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机械设计与研究杂志

杂志介绍

机械设计与研究杂志是由中华人民共和国教育部主管,上海交通大学主办的一本北大期刊。

机械设计与研究杂志创刊于1984,发行周期为双月刊,杂志类别为机械类。

  • 面向概念设计原理解达成度评价方法研究

    关键词: 效应链  功能流  理想度  隶属函数  功能实现程度  桌面式清分扎把机  

    针对概念设计过程中方案的模糊性,提出1种基于区间重合的概念设计原理解达成度的模糊评价方法,减少设计过程的反复及资源浪费。首先研究效应链拓展,基于功能-效应-结构的映射完成原理结构的建立;其次分析效应链的有效性及功能流;然后结合PDS通过求解模型逆向推理出功能输入流的允许区间,并根据待定系数法建立允许区间内功能流的理想度隶属函数,...

  • 基于数据挖掘的产品族规划方法

    关键词: 产品族规划  市场细分  产品族定位  数据挖掘  

    产品族规划是产品平台设计的关键环节,它主要包括市场细分与产品族定位两个阶段,帮助企业"在恰当的市场提供恰当的多样性"。针对目前产品族规划过程中存在的主观性等特点,提出了基于数据挖掘的产品族规划方法,从而辅助企业定位出具有广泛开发价值的市场区间,为后续面向该市场区间的产品族设计奠定了基础。首先,基于历史市场数据,通过聚类分析...

  • 基于技术进化树辅助的TRIZ解领域化方法研究

    关键词: triz  矛盾  领域解  技术进化树  

    针对TRIZ理论中矛盾问题的TRIZ解领域化问题,分析了现有的TRIZ解转化方法的工作原理。提出以技术进化树辅助TRIZ原理解领域化。以ENV模型为基础,建立了技术进化树对矛盾TRIZ解领域化引导关系模型,并阐述了技术进化树能够用以支持TRIZ解领域化过程的原理。总结技术进化树中技术进化路线的主要作用,用以支持技术目标与进化路线的关联。建立了基于...

  • 一种基于多响应优化技术的稳健性设计方法研究与应用

    关键词: 稳健性设计  多响应优化  doe  rsm  质量设计  

    随着稳健性设计理论研究的深入以及多响应优化工程设计方法的成熟,将两者结合并引入整车研发过程成为可能。提出了1种把性能稳健性指标纳入多响应优化的方法,采用拉丁方的DOE方法,对大量结果数据进行处理,生成高精度的反应面函数。不仅仅考虑设计变量的设计值,并且引入设计变量的不确定性,采用蒙特卡洛算法得到性能的稳健性函数。综合考虑多项性...

  • 基于权重法产品开发资源的优化分配策略

    关键词: 资源分配权重法  任务关键度  任务执行小组综合能力  量化分析  

    针对产品开发任务执行过程中资源分配不合理的问题,在基于权重法的任务关键度和任务执行小组综合能力量化分析的基础上,对任务和任务执行小组进行合理的初次分配和二次分配,实现了资源的最优分配,从而有效地缩短了整个任务的执行时间。最后通过示例分析,验证了该方法的有效性。

  • 基于功能裁剪的产品平台进化设计

    关键词: 产品平台进化  功能模型  功能裁剪  

    随着技术发展和用户需求的不断变化,一成不变的产品平台会成为新产品开发的阻碍,需要适时做出调整,甚至重新设计。按照产品平台组成模块演化的原理,平台进化主要表现为平台模块的添加、去除、替换。实施产品平台进化设计需要确定哪些模块需要发生哪些变化,这与TRIZ中应用功能裁剪进行产品改进设计时需要处理的问题是一致的,基于此提出基于功能裁...

  • 独轮车机器人原地定位的平衡控制分析

    关键词: 独轮车机器人  查普雷金方程  原地定位  平衡控制  

    针对1种垂直摆轮式独轮车机器人原地站立的实现问题,给出系统在水平地面上运动的力学模型,从中探索系统全方位平衡运动控制的方法。采用Chaplygin方程对系统的动态进行分析,依照正向分析逆向输出的思路得到1种递推形式的系统2阶响应力学模型。结果表明,该模型仅占22 K字节的存储空间,且在1.8 G双核CPU、2 G内存、WIN7操作系统以及VC++环境下的...

