机械制造与自动化

2025年05期

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双月刊

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基于多源数据挖掘的中国农机装备产业态势研究 摘要：采用CiteSpace和智慧牙专利分析等工具，研究国内农机装备领域的文献和专利情况。在文献部分，主要针对发文数量、核心作者、研究机构、研究热点等方面进行研究；在专利部分，着重针对专利布局、专利权人和研发团队、技术热点等方面进行分析。我...

航空齿轮弯曲疲劳试验综述 摘要：航空齿轮研发中，对新材料航空齿轮弯曲疲劳强度进行试验是提高航空传动系统强度的关键之一。针对现在国内外新材料航空齿轮的弯曲疲劳试验方法和失效原理的研究现状进行总结，阐述典型的新材料航空齿轮弯曲疲劳试验方法和破坏断口形貌及常见的失效特征，...
多功能平板热管的传热性能实验研究 摘要：为满足高超声速飞行器飞行过程中的热防护及承载需求，设计一种新型热控一承载一体化平板热管结构。通过实验分析结构的传热性能，验证了所设计的平板热管结构具有良好的均温性。在此基础上，进一步分析充液率、重力及工质种类等关键参数对热管传热性能的...
往复运丝电火花线切割加工FGH96试验研究 摘要：开展粉末高温合金FGH96往复走丝电火花切割加工试验，研究脉冲宽度、占空比、峰值电流等工艺参数对加工效率、表面粗糙度和重铸层厚度的影响，优选出参数组合为脉宽 8μs 、占空比 10% 、峰值电流12挡；在此基础上，利用工作液电导率的变...
R60702锆合金和Ti6AI4V钛合金电阻点焊的微观组织与力学性能研究 摘要：为实现核能设备的轻量化，研究锆合金和钛合金的电阻点焊，并对焊点的成型、焊核的微观组织以及接头的力学性能进行分析。结果表明：由于母材物理性能的差异，熔核呈非对称结构，熔核尺寸与电流正相关，当电流为 12kA 时，直径达到 6.6mm 。...
基于柱形容器缠绕稳定性分析 摘要：玻璃纤维缠绕柱形容器要求满足线型稳定和张力稳定两个条件，主动控制策略是缠绕机速度控制和张力控制的重要部分。为了提高柱形容器在缠绕时的稳定性，基于整机缠绕动力学模型，设计可以调节缠绕行程和张力变化的模糊PID和滑模控制策略，通过MATL...
非侵入式翼伞组提带张力传感器温度补偿的研究 摘要：为保证非侵入式翼伞组提带张力传感器在高空环境下测量的准确性，提出一种基于三次样条插值与最小二乘法相结合的温度补偿算法对张力传感器进行温度补偿，其温度补偿范围为 -40°C～30°C 。使用恒温箱、标准拉力机等试验装...
基于激光测距的复合齿轮轴同轴度测量方法研究 摘要：针对内花键一伞齿轮类零件的同轴度测量，提出一种基于激光测距的无接触测量方法。使用激光位移传感器和光谱共焦传感器获得被测零件不同截面的数据点信息，根据最小二乘法计算每个测量截面的中心点坐标，拟合得到基准轴线，最后结合内花键的基准轴线方程...
分布式近场超声悬浮装置的理论分析与实验研究 摘要：在太阳能电池板的生产过程中，硅片作为必备的生产材料需要在各种加工工序之间流转运输，为了避免传统接触式皮带运输给硅片表面带来的刮擦损伤问题，开展分布式近场超声悬浮装置的理论分析与实验研究，着力于验证超声悬浮效果及柔性化应用的能力。采用流...
基于产学合作的螺旋桨数控抛光机设计及工作参数优化 摘要：针对目前数控抛光机在船舶行业中结构庞大、不够灵活、零件生产成本高的问题，对螺旋桨数控抛光机的结构设计及工作参数优化展开研究。通过产学合作，结合高校的科研实力与企业的实际需求，对螺旋桨数控抛光机进行结构设计。针对数控抛光机的工作参数进行...
