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2019年, 第35卷, 第06期　刊出日期：2019-12-20 上一期    下一期

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基于壳单元虚拟偏置的HCA形貌优化分析 王冠;乔继禹;寇琳媛;薛莲;刘志文; 2019 (06):  1-5.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5061 摘要 ( 312 )   形貌优化是工业设计中提高零件性能的重要工具,现有的商业软件多通过节点偏置进行形貌优化,但形成的加强筋高度为定值且起筋形态过于简单,限制了性能的发挥。采用壳单元虚拟偏置的方法,在元胞自动机理论基础上建立了CA和LS-DYNA联合仿真系统(混合元胞自动机, Hybrid Cellular Automata, HCA),实现了自动迭代计算生成虚拟加强筋。算例结果与商业软件OptiStruct进行对比,结果表明采用HCA系统生成的加强筋使零件在载荷方向上的最大位移比OptiStruct减小了16.2%,分布均匀性得到改善,具有一定的研究与实践意义。 相关文章 | 计量指标

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第四届《机械设计与研究》期刊 理事会名单 2019 (06):  4.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5066 摘要 ( 211 )   理事会是期刊与理事单位进行联系、合作、交流的纽带和桥梁。组建理事会,期刊可以得到理事单位的支持,把期刊办得更好,产生更大的社会效益。理事单位可以通过期刊加强本单位宣传,提高知名度;发表论文提高本单位的学术和技术水平;通过参加期刊组织的报告会和赠阅的期刊了解机械工程有关信息,得到相应的支持。凡有参加期刊理事会愿望的单位请与本刊联系。我们热忱欢迎全国各高等院校、设计院所、工矿企业参加本刊理事会。 相关文章 | 计量指标

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参考文献格式要求 2019 (06):  5.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5064 摘要 ( 276 )   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.5)专利文献:专利申请者或所有者姓名.专利题名:专利国别,专利号[P].公告日期或公开日期.获取路径.6)电子文献:作者姓名.题名[文献类型标志(含文献载体标志)见其它].出版地:出版者,出版年(更新或修改日期),获取路径. 相关文章 | 计量指标

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面向可适应性的模块化产品族层次关联优化设计 万丽云;程贤福;周健; 2019 (06):  6-9+16.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5052 摘要 ( 416 )   考虑到产品族设计中产品平台的可适应性,将产品模块分为公共模块、可适应性模块和定制模块。针对平台模块与个性化模块间的层次关联特性,建立了产品族层次关联优化模型,上层模型以产品族的设计成本为目标,用于对平台模块的优选;下层模型在上层平台模块的制约下以各个变型产品的设计成本为目标,用于对各个变型产品个性化模块的优选。利用基于遗传算法的混合算法对模型进行求解。最后以卷扬机产品族实例验证了该模型和算法的可行性,同时,制造商可以在较低成本的前提下快速响应不同客户对产品性能的要求。 相关文章 | 计量指标

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面向物流分拣任务的自主抓取机器人系统 马灼明;朱笑笑;孙明镜;曹其新; 2019 (06):  10-16.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5094 摘要 ( 331 )   在现代物流仓库中,货物分拣任务是一个自动化难题,需要机器人在复杂的仓库环境中自动分拣出各种目标物体。为此,提出了一种可以快速学习陌生物体,并实现自主抓取功能的机器人系统。首先,我们搭建了物体快速三维重建平台,获得物体模型,并渲染合成物体数据集。然后,我们训练了SSD网络,识别场景中的物体。为了得到物体的精确6D位姿,我们分割出场景中的物体点云,并与物体模型进行点对特征匹配。得到物体位姿后,采用带启发的非均匀采样离线生成PRM随机路图,通过在线搜索实现机械臂运动规划。在物体分拣实验中,物体识别与位姿估计时间小于0.4 s,系统的抓取成功率稳定在95%以上。本篇文章介绍了整套系统的组成,并总结了实验过程中的相关经验。 相关文章 | 计量指标

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一种基于场景特征的工业机器人手眼自动标定方法 许国树;言勇华; 2019 (06):  17-21.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5085 摘要 ( 436 )   目前,有许多方法都实现了机器人的手眼标定,但是需要借助特定的标志物,标定过程复杂,不利于工业现场的实际应用。为此,提出了一种基于场景特征的工业机器人手眼自动标定方法。首先利用光束法平差(BA)处理微运动图像序列,求解相机内参。然后利用四叉树ORB特征提取和PnP求解多视图像间的位姿变化,并使用BA优化。最后通过计算多视图像间的位姿变化和机器人的位姿变化之间的关系,获得机器人手眼位姿。实验表明,对比现有的标定算法,本文提出的算法简单快速,同时拥有较高的精度。 相关文章 | 计量指标

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基于多相机的视觉里程计方法研究 杨理欣;曹其新;张昊若; 2019 (06):  22-27.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5087 摘要 ( 349 )   未知环境中的定位技术是机器人研究领域中的关键之一。近十年来,同步定位与地图构建(SLAM)技术受到学术界与工业界的广泛关注。SLAM方法中通常以视觉里程计作为其前端,后端采用非线性优化的方式优化地图,并带有基于词袋的闭环检测。文中提出了一种基于多台单目相机的高精度视觉里程计前端,其算法融合了相机阵列中的多视角观测,采用稀疏视觉特征跟踪,并能在线还原地图尺度,同时利用非线性优化更新局部地图并估计系统状态。 相关文章 | 计量指标

