机械科学与技术杂志

微型摆式内燃发电机的循环能量分析及效率计算

关键词: 两冲程微型摆式内燃发电机  能量分析  效率计算  

微型摆式内燃发电机（MICSPG）是微型摆式内燃机和发电机的有机集成体。在左、右燃烧室的交替驱动下。MICSPG通过自由活塞组件（SFPA）的往复摆动，实现燃料的化学能和电能的直接转换。本文从MICSPG的一个工作循环着手，按照能量的输入、流动、耗散及输出的传递过程，剖析了MICSPG中能量的转换规律；并以此为基础，估算了MICSPG的效率、平均输出...

确定铣削力模型中刀具偏心参数的一种算法

关键词: 铣削力模型  刀具偏心  仿真  铣削力系数  

对数控加工中球头铣刀铣削力建模时刀具偏心参数的确定进行了研究。在铣削力模型的建立中考虑了刀具偏心的影响，推导出刀具偏心参数的表达式，考虑到刀具单刃切削条件，提出了刀具偏心参数的确定算法。在通过铣削力试验数据计算铣削力系数的过程中，采用上述算法确定了刀具的偏心参数，用于铣削力的仿真预测中，仿真结果和铣削力试验的结果表明...

一种环型驻波超声电机的结构设计与工作机理

关键词: 超声电机  驻波  定子  矩形齿  

对环状超声电机定子中驻波的特征进行了分析，探讨了驻波状态下电机定子端面质点轨迹与矩形板表面质点运动轨迹之间的差异，指出驻波状态下圆环定子内圆周侧面上只有靠近波峰和波谷附近的区域和电机转子相接触，且接触区域的正压力会增大。设计了一种新型驻波超声电机，电机定予内侧面采用矩形小齿结构，并且实现了电机的薄型化。分析了此驻波电...

汽车电子连接器的力学机理研究——截面针型连接器设计参数的灵敏度分析

关键词: 连接器  汽车电子  接触力学  灵敏度  

以连接端子、印刷电路板和电镀通孔3种不同材料构成的一种可拔插截面针型汽车电子连接器为研究对象，为满足其在非塑性状态下相互接触实现可反复拔插、稳定低电阻的连接要求。针对连接可靠性设计问题，利用接触动力学理论，对基于设计参数变化的连接器米赛斯应力和接触应力分布进行了解析和灵敏度分析。得到了影响其连接性能的关键设计参数。文...

基于退货滞后惩罚的库存控制模型研究

关键词: 允许退货时间长度  退货滞后期  退货率  时间惩罚因子  最佳订货量  最大产品收益  

随着竞争的日益激烈，销售商竞相延长产品允许退货时间。此时，如何设置合理的允许退货时间长度成为困扰销售商日常经营的难题。针对于此，本文提出了一种基于退货滞后惩罚的库存控制模型和求解算法，从而解决了上述问题。并采用数值实例分析了退货率和时间惩罚因子对最优允许退货时间长度、最佳订货量以及最大产品收益的影响。实例结果表明,选...

正交接管焊接残余应力的三维有限元模拟

关键词: 正交接管  温度场  应力场  数值模拟  

对正交接管焊接接头的温度场和应力场进行了数值模拟。选用三维实体单元，考虑材料物理性能随温度的变化和相变的影响，采用内部热生成和振幅曲线的加载方法模拟焊接热源的移动，运用单元生死技术模拟多道焊过程。获得了焊接温度场和应力场的动态变化过程，并对计算结果进行了分析。

控制器参数对磁浮轴承系统控制特性的影响研究

关键词: 磁浮轴承转子系统  非线性动力学  动态性能  pid控制仿真  

在刚性非线性单自由度磁浮轴承转子系统动力学模型的基础上，考虑到PID控制策略的简便、易实现、实用、技术成熟等优点，采用Matlab对一实际磁浮轴承转子系统实现了PID控制仿真，得到了系统在某些参数域中的动态性能曲线。结果表明：控制器的参数对磁浮轴承转子系统控制性能有重要的影响，为更好实现磁浮轴承转子系统的稳定控制提供理论参考。

旋量理论在机械臂末端执行器运动精度分析中的应用研究

关键词: 旋量理论  运动误差  

虽然D-H参数法已广泛用于机械臂的运动建模和分析，先前文献中建立机械臂手爪运动误差数学模型主要基于D-H参数法或者修正后的D-H参数法，但D-H参数法在技术上存在根本的缺陷，即所有运动都是关于x和z轴的，无法表示关于y轴的运动。因此用D-H参数法所建立的机械臂手爪运动误差数学模型中无法体现关于y轴所产生的误差。为解决此问题，利用旋量理...

