机械设计与研究

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2009年《机械设计与研究》期刊理事会名单

2010 (01): 2.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2352

摘要 ( 177 )

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如何写好论文摘要

2010 (01): 3.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2353

摘要 ( 169 )

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对设计的内涵、作用和方法的思考

邹慧君;

2010 (01): 7-14+18.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2354

摘要 ( 375 )

提出了设计的四大特征和新定义,深化了设计内涵,有利于进行真正意义上的自主创新设计。提出了设计的分类和普遍性。论述了设计如何创造人类文明,认为人为事物的设计比构建更为重要,设计是创造创新人类文明的火车头。为了搞好设计必须常常把握创新性思维能力、哲学原理、系统科学原理、人文科学和美学知识。论述了直觉和经验仍然在设计中起不可替代的作用。提出深入研究设计学仍然是当前的重点和核心,广泛开展设计创新活动使我们生活得更美好是人类追求的目标。

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推进剂贮存容器J积分安全评定与寿命预测

胡宽;常新龙;杨海生;

2010 (01): 15-18.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2368

摘要 ( 206 )

为了估计裂纹对推进剂贮存容器寿命可靠性的影响,基于J积分和按重要度原则的概率失效准则,结合材料的断裂韧性J1C和疲劳裂纹扩展速率试验,利用概率断裂力学方法PFM(Probability Fatigue Method),分别建立了推进剂贮存容器概率安全评定模型和寿命预测模型。最后以LD10贮存容器为例,说明推进剂贮存容器概率安全评定与寿命预测过程,并利用Rcakwitz-Skov和Mont-Carlo方法计算其可靠性与剩余寿命。

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新型变位机的设计与分析

马杰;马春翔;郭为忠;高峰;

2010 (01): 19-21+27.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2355

摘要 ( 543 )

对传统变位机以齿轮作为翻转运动的机构进行了改进,以曲柄摇杆机构实现变位机的翻转;对机构的结构尺寸进行了设计优化,使变位机具有最佳传动效果;最后利用虚拟样机的方法对变位机机构学性能进行了验证。

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满足轨迹点速度要求的轨迹机构设计方法

陈玉华;王鑫;郭卫东;

2010 (01): 22-27.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2356

摘要 ( 367 )

提出基于机构执行末端速度运动规律在理想运动轨迹上选取给定轨迹点的方法,使所选取的轨迹点具有了速度的物理意义,基于该方法建立连续轨迹生成机构优化综合模型,以对应轨迹点差值最小为目标函数。应用matlab软件进行模型优化综合计算,计算得到符合运动轨迹和速度要求的连续轨迹生成机构,实现了预期的设计目标。综合实例结果说明了该优化设计方法的可行性和有效性。

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基于Powell-PSO混合算法的铲运机正转六杆机构优化设计

米蓉;丁国富;

2010 (01): 28-31.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2357

摘要 ( 265 )

通过分析铲运机工作要求,建立了铲运机正转六杆机构的数学模型。综合Powell法和微粒群算法(PSO)的优点,提出了一种适合该模型的Powell-PSO混合算法,并运用MATLAB编程实现。测试结果表明:Powell-PSO混合算法不仅克服了Powell法对初始值的依赖,改进了微粒群算法(PSO)对该类复杂问题收敛较慢的缺点,而且在计算效率和收敛精度之间达到一个较好的平衡。由设计结果利用ADAMS进行仿真,结果表明利用该算法优化后的工作装置在整个工作过程中很好满足卸载性、自动放平等铲运机的设计要求,特别是很大程度提高平移性。

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球面机构研究动向

刘艳芳;杨随先;

2010 (01): 32-35.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2358

摘要 ( 387 )

球面机构作为一类特殊的空间机构,它具有结构简单、工作空间大、不易发生干涉、运动学计算简单、控制容易等优点。球面机构在宇航、医疗、电子、机械等领域具有广阔的应用前景。本文对国内外球面机构理论及性能研究的进展、研究成果、研究动态进行了较为全面的综述,在此基础上讨论了球面机构研究的潜在方向、研究内容以及可能的研究手段,供广大机构学研究者参考。

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新型2自由度并联平动机构构型及运动性能

彭斌彬;肖杰;陈小岗;孙宇;