  • 四足机器人柔性脊柱的仿生机理与结构研究综述

    关键词: 4足机器人  柔性脊柱  仿生学  综述  

    脊柱能够提升脊椎动物运动的灵活性、稳定性和速度。目前4足机器人主要采用刚性躯干,在速度、稳定性和能量效率方面存在不足。而基于仿生学原理的柔性脊柱是4足机器人中1种新型的结构,能够为腿部提供附加驱动力,增大步幅,提高运动的稳定性和能量效率,对4足机器人的运动性能提升有着重要作用。介绍了柔性脊柱的仿生原理、相关发展和研究现状,从仿...

  • 基于3维点云欧氏聚类和RANSAC边界拟合的目标物体尺寸和方位识别

    关键词: 物体尺寸识别  物体方位识别  3维点云  欧氏聚类  ransac  包围盒  

    目标物体尺寸和方位识别是移动机器人在未知环境下实现自主搬运的关键技术,主要难点是如何从混有地面和周边环境信息的3维点云数据中提取物体信息,并准确识别其方位和尺寸。常用的方法是通过3维点云建立物体包围盒,但是现有的基于PCA(主成分分析)或基于边缘点云提取的包围盒建立方法对物体边缘点云噪声比较敏感。文中主要针对室内搬运场景中方...

  • 多路控制的馈能减振器的设计及实验

    关键词: 多路控制  馈能减振器  simulink仿真  mts台架实验  

    针对传统液压式减振器浪费车辆振动能和阻尼不可调的两个缺点,提出1种多路控制的馈能减振器。该馈能减振器包含6个发电机,通过单独控制6个发电机的电路通断及调节电路的负载,控制减振器的阻尼参数,同时收集车辆行驶的振动能。Simulink仿真结果表明,该减振器能够提供不同级别的阻尼力。使用MTS实验平台对减振器样机进行实验,实验结果表明,多路控...

  • 工业码垛机器人的视觉伺服技术

    关键词: 工业码垛机器人  视觉伺服  图像处理  

    随着码垛机器人在物流自动化领域的广泛应用,市场对码垛机器人的智能化水平提出更高的需求。针对传统的"示教-再现"工作方式的码垛机器人功能单一、适应性差的问题,将机器视觉与码垛机器人控制技术相结合,搭建码垛机器人视觉伺服控制系统平台,并针对码放货物的特点,开展相关图像处理算法的研究。经试验验证,该码垛机器人视觉伺服控制系统平台...

  • 云台稳定性分析及结构优化

    关键词: 云台振动  稳定性  模态分析  响应面优化  振动测试  

    基于Workbench模态响应面优化方法,针对机载云台的振动导致的稳定性问题进行分析研究。使用敲击法测量了某机器人上的云台的固有频率。并测量带有激振源的情况下云台的激振频率,试验表明该机器人机载云台失稳的主要原因是发生了共振。为证明实验方法的可靠性,以仿真计算为依据,再以实验数据作对比,两者误差在10%以内。为避免共振以提高结构稳定...

  • 末端加载力矩的初始弯曲柔性梁2R伪刚体模型

    关键词: 初始弯曲柔性梁  轨迹分析  2r伪刚体模型  

    基于Bernoulli-Euler方程从理论上推导了末端受力矩载荷作用的初始弯曲柔性梁末端轨迹和转角。结合实例给出理论计算结果,并和ANSYS软件仿真的结果进行对比,来验证理论模型的正确性。基于直梁2R伪刚体模型首次建立了末端受力矩作用的初始弯曲柔性梁的2R伪刚体模型。理论结算结果与初始弯曲柔性梁的2R伪刚体模型、1R伪刚体模型的轨迹结果等进行对...

