机械工程设计

开式整体叶盘通道插铣粗加工技术的研究

胡创国，张定华，任军学，等

机械工程设计

开式整体叶盘通道插铣粗加工技术的研究

胡创国，张定华，任军学，等

针对整体叶盘等复杂结构件，从锻造毛坯到最终零件加工成形，需要切除大量的多余材料的问题，提出了一种开式整体叶盘通道的五坐标插铣粗加工方法.利用直纹面逼近叶型曲面，进而确定通道粗加工区域的边界轮廓；通过连接刀心轨迹线和刀轴驱动线上的对应点，规划插铣粗加工叶盘通道时的刀具轨迹.加工实践表明，利用插铣方式，可以有效避免粗加工过程中的振动现象，开式整体叶盘的粗加工效率提高50%以上.

开式整体叶盘；通道；直纹面；插铣

来源出版物：中国机械工程，2007，18（2）： 153-155入选年份：2012

一种求解多目标柔性Job Shop调度的改进遗传算法

袁坤，朱剑英

摘要：针对多目标柔性作业车间调度问题，提出一种改进遗传算法.该算法为了克服传统遗传算法的局限性，提高全局搜索能力和收敛性，采用一种新的GOR编码、新的分类选择算子和改进的优先操作交叉算子集成设计方法，定义编码的种群平均个体差，其交叉率和变异率受种群的多样性控制.通过典型算例的实验及与国内外最新的研究成果比较，证明了算法的优良性能.

关键词：柔性作业车间调度；遗传算法；多目标优化；自适应

来源出版物：中国机械工程，2007，18（2）： 156-160入选年份：2012

基于混合遗传算法的动态车间调度系统的研究

鞠全勇，朱剑英

摘要：分析了生产工艺计划与车间调度系统的集成原理，提出将CAPP模块与基于周期和事件驱动的滚动窗口调度有机地相结合，从而实现工序分段设计的CAPP系统和基于周期和事件驱动的滚动窗口再调度策略的生产调度系统的集成.在建立集成模型的基础上，对算法进行研究，把简单遗传算法（SGA）和模拟退火算法（SA）有机结合，使算法优化机制融合和优化结构互补，形成高效的混合遗传算法，使集成系统能适应连续加工过程中复杂的环境变化并高效地完成实时处理，减少突发事件造成的工序大范围的重新设计.实例验证了系统的可行性和有效性.

关键词：生产调度；混合遗传算法；CAPP；集成模型

来源出版物：中国机械工程，2007，18（1）： 40-43入选年份：2012

基于数学形态滤波的齿轮故障特征提取方法

章立军，杨德斌，徐金梧，等

摘要：针对齿轮故障特征的提取问题，提出一种根据信号形态特征对齿轮故障信号进行形态滤波的新方法.形态滤波是一种新的非线性滤波方式，可以有效地提取出信号的边缘轮廓以及信号的形状特征.对LORENZ信号进行不同结构元素的数学形态滤波处理，证实形态滤波对抑制信号噪声、保留信号非线性特征方面的作用.采用长度为齿轮冲击周期长度的0.6～0.8倍的扁平结构元素，对齿轮断齿故障振动信号进行形态闭运算处理，并对滤波后的信号进行频谱分析.结果表明，利用形态滤波可以从齿轮断齿信号中成功提取隐含在噪声中的冲击故障特征.

关键词：形态滤波器；结构元素；齿轮；特征提取

来源出版物：机械工程学报，2007，43（2）： 71-75入选年份：2012

双离合器式自动变速器控制系统的关键技术

吴光强，杨伟斌，秦大同

摘要：从离合器起步时的动力学模型、离合器接合速度的控制策略及离合器执行机构的跟踪品质三个方面，总结双离合器式自动变速器（DUAL CLUTCH TRANSMISSION，DCT）起步控制技术的发展现状，提出进一步优化DCT起步性能的途径.将目前的换挡规律分别归纳为基于经验、基于约束条件、智能修正和综合智能四种类型，总结各种换挡规律的应用现状，提出进一步完善综合智能换挡体系的方法.总结改善DCT换挡品质的研究成果，提出进一步提高换挡品质的方法.总结数字仿真在DCT研发中的应用现状，分析半实物仿真在DCT控制系统研发中的应用方法.