燃烧室新型迷宫复合冷却结构冷流入射角对冷却性能影响的数值研究

关键词: 燃烧室  迷宫复合冷却结构  开孔角度  冷却性能  数值模拟  

针对燃烧室新型迷宫复合冷却结构，以Fluent商业软件为计算平台，采用数值模拟方法研究了该冷却结构外侧壁面上冷却孔开孔角度分别为-60°、-30°、＋30°、＋60°时内外壁温的分布情况，获得了其壁温及冷却效率的分布规律。研究表明，开孔角度为＋30°时冷却效率最高。计算结果对于迷宫复合冷却结构的设计和冷却性能试验研究都具有一定的理论指导意...

主从式微创外科手术机器人主手设计

关键词: 微创手术  机器人  主从式系统  

主从式微创手术（minimally invasive surgery，MIS）机器人系统是医学中的微创手术技术和机器人技术相结合的典型产物。在手术中，手术机器人能够辅助医生进行各种手术操作及精确的定位，并且提供稳定的操作平台。通过分析腹腔镜手术中手术器械的典型运动空间和医生手术操作的动作，以及微创手术机器人从手的结构形式和运动，根据从手的操作要...

一种新的信号特征量检测方法及其在自动平衡中的应用研究

关键词: 互功率谱  相位检测  相位补偿滤波  自动平衡  

快速准确获得振动信号的相位、幅值二特征量具有重要工程意义。本文提出了一种无需整周期采样、无需锁相环和复杂电路硬件的相位检测算法。该算法基于互功率谱估计，具有算法复杂度低、精确度高、适用频率范围广等优点。在该算法基础上又提出了一种相位补偿滤波算法，使信号经滤波后相位保持不变。该方法的运算量低，适于在线实时滤波；相位补偿...

并联天平动特性研究

关键词: 并联天平  动特性  固有频率  stewart平台  有限元法  

固有频率对并联风洞天平的动态性能有重要的影响。本文主要研究基于Stewart平台的并联风洞天平的固有频率及固有振型，首先应用Kane方法研究了天平的动力学方程，通过线性化建立天平的固有频率方程，依据振动理论推导出并联天平的六阶固有频率，并研究六阶固有频率随上平台质量和连杆分支刚度的变化规律。结合数值算例，求解出天平的六阶固有频...

反求工程中隐式曲面的三维网格自动精确恢复新算法

关键词: 反求工程  区域分割  特征提取  点云  

提出了一种基于点云数据的隐式曲面三维网格自动精确恢复新算法。该算法首先对恢复的初始三角形网格进行区域分割和边界重构，将隐式曲面的三角形网格分离出来，然后对恢复的隐式曲面表面的初始逼近网格从3个方面进行优化：即将初始逼近网格的曲率控制与网格面的拓扑一致性调整；调整网格顶点法矢与交互式分割；补偿网格抽样率。通过该算法能将...

非均匀载荷下磨损套管抗挤强度研究

关键词: 非均匀载荷  套管  磨损  抗挤强度  计算方程  

针对非均匀载荷下套管磨损后抗挤强度降低的问题，将磨损简化为套管的壁厚不均度和内壁不圆度几何缺陷。在此基础上，建立了非均匀载荷下磨损套管抗挤强度计算方程。该方程计算值与试验值的对比表明，该方程计算结果是可靠的，可为复杂地层磨损套管柱设计提供理论依据。研究表明，当载荷不均匀程度较小时，磨损对套管抗挤强度的影响较大；当载荷...