密度偏差抽样算法的设备样本点选择 摘要：针对数据驱动设备故障诊断进行直接计算需要消耗大量时间和空间资源的问题，提出基于可变网格和FCM密度偏差抽样的设备典型样本点选择方法。按可变网格划分的方式将数据集划分为若干个大小不同的网格，根据各网格单元内数据点的抽样概率计算出每个网格...
线角复合随机振动试验参考谱定义方法 摘要：为实现线角复合随机振动试验，研究结构平动和转动自由度的振动参考谱定义方法。根据控制点加速度响应与结构平动和转动自由度之间的坐标变换关系，推导随机线振动和角振动方均根量级的计算公式。考虑结构为刚体，控制点的运动模式与结构刚体运动一致，因...
90t级纯电动矿车电池托架结构疲劳性能分析 摘要：应用有限元分析方法，对90t级纯电动矿车的侧换电池箱及托架结构进行优化设计，并结合实际工况分析其疲劳性能。基于三维模型及仿真分析，评估典型工况下的应力和变形，验证了设计强度与安全裕度满足要求。对于托架底部和焊接处存在的应力集中而引发的...
GH4169螺栓圆角滚压对表面粗糙度和变形量的影响 摘要：通过正交试验，研究不同滚压工艺参数对GH4169螺栓头下圆角处水平表面粗糙度、垂直表面粗糙度和塑性变形量的影响。实验用螺栓为 1 300MPa 级GH4169普通螺纹六角头螺栓，标准号为Q/Dy1079—2012，规格为 M6...
镍基高温合金蜂窝磨削加工毛刺优化研究 摘要：为提高镍基高温合金蜂窝磨削加工质量，对比研究普通磨削与超声辅助磨削条件下磨削参数和砂轮组织对毛刺尺寸的影响规律。研究结果表明：相较于普通磨削，超声辅助磨削可有效降低镍基高温合金蜂窝毛刺尺寸，对于焊接边尤为显著；相较于白刚玉砂轮，采用陶...
基于声学传感器长阵列车辆液压轴承损伤故障智能诊断方法 摘要：设计一种基于声学传感器长阵列的车辆液压轴承损伤故障智能诊断方法。通过声学传感器长阵列对车辆液压轴承故障信号进行采集，通过小波变换对采集到的信号进行去噪处理。利用故障后振动信号能量在各个频带中的分布和变化特性，对故障特性进行描述。设计小...
纵扭超声参数对钛合金铣削加工性能的影响实验 摘要：超声振动辅助机加工能够满足复杂外形结构零件的高质量需求。加入超声波辅助技术进行切削时可以有效提高切割区域的组织清除效果，通过纵向和扭转超声振动来实现刀一屑载荷的转化，大幅提高工艺过程的可控性。以钛合金 Ti-6Al-4V 为加工对象，...
高强度螺栓新型拧紧策略研究 摘要：针对某款新能源变速箱合箱紧固连接位置的需求，通过背景评估、仿真计算、夹紧力理论计算、紧固件原材料表面处理优化和性能测试，以及线下和线上的工艺验证评估等手段，设计开发新型表面处理的高强度螺栓以及对应的角度拧紧控制策略。通过对产线实际落地...

基于微服务的网络化协同制造资源优化配置方法研究 摘要：针对传统航天高端装备分布式制造过程资源整合难、调配难、管控难等问题，设计面向航天复杂装备产品的网络化协同制造系统平台。基于微服务思想设计系统架构，提升系统拓展与维护能力；采用边缘计算技术提升数据感知与集成的实时性，使用深度强化学习算法...
航空发动机涡轮叶片齿参数化建模研究 摘要：涡轮叶片是航空发动机的重要组成部分，其关键特征榫齿结构复杂，建模种类繁多且耗时长，对零件的整体结构设计与后继加工工艺准备进程均有重要影响。以枞树形和燕尾形榫齿为例，根据燕尾形、枞树形榫头、榫槽尺寸标注与技术要求，利用UG/Open与V...