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多指柔性夹持器的设计与控制 张丽丽;覃祖和; 2019 (06):  28-31+36.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5091 摘要 ( 316 )   针对传统刚性夹持器存在的抓取适应性差、表面硬度高等问题。通过采用可熔气腔支撑与3D打印技术,设计并制作了集驱动于一体且重量为150 g的多指柔性夹持器样机。通过实验测试平台得到了抓取直径与气腔内部气压之间的关系,并对不同的生活物品进行了抓取实验。实验结果表明:建立的直径与气压模型对被抓物体直径有较高的识别率,平均误差率为3.22%,可以实现对被抓物体尺寸识别,并且具有质量轻、驱动气压低、抓取力强等优点。 相关文章 | 计量指标

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改进蚁群算法在焊接机器人路径规划中的应用 吕文壮;曹家勇;党铭章;裴跃翔; 2019 (06):  32-36.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5092 摘要 ( 217 )   路径规划是机器人研究的核心内容之一。为了解决针对于白车身生产线焊接机器人路径规划效率低下的问题,提出了一种改进的焊接机器人路径规划的方法,分析了焊接机器人路径规划问题的构成。并针对基础蚁群算法在解决焊接机器人路径规划时,容易出现搜索时间过长、效率低、容易陷入局部最优等问题,引用了粒子群算法。利用粒子群算法对蚁群算法随机产生的若干组较优解进行交叉和变异操作,得到了更有效的解。最后在MATLAB中利用优化后的蚁群算法计算最佳焊接路径,并与基础蚁群算法的结果对比。对比情况表明:优化的蚁群算法在解决焊接机器人路径规划问题上能得到更优的焊接路径和稳定性。 相关文章 | 计量指标

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工厂环境多AGV动态调度系统的组合优化 李睿;朱笑笑;栾楠; 2019 (06):  37-42.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5045 摘要 ( 338 )   为解决某玻璃厂对多自动导引小车(AGV)的需求,提出了一套工厂AGV动态调度系统的软件架构。以具体的玻璃运输环境为研究对象,考虑路径冲突,AGV停车等一系列随时可能出现的现实因素,引入时间窗队列解决路径冲突问题,并利用时间窗优化Dijkstra算法。通过预处理地图信息减少算法计算时间复杂度。基于AGV系统的分布式特性提出多AGV报价竞争的路径融合算法,通过计算特征量将相似路径的订单融合成一条优化路径,缩短订单池完成的总时间。 相关文章 | 计量指标

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基于灰度梯度联合二值图的抗干扰指针仪表自动识读方法 尹春丽;刘波;滕松;王丹;秦轩;梁庆华;吴甜;蒲廷燕; 2019 (06):  43-47.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5079 摘要 ( 210 )   无人值守机器人在智能配电房进行设备状态检测过程中,需对配电房内的各类指针式仪表进行自动化识别判读。对于方型指针式仪表检测过程中出现的大角度倾斜、阴影与反光干扰,提出一种基于灰度梯度比值阵与联合二值图的抗干扰指针识别算法。在表盘定位过程中,提出基于灰度直方图峰值检测与灰度梯度比值阵相结合的方法,有效消除了边框阴影的干扰,实现四条边框方向的定位;在指针识别过程中,提出基于联合二值图的方法,有效增强了表盘中的指针信息,并通过Hough直线检测与线段聚类,最终进行倾斜校正从而获取指针角度。利用C++语言与OpenCV视觉库在计算机中进行算法实现与验证,结果表明,该算法在强干扰条件下仍表现出较高的鲁棒性和精度,具有较高的应用价值。 相关文章 | 计量指标

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两自由度碰撞结构的压电MEMS能量采集器的设计与性能测试 谢高杨;唐刚;黄博;徐斌;袁丹丹; 2019 (06):  48-51+57.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5077 摘要 ( 171 )   为克服传统压电能量采集器工作频带窄、输出性能低等问题,提出了一种两自由度碰撞式压电能量采集器结构,建立了其理论分析模型,并利用键合与减薄技术制备了以磷青铜为基底的高性能压电厚膜,在此基础上通过MEMS工艺完成器件样机的制造。性能测试表明:在不进入碰撞机制时,最高测试加速度为5g,两自由度器件一阶、二阶谐振频率分别为26.4 Hz和55.2 Hz,主梁和副梁在一阶谐振、二阶谐振频率点的输出电压分别达到20.3 V/17.0 V、18.2 V/16.5 V。在引入碰撞机制后,在设定的4g加速度下,器件的有效输出频率为26 Hz～31 Hz和55 Hz～58 Hz两个频率范围段,有效频宽拓宽至15.6 Hz。 相关文章 | 计量指标