2010 (01): 36-39+47.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2373

摘要 ( 252 )

基于3-UPU并联机构的奇异位形,提出了一种可绕圆周平移运动的新型平动机构,并利用该平动机构构造了两种姿态保持恒定的新型2自由度并联平动机构。分析了其中一种新型2自由度并联平动机构的位置正反解、速度雅克比矩阵。用无量纲参数建立该2自由度并联平动机构的尺寸型模型,该模型在有限区间内给出了2自由度并联平动机构所有可能的尺寸组合,模型空间中的任意一点代表具有相同或相似性能的同一族机构结构。基于2自由度并联平动机构的全条件数指标和尺寸型模型,绘制了反映尺寸参数组合与其运动性能关系的性能图谱。

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磁流变并联减振系统半主动控制及实验

朱小蓉;朱伟;沈惠平;

2010 (01): 40-43+47.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2351

摘要 ( 216 )

采用典型三平移并联机构3-PRRP(4r)作为主体机构,选择MR(磁流变)阻尼器替代并联机构的驱动副,建立三平移并联多维减振系统;利用Lagrange方程建立多维减振系统的数学模型,以支路速度、加速度作为反馈信号,对机构动平台进行控制;根据MR阻尼器阻尼力的产生原则,设计了自适应模糊控制器。在此基础上,建立了实验样机及减振测控系统,对系统进行减振控制实验。实验结果表明,该半主动多维减振装置结构简单、可靠性好、所采取的控制算法有效,具有良好的多维减振效果。

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码垛机器人动力学建模与滑移模糊控制

宁凤艳;

2010 (01): 44-47.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2374

摘要 ( 403 )

MJR120型码垛机器人是本文自行研制的一种用于包装生产线上完成物料搬运和码放的机器人。本文经过对该机器人进行的详细动力学分析,确定了系统的广义驱动力(矩),运用第二类拉格朗日方程建立了系统的动力学模型;对MJR120码垛机器人在控制上采用了滑模模糊控制技术,通过仿真实验表明了该控制方法对MJR120码垛机器人进行控制的有效性。

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一种液动柔性机械手手腕结构的设计与分析

魏星;于萍;周安明;

2010 (01): 48-51.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2377

摘要 ( 327 )

提出一种基于OHM(Oil Hydraulic Muscle)的柔性机械手手腕机械结构的设计,应用一定的柔性机械手腕驱动。通过定义关节结构的笛卡尔坐标系,建立反应关节结构参数与工作空间、动力学特性之间的数学模型,得出了腕关节在不同动作方式下的驱动原理,最后利用CATIA对腕关节结构进行了电子样机分析。仿真结果表明基于OHM的柔性机械手手腕结构简洁、灵巧,能达到人手手腕的运动范围。

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6自由度串并联机器人的逆运动学分析

胡安元;赵现朝;高峰;

2010 (01): 52-55.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2378

摘要 ( 317 )

研究了一种新型的6-DOF串并联机构,此串并联机构由一个5-DOF的并联机构串联一个转动副组成。建立了此串并联机构的运动学方程;进行位置反解,并提出一个求解算法——逐次搜索法;分析了机构的奇异位型,根据奇异性提出构型改进措施。通过构建一、二阶影响系数矩阵,对速度和加速度进行分析,基于MATLAB给出了数值仿真。

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论文插图要求

2010 (01): 55.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2361

摘要 ( 253 )

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一种微进给辅助支承机构的设计与分析

周虎;杨建国;陈少梅;

2010 (01): 56-60.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2364

摘要 ( 322 )

微进给机构是保证超精密加工的重要因素。针对压电陶瓷驱动的微进给系统,通过理论模型的计算,根据柔性铰链的结构及性能特点,设计了高刚度的柔性导向支承机构,并使用有限元方法对其进行了分析,验证了其实用性和可靠性。

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基于AMESim的船用液力偶合器充排油液压控制系统

张健;施光林;吴凡;翁建斌;

2010 (01): 61-64.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2367

摘要 ( 201 )