基于粒子群优化的磁悬浮鼓风机转子模型修正方法研究 摘要：磁悬浮鼓风机系统中通过主动磁悬浮轴承和闭环反馈控制实现转子的稳定悬浮，精确的转子模型对于控制器的设计至关重要。针对磁悬浮转子部件的过盈配合导致理论和试验动力学特征之间存在的误差，采用以弯曲模态频率误差和模态振动匹配度为目标函数的模型修...
基于蒙特卡罗法的 110kV 锈蚀耐张塔结构可靠度研究 摘要：为了准确评估锈蚀对输电铁塔结构性能的影响，以某铁塔为例，建立三维有限元模型，分析不同锈蚀情况下铁塔的失效模式及极限承载力。基于描述采样的蒙特卡罗法，从锈蚀发展和抗力时变两个方向分别进行可靠度分析，研究铁塔的失效概率及可靠度发展规律。结...
基于RBF神经网络的尖轨导波裂纹信号定量方法 摘要：道岔尖轨属于一种变截面钢轨，其不规则结构特征导致超声导波检测信号复杂，利用反射法检测轨底裂纹时，回波信号的幅值无法表征裂纹大小。为了能够对裂纹信号进行定量，提出一种基于RBF神经网络的定量方法。建立模型进行训练测试，最终预测效果表明：...
基于CLPSO一BP神经网络的航发轴承故障诊断软件设计 摘要：提出一种基于CLPSO一BP的轴承故障诊断算法。开发一款基于CLPSO-BP算法的航空发动机轴承故障诊断软件，利用改进算法进行特征提取和故障识别，同时实现信号时频分析及故障预警功能，突破传统方法的不足，提高诊断效果。该研究在航空发动机...
体外循环条件下锌锅炉鼻子流场数值模拟与现场验证 摘要：连续热镀锌生产线中，通常采用“加湿”气体方案解决炉鼻子内部蒸汽抑制问题，但却带来氧化锌杂质黏附、清理困难等问题，尤其在高铝产品中更为突出。提出采用体外循环方法降低炉鼻子内锌蒸汽的浓度，同时解决锌蒸汽回流至炉膛的问题。采用CFD分析软件...
小型共轴对转螺旋桨气动设计与仿真研究 摘要：小型共轴螺旋桨结构无人机具有纵向尺寸小、利于在狭小空间操控、起飞降落不受场地约束等优点。基于最佳环量分布螺旋桨设计方法，对一款小型共轴对转螺旋桨建模并进行仿真模拟，改变转速及螺旋桨间距，探究其气动规律。结果表明：双桨状态上下桨效率大多...
基于本体的民机增材制造数据管理与知识图谱构建 摘要：从民机增材制造数据管理的痛点出发，通过基于本体的数据管理方法，对增材人、机、料、法、环、测等经典要素术语概念进行规范化的同时，建立术语对应数据属性及术语之间的逻辑关系；建立统一数据架构存储管理新的制造数据；采用映射方法对结构化历史制造...
基于全参数化建模方法的微型燃烧室设计与分析 摘要：应用C十十及UGOpengrip语言开发从一维设计到参数化建模的全流程微型蒸发管式燃烧室自动化设计软件，实现微型燃烧室的快速设计及重建模。将该方法应用到某微型燃烧室中，设计不同开孔方式的燃烧室构型，通过数值模拟优选出性能达标的方案。...
舰载飞机拦阻着舰动力学仿真分析研究 摘要：基于结构动力学仿真分析技术对舰载飞机在拦阻着舰过程中的结构受力及运动过程进行计算。提出弹射舰载机的起落架结构与拦阻钩的动力学建模方法，建立该机的全机机体结构动力学模型；采用载荷重构技术将气动载荷分布施加于结构动力学模型上；通过瞬态动力...
