊,每双月20日出版,大16开本,每期传递信息量约45万字。一、本刊主要栏目综合评述、设计理论与方法、机器人与机电一体化技术、
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    澳汰尔工程软件(上海)有限公司
    2017 (04):  4.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4364
    摘要 ( 183 )  
    Altair是世界领先的工程技术开发者,自1985年成立以来一直致力于为企业的决策者和技术的执行者开发用于仿真分析、优化、信息可视化、流程自动化和云计算的高端技术。Altair公司的总部位于美国密歇根州Troy市Big Beaver路1820号,在全球拥有超过2300位员工,40多个分支机构遍及北美洲、南美洲、欧洲和亚太地区的22个国家。凭借其在创新的产品设计与研发、先进的工程软件和高性能计算技术上30年的
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    参考文献格式要求
    2017 (04):  5.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4335
    摘要 ( 255 )  
    1.参考文献按正文部分标注的序号依次列出,并在序号中加[]。2.对于常见的各类参考文献标注方法如下:1)著作:作者姓名,题名[M].出版地:出版者,出版年.2)期刊论文:作者姓名.题名[J].期刊名称,年,卷(期):页码.3)会议论文集:作者姓名.题名[C]//论文集名称,会议地点,会议日期.4)学位论文:作者姓名.题名[D].出版地:出版者,出版年.
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    3T2R完全解耦并联机构的型综合研究
    丁锐;曹毅;
    2017 (04):  6-10+21.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4329
    摘要 ( 333 )  
    针对并联机构的运动往往是非线性、强耦合问题,提出一种完全解耦并联机构型综合原理。首先利用互易螺旋理论对3T2R并联机构的输入输出展开分析,揭示了完全解耦并联机构的雅可比矩阵特点,得到了完全解耦并联机构的移动特征和转动特征条件;其次基于支链驱动理论构造满足完全解耦并联机构的各条支链,根据并联机构约束综合理论,依据提出的支链选取原则依次选取每条支链,连接动、定平台,完成完全解耦3T2R并联机构的型综合;最后针对综合的一种完全解耦并联机构,求得其运动雅可比矩阵验证了机构的解耦特性。
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    弹性单元圆周阵列布置的被动顺应装置机构设计及应用
    黄顺舟;徐勋;王皓;王卓识;
    2017 (04):  11-15+21.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4330
    摘要 ( 236 )  
    采用弹性单元圆周阵列布置形式,设计了一种可以调节弹性吊杆分布角度而实现刚度性能变化的VRCC机构装置:顶部为凸轮顶杆机构和四杆展开机构,侧面为四个弹性吊杆单元。首先,设计了凸轮顶杆机构的凸轮型线,使凸轮角度随滑块位置线性变化,从而改变弹性吊杆的分布角度;其次,设计了四杆展开机构的杆件结构尺寸;接着,对VRCC机构进行了静态受力分析;最后,机构应用于孔轴类装配过程中,分析了装配干涉问题和主动力控策略,为装配装备整体研制提供了参考。
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    一种六自由度调姿机构的运动学与误差分析
    宋晨;杨洋;张雷雨;黄龙;
    2017 (04):  16-21.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4348
    摘要 ( 295 )  
    在非晶带材的生产中,喷嘴包相对于固定的冷却辊的位置和姿态是决定非晶带材质量的关键因素。为了对喷嘴包进行位置和姿态的调整以满足工作要求,因此设计了一种具有串并联特征的六自由度调姿机构。通过D-H法建立了调姿机构的运动学模型,进行了正向、逆向运动学求解,得到末端的位姿矩阵和调姿机构的逆解公式,为调姿机构的位姿调整提供了依据。通过对调姿机构进行位姿的误差分析和灵敏度分析,得到调姿机构末端的位姿误差仿真曲线和各运动参数对位姿误差的灵敏度大小,为提高喷嘴包调姿机构的精度提供了重要的理论依据。
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    浮动负半径滚子凸轮-连杆组合机构尺度综合研究
    吕楚奇;吴秋平;李延平;常勇;
    2017 (04):  22-27+32.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4349
    摘要 ( 334 )  
    浮动负半径滚子推杆凸轮机构,是浮动推杆盘形凸轮机构、负半径滚子推杆盘形凸轮机构的组合创新,兼具两大类机构性能优点。基于浮动负半径滚子推杆凸轮机构的复杂性,求解的繁琐性,采用科学有效的可视影射尺寸综合方法。提出运动连通、运动保真、传动性能和接触强度四项重要约束条件,构建相对应的解析判据及性能评价体系。依据约束条件,构建面向尺度综合的统一的性能评价指标映射域,建立各性能指标间错综复杂的多元耦合关系,发现和揭示诸性能评价指标和尺寸参数间的映射规律。通过本文对象机构尺寸分析综合理论完整的探索研究,得到诸多有重要意义的创新性结论--"谷底点/脊点/脊线"、"非劣解区域/劣解域"、"双优点"、"谷/脊底线"和"壑底点"等的重要内涵和求解方法,对充分发挥对象机构的优越功能和性能,推动对象机构更广泛付诸工程应用,具有重要理论价值和实际意义。