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数控机床几何与热误差测量和建模研究新进展 项四通;杜正春;杨建国; 2019 (06):  52-57.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5048 摘要 ( 444 )   几何误差与热误差是影响数控机床空间精度的两类重要误差,误差项多且产生机理复杂,直接影响机床加工质量,因此对其进行建模与分析至关重要。综述了近5年数控机床几何与热误差测量与分析研究的最新进展,总结了现有误差测量和建模方法的特点。几何误差方面重点综述了基于试件在机测量、基于激光跟踪干涉仪测量以及测量可追溯性分析的研究新进展;热误差方面着重总结了丝杠、旋转轴和主轴核心部件的热误差建模新方法。最终系统地分析了机床误差测量与建模现有方法中尚需解决的技术难点,并探讨了未来的发展方向。 相关文章 | 计量指标

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基于LabVIEW环境主动避撞智能小车试验平台开发 朱利静;沈启超;王旭; 2019 (06):  58-61+66.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5071 摘要 ( 247 )   以车辆避撞系统作为研究对象,根据车辆动力学和控制理论,以STM32F103开发板为开发平台,构建嵌入式硬件控制系统,搭建了智能小车实验平台;然后在LabVIEW中实现了主动避撞系统的上位机程序,完成了数据接收与发送模块、巡航控制器模块、车间距离保持控制器模块等相关程序设计;最后对整个系统进行测试,验证本文所建的主动避撞控制系统满足车辆避撞的要求。 相关文章 | 计量指标

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基于虚拟样机的超级稻高速插秧机分插机构参数优化 周永清;贺亮;顾林; 2019 (06):  62-66.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5093 摘要 ( 212 )   水稻插秧机的秧针尖运动轨迹决定了其工作性能,为了获得椭圆行星系分插机构的秧针尖运动轨迹,建立了该分插机构的三维参数化虚拟运动学模型,分析了该分插机构各主要结构参数对秧针尖运动轨迹形状及姿态的影响。为了获得满足超级稻分插要求的秧尖针轨迹,利用所建立的参数化样机结合正交试验设计方法,综合考虑超级稻与常规稻农艺及插秧要求等约束条件,对椭圆行星系分插机构的结构参数进行了优化。优化得到的分插机构经超级稻插秧试验效果良好。为类似机构优化问题提出了新思路。 相关文章 | 计量指标

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面向机械臂狭窄空间的快速稳定规划算法 孙明镜;曹其新;黄修长;李想;朱笑笑; 2019 (06):  67-71.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5046 摘要 ( 409 )   针对机械臂在面对复杂环境尤其是构型空间存在狭长的通道时,传统运动规划算法性能大大下降,规划时间长而且失败率高这些问题,提出了一种面向机械臂狭窄空间的快速稳定规划算法。采用示教路径为启发项,结合非均匀采样和均匀采样,离线生成PRM随机路图,通过在线图搜索查找最终可执行路径。该算法解决了机械臂在遇到狭窄通道时的运动规划问题,通过三个对比实验证明所论算法具有时间快,成功率高和路径质量好等优点。此算法还被应用在2018年12月京东机器人事业部举办的JRC2018全国机器人抓取挑战赛上,并取得全国亚军(第二名)的成绩。 相关文章 | 计量指标

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三轴陀螺稳定平台空间解耦算法及其工程设计 郗小鹏;苏敏;李雪玲;崔向宇; 2019 (06):  72-76.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5067 摘要 ( 401 )   陀螺稳定平台能够隔离载体扰动对任务设备的影响,在惯性空间内保持设备姿态稳定,工程上具有广泛的应用。通过对方位-横滚-俯仰型三轴陀螺稳定平台的稳定机理分析,推导了三轴陀螺稳定平台的稳定条件及稳定控制表达式,并对工程中常用的不同陀螺安装位置进行了解耦分析。针对陀螺安装于俯仰框架上的工程实际应用情况,设计了一种新的控制环路,并进行了控制算法仿真和实际验证,为后续同类设备研制提供了一种有效的设计方法。 相关文章 | 计量指标

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基于ANFIS的6R机械臂新逆运动学模型 王波;王琪;吴磊; 2019 (06):  77-81.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5086 摘要 ( 252 )   运算速度和精度是衡量工业机械臂性能的重要指标。为了加快工业机械臂求逆解的速度,针对多数工业机械臂为满足Pieper准则的6R机械臂的情况,提出了一种新逆运动学模型。机械臂腰、肩、肘关节转角由自适应模糊神经系统(ANFIS)求解,腕俯仰、腕摆动、腕旋转关节转角由解析法求解。用此模型得到的解没有姿态误差,但有仅受ANFIS结构影响的位置误差。由实验结果可知选取SΦ1000 mm半球作为训练空间,训练点数为20 000个,隶属函数MF的个数为6时,所得的逆解模型效果最好。结果显示平均位置误差为0.158 mm,选取合适的工作空间后可将其空间内99.9%的点的位置误差控制在0.5 mm内。1 000点逆解计算时间为0.082 s,而传统的解析法所需3s左右,极大的缩短了计算时间。根据以上特性可以将此模型运用于分拣系统这类实时规划系统中,速度快,节省计算资源,且误差在可接受的范围内。 相关文章 | 计量指标

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基于智能优化算法的摆缸八杆机构设计分析 秦璐;曾励;李雪峰; 2019 (06):  82-85.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5060 摘要 ( 314 )   在对摆缸八杆机构进行位置参数和运动参数分析的基础上,构建了摆缸八杆机构设计优化问题的数学模型,基于模拟退火算法的思想,提出了一种以摆动角度误差最小和长度误差最小的八杆机构智能优化方法,解决了多杆杆长约束处理、邻域搜索策略设计等关键问题,并编写了仿真计算程序,仿真计算结果表明,该方法具有较好的全局搜索性能,可有效用于多杆机构的设计与分析。 相关文章 | 计量指标