半对称平面2RRR一PaPa并联机器人机构运动学分析与参数优化 摘要：以平面并联机构作为研究对象，提出一种半对称平面2RRR一PaPa并联机器人机构，建立运动学数学模型，计算得到机构的运动学位置解；通过简单线扫描方法完成工作空间点的搜索，并通过MATLAB实现工作空间可视化绘图，利用图形化方法开展参数的...
飞机修理过程中数字化总装生产线研究与应用 摘要：针对飞机修理的工作内容和现状进行分析，提出脉动式总装生产线和数字化技术相结合的作业模式。通过将生产过程相关的资源和要素数据化，搭建集成的数据管控平台和业务系统，进行基于结构化工艺文件的工艺流程重构，建设智能物流仓储与配送系统；融入精益...
一种混合模糊PID控制的高速纸张分切机张力控制系统设计 摘要：在系统自身参数变化和环境干扰时，现有张力控制系统的控制精度难以满足高速分切机的要求。设计一种基于自抗扰控制及模糊PID控制的高速纸张分切机张力控制系统。结果表明：分切机的张力误差值保持在 0.6N 以内，平均误差率在 2.4% 左右，...
集中控制思路下的煤矿工作面液压支架控制优化 摘要：提出集中控制思路下的煤矿工作面液压支架自动控制方法。分析煤炭采集工作时多个液压支架位置之间相互的分布特征，设计基于BP神经网络的液压支架集中控制方法。充分发挥BP神经网络对液压支架多位置分布特征的良好学习能力和支架组载荷分布非线性表达...
AI技术在网络空间安全防御中的应用研究 摘要：人工智能技术在网络空间安全保障方面面临物联网漏洞、AI模型隐患及复杂智能攻击等挑战。AI在入侵检测、安全分析等方面展现出强大潜力。提出应对措施包括：建立AI驱动的监控预警平台，即时防御威胁；引入高级身份验证与智能化访问控制，加固网络安...
TB6钛合金切削仿真中网格动态细化的应用 摘要：基于有限元仿真方式进行金属切削过程的模拟时，由于金属切削加工是一个热力耦合作用下具有非常复杂的几何非线性特征的大变形过程，故需要重点进行观察的是刀尖附近的区域。以TB6为仿真对象，对刀尖附近的网格进行筛选，并对刀尖区域的网格进行局部细...
建材检测系统中奇异项智能化剔除与数据恢复技术研究 摘要：为消除数据的干扰，提高建材数据检测的效率，研究并构建引入复合滤波的智能化建材检测系统，利用一阶差分的原理剔除数据中的奇异项；研究基于张量环对于数据的分解，凭借其核心因子的低秩性完成缺失数据的填充。结果显示：相同测试次数下，复合滤波处理...
基于特征提取的石油机械设备故障自动诊断方法 摘要：针对石油机械设备故障振动信号受到现场环境和设施等噪声干扰，造成故障诊断准确性低的问题，提出基于特征提取石油机械设备故障的自动诊断方法。采用小波包分析对石油机械设备故障振动信号展开分解降噪；通过基于KPCA的EDM分析方法提取降噪后的故...
基于时序区间的煤矿机械设备运行故障辨识方法 摘要：煤矿机械设备存在多种不同的故障模式，这些模式会相互干扰和混淆，且多个故障会产生相似的振动或噪声信号，使得故障辨识更加困难。为此，提出基于时序区间的煤矿机械设备运行故障辨识方法。引入信息熵算法对设备简谐振动信号进行向下取整处理，通过分级...

多机器人协同制造系统控制与标定技术 摘要：为提升机器人在航空航天增材制造领域的效率，对多机器人一体化增材制造进行研究，开发多机器人控制系统，提出多机器人一体化增材制造系统工作流程。通过双目视觉以及光学显微镜对系统进行标定，并利用两台史陶比尔 TX2-60 机器人进行了打印实验...
碳纤维立体织物钢针置换双机器人协同路径规划研究 摘要：为实现碳纤维立体织物中钢针的自动置换，提出改进的RRT一PSO算法，在Bi一RRT算法中引入概率因子，使得算法具有一定的导向性，提高算法的收敛速度。在规划完成后使用粒子群算法对路径点进行优化，降低路径的长度。使用贝塞尔曲线进行路径优化...
