中国机械工程

2025年07期

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《中国机械工程》由中国科协主管、中国机械工程学会主办，是中国机械工程学会会刊，是中国机械工程领域的权威期刊。曾入选国家期... 展开

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多轴联动超精密车削的对心误差补偿技术 摘要：针对非球面加工面形误差无法有效补偿的问题，提出了XZB三轴联动超精密加工方法。分析了车刀对心误差、车刀半径误差、刀尖对 B 轴回转中心误差对工件面形精度的影响，并提出相应的补偿方法。开展了镀镍凸非球面工件车削加工实验。采用XZB三轴联...
三块平板对研的理论探讨 摘要：三块平板对研法虽原理表述直观、便于操作，但缺乏理论分析，因此需要从理论上找到三块平板对研一定能获得高精度平面的原因。采用分形理论建立了平板三维模型,通过数学仿真方法模拟了三块平板对研的工艺过程。数据迭代计算揭示了三块平板对研后平面逐渐...
304不锈钢极薄带微流道气胀成形材料流动行为及微观组织 摘要：针对304不锈钢极薄带开展了微流道气胀成形实验及数值模拟，研究了成形过程中坏料应力、应变的分布及不同位置的厚度变化规律，分析了气胀成形试样典型位置微观组织的演变机制。实验与模拟的成形流道轮廓对比验证了数值模拟结果的可靠性。研究结果表明...
激光创成微结构几何精度与润湿性能的关联机制 摘要：通过对比分析不同激光脉宽制备的微结构几何精度与润湿性能，获取了微结构几何精度与润湿性能的关联规律。研究发现，减小激光脉宽有助于提高微结构的几何精度，增强表面疏水性能；皮秒激光加工在微结构底部形成了规则的乳突阵列结构，使其具有最优的疏水...

数控机床可靠性的故障模式、影响及危害分析研究现状及发展趋势 摘要：故障模式、影响及危害分析在数控机床可靠性维护中发挥着重要作用，当前研究聚焦于多元因素综合评估、多源层次信息集成、多分析方法集成和动态特性建模四个方面。通过系统梳理现有研究成果，剖析了四个方面的优势与现存问题。通过整合行业需求特征，阐述...
分形互锁设计的皮肤缝合界面拉伸破坏行为研究 摘要：为研究缝合皮肤术后伤口界面的几何结构对创面拉伸破坏行为的作用机制，开展了基于分形互锁机制的皮肤缝合界面拉伸破坏行为研究。参考Koch互锁模型对皮肤界面进行分形设计，对直线及正弦中心线分布的界面构建等效力学模型;结合数值模拟和数字图像相...
基于动态输出反馈的汽车横摆与侧倾稳定性控制 摘要：为提高轮毂电机驱动电动汽车在高速、低附着等极限工况下的横摆与侧倾稳定性，建立了车辆横向动力学三自由度多胞型模型，并提出一种鲁棒分层控制策略。通过迭代搜索求得上层降阶动态输出反馈控制器的局部最优解，以同时满足极点配置和 H∞ 性能约束。...
全金属多向隔振装置的减振性能分析 摘要：为满足海洋船舶装备在多向载荷和复杂环境中的减振降噪需求，结合球铰结构的灵活性和紧凑性，设计了一种全金属柔性多向隔振装置。基于非线性动力学理论模型和有限元仿真模型，系统分析了本构参数演化对动态响应的影响。通过正弦扫频试验，并结合阻抗与力...
基于折衷规划法的航发齿轮传动壳体结构-热柔度协同拓扑优化 摘要：齿轮传动机匣是航空发动机的核心组件，常面临极端恶劣的服役环境和轻量化的设计需求。目前的机匣壳体结构设计依赖工程经验，难以满足航空发动机的高功率密度设计需求。基于折衷规划法提出一种考虑热传导性能的壳体多目标拓扑优化方法，以轴承孔错位量和...
基于Lotka-Volterra模型的复杂产品设计指标分解关联定量分析 摘要：针对复杂产品设计指标演化过程中关联关系往往会使分解的子功能结构设计指标被高估或低估的问题，且鉴于设计指标分解与群落生态学类似，提出了一种基于Lotka-Volterra模型的设计指标分解关联定量分析方法。分析了复杂产品演化过程，定义了...
船用起重机多绳减摇系统的非线性稳定控制 摘要：为提高船用起重机机械式减摇控制算法的鲁棒性，并避免多绳减摇系统的减摇索与主吊索之间无效的同步运动导致的减摇索过载，设计了带有改进趋近律的快速终端滑模非线性减摇控制器(FTSMASC-IRL)和模糊自适应滑模同步控制器（FASMSC)。...
大倾角坐姿乘员在汽车正面碰撞中的损伤 摘要：自动驾驶将乘员从驾驶任务中解放出来，乘员能选择更舒适的坐姿。研究了乘员在3种倾角坐姿下正面碰撞的运动响应与损伤，结果表明，大倾角坐姿下的乘员会发生下潜，增大损伤风险。针对这一现象，提出了座垫翻转的防护策略，该策略能大幅度降低乘员的损伤...
基于随机森林算法的行星滚柱丝杠副摩擦力矩预测 摘要：摩擦力矩增大会加剧行星滚柱丝杠副磨损，严重影响其使用及寿命。探讨了利用机器学习算法预测行星滚柱丝杠副摩擦力矩的可行性，分析了行星滚柱丝杠副摩擦力矩与磨损状态的关系。采用基于随机森林、支持向量回归和BP神经网络的机器学习算法预测了不同转...
软硬混编预制体窄缝通道连续碳纤维束引纬系统的设计及实验验证 摘要：为解决软硬混编预制体成形过程中窄缝通道引纬环节手工操作导致的劳动强度大、成形效率低的问题，设计出一种基于连续碳纤维束S形引纬轨迹的自动化引纬系统。通过分析S形引纬轨迹的形成机理，建立了碳纤维束位置与各机构动作的协同关系，并据此设计了以...

