机械设计与研究杂志

基于壳单元虛拥偏置的HCA形貌优化分析

作者： 宁夏大学机械工程学院; 银川750021; 宁夏大学宁夏智能装备CAE重点实验室; 银川750021; 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室; 长沙410082　王冠; 乔继禹; 寇琳媛; 薛莲; 刘志文

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...

面向可适应性的模块化产品族层次关联优化设计

作者： 华东交通大学机电与车辆工程学院; 南昌330013　万丽云; 程贤福; 周健

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,建立了产話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...

面向物流分拣任务的自主抓取机器人系统

作者： 上海交通大学智能机器人实验室; 上海200240　马灼明; 朱笑笑; 孙明镜; 曹其新

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...

一种基于场景特征的工业机器人手眼自动标定方法

作者： 上海交通大学机器人研究所; 上海200240　许国树; 言勇华

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...

基于多相机的视觉里程计方法研究

作者： 上海交通大学机械与动力工程学院; 智能机器人实验室; 上海200240　杨理欣; 曹其新; 张昊若

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...

多指柔性夹持器的设计与控制

作者： 广西机电职业技术学院; 南宁530007　张丽丽; 覃祖和

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150g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...

改进蚁群算法在焊接机器人路径规划中的应用

作者： 上海应用技术大学机械工程学院; 上海201418　吕文壮; 曹家勇; 党铭章; 裴跃翔

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...

工厂环境多AGV动态调度系统的组合优化

作者： 上海交通大学机器人研究所; 上海200240　李睿; 朱笑笑; 栾楠

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...

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

作者： 国网江苏省电力有限公司徐州供电公司; 江苏徐州221000; 上海交通大学机械与动力工程学院; 上海20020; 北京瑞盈智拓科技发展有限公司; 北京100032　尹春丽; 刘波; 滕松; 王丹; 秦轩; 梁庆华; 吴甜; 蒲廷燕

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...

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

作者： 南昌工程学院机械与电气工程学院江西省精密驱动与控制重点实验室; 南昌330099; 93987部队; 810007　谢高杨; 唐刚; 黄博; 徐斌; 袁丹丹

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...

数控机床几何与热误差测量和建模研究新进展

作者： 宁波大学机械工程与力学学院; 浙江宁波315211; 上海交通大学机械与动力工程学院; 上海200240　项四通; 杜正春; 杨建国

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...

基于LabVIEW环境主动避撞智能小车试验平台开发

作者： 上海工程技术大学; 上海201620; 上海方久轧制油净化有限公司; 上海200127　朱利静; 沈启超; 王旭

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、...

基于虚拟样机的超级稻高速插秧机分插机构参数优化

作者： 南京农业大学工学院; 南京210031　周永清; 贺亮; 顾林

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...

面向机械臂狭窄空间的快速稳定规划算法

作者： 上海交通大学机械与动力工程学院; 上海200240　孙明镜; 曹其新; 黄修长; 李想; 朱笑笑

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...

三轴陀螺稳定平台空间解耦算法及其工程设计

作者： 航天恒星科技有限公司(503所); 北京100086; 航天东方红卫星有限公司; 北京100094; 天津航天中为数据系统科技有限公司; 天津300301; 天津市智能遥感数据处理技术企业重点实验室; 天津300301　郗小鹏; 苏敏; 李雪玲; 崔向宇

沱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,...

基于ANFIS的6R机械臂新逆运动学模型

作者： 太原理工大学机械与运载工程学院; 太原030024　王波; 王琪; 吴磊

运算速度和精度是衡量工业机械脅性能的重要指标。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...

基于智能优化算法的摆缸八杆机构设计分析

作者： 华中科技大学机械科学与工程学院; 武汉430074; 扬州大学机械工程学院; 江苏扬州225127　秦璐; 曾励; 李雪峰

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...

—种生物融合式踝关节康复机构设计分析

作者： 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室; 河北秦皇岛066000; 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室; 河北秦皇岛066000　边辉; 刘灿; 王冬华; 赵铁石; 雷云飞; 张纯

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...