基于改进SSD网络的番茄采摘机器人目标识别方法 摘要：为解决番茄采摘目标识别效率低、准确性受限等问题，提出一种基于改进型单镜头多盒检测器网络的番茄采摘机器人目标识别方法。增加感受野模块、排除损失函数和柔化非最大值抑制优化目标检测算法，搭建双目视觉的目标识别系统进行仿真分析。结果表明：改进...
四轮工业机器人移动轨迹纠偏控制方法 摘要：针对工业机器人运行轨迹面临多偏差方向的选择问题，设计一种四轮工业机器人的移动轨迹纠偏控制方法。通过建立机器人运动学模型，分析当前轨迹与预期轨迹之间的距离偏差和航向角偏差。利用模拟退火算法，在复杂的轨迹偏差搜索空间中，寻找全局最优解或接...
基于神经网络自适应的水下移动机器人轨迹跟踪方法 摘要：针对水下移动机器人的工作环境，设计一种基于神经网络自适应算法的轨迹跟踪方法。根据水下机器人的运动维度，设定对应参数，并将三维运动学转换成模型，采用伯努利一牛顿法对水流、波浪进行建模，得到水下环境机器人运动模型；将跟踪数据以常数神经网络...

用于无人机输电线检测的双目立体匹配算法 摘要：在无人机应用中，针对输电线等细小物体的高效检测问题，设计一种基于Transformer和几何编码的立体匹配算法，利用交叉注意力机制跨图像交互整合另一幅图像的信息，恢复精细的深度细节。利用几何编码将传统的成本体积编码变成几何编码体积和上...
复合翼无人机横侧向控制律设计 摘要：针对复合翼无人机的横侧向控制问题进行研究。以某型复合翼无人机为研究对象进行特性分析，发现其对侧风敏感，针对此问题提出两种滚转通道控制律策略并进行对比；选择基于指令内回路的滚转角控制策略并结合根轨迹和时域响应对其进行内外环参数设计，设计...
基于改进RRTStar算法的无人驾驶车辆全局路径优化研究 摘要：针对传统RRT算法存在平滑度差和避障效果差的问题，设计一种改进RRTStar算法的路径优化方法。基于传统RRT算法的局限性，加入角度约束采样策略，以限制路径的最大转折角；通过包络圆碰撞检测策略提升路径安全性并生成初始路径；采用梯度下降...
某无人机大展弦比薄复材机翼结构设计 摘要：针对某型高速无人机的大展弦比薄机翼的外形，设计一款相对厚度小、承载高的梁式复合材料机翼。进行强度校核以及压载试验，其刚强度满足指标但质量不满足要求。为达到质量指标要求，对机翼进行拓扑优化设计。采用变密度法获得拓扑结构。对结构进行重新设...
无人机高精度着陆控制技术研究 摘要：为解决中大型固定翼无人机不同载荷下的精确着陆问题，针对对象无人机，分析其着陆难点，创新性地提出浅下滑段使用指数过渡十直线式的组合轨迹方法，设计基于俯仰角闭环控制回路的下沉速率串联控制结构，并按照轨迹设计下沉速率指令制导方案。通过鲁棒性...
并网下虚拟同步发电机并联频率无差协调控制 摘要：为进一步提高电网以孤岛状态运行下电力设备运行稳定性，提出虚拟同步发电机（VSG）并联频率的协同优化设计方案。在VSG的主动调节回路中设置二次调节及减振环节，实现VSG的并联变频无差协同控制。在分析VSG频率无差控制机理的基础上，通过对...
重载刮板机伺服驱动液压缸负载口独立调平控制方法 摘要：重载刮板机的伺服驱动系统在负载变化时，面临阻尼比和闭环刚度较低的挑战，且这些特性会随负载质心位移和平台倾斜角度的变化而波动。提出采用负载口独立调平控制技术，通过精确、实时地控制油源压力和液压泵输出流量，以适应重载刮板机运行中的复杂负载...