湿压缩状态下轴流压气机的瞬变特性研究

关键词: 涡轮风扇发动机  压气机  湿压缩  瞬变特性  

考虑湿压缩的影响，结合混合室、加力燃烧室、主燃烧室和外涵道的容积效应，建立了混排涡扇发动机的全状态数学模型。以减速过程为例进行了仿真计算，结果表明：湿压缩降低了发动机进口气流温度，增加了发动机的流量，降低了发动机的压缩功，扩大了低压压气机和高压压气机的喘振裕度，因此，提高了压缩系统和发动机的工作稳定性和性能。

基于状态空间反馈的电流控制器建模与仿真研究

关键词: 电流环控制器  状态反馈  建模与仿真  

介绍了基于状态空间反馈的数控伺服系统电流环控制器的建模及仿真，并与传统电流环设计方法的仿真比较。比较结果表明，基于状态空间反馈的电流环控制器在不同转速下均具有良好的跟踪性能，且比按传统方法设计的电流环控制器具有更好的抗干扰性能。

基于微结构的多轴低周疲劳寿命预测方法

关键词: 低周疲劳  寿命预测  相位角  位错密度均值  钛合金bt9  

采用TEM分析了单轴、比例及非比例低周疲劳载荷下钛合金BT9的位错及其亚结构。结果表明，在同一等效应变强度下，位错密度随载荷非比例程度增大而增大。给出了基于疲劳位错密度均值的非比例参量和具有明确微观物理意义的疲劳损伤参量。建立了新的低周疲劳寿命预测模型，且寿命预测精度进一步提高。

基于关联事物特性表的变型设计技术研究

关键词: 事物特性表  关联图  变型设计  面向对象  

在零件标准化和规范化基础上，采用事物特性表能够对零件族进行描述。在此基础上，通过关联事物特性表实现对产品族和部件族的表达。事物特性表的关联图及其关联蕴涵了各种设计关系和约束，能够实现自顶向下和自底向上相结合的产品快速设计。事物特性表约束设计人员的随意性，达到减少零部件种类和降低企业内部多样化的目标。本文首先基于面向对...

基于相关性的机械系统可靠性设计理论

关键词: 机械系统可靠性  相关性  简化算法  

定量的机械系统可靠性理论尚未取得突破性进展。本文从分析现有机械系统可靠性理论存在问题出发，提出了考虑相关性的机械系统可靠度计算方法及相关程度的定性判定准则，并对机械系统元件多，可靠度计算量大的情况给出了系统可靠度的简化算法。该方法对于机械系统可靠性设计具有理论意义，对生产实际机械系统可靠度的计算具有实际指导意义。

基于知识管理的汽车制动系统设计平台的设计与实现

关键词: 知识管理  产品数据管理  图形共享  专家系统  

在产品创新设计中设计流程协同、企业经验知识的发掘与应用、专家知识的组织和应用一直是困扰制造业企业创新设计的难题。通过分析制造业企业的知识管理规律，设计了知识管理平台进行知识的协调管理，基于该平台构建了面向产品设计的专家系统。重点研究了基于Web的图形共享技术的研究、基于产品特征参量的PDM系统设计、面向设计流程的知识自组织...

一种混合遗传算法在车间作业调度中的应用研究

关键词: 局部搜索  

结合遗传算法和局域搜索的优点，提出一种混合遗传算法（HGA）以解决Job-shop调度问题。HGA采用基于工序的编码方案；然后在探讨影响HGA性能的交叉和变异算子的基础上，引入顺序保留交叉算子（PPX），并采用具有邻域搜索能力的变异算子；最后应用局部搜索对得到的GA解进行微调以改善解的质量。仿真结果表明了本文方法的有效性。

联合诊断技术中的不确定性信息的处理方法

关键词: 联合诊断技术  不确定性信息  粗集理论  

设备的复杂性，使获得故障信息中含有随机信息、模糊信息、未确知信息、灰信息等不确定性信息。本文分析了联合诊断中存在的不确定性信息，并提出用粗集理论处理联合诊断技术中的不确定性的数学方法理论，克服单一监测手段的局限性。

基于数字图像处理的齿轮减速器磨粒检测

关键词: 数字图像处理  形态学  齿轮减速器  磨损  检测  

润滑油液分析是获得机械设备故障信息的重要途径之一。本文把数字图像处理技术中图像滤波、二值化、形态学运算等方法应用到齿轮减速器磨粒检测中，提出了一种简便、快速、高效的磨粒数量、大小及形状的检测分析方法，从而为齿轮减速器的故障诊断与维修提供可靠的依据。

基于信息融合的电解加工间隙检测

关键词: 信息融合  小波变换  力信号  电流  电解加工  间隙检测  

目前，在电解加工中还没有有效的加工间隙在线检测方法。本文通过采集真实电解加工中阴极表面上来自电解液的平行于机床主轴的力和加工电流，利用小波变换对采集的信号进行处理，提取趋势项。结果发现：随着间隙减小力和加工电流都增大，可以据此间接实现间隙的测量。用力和加工电流经过小波变换提取的趋势项进行信息融合来更好地反映间隙。将它...