基于功能强大的实用仿真软件AMESim,对船用液力偶合器的充排油液压控制系统进行了研究,具体建立了船用液力偶合器液压控制系统的仿真模型,并针对10种工况进行了系统输出油量的仿真分析与计算,仿真结果与试验结果的对比表明,两者基本吻合,也验证所建立的仿真模型是基本正确的,进而为今后深入研究船用液力偶合器充排油液压控制系统的特性和设计新的系统提供了借鉴。

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基于计算智能的机械零部件可靠性优化设计

刘仁云;于繁华;张义民;

2010 (01): 65-68.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2360

摘要 ( 302 )

针对多失效模式的结构系统的可靠性优化问题,提出了随机模拟-小波神经网络方法(MCS-WNN),将可靠性优化设计中的非正态随机参数的概率约束转化为等价的确定性约束,并运用粒子群算法迅速获得结构系统可靠性优化设计的初始点。并提出了一种小波神经网络的逆映射模型以优化设计参数,针对机械零部件的实验结果表明,上述方法行之有效。

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精密滚珠丝杠副的弹流润滑分析

张佐营;李志;崔增柱;宋现春;

2010 (01): 69-71+76.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2359

摘要 ( 366 )

从Hamrock-Dowson公式和滚珠丝杠副的接触参数出发,推导了滚珠丝杠副中最小油膜厚度的计算公式,利用数值计算方法,分析了丝杠转速、润滑油粘度和接触载荷等使用参数以及接触角、螺旋升角和曲率比等设计参数对最小油膜厚度的影响。对滚珠丝杠副的润滑状态进行了判别,计算分析表明,滚珠丝杠副的润滑属于边界润滑。讨论了改善滚珠丝杠副润滑状态的途径,分析认为,设计专用润滑脂润滑单元和提高滚道表面加工质量是改善润滑状态、提高滚珠丝杠副高速性能的主要途径。

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基于BP神经网络和设备特性的工业设备备件需求预测

张冬;明新国;赵成雷;李冬;王鹏鹏;

2010 (01): 72-76.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2376

摘要 ( 195 )

目前备件需求预测的研究在历史数据的选取和预测方法上存在诸多不合理,如缺少数据预处理及与忽视数据与设备的特性之间的关系,需要给予解决。在考虑不同备件之间需求相关性进行预处理的基础上,以某型大型空气压缩机为例,利用BP神经网络方法,对其备件历史需求数量的时间序列数据建立预测模型。最后将预处理后的历史数据输入到神经网络预测模型之中,并将模型的预测结果与未考虑备件之间需求相关性的预测结果进行比较,可以有效解决神经网络的"欠训练"问题,平均偏差率显著降低。

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煤矿井下人员呼救报警系统测距法定位算法

赵金录;郭晓娥;

2010 (01): 77-79+83.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2375

摘要 ( 244 )

介绍了煤矿井下人员TOA(Time Of Arrival)定位的视距LOS(Line Of Sight)环境和非视距NLOS(Non Line Of Sight)环境的两种数学模型。通过基站接收人载报警仪极化波到达的脉冲响应电平来区分视距信号和非视距信号,在非视距环境中的TOA测量值减去NLOS误差后,把非视距环境TOA定位数学模型转化为视距环境TOA定位数学模型求解。该定位算法结构简单,计算量小。经井下实际测试的分析,其结果与算法值相符且定位精度满足要求。

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轮辋滚压成形的数值仿真技术

邓锐;石磊;于忠奇;李淑慧;蒋浩民;

2010 (01): 80-83.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2347

摘要 ( 283 )

滚压成形工艺是轮辋加工的主要成形工艺,在工程中得到广泛运用。基于有限元软件ABAQUS动力显式算法,对轮辋滚压成形数值仿真技术进行了研究,并讨论了加工过程中侧向力问题。运用和以往文献不同的建模方式,分析建模中单元选择、边界条件、加载曲线等关键问题,提出了适合轮辋滚压的数值仿真方法。仿真计算表明,轮辋滚压成形仿真结果与试验具有好的吻合性,且具有中心定位准确,计算效率高的特点,提高了工程适用性。同时侧向力研究表明,降低进给速度可以有效减小滚压侧向力。

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磨削参数对硫化氢应力腐蚀试样表面质量的影响分析与优化

柏文峰;胡德金;刘玉文;

2010 (01): 84-86+92.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2346

摘要 ( 227 )