  • 轮椅担架一体化护理机器人设计

    关键词: 护理机器人  机械系统设计  控制系统设计  

    基于老年人及患者目前所面临的搬移转运难、如厕难、出行难等问题,设计了1款轮椅担架一体化护理机器人。首先,根据实际需求,分析出这款机器人应具有自动折叠功能、全方位自动行走功能、自动升降功能、马桶自动打开功能和宽度调节功能。其次,建立了这些功能的机构简图和3维图,并对其运动进行了分析;之后,进行了整个机械装置的设计,搭建了样机的控...

  • 可变功能机械基于APD网络模型的变更传播过程分析

    关键词: 可变功能机械  变更设计  apd网络模型  变更传播路径  变更风险  

    变更设计是实现可变功能机械再设计的1个重要方法。为研究可变功能机械再设计中变更传播的过程,提出变更传播路径和变更风险分析的方法。从可变功能机械产品概念设计角度出发,建立可变功能机械产品开发(Adapt-function mechanical Product Development,APD)网络模型,根据传播类型提出传播链和传播网的概念,描述变更在APD网络中的传播路径。通...

  • 新型微创手术机器人Stewart位姿平台工作空间分析

    关键词: 手术器械  stewart平台  工作空间  

    随着自然腔道内镜手术(NOTES)技术逐渐成熟,对手术器械的要求也越来越高。目前影响NOTES技术推广的主要因素是通道过小,没有良好的操作三角,使其工作空间性能受限,以及术者使用器械过程中的主观不适感。因此,工作空间和人机界面在NOTES器械的研究中受到广泛重视。Stewart平台通过自身位姿的调整,能够广泛的运用到新的手术机器人中,用于实现调...

  • 基于球波法的空间并联机构的工作空间快速搜索法研究

    关键词: 并联机构  混沌映射算法  工作空间  球波法  

    以3T1R空间并联机构为研究对象,提出1种基于混沌映射算法原理的球波法,并通过此方法对3T1R并联机构的定姿态工作空间与可达工作空间进行求解,同时,通过球坐标搜索法求解机构的定姿态工作空间与可达工作空间。通过对比两种方法,验证了球波法算法的有效性、快速性。

  • 基于弹性车体的地铁车辆动力学特性

    关键词: 刚柔耦合动力学  弹性车体  地铁头车  车辆动力学  

    基于刚柔耦合动力学理论并采用UM与HYPERMESH、ANSYS建立基于弹性车体的地铁头车刚柔耦合模型,研究将车体考虑成弹性时地铁车辆动力学特性。结果表明:随着速度的提高,平稳性指标和舒适性指标都增大,脱轨系数最大值先减小后增大,轮轨横向力最大值先减小后增大,轮轨垂向力最大值逐渐增大,车轮磨耗功最大值逐渐减小,在速度低于100 km/h时,轮重减载...

  • 滚子包络端面啮合蜗杆传动啮合理论分析

    关键词: 滚子包络  端面啮合  啮合理论  

    提出一种新型蜗杆传动——滚子包络端面啮合蜗杆传动。首先分析滚子包络端面啮合蜗杆传动的工作原理和蜗杆齿面成形原理,建立了滚子包络端面啮合蜗杆传动的数学模型;然后利用建立的数学模型推导啮合方程、接触线、齿面方程、诱导法曲率、润滑角、相对卷吸速度和自转角公式;最后讨论滚子包络端面啮合蜗杆传动的啮合特性。分析表明,滚子包络端面啮...

  • 静液式减速带振动能量回收装置液压系统的仿真与分析

    关键词: 键合图理论  驼峰式减速带  振动能量回收  液压系统  仿真试验  

    提出1种新型的路面减速带振动能量回收装置。运用键合图理论针对路面驼峰式减速带振动能量回收装置的液压系统进行分析,获得其液压系统的键合图模型,得出了液压系统的工作效率以及影响液压系统工作效率的主要因素;运用Simulink/Sim Hydraulics软件建立了液压系统的Sim Hydraulics仿真模型并进行了仿真试验,绘出了主要元件蓄能器的进气速率与内部...