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    轮-履-腿复合式移动机器人的越障分析
    朱宇航;费燕琼;许红伟;庞武;何文凯;
    2017 (04):  28-32.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4373
    摘要 ( 411 )  
    针对非结构化环境中轮履机器人越障能力不足的问题,提出一种新型轮-履-腿复合式移动机器人。基于动态位姿变换矩阵建立轮-履-腿复合式机器人运动学模型,针对该机器人特有的前后支撑腿结构,提出一种在非结构化环境下基于履-腿混合运动模式的新型越障方案,并对该越障方案进行约束条件分析,得出其在翻越障碍物时的非线性关系模型。
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    空间对接半物理仿真噪声处理研究
    乔立;赵现朝;齐臣坤;高峰;
    2017 (04):  33-35+40.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4354
    摘要 ( 182 )  
    为了解决空间对接半物理仿真过程中,力传感器噪声对碰撞试验的影响,在研究半物理仿真模型和力传感器噪声统计学特性的基础上,提出了一种力传感器噪声的处理方法。对半物理仿真过程中,对接机构接触和未接触两种状态,噪声处理方法对试验过程的影响进行了理论分析,并研究该方法在参数取极限值的情况。最后采用一组试验参数进行了试验,与不做噪声处理和常用的死区处理方法两种情况进行对比,验证了该方法的有效性。
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    改进人工势场法的移动机器人路径规划分析
    仇恒坦;平雪良;高文研;贝旭颖;
    2017 (04):  36-40.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4374
    摘要 ( 226 )  
    由于传统人工势场法存在目标不可达和局部极小值点问题,在有多个障碍物的环境下非常容易导致无法路径规划。对人工势场法的特点进行了分析,提出了采用激光传感器测距模型和Wi-Fi定位算法构建路径规划的环境;对于障碍物与目标点过于接近而引起的斥力势场和引力势场同时增大继而出现的目标不可达问题,采用在斥力势场函数中增加一个距离因子的方法来使机器人能准确找到目标点;当障碍物处在机器人与目标点之间时,机器人很容易陷入局部极小值点的情况,采用旋转斥力一定角度的方法使机器人逃离极小值点,绕开障碍物而迅速向目标点移动。仿真实验证明了该方法能够成功规划出一条平滑无碰撞的路径。
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    基于单目立体视觉的顶层工件定位方法
    朱统帅;徐维荣;莫锦秋;
    2017 (04):  41-44+49.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4366
    摘要 ( 271 )  
    设计并实现了一种基于工件模型的单目立体视觉方法,可以获得立体工件堆中顶层工件的空间分布。将立体工件的识别转化为对工件特征面体的识别,通过识别定位特征面体定位工件位姿,依据特征面体对工件的代表性和空间工件位姿聚集度评价识别工件真实性,设置选择阈值,从而得到顶层工件分布。为描述特征面体对工件代表性,以特征面体与立体工件在图像平面投影的可见轮廓线之比和特征面体识别可靠性来进行评价。同时,利用同一工件可能会由多个特征面体识别得到的特点,提出了一种以空间范围内相似位姿工件数量和姿态重合度来评价空间工件位姿聚集程度的模型。
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    拉索检测机器人爬升装置设计与稳定性分析
    余剑武;张申林;肖清;罗红;张汉卫;
    2017 (04):  45-49.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4367
    摘要 ( 174 )  
    桥梁拉索因长期受到车振、酸雨等环境的影响,其表面和内部钢丝会出现不同程度腐蚀、破损或裂纹,有必要对斜拉桥拉索进行定期维护和检查。针对当前桥梁拉索检测机器人爬升装置爬升能力差,爬升不稳定的现象,提出并设计了有防偏可调功能的桥梁拉索检测机器人爬升装置。建立了爬升装置爬升动力学分析模型,采用ADAMS软件对其爬升稳定性和防偏能力进行了仿真分析。结果表明分析结果表明有配重设计和防偏轮结构时,其偏转角度小,爬升过程稳定性好。
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    机械辅助血管介入治疗导丝输送力测量系统分析
    殷万武;邵华;
    2017 (04):  50-53.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4350
    摘要 ( 275 )  
    为实现机械辅助血管介入治疗中导丝输送所受阻力的测量,针对导丝输送力信号测量和标定问题开展研究,提出了一种综合传感器位置信息的导丝输送力与传感器信号的标定方法。在此基础上,建立了导丝输送力测量系统并进行了输送力标定试验。实验结果表明,采用提出的标定方法较常规最小二乘法所获得的结果精度予以提高。
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    具有变胞功能的垫块安放机构的构态分析
    王延祥;杨先海;潘广堂;
    2017 (04):  54-57.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4351
    摘要 ( 316 )  