基于多元化生产场景的汽车车门分装线规划实施方法 摘要：总装作为汽车四大工艺最后环节，受影响因素较多。产线的设计需考虑多元化的场景及功能，以适应生产的动态调整。车门分装线既独立于总装主线运行，又与之有紧密关联。针对其特点，从线体的规划原则、节拍计算、车门吊具数量计算、典型生产场景及功能的实...
CMG多维随机加正弦扰动力复现控制研究 摘要：针对航天结构在轨运行时受到控制力矩陀螺(CMG)的扰动力在地面试验难以复现的问题，提出一种基于控制随机功率谱密度及正弦幅值的方法。根据需要复现扰动力，给定随机参考谱和正弦参考幅值并生成随机加正弦混合驱动信号激励CMG模拟工装，将实测的...
基于快速傅里叶变换的刮板输送机断链监测方法研究 摘要：为了保证刮板输送机运行的安全可靠，降低事故发生概率，提出基于快速傅里叶变换的刮板输送机断链监测方法。通过经验模态分解算法，将刮板输送机链条信号从噪声中分离出来；基于快速傅里叶变换将振动信号时域特征转化为频域特征，分离重叠振动信号，再通...
轨旁受电弓在线监测系统高精度标定方法 摘要：针对轨旁受电弓在线检测系统测量时出现列车运营前后碳滑板测量厚度增加的问题，提出一种高精度标定方法。建立视觉系统模型并求解相关参数；针对相机标定中传统张氏标定法求解误差较大问题，提出一种基于亚像素坐标与闭环约束模型的相机标定方法，根据图...
基于改进D一S证据理论的刮板输送机断链隐患诊断与预警方法 摘要：刮板输送机在工作时会发生断链、卡链等故障。结合设备断链发生时刮板位姿和链条张力的变化特征，设计一种刮板输送机断链隐患诊断与预警方法。利用张力传感器采集刮板输送机链轮的张力信息，对张力信号特征实施降维处理；将处理后的张力信号特征作为El...
基于NSM的无人值守变电站实时监控研究 摘要：针对IEC61850变电站在安全监控方面的问题，提出基于 IEC62351-7 网络和系统管理(NSM)的解决方案，通过深度学习框架和NSM数据对象的应用，实现对异常行为和网络攻击的实时检测和识别。研究构建详细的变电站模型，包括电力组...
基于优化YOLO算法的电力现场智能安全监控系统研究 摘要：为了提高电力工作场所的安全性和管理效率，研究提出基于优化YOLO算法的电力现场智能安全监控系统。设计一种混合特征提取方法，结合背景差值法和帧间差值法进行目标人员检测。引入特征金字塔网络对YOLOv3算法进行优化，采用支持向量机对安全行...
地铁车辆车门关键部件检修周期研究 摘要：针对地铁车辆车门因结构及工作环境复杂等原因造成的故障频发问题，利用专家打分法确定车门关键部件，结合RAMS中的可靠性理论，提出了确定车门关键部件检修周期的方法。根据车门故障概率分析并通过专家打分评议，确定继电器、中央控制阀以及行程开关...
对于301超薄不锈钢的涡流检测系统设计 摘要：为解决超薄不锈钢板力学性能难以检测的问题，设计一种高性能涡流检测系统。相较于传统多频阻抗分析仪，采用基于AD5933的检测系统进行DFT运算，该系统可快速计算幅值与相位。基于此，采用LSTM模型成功预测了0.3mm 的301不锈钢抗拉...
复杂地质条件下TBM刀盘振动数值模拟及预警研究 摘要：为提高全断面硬岩掘进机(TBM)在复杂地质环境下的使用寿命和安全性，采用数值模拟方法，对 TBM在Ⅱ类—V类围岩情况下的振动情况进行分析，并对现场监测数据进行评估。结果表明：正常掘进情况下，筋板是刀盘最薄弱位置，在I、IⅢI、IⅣ、V...