  • 不等腔薄膜反馈式环形静压导轨设计

    关键词: 液体静压  节流器  环形导轨  静压排锯  

    由两个或4个环形静压导轨组成的高精度、低摩擦、短行程的往复运动机构在机械装备中有很好的应用前景。在导轴的轴向上作往复运动的导套沿周向通常加工有两对油腔,当主承载方向上的成对油腔面积大于辅助承载方向上另一成对油腔时,导套在主承载方向上便具有更大的承载能力。加之,与成对油腔相连接的节流器采用薄膜反馈式节流器,当导套承受外载荷...

  • 步行机器人核电封头移动焊接控制任务建模与系统设计

    关键词: 步行移动机器人  核电封头焊接  坐标关系建模  控制系统设计  

    为实现交大研制的基于六足构型的多足步行移动焊接机器人在核电封头工作环境中的运动控制任务,建立了其基础控制任务和方法并实现其控制系统设计与实验。首先基于RGBD传感器建立该机器人在核电封头移动焊接自主运动过程中的坐标关系模型及完整的运动控制任务,并在此基础上提出对于控制系统架构和平台的要求,建立混合行为的多层次控制系统架构与...

  • 新能源汽车高压线束与变压器耦合控制

    关键词: 耦合控制  高压线束  新能汽车  变压器  

    为了确保装配过程中,高压线束针脚与变压器端面垂直,连接面不因压力过小而配合不紧密且不因压力过大而损伤,研究了1种混合动力车辆高压线束与变压器装配过程压力与位移变化的控制解决方案。该方案实现了对某混合动力车型高压线束与变压器合装及其连接螺栓紧固过程时的压力和相对位移变化实时采集和监测,并对"高压线束针脚的位移"与"线束接头...

  • 小样本条件下火箭贮箱制造质量的一致性评价

    关键词: 火箭贮箱  质量评价  一致性  改进遗传灰色预测模型  critic方法  

    火箭产品年产量少,检测数据有限,如何在小样本条件下及时、准确地评价产品制造质量一致性是火箭产品质量控制的重要内容之一。通过研究某型火箭贮箱,建立了1种小样本条件下制造质量一致性评价方法,该方法基于已有的火箭贮箱制造质量一致性评价体系,运用改进遗传灰色预测模型对体系各质量指标对应的检测数据进行处理,借助产生的预测数据扩充了原...

  • 硬质合金激光辅助二维超声切削的表面质量

    关键词: 硬质合金  激光加热  超声振动  正交试验  回归分析  粗糙度  

    钨钴类硬质合金作为1种典型的难加工材料,具有良好的综合性能,在此类材料的加工中,采用传统的加工方式存在刀具磨损严重、精度低、效率低等缺点,难以满足实际生产的要求。基于正交试验,采用了椭圆超声振动及激光加热复合超精密加工的方法对硬质合金激光超声辅助加工的表面质量进行了研究,分析得到了表面粗糙度受切削加工参数及激光功率的影响规...

  • 基于MCMC方法的机床无故障数据可靠性分析

    关键词: 无失效数据  多重贝叶斯估计  马尔科夫链的蒙特卡洛算法  可靠性分析  

    定时截尾试验中的无失效数据问题在可靠性研究中越来越普遍,利用配分布曲线法解决这一问题的核心是估计截尾时刻的失效概率。多层贝叶斯估计因充分利用先验信息而在此问题的研究中备受关注,但存在后验密度函数难以求解的问题。为此,提出应用马尔科夫链的蒙特卡罗法(MCMC)求解失效概率的多层贝叶斯后验估计,并据此拟合得到双参数威布尔模型的参...

  • 基于分层制造增量成形技术对钨钼复合成形件几何精度的影响

    关键词: 钨钼复合材料  增量成形  分层制造  中性层  实验  

    传统增量成形技术的研究仅针对普通金属材料,而且对影响成形件几何精度因素的研究也很少,所以针对钨钼复合材料提出了新型增量成形技术,并对影响钨钼成形件几何精度的因素进行了研究。该技术基于分层制造理念,在增量成形的多次分层弯曲过程中充分考虑了中性层的偏移,特别适合钨钼材料等高强度双金属复合材料。最后通过实验,验证了该技术的可行性...