首先从理论上分析了影响硫化氢应力腐蚀试样表面质量的各种磨削参数,然后针对这些磨削参数设计出正交试验,进行研究和分析各参数的影响。试验结果表明,磨削过程中,磨削深度对试样表面残余应力影响最大,砂轮颗粒度对试样的表面粗糙度影响最大。试验结果证明,在砂轮线速度vs=30m/s的情况下,使用砂轮颗粒度为180#的砂轮,在工件转速vw=460r/min、轴向进给速度f=0.25mm/s、磨削深度ap=0.010mm的磨削条件下进行切削时表面质量最为优化。

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基于拓扑优化的机床立柱筋板改进

饶柳生;侯亮;潘勇军;

2010 (01): 87-92.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2345

摘要 ( 313 )

在拓扑优化的基础上,提出根据拓扑优化结果改进筋板布局的方法,并结合案例,构造了基于相对密度法的连续体结构动力学拓扑优化设计数学模型,以结构的相对密度为设计变量,分别以柔度最小化、一阶固有频率最大化为目标和两者结合的多目标进行拓扑优化。在采用多目标优化时,对两个目标用加权和方法进行折衷处理,通过设置权值来确定两者在优化中所起作用大小。优化后得出不同的密度云图,根据密度云图所示材料分部,改进筋板布局,达到提高机床动、静态特性的目的。

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不同水下仿生推进器性能影响的比较

徐海军;潘存云;张代兵;谢海斌;

2010 (01): 93-96.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2366

摘要 ( 362 )

各种模拟鱼类游动的水下仿生推进器,较传统的螺旋桨推进器有着低噪音、低扰动、高效率等突出优点。决定仿生推进器各个性能的重要因素之一,就是仿生推进器内部运动和动力的传动方式。比较分析了采用功能材料驱动、摆动舵机直接驱动、旋转伺服电机加运动变换机构驱动、液压传动等不同传动方式下仿生推进器的结构特点、运动自由度、推进性能,以及适应负载变化的特性,最后指出液压传动是一种综合性能较好的传动方式。液压传动的仿生推进器初步试验表明,该传动方式的结构简单紧凑、驱动能力强、可移植性好、具有优良的动力特性,有着广阔的应用前景和研究价值。

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一种柴油机半主动电磁作动器的设计及特性仿真

石勇;刘友;袁志国;

2010 (01): 97-100.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2369

摘要 ( 233 )

柴油机半主动隔振电磁作动器通过改变电流来改变作动器的刚度,达到柴油机减振目的。为了提高控制效果,要求作动器的位移和电磁力尽可能满足线性关系。在仿真研究电磁作动器的结构参数与位移-电磁力曲线关系,并经过实验验证后,一种具有良好线性特性的作动器结构被设计。

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汽车座椅骨架塑性极限分析方法

罗智恒;丁晓红;王海华;季学荣;

2010 (01): 101-103+107.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2365

摘要 ( 333 )

研究了在静态载荷下,汽车座椅骨架靠背的塑性极限载荷的经验公式。首先基于材料刚塑性理论,得到靠背简化模型的塑性极限载荷理论公式,以此为依据确定影响结构性能的主要因素。其次,以靠背结构的主要因素进行正交实验设计,并按实验设计结果进行实际模型的有限元数值模拟实验。最后,结合塑性理论分析结果和有限元模拟实验结果,得出汽车座椅靠背的塑性极限载荷的经验公式。实例计算表明,提出的建立塑性极限载荷经验公式的方法是有效的,经验公式的预测值与实验值的相对误差小于5%。提出的方法在新产品方案设计的初级阶段可快速判断设计方案是否满足要求,从而大幅度提高产品的设计效率。

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计算机辅助软件在抛送物料模拟中的联合运用

翟之平;杨忠义;韩晓玲;李凌志;

2010 (01): 104-107.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2363

摘要 ( 265 )

叶片式抛送装置应用范围广泛。传统的设计方法只是做一些近似计算,很多结构参数和运动参数只能靠经验确定。为此,利用计算机辅助工程软件Pro/E、ADAMS和FLUENT对叶片式抛送装置抛送物料过程中气流与物料的运动规律进行仿真模拟,并通过与试验值及相关文献的比较分析,检验了数值模拟的可靠性。为进一步研究抛送装置抛送机理和参数优化设计提供了新的研究方法。