HexaM并联机床的误差分析及补偿

关键词: 并联机床  误差  补偿  运动精度  

以丰田工机公司制造的并联机床HexaM为模型，阐述了并联机床的运动学逆解析和顺解析方法、误差建模和补偿方法。提出了根据并联机床刀具运动误差求解机床制造误差的方法。通过机床运动的仿真，证实了用求出的机床误差进行误差补偿，能够有效地减小机床运动误差，从而为提高并联机床运动精度提供了一种解决方案。

超声电机基于模糊-PI技术的位置控制

关键词: 超声电机  位置控制  模糊控制  pi控制  驱动系统  

通过超声电机的工作原理分析，选定驱动频率作为其速度控制变量。将模糊·PI技术用于超声电机的控制。其中，PI控制在于减小稳态误差，模糊控制旨在实现电机快速定位。为设计模糊控制器，选定位置偏差和转速为其输入变量、驱动频率为其输出变量，并分别以三角、高斯型函数定义了输入、输出变量的模糊子集；根据电机手动操作经验，建立了超声电机...

环境气氛对射频溅射镀膜的影响

关键词: 射频溅射  等离子体  鞘层  

综合考虑宏观条件对射频溅射镀膜过程的影响，采用等离子鞘层理论、理想气体理论、蒙特卡罗法，模拟在真空气压、气体流量、电压、温度等等参数综合作用后离子的能量、方向、分布等。相应实验验证结果与模拟结果较为一致，因此，可以认为目前的结论足以作为进一步模拟的条件。

机械加工过程的输出分布和性能分析

关键词: 机械加工过程  合成分布  过程性能  

在机械加工过程中，由于设备和环境等因素的影响，一些过程输出中除随机误差以外，还存在着不可消除的系统因素导致的过程输出的系统性变差或趋势变化，出现周期性停工或调整的情况。此类过程的输出分布特征随系统因素的不同而不同，传统的统计过程控制方法的控制效果可能失效，特别是对于过程性能评价。本文以两种常见情况为例，讨论了非时变和...

钢板弹簧的可靠性分析的参数灵敏度

关键词: 钢板弹簧  可靠性设计  灵敏度  

讨论了钢板弹簧的可靠性分析的参数灵敏度问题，提出了可靠性灵敏度分析的计算方法，研究了正态分布设计参数的改变对钢板弹簧可靠性的影响，为钢板弹簧的可靠性设计提供了理论依据。

移动机械臂的输出跟踪控制

关键词: 移动机械臂  动态滑模控制  动态模型  跟踪控制  

移动机械臂通常由移动机器人和装在移动机器人上的机械臂组成。它既具有移动机器人的可移动性又具有机械臂的操作灵活性，有极高的实际应用价值。本文针对由二轮驱动的移动平台和二连杆机械臂组成的移动机械臂的输出跟踪问题，利用滑模控制原理为其设计了动态滑模控制器。首先给出了移动机械臂的简化动态模型，然后通过微分同胚和输入变换将其分...

高压巡线机器人的设计与实现

关键词: 110kv输电线路  巡线机器人  机械结构  控制系统  自主运行  

针对110kv输电线路具有防震锤、耐张线夹、悬垂线夹、跳线、转弯等诸多障碍，线路与障碍物的相对位姿和形态不是非常固定的特点，首先设计出了一种全新的巡线机器人的机械结构，并对该结构的各个组成部分进行了详细的说明；然后，对巡线机器人的控制系统进行了设计。本体控制系统采用两级分布式计算机控制结构，规划级用于机器人管理和路径规划...

微小重力下直线流粉粒体垂直空气输送研究

关键词: 微小重力  直线流  空气输送  

微小重力下直线流粉粒体空气输送是为了研究一种在太空中可行的材料输送方式。本研究中的数值仿真结果表明，在太空中采用管道空气输送能够最大限度地减小压力损失从而提高能源利用率：另外，对于不同种类的被输送物质，都可以根据该材料自身的性质，找到合适的输送条件，既能够最大限度地减小动力，又不会因动力不是出现无法输送的情况且不至于...

《机械科学与技术》征稿简则

《国际设备工程与管理》（英文季刊）征稿及征订启事

《机械科学与技术》特邀编委（按姓氏笔划为序）