    随着我国老龄化问题的越来越严重,为了解决老年人出行困难的问题,设计通过采用‘轮番填补’楼梯的新思路,提出了一种新型的爬楼梯轮椅。该新型爬楼梯轮椅具有适应性高、稳定性好以及对台阶无损伤等优点。同时将变胞机构的相关理论应用在新型的爬楼梯轮椅的设计中,设计出了一种具有变胞功能的垫块安放装置。该机构只需要一组动力输入即可完成在有限空间里垫块的安放和收起,使控制更加简单有效。通过结合自由度和邻接矩阵共同研究分析了具有变胞功能的垫块安放机构的构态变换的过程。
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    心血管介入虚拟手术的力反馈研究
    张扬;谢叻;沈浩;洪武洲;
    2017 (04):  58-62+67.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4368
    摘要 ( 259 )  
    对自主研发的心血管介入虚拟手术系统进行了力反馈研究,为提高力反馈精度对机械结构进行了改进,对改进后的系统进行了位移检测和力反馈标定和精度检测。对于位移检测,对检测到移动的像素数与设定电机脉冲之间的比例系数进行了标定,进行了多种曲线输入的验证实验;对力反馈,分别进行了恒定数值和变化数值输入情况下的测量,对力反馈大小与电机位移距离的比例系数进行了标定,对变化数值输入进行了验证。实验结果表明本系统的位移检测和力反馈和位移检测均可靠精确,能对变化数值输入做出响应,满足心血管介入虚拟训练的要求。
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    摆线轮基本齿形参数与RV减速器啮合刚度的关系
    王嘉宁;顾京君;言勇华;
    2017 (04):  63-67.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4336
    摘要 ( 370 )  
    随着科学技术的创新与发展,工业机器人在实际生产中的应用越来越广泛。作为衡量RV减速器的重要指标,啮合刚度将直接影响工业机器人的性能。通过分析考虑摆线轮修形对初始间隙及啮合齿数的影响,完善了啮合力的计算公式。根据Hertz接触理论,建立了摆线针轮啮合刚度模型。在此基础上,分析了摆线轮基本齿形参数与啮合力及啮合刚度之间的关系,并通过动力学仿真验证了公式及模型的正确性,对RV减速器啮合刚度的提高具有一定的理论指导作用。
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    非圆齿轮齿廓单点误差的量化算法
    戴剑青;王生泽;
    2017 (04):  68-71.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4337
    摘要 ( 241 )  
    很多人在评价非圆齿轮误差大小的时候会沿用圆柱齿轮误差检测的方法,通过测量分度圆上相关点的几何位置或类似的综合测量仪来描述误差的大小。文中在研究了非圆齿轮特殊的几何特征后结合独创的齿廓算法提出一种新颖的非圆齿轮加工误差的量化评判算法,并且该算法也解决了被检测点在理论齿廓"关联点"的位置问题,证明了非圆齿轮实际齿廓每一个点的关联点都不尽相同,这也符合非圆齿轮不同位置的的齿廓及同一齿廓的左右齿形都不相同的特性,并且这一量化算法也为非圆齿轮误差领域的分析研究提供了一种强大工具。
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    焊核区域材料塑性参数的反演识别
    秦兴元;朱平;刘钊;金雪;
    2017 (04):  72-75.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4323
    摘要 ( 386 )  
    焊核区域材料塑性参数在工程设计中十分重要,受试样尺寸限制,其无法通过简单的拉伸试验确定。针对该问题,提出了一种基于粒子群算法与维氏硬度试验的材料塑性参数反演识别方法。该方法中,使用指数材料模型,通过粒子群算法使维氏硬度试验得到的下压过程的力-深度曲线与优化得到的仿真曲线之间的差异最小化,反演得到材料的塑性参数,算法收敛速度快,结果精度高;并与单轴拉伸试验曲线拟合参数进行对比,验证了该研究方法的有效性。
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    角接触球轴承保持架稳定性分析
    范然然;姚廷强;刘孝保;熊涛;
    2017 (04):  76-81.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4338
    摘要 ( 361 )  
    基于Hertz接触理论和弹性流体润滑理论,计算得到了轴承的Hertz接触刚度和油膜润滑等效接触刚度。定义了钢球、套圈滚道和保持架接触碰撞关系,运用ADAMS建立计及油膜润滑等效刚度的角接触球轴承多体动力学分析模型。计算了动态接触力、转速和径向载荷对油膜刚度的影响规律,分析了结构参数和载荷参数对角接触球轴承保持架的打滑现象和运动稳定性的影响规律。结果表明:润滑作用下载荷区接触力峰值较干接触模型大且进入载荷区时间晚周期相对滞后。无论是内圈引导还是外圈引导,引导间隙增大保持架打滑率减小,保持架质心轨迹运动范围变大,兜孔间隙增大保持架打滑率变大。外圈引导下转速越高保持架打滑率越大、保持架质心运动范围变大。径向载荷增大,保持架所达到稳定转速时间变短并且打滑率降低。
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    机械工业出版社新书《现代缝纫机原理与设计》简介
    2017 (04):  81.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4326
    摘要 ( 258 )  