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一种生物融合式踝关节康复机构设计分析 边辉;刘灿;王冬华;赵铁石;雷云飞;张纯; 2019 (06):  86-90+104.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5088 摘要 ( 151 )   针对踝关节损伤后运动功能康复需求,设计了1种由包含弹性驱动的平面串并混联机构以及人体下肢构成的生物融合式康复机构。针对人机所构成的空间闭环,分析了机构中人体和机械的运动和受力,推导了踝关节康复角与机械机构输出间映射关系。结合影响系数法给出康复运动的力位平衡分析方法并通过踝关节内收/外展运动进行验证。以背屈/跖屈,外翻/内翻典型康复运动为例,对生物融合式康复机构中人体作用力,机械驱动量进行分析,并通过ADAMS仿真验证了上述分析方法的正确性。该生物融合式康复机构通过对机械驱动的位置控制即可实现踝关节康复运动的力/位混合控制,以实现患者安全康复训练。 相关文章 | 计量指标

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振荡浮子式WEC装置传动机构设计评价与优化 张保成;娄辉;赵波;王强;张开升; 2019 (06):  91-95+110.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5047 摘要 ( 386 )   针对振荡浮子式WEC(Wave Energy Conversion,波浪能转换)装置的传动机构方案设计需求,提出了一种对传动方案在归一化条件下进行评价及优选的方法,并对目标方案进行设计和优化。首先,分析对比了常用传动机构设计方案的特点;然后,以最适用传动方案为目标,以转换效率、安装维护性、系统稳定性、可拓展性为评价指标,以双杆、四杆、六杆和八杆机构为备选方案,建立了传动机构的归一化评价分析模型,运用递阶层次分析方法,进行了一致性条件检验评价,优选出了在给定指标下的传动机构类别;最后,利用MATLAB平台,对选定的六杆机构进行了优化设计,得到了关键设计变量的最优解,为该类机构的工程化设计提供了参考。 相关文章 | 计量指标

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基于VMD多特征融合与PSO-SVM的滚动轴承故障诊断 张龙;宋成洋;邹友军;崔路瑶;雷兵; 2019 (06):  96-104.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5054 摘要 ( 427 )   滚动轴承处于早期故障阶段时,故障冲击特征成分难以提取,为了从轴承故障振动信号中提取特征参数,对轴承故障振动信号进行变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD),得到若干个本征模态分量(IMFs),计算各个IMF的能量熵与样本熵,并利用主成分分析方法(PCA)对其进行特征融合。最后利用粒子群算法(PSO)优化的支持向量机(SVM)对融合特征进行故障模式识别。轴承故障实验分析结果表明,所提方法能够有效实现滚动轴承故障诊断。 相关文章 | 计量指标

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基于多尺度熵与SOM神经网络的滚动轴承故障识别 张龙;吴佳敏;吴荣真;宋成洋;易剑昱; 2019 (06):  105-110.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5055 摘要 ( 360 )   滚动轴承故障识别是实现视情维修的基础。针对滚动轴承出现故障时振动信号表现出的非平稳性和非线性,提出了一种基于多尺度熵(Multi-scale Entropy, MSE)和自组织特征映射(Self-organizing Feature Maps, SOM)神经网络的滚动轴承故障识别方法。该方法通过提取滚动轴承振动信号中不同故障状态下的MSE作为SOM神经网络的输入,通过SOM神经网络进行识别,得出轴承的不同故障及故障程度。通过实验表明提出的方法能有效地实现滚动轴承故障类型以及故障程度的智能识别。 相关文章 | 计量指标

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扫地机器人蜗杆斜齿轮箱降噪理论和试验 赵运才;黄玉娥;任继华; 2019 (06):  111-115+127.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5062 摘要 ( 254 )   扫地机器人蜗杆斜齿轮箱的噪声是制约扫地机器人长寿命、高可靠性和推广运用的主要因素。针对SN55型扫地机器人蜗杆斜齿轮箱噪声大的质量问题,文中利用隔声式噪声测试仪进行了声压测试和精密齿轮测量仪器等测试分析,对蜗杆斜齿轮箱的噪声源的查找和降噪方法进行了分析研究。研究表明:噪声源为齿轮箱壳体中蜗杆斜齿轮副装配孔间的中心距偏小,导致齿轮副啮合不良,振动和噪声大。为了消除此噪声源,首先根据蜗杆斜齿轮啮合重合度的表达公式,比较了斜齿轮不同变位系数下,对齿轮副相关参数及啮合重合度的影响。提出了将斜齿轮增加0.3负变位为最佳方案,最后经过相关试验验证,解决了齿轮箱的噪声问题。 相关文章 | 计量指标