基于生成模型的三维波束形成图像压缩方法 摘要：针对通道压缩方法在高压缩率下导致DenseNet模型定位性能显著降低的问题，提出一种基于改进向量量化变分自编码器（VQ-VAE-2）模型的三维波束形成图像压缩（3D-BFMC）方法。先利用VQ-VAE-2模型的层级编码器将三维波束形成...
机理与数据融合驱动的复杂航空复材部件关键装配误差元素辨识方法 摘要：复杂航空复材产品的装配中，考虑零件受力变形、多装配参数等因素，建立定位装夹、连接、下架回弹等关键装配环节的变形误差源模型,修正表示误差传递关系的雅可比旋量矩阵，构建装配误差传递机理模型;建立以装配误差为基础的支持向量回归模型，构建机理...
基于最大刚度原则的铣削机器人位姿确定方法 摘要：针对机器人弱刚度位姿下开槽铣削加工精度低的问题，提出一种基于最大刚度原则的机器人位姿确定方法。首先通过关节刚度辨识实验获取刚度；然后结合刚度定向评价指标分析工作平面刚度的分布，并基于刚度最大原则求解机器人最优铣削位姿；最后开展末端加载...
滚动轴承的退化特征信息融合与剩余寿命预测 摘要：针对滚动轴承剩余寿命预测的需求，提出一种基于稀疏自编码器(SAE)和双向长短期记忆网络(BiLSTM)的预测模型。以滚动轴承全寿命振动数据为研究对象，通过构建反双曲变换的状态退化指标和频域谐波退化因子形成退化指标集，并利用SAE特征融...
基于轴承退化状态评估和改进图注意力双向门控循环单元网络的轴承剩余寿命预测 摘要：受工作条件和运行工况影响，滚动轴承全寿命周期的运行状态监测数据存在强噪声干扰，且轴承运行寿命退化呈非线性，严重影响剩余寿命预测的准确性。提出了一种结合高精度故障始发时刻退化状态评估和改进图注意力双向门控循环单元网络的轴承剩余寿命预测方...
数字孪生环境下飞机装配过程中的激光跟踪仪位置优化 摘要：为解决激光跟踪仪在引导装配或下架检验中的位置优化问题，在数字孪生环境下提出一种基于Q学习的改进粒子群算法。首先建立激光跟踪仪的空间位置约束模型及装配车间要素仿真的数字孪生场景;然后构建马尔可夫决策模型来动态调整目标权重;最后以激光跟踪...

17-4PH不锈钢挤出成形制品的疲劳性能 摘要：随着金属材料挤出成形产品应用范围的扩大，为确保可靠性和安全性，须研究其疲劳性能。建立了考虑成形方向和填充角度的金属材料挤出成形烧结制品损伤疲劳寿命预测模型。制备了不同成形方向和填充角度的金属材料挤出成形烧结试件，并对其完成了密度、收缩...
20辊轧机非对称冷却的板形预报模型及影响因素分析 摘要：针对20辊轧机成品带钢板形的边浪缺陷问题，提出多边界条件与乳化液传热系数耦合的温度场计算方法，建立了20辊轧机的上下工作辊异温热辊型计算模型。对支撑辊分段压下形式的辊系进行受力分析，阐明了多层辊系的变形协调关系。构建的薄板带20辊轧机...
C_f/SiC 复合材料微小孔的钻削加工特性 摘要：采用金刚石钻头在垂直和平行于 Cf/SiC 复合材料编织面方向上加工了直径 0.5mm 的孔，探讨了钻削方式和工艺参数对钻削力、孔质量和刀具磨损的影响，研究了材料的去除机理和刀具的磨损机理。研究结果表明，与平行钻削相比，垂直钻削的轴向...

新能源汽车动力电池系统的集成化设计技术 摘要：阐述了新能源汽车动力电池系统的集成化设计技术，通过分析无模组、电池底盘一体化和电池车身一体化等技术展现了它们在空间利用、续航里程、成本控制等方面的优势。其他典型电池技术通过结构创新、热管理优化和快充方案推动了汽车产业的发展。从智能集成...
激光直接成像机靶标识别算法的设计及抗扰性能测试 摘要：在激光直接成像领域，扰动导致靶标识别性能劣化，降低寻靶对位精度及效率。设计了激光直接成像(LDI)机视觉寻靶装置，提出了随机一点与随机三点自适应切换的取点求圆策略，采用随机抽样一致方法完成再拟合，并设计了靶标识别算法。分析了扰动源的生...
船舶大构件几何特征建模及装配干涉检测方法 摘要：船舶构件制造和装配中的制造误差与装焊变形影响肋板拉入装配的成功率和效率。提出了基于几何特征的船舶大尺寸构件快速建模及装配干涉检测方法。该方法先定义装配特征，再利用改进的ASPacNet准确识别装配特征，接着进行局部重建与拼接，最后通过...

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