    为了实现缝纫机强国的梦想,必须努力培养创新思维和创新设计能力。本书重点放在现代缝纫机设计上,共12章,主要包括三部分内容:阐明缝纫机线迹形成原理和缝纫机基本性能要求;缝纫机运动协调和主要机构的运动和动力分析、缝纫机电控基本原理;缝纫机创新及设计方法、机电一体化技术在缝纫机中应用和高速缝纫机动力学设计等。本书是国内首本系统阐述
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    基于局部特征尺度分解和奇异值差分谱的滚动轴承故障诊断方法
    谢俐;杨乐;
    2017 (04):  82-85.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4339
    摘要 ( 245 )  
    为有效消除滚动轴承故障振动信号中噪声,更好提取故障特征频率,提出了基于局部特征尺度分解和奇异值差分谱的故障诊断方法。该方法首先利用局部特征尺度分解将非平稳信号分解成若干个不同频带的内禀尺度分量;然后对包含故障特征的分量构造Hankel矩阵并进行奇异值分解并求得奇异值差分谱曲线,利用差分谱最大突变点确定重构信号的阶数并重构信号;最后再求重构信号的包络谱,便可准确获得相应故障特征频率。滚动轴承故障诊断的试验结果证明,该方法能快速准确地提取出故障信息,具有一定的优势。
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    基于最小二乘法的工作台油膜厚度控制方法
    孙国栋;靖马超;丁国龙;张斌;
    2017 (04):  86-88+93.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4340
    摘要 ( 226 )  
    为减少大型重载静压工作台油膜厚度对加工精度的影响,提出了一种基于最小二乘法的工作台油膜厚度控制方法。首先,通过实测工作台在不同载荷和频率下的油膜厚度值,基于最小二乘法曲线拟合的原理,建立油膜厚度、电机频率、载荷之间的数学模型。当目标油膜厚度设定后,依据所建立的数学模型反求出对应的电机目标频率,从而获得满足工作台精度要求的实际油膜厚度。实验结果表明,该方法在实际应用中简单方便,适用于不同工况,且实验误差符合要求。
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    一种改进的驾驶员模型参数辨识算法
    张瑞朋;曹阳;刘庆伟;喻凡;
    2017 (04):  89-93.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4356
    摘要 ( 326 )  
    在现有的最优预瞄曲率驾驶员模型的基础上,用惯性环节近似替代其中的延时环节,得到一个新的驾驶员模型。基于该驾驶员模型,得到辨识所需要的系统输入和输出的仿真数据。进而应用递归最小二乘算法和非线性最优化方法,对该驾驶员模型中的参数进行辨识,在辨识过程中引入权重向量提高了相应的辨识精度。结果表明,该方法可以有效地辨识相应的驾驶员模型参数,对模型参数的离线辨识具有参考意义。
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    考虑学习效应的并行耦合设计任务分配多目标优化
    田启华;梅月媛;杜义贤;刘勇;
    2017 (04):  94-98+102.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4357
    摘要 ( 203 )  
    针对并行耦合产品设计任务分配策略的优劣会影响设计任务完成效果的问题,引入工作转移矩阵和任务分配矩阵以将设计任务分配给设计团队,并提出了学习效应矩阵用以考虑返工过程中设计团队产生的学习效应,从而建立了并行耦合设计任务分配多目标优化数学模型。利用遗传算法求解该模型,获得了最佳任务分配方案。以某汽车引擎罩部件的开发项目为例,验证了该模型的可行性和有效性。
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    基于蚁群算法的自由曲面测量路径优化
    陈大伟;陈岳坪;杨翊;张安社;
    2017 (04):  99-102.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4369
    摘要 ( 136 )  
    为了提高复杂零件的测点检测效率,研究了三坐标测量机的自由曲面测量路径优化问题。首先分析了自由曲面的测量路径规划构成,确定路径优化的目标函数。其次,修改了求解旅行商问题的蚁群算法,使本算法适用于求解自由曲面测点路径优化。然后,以参数曲面为例,进行了计算机仿真实验和实际的三坐标测量机检测实验。实验表明:蚁群算法测点路径优化的结果要优于禁忌搜索算法和遗传算法,所采用的算法取得了良好的效果。
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    钢结构应力的脉冲涡流热成像检测方法
    雷庆;黎玄;王亚辉;
    2017 (04):  103-107.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4324
    摘要 ( 295 )  
    针对传统钢结构内应力检测方法在检测效率以及检测精度方面的不足,研究了一种基于脉冲涡流热成像的钢结构应力检测方法,设计了能够均匀加热钢板的涡流激励探头,提出了一种基于时间-温升变化规律的应力检测算法,该方法能够有效提高检测过程的抗干扰能力和检测精度,检测效率高,易实现;通过理论分析、建立模型、试验对比对Q235钢板进行了应力测试验证,研究结果表明:基于加热时间-温升变化规律的应力检测算法能够有效定量检测单向拉伸载荷下钢结构的表面应力,检测瞬时高效、检测结果较准确。
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    基于声发射信号的蜗轮磨损程度在线监测
    张强;赵轲;王海舰;张石磊;袁智;