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基于RBF神经网络与模糊评价的滚动轴承退化状态定量评估 周建民;王发令;张龙;李鹏;张臣臣; 2019 (06):  116-122+127.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5056 摘要 ( 326 )   滚动轴承作为旋转机械最容易发生故障的零部件之一,对其进行性能状态评估,及早判断出故障情况并做出相应的维修策略具有重要的意义。首先对轴承早期无故障样本和同类轴承的失效样本的振动信号提取小波包奇异谱熵作为初始特征。其次,用早期无故障样本特征和同类轴承失效样本特征建立径向基(RBF)神经网络模型,将已提取特征的轴承全寿命数据特征通过迭代的方式输入到RBF模型中。为了得到有界限的性能退化评估指标,提高性能评估准确率,将RBF模型输出结果输入到隶属度函数,计算隶属度,以此作为性能退化评估指标。使用箱线图设置自适应阈值,确定轴承早期失效阈值。最后用包络解调对结果进行验证。实验表明,提出的性能退化评估方法早期故障检测能力强,得到的结论与轴承加速疲劳试验得到的结果保持一致。 相关文章 | 计量指标

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基于EEMD-SVD与SVM的轴承故障诊断 李东;刘广璞;黄晋英;张安安; 2019 (06):  123-127.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5057 摘要 ( 256 )   针对轴承振动信号具有非线性、非平稳性以及故障特征提取困难的问题,提出了一种基于EEMD-SVD与支持向量机的轴承故障诊断方法。首先,利用集成经验模态分解方法将轴承振动信号自适应地分解为多个本征模态函数分量。然后,根据峭度准则选取6个本征模态函数分量,并将其构成的矩阵进行奇异值分解得到特征向量。最后,将特征向量输入支持向量机进行故障诊断。利用凯斯西储大学的轴承数据进行了试验,并与BP神经网络进行了对比,结果验证了本文方法的有效性。 相关文章 | 计量指标

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TC4钛合金轴类件楔横轧表面成形质量影响因素分析 李念;徐振威;孙宝寿;赵志龙;束学道; 2019 (06):  128-132.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5050 摘要 ( 378 )   为了提高TC4钛合金轴类件在楔横轧技术成形过程中表面成形的质量,利用有限元软件DEFORM-3D对该模型进行了三维仿真模拟研究实验。基于正交试验方法以轧制成形后的轧件的颈缩量为试验指标,探讨了成形角α、展宽角β、断面收缩率ψ、初始温度T和轧制速度v5个因素及交互作用,对TC4钛合金轧制后的表面成形质量的影响规律,将各因素及交互作用对TC4钛合金轧制后表面的颈缩量进行了分析。采用极差分析法和方差分析法对轧制工艺参数进行最优化,通过对TC4钛合金轴进行轧制实验和模拟实验对比,验证了模拟实验的可靠性和准确性。研究分析结果表明:轧制工艺参数对轴横截面颈缩量影响的主次顺序为:C>E>D>A>B>A×B,并得到了最优工艺参数组合为:A_1B_2C_1D_3E_1,即最优水平工艺参数如下:成形角为24°,展宽角为4°,断面收缩率为30%,初始温度为1 050℃,轧制速度为2 r/min。 相关文章 | 计量指标

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基于旋量理论的数控机床几何误差分离与补偿方法研究 黄华;杨杰;侯宏天;郭润兰; 2019 (06):  133-137+152.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5049 摘要 ( 390 )   针对机床制造和装配过程中产生的几何误差,建立一种通用的、系统的机床几何误差模型与补偿方法。首先以旋量理论与多体运动学理论为基础,从机床单个运动链到机床整体进行分析并建立了一种通用的误差模型,该模型可分离出影响可补偿与不可补偿位姿误差的几何误差源。然后基于得到的12项可补偿几何误差利用激光干涉仪进行几何误差测量、补偿实验。为了验证补偿效果,利用球杆仪进行了补偿前后的对比实验。实验结果表明:经过补偿后机床的垂直度提高了16%,圆度提高了37%。证明了所提出的建模和补偿方法可有效提高机床加工精度。 相关文章 | 计量指标

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凸模模面几何形状设计对亮条翻边成形质量的影响 詹杨;赵亦希; 2019 (06):  138-143+156.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5072 摘要 ( 252 )   铝合金车身窗框亮条端头截面为变曲率截面,其翻边成形过程中易出现缺陷,影响成形质量,合理设计模面的几何形状成为减少缺陷产生的重要手段。文中开展了模面几何形状对翻边成形质量的影响研究,研究表明:通过合理的设计凸模模面几何形状,使得凸模与坯料两侧先接触,与坯料中间后接触,相较常规翻边过程中坯料与凸模同时接触的情况,可以有效改善翻边缺陷,提高成形质量。 相关文章 | 计量指标

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基于改进FAHP-TOPSIS的数控机床人机界面评价模型 朱帅;瞿珏;王崴;胡波; 2019 (06):  144-148+156.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5043 摘要 ( 348 )   为了对数控机床人机界面设计方案进行有效的评价,提出沉浸感人机界面综合评价方法。首先从易用性、表现力、流畅性和空间感4个方面建立了沉浸感指标评价体系,将灰色关联分析法引入指数标度法中,确定了各指标的综合权重,解决了传统层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)中思维与判断矩阵不一致的问题;同时基于评判的模糊性,构建直觉模糊集和逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)相结合的评价模型。运用该评价模型对数控机床4种人机界面设计方案进行评价,验证了该评价模型的可行性和有效性。 相关文章 | 计量指标