  • 拉弯过程解析计算及仿真实验

    关键词: 拉弯  工艺参数  位移控制  包覆角  拉伸量  有限元模拟  

    型材拉弯广泛应用于轨道交通与航空航天领域,但拉弯设备结构复杂,包含多个自由度,往往难以准确实现预定型材变形。本文通过解析推导计算研究了位移控制下的二维张臂式拉弯运动过程,阐述了拉弯机构工艺参数与型材拉弯变形指标间的关系;进而开展了某帽形件的拉弯有限元模拟及实验。结果表明:型材的包覆角由和滑架位置和支臂摆角决定。型材的真实...

  • 超声辅助磨削加工碳纤维复合材料的磨削力分析

    关键词: 碳纤维复合材料  超声辅助磨削工艺  磨削力  

    针对碳纤维复合材料采用普通磨削时存在磨削力大、刀具磨损快、工件加工效率低等问题。在国内首次基于超声辅助磨削对航空碳纤维复合材料进行磨削力研究,选择主轴转速、超声振幅、进给速度和磨削深度主要的磨削工艺参数,深入开展航空碳纤维复合材料的超声辅助磨削力对比研究。研究结果表明:加工碳纤维复合材料工件时,超声辅助磨削能明显降低磨...

  • 采煤机牵引部动态特性实验分析

    关键词: 采煤机  导向滑靴  动态特性  实验研究  

    为了研究采煤机牵引部工作状态下动态特性,采用1:1模拟煤矿井下综采成套装备试验平台,以MG500/1180-WD采煤机为研究对象,通过无线数据传输系统,分别对采煤机在空载行走、斜切进刀、重载截煤三种不同工况下牵引部的动态特性进行了测试与研究。研究结果表明:不同工况下采煤机左、右导向滑靴在行走方向上受到的载荷冲击最大,并且在重载截煤工况下...

  • 不锈钢车削表面残余应力的模拟与参数优化

    关键词: 有限元  残余应力  优化分析  

    采用有限元软件对304不锈钢干切削过程进行模拟,获得不同影响因素下的工件表面残余应力值。采用静态信噪比(S/N)和方差分析对仿真结果进行分析,得到切削速度、进给量、背吃刀量、刀尖圆弧半径和刀具前角对工件表面残余应力的影响情况,根据分析结果对各影响因素进行优化,并将优化后的参数进行实验对比验证。结果表明:切削速度、进给量、背吃刀...

  • 基于实验的采煤机截割比能耗特性分析

    关键词: 采煤机  比能耗  比能耗模型  惰轮轴  齿轨销轴  

    为研究复杂工况下采煤机截割效率,采用截割比能耗的方法对不同工况下采煤机能耗利用率进行研究,通过建立截割比能耗模型,并基于实验检测实时测出摇臂传动系统中惰轮轴和行走系统齿轨销轴的应变,利用MATLAB编程计算出惰轮轴和齿轨销轴的圆周力,并对其进行小波降解排除振动和噪音等高频信号的影响,最终在MATLAB中根据能耗计算公式、体积计算公式和...

  • 纠错输出编码支持向量机的电机诊断

    关键词: 电机故障诊断  小波包分解  特征向量  纠错输出编码支持向量机  汉明距离  

    针对交流电机故障诊断问题,提出了1种纠错编码输出向量机故障诊断方法。通过试验系统采集了正常电机、内置断条、内置不对中和转子不平衡4类电机的振动信号。对振动信号进行小波包分解、重构处理提取分解后各个频段的特征向量。通过纠错输出编码将多分类问题转化为多个二分类问题求解的思想,以编码的形式,利用纠错编码矩阵每列的码位值对训练样...