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300MN水压机活动横梁的变形规律

梁米;谭建平;陈晖;

2010 (01): 108-110.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2350

摘要 ( 240 )

300MN水压机活动横梁受力复杂,其承载后的弹性变形不仅影响加工精度,而且使机架受力情况恶化。用Solidworks软件建立了活动横梁三维模型,在ANSYS中转化成有限元模型后对比分析了九种典型工况的承载变形情况。实验中通过安装在动梁上的位移传感器测量靠模加压的模间距之差分析动梁在锻压中的变形来验证仿真分析的正确性。仿真和实验结果表明:锻压时,动梁主要在加载方向发生了弹性变形,其大小与载荷和模具相关,偏载下同步系统作用能保持梁基本处于水平。根据仿真和实验结果推出正载下活动横梁变形的经验公式,具有实际的工程应用价值。

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刺绣机横梁的模态分析及优化设计

白皛;赵罘;林建龙;辛洪兵;龚堰珏;

2010 (01): 111-112+116.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2349

摘要 ( 333 )

以GY920A型电脑刺绣机的主横梁作为研究对象,分别运用实验测试和有限元模拟方法分析了电脑刺绣机横梁弯曲振动的固有频率,并将所得结果用于电脑刺绣机横梁结构的优化设计,提高了横梁的固有频率,达到减小断线率的目的。

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磁密封在深水作业灵巧手上的应用

汪歩云;许德章;杨明;曹会彬;

2010 (01): 113-116.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2379

摘要 ( 268 )

鉴于水下作业特殊环境,深水作业灵巧手驱动装置的选择较为慎重。电机驱动是最为常用的驱动方式之一,其控制方法和技术十分成熟,是水下作业灵巧手优先考虑的驱动方式,但密封问题严重制约着在水下工作应用。本文结合以往经验,对比常规密封设计,介绍了水下作业灵巧手关键部位动密封,对其作了深入的探讨,提出了磁密封在深水作业灵巧手上应用;根据灵巧手驱动电机设计与之相匹配的磁密封件,并计算和验证了相关设计参数,得出较为理想的工程实用结果。

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普通内摆线单螺杆式水力机械流动接触点分析

宋玉杰;孟碧霞;温后珍;

2010 (01): 117-120.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2348

摘要 ( 296 )

介绍了普通内摆线型单螺杆式水力机械截面型线的形成。描述了固定接触点、流动接触点的运动过程,分析了普通内摆线型单螺杆式水力机械定子骨线形成运动与啮合运动之间的关系,建立了这两种运动之间的变换原理,据此推导出流动接触点相对滑动速度的计算公式。

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轮椅床智能座便器设计

白建军;张华;刘继忠;

2010 (01): 121-124.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2370

摘要 ( 234 )

设计了一种能够用于轮椅床、护理床等医疗护理设备的智能座便器,具有智能化、安全、方便、舒适、卫生的特点。座便盖启闭装置采用水平抽拉的方式,占用空间小且效率高;座便体升降机构采用双三棱柱结构,保证准确到位且稳定性高;接便装置的抽取机构使其取放方便;特别考虑了接便装置的密封,以防止臭味散发;用臭氧发生器提供臭氧来杀菌消毒除臭,使座便器使用更卫生;用实验的方法确定了水气供给管路的一些重要参数,为设计提供了依据。并且设计了座便器控制系统结构,为进一步硬件电路设计、软件编制打下了基础。

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机械工业出版社《机械设计手册》第5版隆重出版

2010 (01): 125.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2362

摘要 ( 368 )

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Call For Papers

2010 (01): 128.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2380

摘要 ( 176 )

Objectives:The 2010 International Conference on Mechanism and Machine Science,China(CCMMS2010)will be held on July21-25,2010in Shanghai,P.R.China.The conference is the main forum in Mainland China for the exchange of ideas,presentation of technical and scientific ahievements,and discussion offuture directions of mechanism and machine science originated

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上海师范大学信息与机电工程学院

2010 (01): 129.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2372

摘要 ( 993 )

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东华大学机械工程学院

2010 (01): 130.
DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2371

摘要 ( 347 )

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