    2017 (04):  108-112+122.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4341
    摘要 ( 323 )  
    为实现对蜗轮蜗杆减速器工作过程中蜗轮磨损程度的精确监测,利用多通道声发射检测仪器对不同磨损程度的蜗轮声发射信号进行在线采集。采用小波分析方法对信号进行去噪处理,提取声发射特征信号值,根据最小模糊熵优化模型构造出不同磨损程度蜗轮的模糊隶属度函数。采用ANFIS多维模糊神经网络实现多通道声发射信号的决策融合,提高了蜗轮磨损程度识别结果的准确性。通过对随机磨损程度的蜗轮进行实际验证,实验结果验证了系统的有效性和可靠性。
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    基于奇异值差分谱和SDP图像相关分析的故障诊断方法
    杨乐;
    2017 (04):  113-116+126.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4342
    摘要 ( 308 )  
    为有效利用旋转机械振动信号进行故障诊断,提出了基于奇异值差分谱和SDP(Symmetrized Dot Pattern)图像相关分析的故障诊断方法。该方法首先通过奇异值差分谱对振动信号进行降噪处理以消除噪声的干扰;然后利用SDP方法对降噪后信号进行变换,得到不同故障状态下的极坐标雪花图像;最后利用正常状态和故障状态下的SDP图像之间的相关系数来判断故障状态。齿轮典型故障的诊断结果证明,该方法能快速准确地分辨出齿轮不同的故障状态,具有一定的优势。
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    飞机制孔末端执行器法向检测方法及误差分析
    宋尧;姚振强;薛雷;周庆慧;方伟;胡永祥;
    2017 (04):  117-122.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4352
    摘要 ( 262 )  
    提出了一种基于接触式位移传感器和自适应柔性压力脚末端的制孔法向检测结构,用于飞机制孔机器人末端执行器。柔性压力脚适应并贴合待测曲面,三个接触式位移传感器测得压力脚末端的偏移量,结合三角面片逼近曲面的方法可以获得待测曲面的近似法向及其偏角。通过理论建模,分析了测量误差随多个相关因素变化的情况,得到了在当前使用工况下法向测量误差的理论估计值。通过试验测定,得到了上述法向检测结构和方法的实际测量误差,验证了该法向检测结构和方法的有效性。
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    基于任意分层方向的点云模型等厚分层算法研究
    王春香;张文敬;赵强;
    2017 (04):  123-126.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4343
    摘要 ( 255 )  
    在快速成型工艺中,采用光固化成型和熔融沉积成型进行实体制造时需要添加支撑,然而添加支撑不合理时会造成精度损失。另外不论是CAD模型、STL模型还是点云模型,当成型面与成型方向存在一定角度时就会产生台阶效应,降低成型精度。综合以上两方面的考虑,提出了基于任意分层方向的点云模型等厚分层算法,使用MATLAB软件实现本算法并进行了模拟实验,实验证明本算法在一定程度上降低了添加支撑不合理和台阶效应引起的精度损失。最后本文引入了模型的失真评价指数来进一步佐证本算法的可靠性。
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    高速列车侧墙的装配偏差仿真分析与测点优化
    姚利民;李永军;李宝旺;王立夫;李志敏;
    2017 (04):  127-130+146.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4355
    摘要 ( 251 )  
    高速列车侧墙的装配质量是影响车体总成制造质量的关键因素。利用三维公差分析软件Vis VSA对高速列车的侧墙进行了装配偏差仿真分析。结果表明,侧墙高度的超差率不能满足原有公差设定下的要求。依据仿真分析结果对偏差贡献度较大的零部件公差进行修正,修正后的超差率明显减小,满足装配要求;同时对侧墙的外形轮廓测点进行优化,在保证检测质量的前提下,提高了生产效率。
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    工业机器人模具抛光方法研究及仿真
    丁毓峰;付巍巍;
    2017 (04):  131-135+151.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4370
    摘要 ( 203 )  
    提出了一种针对复杂型腔模具使用工业机器人进行抛光的方法,该方法可以实现稳定的力控制和精确的位置控制,且此抛光方法很易在线实现。为了保证模具不同法矢量曲面材料去除率的一致,提出根据曲面法矢量实时地调整电主轴转速的方法。系统刚度不同的机器人抛光需要采用不同的PI参数,该自适应PI控制算法可以进行抛光系统刚度的评估和PI参数的调整。仿真结果表明该方法可以很好地实现模具的抛光。
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    基于液压预紧结构主轴单元的研究
    常晓宇;齐向阳;聂晓菊;史凯;
    2017 (04):  136-140.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4344
    摘要 ( 294 )  