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千万像素光学芯片模组测试高精密定位基座的研究 芮晓光;刘鑫培;王传洋;朱晓刚; 2019 (06):  149-152.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5084 摘要 ( 187 )   通过对芯片探针测试机理的研究,基于微/纳米力学相关理论,建立了探针测试数学模型;在理论研究的基础上,设计了4 000万像素光学芯片模组测试高精密定位基座。经测试光学芯片模组的光学中心和镜头中心偏差±0.1 4mm/1 m。对于BGA封装锡球点阵间距≤0.2 mm的产品,其探针电阻≤50 mΩ,总弹力增大到1.25 mm/g。 相关文章 | 计量指标

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面向太阳能供电运营管理服务的模块化配置框架研究 袁欣;付强;范宏博;和伟辉;明新国; 2019 (06):  153-156.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5078 摘要 ( 214 )   研究了太阳能离网供电运营管理服务的功能布局。以满足客户切实需求为前提,以服务模块化配置为核心,以需求-服务最优配置组合为目标,进行了需求识别、需求到服务的映射,以及服务的配置优化三方面的研究。首先基于客户价值和熵值法识别出客户需求,接下来通过质量功能展开(Quality Function Deployment,QFD)完成客户需求到服务功能的映射。最后利用模块化配置的思想建立模块化服务的配置优化模型,来实现需求和服务模块间的配置优化。 相关文章 | 计量指标

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工期不确定下产品开发任务调度的多目标优化 田启华;明文豪;杜轩;周祥曼;杜义贤; 2019 (06):  157-162.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5044 摘要 ( 338 )   针对产品开发中任务工期的不确定性,以产品开发时间最短和成本最低为目标,运用区间数方法描述任务工期的不确定性,建立了工期不确定条件下区间型多目标优化数学模型,并基于区间序关系将该模型转化为确定性的优化模型。采用改进的非支配排序遗传算法(NSGA-II)进行求解,得到了产品开发任务调度的Pareto最优解集。通过实例说明了该方法的实施过程,计算结果表明了该方法的有效性。 相关文章 | 计量指标

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基于船舶全生命周期的创新生态系统运作机制研究 潘杨;明新国;尹导;邱思琦;周新杰; 2019 (06):  163-167+178.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5076 摘要 ( 406 )   从全生命周期的视角分析了船舶供应商的资源池、业务链、价值链以及创新链,基于全生命周期的核心需求,提出针对性强、应用性强的创新方案,并建立包含资源环境层、生命周期层、需求层、方案层以及生态层的船舶创新生态系统的运作机制,倡导构建生态共建、资源共享、系统共生、共生共赢的船舶创新生态系统。 相关文章 | 计量指标

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基于区间数的生产供应网络弹性评价 钱存华;冯梦祥;张天龙; 2019 (06):  168-172+178.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5089 摘要 ( 243 )   近几年包括自然灾害、人为事故以及社会事件在内的突发事件频发,对本就极具复杂、脆弱的供应网络造成极大的破坏。因此,急需构建弹性供应体系,设计能够承受破坏性事件并从中迅速恢复的供应网络。选取多个因素综合评价供应的弹性强度,并用区间数量化各因素以测定其不确定性信息。利用IAHP法确定各因素决策权重,结合TOPSIS-GRA法衡量各供应商弹性供应能力。最终通过实例分析,验证该评价决策方法的可靠性和实用性。 相关文章 | 计量指标

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改进差分进化算法在转向梯形机构优化中的应用 王琪;孙慧;孙宇峰;陆凤祥; 2019 (06):  173-178.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5073 摘要 ( 294 )   研究了基于萤火虫变异机制的双种群差分进化算法(IGDE)对断开式转向梯形机构的优化设计。针对基本差分进化算法(DE)在寻优处理过程中经常出现收敛速度较慢甚至早熟等弊端,提出了一种基于萤火虫变异机制的双种群差分进化算法。该算法通过模仿萤火虫吸引机理,同时结合自适应柯西扰动策略求解优化最优解。通过梯形机构优化测试结果表明:与Matlab遗传算法工具箱(GA)、基本差分进化算法(DE)、随机变异差分进化算法(RMDE)和多种群自适应差分进化算法(ADEMP)相比,IGDE最优适应度值分别降低了36.08%、29.05%、17.34%和15.19%。 相关文章 | 计量指标

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基于遗传算法的某型号电动飞机手操纵系统可靠性分配优化 武保林;雷洞婷;赵为平;王峰; 2019 (06):  179-182.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5068 摘要 ( 293 )   针对电动飞机手操纵系统工程设计中可靠性分配存在的数据量少、主观因素影响较大的问题,采用广义成本函数与成本函数相互补充,结合遗传算法的方法进行电动飞机手操纵系统可靠性分配优化设计。优化过程中,目标函数融合了可靠性分配相关的技术、零件重要度及电动飞机研制成本等影响因素,反映实际可靠性分配的过程,符合实际成本函数的基本要求。以某型电动飞机为案例进行分析计算,结果表明,该方法简单有效,客观性强。 相关文章 | 计量指标