关键词：双离合器式自动变速器；电子控制系统；离合器起步性能；换挡规律；换挡品质；半实物仿真

来源出版物：机械工程学报，2007，43（2）： 13-21入选年份：2012

多组声子晶体复合结构的隔声性能

曾广武，肖伟，程远胜

摘要：运用波动分析法，导出了平面波垂直入射时声子晶体禁带特性的计算方法.探讨了构建声子晶体复合结构用于隔断和屏蔽人体敏感噪声谱的可行性.分析计算了由多层铅/软橡胶声子晶体与多层钢/丁腈橡胶构成的声子晶体复合结构的隔声性能.结果表明，通过参数的合理调制和搭配，这种声子晶体复合结构能够降低起始频率和提高禁带宽度，达到人们所要求的隔声目标和良好的隔声效果.

关键词：波动分析法；声子晶体；禁带；隔声

来源出版物：振动与冲击，2007，26（1）： 80-83入选年份：2012

汽车对桥梁冲击作用分析

卜建清，娄国充，罗韶湘

摘要：为了分析汽车桥梁系统参数变化对动力放大系数的影响规律，将桥梁等效为等长的欧拉梁单元，将汽车等效为两自由度五参数模型，在状态空间求解车桥耦合振动方程得到系统的动力响应，定义了由垂向挠度和弯矩表示的动力放大系数.在数值模拟中研究了桥上路面不平顺、桥梁损伤、汽车参数和汽车速度对冲击系数的影响.

关键词：车-桥系统；动力响应；动力放大系数；冲击影响

来源出版物：振动与冲击，2007，26（1）： 52-55，64入选年份：2012

基于模块化产品实例的变型设计技术研究

肖新华

摘要：目的：变型设计是一种对基型进行修改，形成满足个性化需求的系列化产品设计方法，约占所有设计活动的70%.变型设计中基型的规划，基型的提取，配置参数的功能结构映射，设计过程的建模等尚无完善的理论体系.本文把模块化技术和CBR技术引入到产品变型设计中，提出了基于模块化产品实例的变型设计技术，提高了变型设计的质量和效率，能最大程度重用已有产品模块，并使计算机辅助变型设计成为可能.

方法：为了描述产品实例，提出了由具有标准接口的模块组成的，蕴含了设计知识和经验，描述了产品设计意图、设计原理、产品功能及结构的模块化产品实例的概念.综合考察配置参数影响的模块范围及参数对模块设计的难易程度，提出了配置参数权重的量化方法.研究了产品实例模块组成的层次化表达方法和基于邻接矩阵的模块接口描述方法.提出了由获取用户需求，提取相似实例，实例模块变型，设计方案评价等主要环节构成的变型设计流程.提出了基于配置参数吻合度的产品实例和模块相似度计算方法.根据产品实例配置参数与模块配置参数映射关系，对于参数完全吻合的模块，可采取模块替换方式实现产品实例变型；对于部分吻合的模块，可提取最相似模块，稍作修改实现变型；对于参数吻合度较小的模块，可采取创建模块的方式实现变型.研究了由模块化技术、CBR技术、KBE技术、CAD技术等单元技术支撑的面向变型设计的模块规划和建模技术，模块化产品实例表达技术和相似实例提取和实例变型的技术体系.

结果：开发了基于模块化产品实例的变型设计理论的纺机产品设计系统（Textile Machinery Product Design System：TMPDS），该系统采用C/S架构，具有用户需求输入，产品-模块参数映射维护，相似产品实例提取，模块替换、修改和创建，设计方案评价及输出等功能.同时该系统与PDM集成，可进行产品实例管理，模块管理，并支持协同设计.利用TMPDS进行变型设计，可根据用户需求，系统自动提取相似实例，并提示可重用模块，需修改模块和需创建模块.对于需要进行调整的模块，系统能根据用户需求与模块参数的匹配情况决策出相应的变型方式，只需进行简单的操作即可完成变型设计.

结论：利用模块化技术对产品进行功能分解和结构重组，可以为产品实例的表达和实例变型提供良好的支持.CBR技术可以作为变型设计的智能推理工具.基于模块化产品实例的变型设计技术，可快速基于相似实例，通过模块替换、修改和创建实现产品变型设计，并提供产品数据有效积累重用平台，能够增强变型设计的规范性和智能性.

来源出版物：中国机械工程，2007，18（7）： 803-807入选年份：2012

柔性作业车间调度问题的两级遗传算法

张超勇，饶运清，李培根，等

摘要：研究不同性能指标柔性作业车间调度问题的优化.针对柔性作业车间调度问题的特点，设计基于工序编码和基于机器分配编码的两种交叉和变异算子，并提出一种双层子代产生模式的改进遗传算法应用于该调度问题，以使子代更好地继承父代的优良特征.使用实例测试改进的遗传算法，并与其他遗传算法的测试结果进行比较，所提出算法的有效性得到证实.