    轴承预紧是提高主轴刚性和稳定性的主要手段。通过圆螺母和小轴套的配合来实现对轴承内圈的定压预紧是工程中常用的一种方法。但是这种预紧方式也有其不精确之处。与现有的轴承预紧方式不同的是:该设计以合金弹簧钢这种弹性极限高、滞弹性效应低且耐热性非常好的材料设计了一种柔性薄壁结构,并通过液压驱动的方式对主轴单元中常用的角接触球轴承的外圈来施加可控的预紧力。并在此结构的基础上,验证其作为主轴单元预紧力施力部件的可行性。并以轴承的温升为目标,研究主轴单元中角接触球轴承的温升跟转速和轴向预紧力之间的关系。
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    声阻抗管测试传递损失的仿真分析与优化
    董烺;王岩松;郭辉;刘宁宁;
    2017 (04):  141-146.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4327
    摘要 ( 356 )  
    声阻抗管四传声器法能有效地测试材料的传递损失,但是在个别测试频段会出现较大的误差。为研究误差的机理以及降低误差,以自制声阻抗管为例,基于四传声器测试法进行传递损失的测试实验。基于实验结果分析误差的影响因素,确定声阻抗管的三个结构参数进行优化。采用有限元分析的方法计算获得管内的声场分布云图和传递损失曲线并验证仿真结果的准确性。利用遗传算法对三个结构参数进行优化,达到提高测试精度和减小误差的效果。
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    刮板输送机轨座销轴载荷特性实验
    郝志勇;陈志强;宋振铎;
    2017 (04):  147-151.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4322
    摘要 ( 361 )  
    为研究刮板输送机轨座销轴载荷特性,采用销轴传感器对采煤机运行时刮板输送机轨座销轴载荷进行测试,通过无线采集模块对测试数据实时存储和传输,得到轨座销轴的载荷数据曲线,分析结果表明:针对所研究刮板输送机轨座销轴,椭圆形孔销轴最大X向载荷为-87.48 kN,最大Y向载荷为183.18 kN,圆形孔销轴最大X向载荷为127.84 kN,最大Y向载荷为140.50 kN,并且煤岩硬度越大,销轴承受载荷越大。研究结果为刮板输送机轨座销轴载荷测试提供了新方法,为刮板输送机故障监测和煤岩截割识别提供真实数据,同时对刮板输送机零部件设计和优化具有指导意义。
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    钢丝绳曳引传动力学特性的有限元分析
    潘亚露;史熙;
    2017 (04):  152-154.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4345
    摘要 ( 323 )  
    由于钢丝绳与曳引轮之间的接触存在复杂的几何结构,并且在实际曳引传动过程中曳引摩擦界面力学特性难以测量,因此对曳引界面的摩擦机制及力学特性尚未完全理解。建立钢丝绳与曳引轮之间曳引传动过程有限元模型(钢丝绳为6+1单股模型,曳引轮槽为V型)。利用ABAQUS/Explicit求解器模块进行有限元仿真及分析,结果表明,随着轮上扭矩增加,钢丝绳两端张力逐渐产生力差直到打滑,钢丝绳内部张力分布并非均匀,钢丝绳主要应力分布在中心丝上。
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    海上风机整体安装过程动力学建模与分析
    贾薛铖;朱明;张鹏;朱昌明;
    2017 (04):  155-159.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4363
    摘要 ( 277 )  
    结合海上风机安装特点,建立了包含吊索、风机及缓冲系统在内的六自由度动力学模型。结合工程数据,计算并分析了安装释放高度、安装释放速度以及位移激励频率对风机系统安装过程的影响,为风机的平稳安装和软着陆系统的设计提供理论参考。
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    机械工业出版社郑重推出彩色本《揭开机器人的面纱》
    2017 (04):  159.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4371
    摘要 ( 182 )  
    本书由邹慧君、梁庆华主编,上海市青少年活动中心和市重中学老师参编。机器人至今使人有一种神秘感。本书从揭开机器人神秘面纱着手,认识它们的基本组成和工作原理。帮助青少年举一反三地去创造崭新的机器人。本书第1章~第4章介绍了机器人技术基础,包括机器人的构成、机器人的机构以及机器人的感官与控制;第5章~第7章介绍了
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    基板宽度与铆钉高度对单搭自冲铆接头准静态力学性能的影响
    邰加琪;邢保英;何晓聪;曾凯;余康;
    2017 (04):  160-162+166.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4358
    摘要 ( 308 )  
    自冲铆(SPR)是一种可以实现汽车车身结构轻量化重要薄板材料连接技术。为研究基板宽度与铆钉高度对自冲铆接头准静态力学性能的影响,测试获得最优铆接参数,制备两组均为单搭搭接长度20 mm基板宽度为20 mm的S(铆钉高度为5 mm)和SFX(铆钉高度为6 mm),一组搭接长度为40 mm基板宽度为40 mm的S-的5052铝合金自冲铆接头。基于准静态力学实验,分析各组接头的强度、刚度、失效形式以及能量吸收水平。结果表明:S-组失效载荷约为SFX组1.10倍,SFX组失效载荷约为S组1.24倍;S-组刚度大于SFX组,SFX组大于S组。三组自冲铆接头失效模式均为铆钉与上板从下板拉脱,铆钉头出现不同程度下陷;S-组能量吸收值约为SFX组的1.08倍,SFX组约为S组的1.76倍。