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基于Fluent的电池包装机吸头结构优化 吴强;李国富;林军; 2019 (06):  183-187.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5080 摘要 ( 234 )   为解决电池包装机中吸头对封套的吸附不稳定而影响整机的包装效率的问题。通过封套受力理论分析得到吸头性能的评价指标,运用Fluent软件对不同结构参数吸头的流场进行数值模拟正交试验,并对结果进行分析,根据分析结果对吸头的结构进行优化设计。优化结果表明:各因素对吸头吸嘴口平均流速的影响重要性顺序由大到小依次为吸气管口径、真空度、内腔直径,当取吸气管口径8 mm、真空度80 kPa、内腔直径为9 mm时,吸嘴口流速的平均值最大,较改进前提高了约27%,样机试验结果表明优化后吸头使封套张开率达99.3%,提高电池包装效率的同时也为其它吸附装置的研究提供了参考依据。 相关文章 | 计量指标

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深空撞击器结构设计与侵彻数值模拟 王燕;徐亮;于存贵;曹亮; 2019 (06):  188-191+196.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5069 摘要 ( 447 )   设计了一种用于深空探测的撞击器结构,并借助有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对其侵彻性能进行了数值模拟。根据主要技术指标要求设计了撞击器结构,建立了撞击器撞击混凝土靶标的数值仿真模型,混凝土靶标模型材料采用HJC本构模型,对撞击器垂直侵彻靶标与斜侵彻靶标进行了仿真。仿真结果表明,当该撞击器在撞击初速度700 m/s下,倾角15°攻角5°范围内侵彻深度可达到1 m以上,最大过载为41 671～45 530 g。数值模拟所得过载数据为后续内部载荷强度设计提供了参考。 相关文章 | 计量指标

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薏苡脱壳机关键部件作业参数优化 朱会霞;李彤煜;王吉权;马巍;王辉暖; 2019 (06):  192-196.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5090 摘要 ( 209 )   针对回归分析方法优化薏苡脱壳机关键部件作业参数时拟合度精度和准确性不高的问题,提出了一种高精度的遗传神经网络优化方法。选取动盘转速、动静磨盘间隙、静盘工作面宽度三个关键作业参数为试验因素,以脱净率和破碎率为性能指标,训练遗传神经网络,结果表明拟合精度明显优于二次回归方法。脱净率由原设备的33.80%提升至50.20%,破碎率由原设备的9.70%下降至2.00%。薏苡脱壳机性能得到较好改善。该方法为薏苡脱壳机设备参数的智能化控制提供了一种较可靠的方法。 相关文章 | 计量指标

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基于ITD与PSO-SVM的供输弹系统故障诊断 张航;许昕;潘宏侠;梁海英; 2019 (06):  197-200.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5070 摘要 ( 304 )   针对采集的供输弹系统测试信号成分复杂,故障难以识别问题,提出一种基于固有时间尺度分解(ITD)与粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)的供输弹系统故障诊断方法。首先在时域内使用ITD方法对信号进行分解,对分解产生的分量进行相关系数计算,然后选取与原始信号相关系数大的前5层分量进一步验证在频域内ITD方法的有效性,在频域内提取前5层分量的样本熵值,最后将提取的样本熵值用PSO-SVM对供输弹系统故障进行故障诊断,并与支持向量机(SVM)的诊断结果进行对比,结果表明:PSO-SVM相对于SVM可以提高故障诊断的正确率,正确率高达92.31%。 相关文章 | 计量指标

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永磁风力发电机散热装置的设计与试验 施宁强;魏敏;张立新;张新旺;张志阳; 2019 (06):  201-205.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5081 摘要 ( 255 )   针对目前风力发电上广泛应用的永磁风力发电机存在温升高、散热难的问题,设计了一种新型散热装置,确定了热交换器与散热器组合结构形式以及内外循环隔离换热的散热方法。提出了以西门子PLC为核心的控制方法、操作模式、运行方式;确定了散热装置整体以及各关键部件的结构尺寸、运行参数,并进行了样机制造与安装。最后以一台2.5 MW直驱永磁风力发电机组风力发电机为例,选取4种环境温度在发电机满发功率时对样机进行试验,验证了散热装置对发电机的散热效果及其设计与分析的正确性,得出散热装置能满足永磁风力发电机日常降温、散热要求的结论。 相关文章 | 计量指标

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电动喷枪流场特性的数值模拟与实验 陈天训;陈中哲;张振; 2019 (06):  206-211+216.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5065 摘要 ( 422 )   为揭示电动喷枪喷涂过程的流场特性规律,对喷枪喷涂过程进行了有限元数值模拟与实验研究。利用RNG k-ε湍流模型模拟喷枪内部流场,获得喷枪内流场速度分布规律;在保证数值传递准确的前提下,利用VOF模型和DPM模型模拟喷枪外部流场,得到喷枪外流场速度分布规律和粒径分布规律。对比不同截面速度曲线,确定喷枪最佳喷涂距离为距离喷嘴200 mm～300 mm处。搭建PIV实验平台,测得喷枪外流场速度分布数据;利用滴盘实验法采集喷枪喷雾粒子,经后处理获得喷雾粒径柱状分布图。对比仿真结果和实验结果,两者吻合性较好,表明采用两者相结合的方法,能够准确地揭示电动喷枪流场分布规律,为喷枪喷涂特性的优化设计提供参考依据。 相关文章 | 计量指标