振荡浮子式WEC装置传动机构设计评价与优化

作者： 中国海洋大学工程学院机电工程系; 青岛266100　张保成; 娄辉; 赵波; 王强; 张开升

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...

基于VMD多特征融合与PSO-SVM的滚动轴承故障诊断

作者： 华东交通大学机电与车辆工程学院; 南昌330013　张龙; 宋成洋; 邹友军; 崔路瑶; 雷兵

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I...

基于多尺度熵与SOM神经网络的激动轴承故障识别

作者： 华东交通大学机电与车辆工程学院; 南昌330013　张龙; 吴佳敏; 吴荣真; 宋成洋; 易剑昱

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...

扫地机器人蜗杆斜齿轮箱降噪理论和试验

作者： 江西理工大学机电工程学院; 江西赣州341000; 东莞市星火齿轮有限公司; 广东东莞523723　赵运才; 黄玉娥; 任继华

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餉质量问题,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,...

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

作者： 华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室; 南昌330013　周建民; 王发令; 张龙; 李鹏; 张臣臣

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...

基于EEMD-SVD与SVM的轴承故障诊断

作者： 中北大学机械工程学院; 太原030051　李东; 刘广璞; 黄晋英; 张安安

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鸽问题,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...

TC4钛合金轴类件楔横轧表面成形质量影响因素分析

作者： 宁波大学机械工程与力学学院浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室; 浙江宁波315211; 宁波雄狮机械制造有限公司; 浙江宁波315400; 宁波工程学院; 浙江宁波315211　李念; 徐振威; 孙宝寿; 赵志龙; 束学道

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...

基于旋量理论的数控机床几何误差分离与补偿方法研究

作者： 兰州理工大学机电工程学院; 兰州730050　黄华; 杨杰; 侯宏天; 郭润兰

针对机床制造和装配过程中产生的几何误差,建殳一种通用的、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...

凸模模面几何形状设计对亮条翻边成形质量的影响

作者： 上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室; 上海200240　詹杨; 赵亦希

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...

基于改进FAHP-TOPSIS的数控机床人机界面评价模型

作者： 中国人民解放军空军工程大学防空反导学院; 西安710051; 西北工业大学航空学院; 西安710072　朱帅; 瞿珏; 王崴; 胡波

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...

千万像素光学芯片模组测试高精密定位基座的研究

作者： 苏州市职业大学; 苏州215104; 苏州大学; 苏州215104; 苏州创瑞机电科技有限公司; 苏州215104　芮晓光; 刘鑫培; 王传洋; 朱晓刚

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4000万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±0.14mm/lm.对...

面向太阳能供电运营管理服务的模快化配置框架研究

作者： 上海交通大学机械与动力工程学院; 上海200240; 中伏新能源科技(上海)有限公司; 上海201611　袁欣; 付强; 范宏博; 和伟辉; 明新国

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...

工期不确定下产品开发任务调度的多目标优化

作者： 三峡大学机械与动力学院; 湖北宜昌443002; 江铃汽车股份有限公司特种车及工厂技术支持部; 江西南昌330000　田启华; 明文豪; 杜轩; 周祥曼; 杜义贤

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...

基于船舶全生命周期的创新生态系统运作机制研究

作者： 上海交通大学生产性服务创新中心; 上海200240; 上海市推进信息化与工业化融合研究中心; 上海200240; 上海市网络化制造与企业信息化重点实验室; 上海200240; 上海交通大学机械与动力工程学院智能制造与信息工程研究所; 上海200240　潘杨; 明新国; 尹导; 邱思琦; 周新杰

从全生命周期的视角分析了船袖供应商的资源池、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...

基于区间数的生产供应网络弹性评价

作者： 南京工业大学经济与管理学院; 南京21180; 江苏省质量和标准化研究院; 南京210029　钱存华; 冯梦祥; 张天龙

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...

改进差分进化算法在转向梯形机构优化中的应用

作者： 江苏科技大学机械工程学院; 江苏镇江212003; 江苏悦达黄海拖拉机制造有限公司; 江苏盐城224000　王琪; 孙慧; 孙宇峰; 陆凤祥

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...