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    基于子结构法的活塞温度分布及机械应力分析
    高鹏飞;毛虎平;杨育光;张强;朱芹;
    2017 (04):  163-166.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4362
    摘要 ( 237 )  
    以某增压柴油机活塞为研究对象,采用分离活塞内冷油腔的方式,建立了活塞的常规有限元模型和子结构有限元模型。通过对以上该活塞的两种有限元模型进行温度场以及机械应力场分析后,结果显示:子结构有限元模型的温度以及机械等效应力分布与常规有限元模型基本一致,数值误差小于3%。在进行机械应力场分析中,求解时间减少47.3%。因此,子结构法适用于柴油机活塞的有限元分析,并为将来的柴油机活塞优化设计提供了理论依据。
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    一种组合式硬币快速清点包装装置
    赵南生;张磊;池申;于玮;葛一澎;汪鹏阳;
    2017 (04):  167-170+178.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4346
    摘要 ( 250 )  
    硬币在银行、公交系统、超市等行业每天都会大量囤积,需要大量的清点和包装工作。近年来出现了各种各样的硬币分选、清点、包装装置,然而有的体积庞大,笨重,有的成本高昂,有的工作效率低下。为此,设计并试制了一种结构紧凑且具有无线通信功能的组合式硬币清点包装机。该装置使用一种快速转盘,提高了工作效率;为防止硬币拥堵,提出了一种粘有海绵的带传动机构,极大地提高了装置工作的可靠性;利用硬币的尺寸不同,设计了带有不同大小空洞的轨道以分选硬币;提出并设计了一种新型的送币机构,结合包夹、加热结构,快捷简便地完成了包装。该装置重量轻,便于用户携带,工作效率高,应用前景广阔。
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    多镜筒望远镜中间块结构的设计与优化
    林佳杰;王国民;陈伟;朱红霞;
    2017 (04):  171-174+178.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4320
    摘要 ( 255 )  
    引力波探测望远镜配有5个用于不同频段观测的镜筒。每个镜筒重720 kg,平行安装在中间块上。为了保证每个镜筒的位置精度和长期稳定性,借助ANSYS Workbench,对支承5个镜筒的中间块的结构形式进行了拓扑优化,得到最佳力传递路径。然后根据拓扑优化的结果,设计了三种中间块结构并优化了各自的结构尺寸,得到最佳的设计方案。最佳方案表明:在整体重力作用下,镜筒方向在0°,45°,90°的位置最大倾斜量分别为5.43″,3.84″,0″,结构自振频率为75.68 Hz。计算结果表明所设计的多镜筒中间块满足探测望远镜的指标要求。
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    新型电石渣除杂用水力旋流器的结构设计
    孙亚权;王卫兵;张亭;张恒;应锐;
    2017 (04):  175-178.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4321
    摘要 ( 376 )  
    根据电石渣的物理特性,设计出一种用于电石渣除杂的新型水力旋流器,分析此电石渣除杂用水力旋流器的结构,结合标准水力旋流器的结构设计理论,给出了该水力旋流器的结构设计参数,并使用流体力学仿真软件Fluent对此新型电石渣除杂用水力旋流器的压力分布、切向速度、颗粒轨迹和湍动能进行模拟分析,最终结果表明此水力旋流器有较好的分离效果。
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    基于ANSYS的旋挖钻机动臂的拓扑优化设计
    黄会荣;贺明辉;倪亮军;袁博阳;
    2017 (04):  179-182.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4361
    摘要 ( 283 )  
    为了寻求旋挖钻机动臂结构的最优分布,实现动臂的轻量化,以某旋挖钻机动臂为研究对象,提出了基于均匀化方法的拓扑优化法,并将其应用到动臂的优化分析中。以动臂体积最小作为优化目标,动臂结构柔度作为约束条件构建数学模型,依据优化结果改进动臂结构,并对改进后的动臂进行了静力分析。结果表明,改进后的动臂在满足结构强度与刚度的同时,使用的材料与原设计方案相比减少了15%,实现了动臂最优分布与轻量化设计,为后续动臂的设计提供了参考。
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    基于自适应算法的B柱门缝设计
    黄国珍;李炭;
    2017 (04):  183-186.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4359
    摘要 ( 273 )  
    分析了普通轿车B柱车门门缝设计的影响因素,针对传统B柱门缝K线计算方法的局限性,在Catia V5宏程序中引入自适应采样算法获取K线的结点,然后通过自适应迭代的方法来修正这些结点,最终获得门缝K线,并通过伪代码描述的方式给出了详细的算法。
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    管状线圈轴向冲击加载装置的结构参数优化
    田始军;刘军;娄光路;
    2017 (04):  187-190+198.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4325
    摘要 ( 281 )  