关键词：柔性作业车间调度；遗传算法；交叉算子；变异算子

来源出版物：机械工程学报，2007，43（4）： 119-124入选年份：2012

散乱数据点云型面特征分析算法的研究与应用

孙殿柱，范志先，李延瑞，等

摘要：提出一种产品散乱数据点云型面特征快速分析算法.该算法基于R*-TREE动态空间存取模型，能快速、准确地获取点云局部型面参考数据，并采用最小面积包围矩形法对其进行参数化；以自由曲面逼近产品局部型面，估算数据点云型面曲率值；将点云型面曲率映射为RGB颜色值，以曲率云图反映产品型面特征分布.该算法运行效率高，产品数据适应性强，型面特征分析结果准确.

关键词：R*-TREE；动态空间存取模型；最小包围矩形参数法；自由曲面拟合；曲率云图；型面特征分析

来源出版物：机械工程学报，2007，43（6）： 133-136入选年份：2012

筒式减振器叠加节流阀片开度与特性试验

周长城，顾亮

摘要：建立环形弹性节流阀片的力学模型，根据弹性力学原理建立弹性阀片弯曲变形的微分方程.利用边界条件得到环形弹性节流阀片的弯曲变形曲面通解表达式，然后对通解进行恒等变换得到节流阀片弯曲变形系数.提出一种弹性阀片弯曲变形精确计算方法.利用弯曲变形系数对节流阀片的弯曲变形进行分析研究，与目前两种计算方法进行比较，并对计算偏差对减振器设计及特性分析影响进行分析.对叠加阀片当量厚度及叠加阀片对节流阀开度的影响进行分析，对减振器在不同叠加阀片下特性进行特性试验，结果表明该研究对减振器阀系参数设计、特性分析具有指导意义.

关键词：筒式减振器；节流阀；节流阀开度

来源出版物：机械工程学报，2007，43（6）： 210-215入选年份：2012

产品功能模块划分方法

高飞，肖刚，潘双夏，等

摘要：在新产品开发中，合理有效的功能模块划分对于设计师独立地寻求更多功能新解有着重要意义.通过深入分析影响产品模块化的内因和外因，提出产品功能模块划分的功能准则和需求准则，建立基于广义有向图和改进质量屋的准则形式化和量化模型，给出基于模糊聚类的模块划分步骤，建立基于耦合度的模块划分方案评价数学模型.最后以摩托车盘式制动器的功能模块划分为例，说明上述方法的应用及有效性.

关键词：功能模块划；分广义有向图；模糊聚类；耦合度

来源出版物：机械工程学报，2007，43（5）： 29-35入选年份：2012

双离合器式自动变速器传动系统的建模及换挡特性

杨伟斌

摘要：双离合器式自动变速器（DCT）综合了液力机械式自动变速器（AT）和电控机械式自动变速器（AMT）的优点，DCT的传动效率高、结构简单，不仅提高了车辆的动力性和经济性，而且极大地改善了车辆运行的舒适性.对于DCT的研发而言，采用仿真的方法可高效快速地分析传动系统各种控制策略的优劣，以缩短产品的研发周期，降低生产成本.

针对发动机动力性和经济性建模，神经网络方法具有自组织、自适应、容错性、高度非线性映射及很强的泛化能力.根据汽车发动机试验标准，分别测试了某发动机油门开度在2%～20%（间隔2%），23%～35%（间隔3%），40%～100%（间隔5%）时，发动机转速在1～6 kr·min-1（间隔500 r·min-1）时，该发动机的稳态输出转矩及油耗.确定了神经网络隐层数、神经元数和学习算法，对发动机的试验数据进行了辨识，建立了发动机神经网络模型.

建立了DCT换挡过程的动力学模型，建模过程中将DCT相邻两挡位的换挡过程简化为一个离散化的当量系统，分别建立了换挡前稳定行驶阶段、换挡过程中动态过渡阶段和换挡完成后稳定行驶阶段的动力学微分方程.在控制系统的建模部分，按照最佳换挡规律的设计方法，以油门和车速为控制参数，设计了换挡规律；在换挡规律基础上，设计了各同步器的控制方法，编写了控制框图并进行了验证，控制方法可避免同步器频繁结合及变速箱齿轮超速.