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高速往复运动薄板拉折成型机疲劳分析 赵杰;刘立恒;高尚;张雪峰;田成富;陈亚; 2019 (06):  212-216.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5051 摘要 ( 275 )   工业生产中,薄板拉折成型机需要高速往复和无间歇的运动特性,致使机构运动副间易磨损出现间隙问题,在交变载荷作用下会加剧疲劳断裂事故的发生,对此本文提出一种基于迈因纳线性疲劳累计损伤准则的疲劳分析及寿命预测方法。首先,通过动力学分析得到机构最危险工况,并提取该工况下机构最大受力。依此静力学分析得到机构最大应力及最大变形,检验机构强度及刚度性能的同时并为疲劳分析建立条件。在此基础上,基于迈因纳线性疲劳累计损伤准则得到机构循环次数谱,结合Q235材料的疲劳评定标准,判定机构符合疲劳设计要求。投产工程使用,机构连续运行一年未出现故障,证明了该方法的合理性,并能为工程中对薄板成型设备进行疲劳寿命分析提供参考。 相关文章 | 计量指标

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汽车主模型检具尾灯模拟块的加工策略与变形控制 李钦生;徐亮; 2019 (06):  217-219+224.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5074 摘要 ( 327 )   汽车主模型检具是专门用来验证车身制造精度的一种特殊高端检测工艺装备,它既要匹配汽车整个车身,又要匹配汽车上各零部件。以汽车主模型检具中的尾灯模拟块为例,对其加工策略和变形控制进行研究,总结了模拟块的加工方法、工艺路线和控制变形方法,为类似产品的制造提供一定参考作用。 相关文章 | 计量指标

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基于CFD船式拖拉机船壳优化与设计 杨晖;周敬东; 2019 (06):  220-224.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5075 摘要 ( 208 )   船式拖拉机在作业过程中产生摩擦阻力和兴波阻力,其严重影响工作性能和种苗的播种质量。为了降低船式拖拉机在水田行走过程中的阻力通过旋转流变仪试验测定泥浆参数,基于CFD算法建立VOF流体体积函数的空气和泥浆双相流的船体滑行模型,研究船式拖拉机的前进速度对摩擦阻力和兴波阻力及波高的影响。研究表明,摩擦阻力和兴波阻力及波高随速度增大而增大;当凹弧船壳前进速度为2 m/s时,凹弧船壳相对于平船壳船首和船尾兴波高度分别降低0.047 m和0.025 m;减阻率为5.3%的结论。 相关文章 | 计量指标

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《趣谈创意实现的3D打印》 2019 (06):  229.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5082 摘要 ( 178 )   作者:李维邹慧君出版时间:2019年7月定价:59. 00元1.背景3D打印是先进制造技术的一个组成部分。为了引导广大青少年对先进制造技术产生兴趣,作者以3D打印为背景,介绍"创意"转变为"现实"的完整过程,其中涉及构思、设计、建模、数据处理和操作3D打印机。本书可引导读者轻松进入3D打印的奇妙世界,并在实践中开发出有想象力和创意的作品。本书适合所有对3D打印怀有兴趣的读者阅读和参考,尤其对于青少年的课外科普活动,更具有针对性,可以帮助老师指导学生。 相关文章 | 计量指标

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《先进制造科学与技术丛书》新书 2019 (06):  232.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5058 摘要 ( 242 )   书名:MEMS技术及应用作者:蒋庄德著出版时间:2018年11月定价:69. 00元对微机电系统(MEMS)的精微剖析和系统阐述。20年MEMS教学与科研历程的总结;蒋庄德院士的倾心力作。让我们跟随作者的脚步,将"芯"的革命进行到底! 相关文章 | 计量指标

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《机械设计与研究》创刊35周年设计进展论坛在上海交通大学成功举办 2019 (06):  234.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5059 摘要 ( 222 )   众所周知,创新与创业需要由设计来实现,创新是设计的灵魂,设计是实现创新的重要手段。设计是无所不在的,设计造就了人类的物质文明和精神文明。抓住设计这个关键,对于实现中华民族百年梦想十分重要。中华民族有五千年的文化传承,中华民族善于思考、精于设计、对事物的整体性和系统性有极强的概括力和创造性认识,将设计理论与方法植根于中国文化,并使之具备中国文化的魂,使现代设计具有中国特色。当前世界已进入一个崭新的时代,21世纪将是人工智能技术深入研究与广泛应用的新世纪。设计理论、方法与应用必须紧随人工智能的发展而发展,同时要传承中华优秀文化并走出一条有中国特色的设计创新之路。《机械设计与研究》创刊于1984年,在上海交通大学和机械与动力工程学院的关心、支持下,在本刊全体人员包括编委会和理事会各位领导和专家的帮助下,已在机械设计制造等领域获得了较大的影响,期刊质量处于国内第一梯队。今年是《机械设计与研究》杂志创刊35周年。 相关文章 | 计量指标

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东华大学机械工程学院 2019 (06):  235.  DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5083 摘要 ( 392 )   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,机械制造及其自动化二级学科为上海市重点学科。学院设有机械设计系、机械制造系、机械基础系、机电工程系、工业设计系、机械工程实验中心等,建有纺织装备教育部工程研究中心、上海仓储物流设备工程技术研究中心、上海航天工艺与设备工程技术研究中心。 相关文章 | 计量指标