  • 基于优化神经网络的深孔钻削直线度的预测

    关键词: bta钻削  直线度  进化算法  bp神经网络  matlab  

    深孔加工中直线度是衡量孔的加工质量的重要指标之一。综合考虑直线度受到转速n、进给量s、切削液流速v、切削深度t4个切削参数影响,以此4个参数为输入建立BP神经网络系统。对BP神经网络进一步优化,应用基于进化算法的BP神经网络来对BTA钻削直线度进行预测,并通过Matlab编程以及绘制出直线度预测值与真实值折线图,达到了很好的效果,拓展了BTA钻...

  • 四点法测量圆柱度误差的仿真与优化

    关键词: 圆柱度误差  三点法  四点法  

    本文针对企业生产一线测量机械零件圆柱度误差的现状,提出了用四点法测量呈棱圆型的机械零件的圆柱度误差的新方法,借助工程软件pro/Engineer的仿真优化模块,对测量棱圆型的圆柱度误差的四点法进行了仿真和优化,得出了圆柱度误差的棱圆数n、V型块的最佳夹角和测量放大比之间的关系,并将四点法与偏角三点法测量圆柱度误差进行了对比,仿真优化研究...

  • 基于片层体积无损测量装置装夹系统

    关键词: 装夹系统  液体浮力  回弹误差补偿方程  

    研究了在基于片层体积测量的3维无损测量装置中,装夹系统总体设计、各零部件选型及设计,以及装夹系统的误差分析和补偿。根据装夹系统的功能需求,采用分层设计理念,设计能实现X、Y、Z轴方向以及6个对角线方向测量的装夹装置。同时对装夹系统进行误差分析,可知当装夹装置随着被测物体逐层浸入液体中时,由于测量液体的浮力,装夹装置中的连接杆会发...

  • 基于多学科多目标的后副车架轻量化设计

    关键词: 后副车架  强度分析  模态分析  多学科  轻量化  

    为了减轻某后副车架的重量,首先基于后副车架有限元分析模型对其进行自由模态分析,分析结果表明其前两阶频率均处于其发动机激振频率之外,能够有效地避免其发生共振。模态实验结果表明其仿真值与测试值基本一致,因此其有限元模型及其分析结果具有较高的准确度。然后基于典型工况的受力分析,同时建立后悬架多体动力学模型,获取各个工况下各个外连...

  • 飞机健康管理平台的客户需求分析与PLM服务资源匹配

    关键词: 故障诊断和健康管理  需求分析  灰色关联法  arima  服务资源配置  

    根据对航空系统各个相关利益方的需求分析,基于模糊理论确立飞机故障诊断和健康管理(Prognostic and Health Management,PHM)平台的各个模块需实现的功能,利用灰色关联法对客户需求进行重要度排序,并基于自回归求和移动平均(ARIMA)模型求解客户需求的动态特征,对客户需求作出全面的分析和预期。最终在质量屋(House of Quality,HOQ)衡量全...

  • 火车缓冲箱内壁抛丸旋转摇头悬挂系统设计与分析

    关键词: 火车缓冲箱  内壁抛丸  悬挂  分析  

    为提高火车缓冲箱内壁抛丸质量,降低人力成本,提出了1种新型火车缓冲箱内壁抛丸旋转摇头悬挂系统结构方案,抛丸时使倒挂的火车缓冲箱可同时做旋转与摇头运动,缓冲箱内壁从不同角度接受抛丸机抛头抛出的弹丸冲击,全方位清理,抛丸彻底。分别设计了该系统的主驱动装置、旋转装置、摇头装置,并用ANSYS软件对悬挂系统的行星轮系各个齿轮进行了力学分...

  • 基于TRIZ理论的宠物物流箱设计

    关键词: 宠物物流箱  triz理论  矛盾矩阵  发明原理  

    为满足宠物物流箱在物流运输、宠物生活、生理监测和清洁卫生这四方面的需要,基于TRIZ理论提出了多功能宠物物流箱的设计方案。通过对宠物物流运输装置现状及问题的分析和对相关国家标准的参照,运用TRIZ理论进行拙见方案分析、技术参数确定、矛盾矩阵应用,最后利用矛盾矩阵所提供的发明原理完成了宠物物流箱的创新设计。设计的宠物物流箱的功能...

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