换挡品质是表征汽车性能的重要指标，DCT应通过调节脉宽调制电磁阀的频率和占控比、各开关阀状态切换时的间隔时间，控制两个离合器滑摩时传递转矩的变化，优化换挡品质.基于所建模型，利用正交试验设计方法对换挡品质进行分析和优化.采用L27（313）型正交试验设计表，27次试验就可代表1594323次常规试验的结果，正交表中第1、2、5列分别为离合器1分离的油压p1、离合器2的接合时刻t及离合器2的接合油压p2，第3、4列考察p1、t间的交互作用，第6、7列考察p1、p2间的交互作用，第8、11列考察t、p2间的交互作用.利用正交试验设计方法，定性分析换挡过程中离合器接合时刻及转矩变化对换挡品质的影响，提出了实车试验优化换挡品质的方法，该方法均可找出各因素及其交互作用对各指标影响的主次顺序、并可找出最优组合，利用较少的试验次数，即可使换挡品质达到最优，缩短了研发周期，降低了研发费用.

最后，对换挡规律、同步器控制方法和换挡品质优化策略的性能进行了验证，结果证明相关方法可靠有效且实用性强.基于神经网络的发动机建模、DCT换挡过程中的动力学模型、控制系统建模和基于正交试验设计的换挡品质分析及优化，对促进DCT控制技术提升及自主DCT开发具有一定促进作用.

来源出版物：机械工程学报，2007，43（7）： 188-194入选年份：2012

粘弹铅芯阻尼器在控制输电塔风振反应中的应用

尹鹏，李黎，梁政平

摘要：以晋东南～南阳～荆门1000 KV输电线路中最常用输电塔为例，为高柔的风敏感结构，有必要对其抗风性能进行分析.以此为工程背景，采用了双层粘弹性材料和铅组合的粘弹铅芯阻尼器进行风振控制.为了不削弱塔杆，将粘弹铅芯阻尼器平行于角钢并联安装于塔杆上，对其具体构造进行了初步地设计.然后根据本工程输电塔的特点，对单塔和塔线耦合体系采用7种方案进行粘弹铅芯阻尼器的布置.编制了风速模拟程序，模拟了适用于本工程的横线向脉动风速场.采用时程分析方法，针对7种阻尼器布置方案计算了单塔和塔线耦合体系在模拟的风荷载作用下的风振响应，进行了时域内的控制效果分析.计算结果表明，所设计的控制系统达到了很好的减振效果，为将来的试验和安装提供了较为准确的理论依据.

关键词：输电塔；粘弹铅芯阻尼器；风振控制

来源出版物：振动与冲击，2007，26（8）： 1-4，8入选年份：2012

地震作用下不规则建筑AMTMD控制的动力特性-Ⅰ：平动振动控制

李春祥，张丽卿

摘要：主动多重调谐质量阻尼器（AMTMD）最优参数准则定义为：设置AMTMD不规则建筑的最大平动位移动力放大系数最小值的最小化.AMTMD有效性准则定义为：设置AMTMD不规则建筑最大平动位移动力放大系数最小值的最小化与未设置AMTMD不规则建筑最大平动位移动力放大系数之比.使用定义的准则，研究了不规则建筑标准化偏心系数（NER）和扭转对侧向频率比（TTFR）对AMTMD控制不规则建筑平动位移时的最优参数和有效性的影响.

关键词：不规则建筑；主动多重调谐质量阻尼器；平动振动控制；地震；动力特性

来源出版物：振动与冲击，2007，26（8）： 44-49入选年份：2012

3-RPC并联机器人的运动轨迹规划与仿真

郭宗和

摘要：目的：并联机器人机构具有高刚度、高精度及高动态性能等特点得到了广泛的应用；三自由度输出的机构是并联机器人机构的重要一类，该类机构具有驱动元件少、造价低、结构紧凑及工作空间大等优点，在实际中有很高的实用价值；到目前为止，人们对三自由度并联机构的运动学及工作特性研究取得了一定进展，如在位置正反解及工作空间方面取得了一些成果，但针对基于动平台运动反解的轨迹规划的研究进行的比较少，由于基于运动反解的轨迹规划研究，对该类机构的实际应用具有重要的指导意义，故文章对一种结构简单、易于控制具有四边形平台的3-RPC并联机器人进行了运动轨迹规划与仿真研究.