    金属粉末冲击压制过程中获得高密度金属粉末制品的关键参数是冲击力和压制速度,采用更高效的加载装置是一个必须解决的难题。提出一种基于管状线圈的电磁冲击压制成形装置,建立了管状线圈轴向加载装置的数值模型,采用ANSYS有限元软件开展了结构参数对电磁冲击力的影响规律研究,获得了相关的位移—电磁力特性曲线,运用MATLAB进行加载速度的分析。仿真结果表明断磁环的相对位置、长度和厚度与轴向电磁力的大小有直接关系;线圈最佳高径比为2.12时,加载装置冲芯加载速度最大;铁芯线圈差值比为-0.27时,产生的轴向电磁冲击力最大,且铁芯质量相对较小。为金属粉末冲击压制装置设计提供了一种新的思路。
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    基于参数化的吊装工装快速设计平台开发
    邵辉;杨克修;木合塔尔·米吉提;粘桂莲;刘俊;
    2017 (04):  191-193+198.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4347
    摘要 ( 291 )  
    将参数化设计思想应用于大型塔类设备的吊装设计中,运用Visual C#、Ansys、SolidWorks等软件开发出了吊装工装快速设计分析平台。基于参数驱动和参数规划,建立了吊装工装的三维模型和有限元分析模型。借助SolidWorks建立工程图模板,在设计的同时完成零件工程图的绘制。利用Ansys有限元分析软件对吊装过程中各构件的应变和应力进行了分析,能够准确的看出结构薄弱点的位置,为大型吊装设计提供了可靠的参考,有效的缩短了设计周期。
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    扭转梁后桥台架试验标准制定研究
    郭志明;田杨;赵亦希;
    2017 (04):  194-198.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4360
    摘要 ( 258 )  
    传统获得扭转梁后桥路试局部载荷谱时,其测试系统较为复杂,不仅测量成本高而且难以测量。本文针对扭转梁后桥建立了多体动力学模型,以整车道路试验车轮六分力信号作为输入,利用仿真计算得到局部载荷谱线。通过分析目标位置的损伤值,制定了单级加载台架疲劳试验的评价标准,并结合台架试验验证了标准的有效性,进而提出通过多体动力学仿真制定台架试验标准的分析流程,为后桥试制阶段的耐久性检验提供了评价依据。
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    高等教育出版社 学术著作新书推荐
    2017 (04):  199.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4319
    摘要 ( 395 )  
    书名:材料力学行为(第二版)作者:Marc Meyers Krishan Chawla译者:张哲峰卢磊等出版时间:2017年2月定价:179.00元编辑荐语:本书由美国加州大学圣迭戈分校Marc A.Meyers教授和是伯明翰阿拉巴马工程大学Krishan Kumar Chawla教授所著,2009年由英国剑桥大学出版社出版第二版。再版书中系统地介绍了各种典型材料的力学行为,不仅涵盖了金属、陶瓷、
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    上海科学技术出版社 新书推荐 基于系统工程的飞机构型管理
    2017 (04):  200-201.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4353
    摘要 ( 231 )  
    基于系统工程的飞机构型管理(ISBN 9787547835340)王庆林编著2017年7月定价:148.00上海科学技术出版社什么是"构型管理"?这个从国外引进的概念,许多人说不清楚,甚至困惑不解。其实,它不是什么高深的理论,它是人类半个世纪以来在新产品开发的成败中总结出来的"游戏规则",是最佳的管理实践。构型管理是一项建立和维护产品的符合性和完整性的最重要的学科之一。随着现代系统(产
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    《趣味机构学》新书介绍
    2017 (04):  202.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4332
    摘要 ( 229 )  
    机械工业出版社于2013年5月推出的《趣味机构学》是一本面向青少年科技创新的科普书。该书由上海交通大学梁庆华、邹慧君、莫锦秋共同编著,结合作者多年从事机构学及创新设计方面教学与研究成果以及参与青少年科技创新活动评审的体验编写而成。现在青少年积极参加校内外科技创新活动,以此提高他们创新和动手能力,其作用是十分显著的。长期以来广大科技创新活动指导老师、中小学老师和学生迫切希望能
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    东华大学机械工程学院
    2017 (04):  203.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4372
    摘要 ( 199 )  
    东华大学(原中国纺织大学)地处上海,是教育部直属的全国重点大学、国家"211工程"重点建设院校。东华大学机械工程学院前身为成立于1951年的华东纺织工学院纺织机械系,为建校初期三大系之一,1981年成为我国首批获得博士、硕士、学士三级学位授予权部门,1999年成立机械工程学院。目前拥有机械工程一级学科博士点、机械工程博士后流动站;机械工程一级学科为上海市一流学科,机械设计及理论二级学科为国家重点培育学科,机械制造及其自动
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