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

作者： 沈阳航空航天大学辽宁通用航空研究院; 沈阳110036　武保林; 雷洞婷; 赵为平; 王峰

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...

基于Fluent的电池包装机吸头结构优化

作者： 宁波大学1090机械工程与力学学院; 浙江宁波315211; 温岭圣光电池设备厂; 浙江台州317507　吴强; 李国富; 林军

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...

深空撞击器结构设计与侵彻数值模拟

作者： 南京理工大学机械工程学院; 南京210094; 上海卫星工程研究所; 上海201109; 上海市深空探测技术重点实验室; 上海201109; 江苏捷诚车载电子信息工程有限公司; 江苏镇江212023　王燕; 徐亮; 于存贵; 曹亮

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,建殳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HJ...

薏苡脱壳机关键部件作业参数优化

作者： 辽宁工业大学管理学院; 辽宁锦州121001; 东北农业大学工程学院; 哈尔滨50030; 锦州医科大学畜牧兽医学院; 辽宁锦州121001　朱会霞; 李彤煜; 王吉权; 马巍; 王辉暖

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...

基于ITD与PSO-SVM的供输弹系统故障诊断

作者： 中北大学机械工程学院; 太原030051; 中北大学系统辨识与诊断技术研究所; 太原030051　张航; 许昕; 潘宏侠; 梁海英

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)与粒予群优化支持向量机(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...

永磁风力发电机散热装置的设计与试验

作者： 石河子大学机械电气工程学院; 新疆石河子832003; 新疆金风科技股份有限公司; 乌鲁木齐830026　施宁强; 魏敏; 张立新; 张新旺; 张志阳

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...

电动喷枪流场特性的数值模拟与实验

作者： 金华职业技术学院机电工程学院; 浙江金华321007; 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室; 杭州310014　陈天训; 陈中哲; 张振

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-e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...

汽车主模型检具尾灯模拟块的加工策略与变形控制

作者： 安徽机电职业技术学院; 安徽芜湖241000　李钦生; 徐亮

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...

基于CFD船式拖拉机船壳优化与设计

作者： 湖北工业大学; 武汉430068; 湖北省农业机械工程研究设计院; 武汉430068　杨晖; 周敬东

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...

2019年总目录

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科普著作:《趣谈创意实现的3D打印》

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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...

欢迎订阅、欢迎赐稿

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Frontiers of Mechanical Engineering(机械工程前沿),SCI检索(ISSN 2095-0233,CN 11-5984/TH;邮发代号:80-975)Frontiers of Mechanical Engineering(机械工程前沿)由教育部主管,高等教育岀版社、中国工程院和华中...

Frontiers of Mechanical Engineering(机械工程前沿)结构拓扑优化专题

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近年来,制造材料的新技术和发现鼓励研究人员研究自然无法获得的材料特性的外观。诸如增材制造之类的制造技术的进步为生产具有复杂的晶格/孔格材料微结构的多尺度结构提供了前所未有的机会,以满足对具有定制功能的...

书名:倒装芯片缺陷无损检测技术

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内容简介:“先进制造科学与技术丛书”的第二本。本书较为全面、系统、深入地反映了当今国际上前沿的倒装芯片缺陷检测技术,并在检测理论、检测方法以及缺陷智能识别等方面作了详细论述。全书共分5章,主要内容包括:...

书名:MEMS技术及应用

作者： 　

内容简介:“先进制造科学与技术丛书”的首本。本书讨论的主题是微机电系统(MEMS)这一前沿交叉学科。作者对MEMS技术的主要方面:结构、材料、工艺、设计、测量等进行了系统的论述,并随之对MEMS的典型应用进行了分类...

92岁严振英教授来信表示对本刊的殷切期望与35周年的祝贺

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武汉理工大学92岁的严老教授来信表示对本刊的殷切期望与35周年的祝贺。信中还寄来了他珍藏32年的编辑部写给他的信件,我们将他来信的摘要与给编辑部信的复印件刊登于下,以便与广大读者与作者共享老先生的殷切期望。