方法：首先，利用拓扑结构分析法进行结构分析.由于该机构的动平台和静平台均为四边形结构，每条支链都包含一个C副、一个P副和一个R副，且3条支链绕Z轴呈120°对称分布，故它们在静平台上的投影相等，动平台的运动输出就是3条单开链各自所具有的输出的交集，利用机构的运动输出特征矩阵法求的该机构的动平台输出为三维平动.其次，利用坐标变换法求运动副A3、B3、C3在定坐标系OXYZ中的坐标并进行位置反解.将坐标系pxyz和OXYZ分别为固连于动平台和静平台上，建立文中所示的坐标系，即可直接得到A1、B1、C1三点在定坐标系中的坐标和A3、B3、C3三点在动坐标系中的坐标，利用坐标变换法求得运动副A3、B3、C3在定坐标系OXYZ中的坐标，当把3条单开链上的移动副作为机构的输入时，机构的位置反解即可求出，如果并联机构动平台上某点的运动轨迹参数已知，就可求出三个驱动杆l1、l2、l3的运动规律.第三，基于位置反解法进行运动轨迹规划.借助UG软件对机构建模后导入ADAMS，在ADAMS环境下添加相关约束，即可建立基于位置反解的3-RPC并联机构的规划仿真模型.

结果：在规划建模的基础上，选定静平台a=300 mm，动平台b=150 mm，驱动杆杆长l min=230 mm ≤li ≤lmax =350 mm，i=1，2，3；动平台初始高度z0=245.6 mm，假定动平台按圆锥螺旋曲线轨迹运动，螺旋线的导程设为S=8 mm，运动一个导程的时间为T=2s，则在机构运动过程中，动平台上p点的位置坐标（xp，yp，zp）按运动规律可表示为时间t的函数；这样得到了三个驱动杆的运动规律，借助Matlab软件画出三个驱动杆主输入的图形，然后导入ADAMS转换成为B样条曲线，生成对应三个驱动杆的驱动函数，添加到样机的三个移动副上，假设样机做t=20 s、步长为300步的运动，并联机构动平台上p点的运动轨迹就能仿真出来.可以看出规划出的轨迹与期望得到的轨迹是完全一样的，说明轨迹规划过程中所得到的机构主输入的运动规律是正确可靠的，当然要想实现不同的轨迹只需输入不同的轨迹方程即可.

结论：并联机构运动轨迹规划的本质是求机构的位置反解，而并联机构的位置反解简单且唯一，故利用并联机构的位置反解规划所期望的复杂轨迹是完全可行的.文中对三移动3-RPC并联机构进行了轨迹规划与仿真研究，给出了显式形式的位置反解方程；以圆锥螺旋曲线为例给出了该并联机构运动轨迹的规划方案与过程，并利用ADAMS软件进行了仿真验证.仿真结果表明，提出的基于位置反解的轨迹规划方法简单、实用，避免了一般轨迹规划时遇到的大量计算、算法研究及烦琐的编程等工作，大大缩短了由虚拟样机到开发出产品的周期.该方法同样适用于其他并联机器人机构，该方法的研究为高精度的并联机构雕刻机的开发奠定了基础，同时也为高性能并联机床的研制以及焊接、装配、加工等机械手的精确定位提供了可靠的理论依据.

来源出版物：中国机械工程，2007，18（9）： 1036-1038入选年份：2012

灌水器内圆弧形流道的液固两相流场分析

张俊，魏公际，赵万华，等

摘要：针对迷宫流道灌水器结构细微复杂等特点，利用计算流体动力学方法对其流道内流场进行液固两相数值模拟.采用雷诺应力模型和壁面函数法模拟流体流动，采用离散相模型跟踪颗粒运动轨迹.研究表明，每个单元流道不同部位的流体流速相差较大，在圆弧顶部和右下侧均出现不同大小的漩涡，沿流动方向漩涡呈扩大趋势；小颗粒的跟随性比大颗粒的跟随性好，但更易受湍流脉动的影响，部分颗粒会在涡团中心处沉淀下来，导致流道堵塞，灌水器的堵塞实验结果验证了数值分析的正确性；相对颗粒直径而言，颗粒密度对其运动轨迹的影响要小得多.

关键词：灌水器；迷宫流道；两相流；离散相模型

来源出版物：中国机械工程，2007，18（5）： 589-593入选年份：2012

船用齿轮箱动态响应及抗冲击性能数值仿真

林腾蛟，蒋仁科，李润方，等

摘要：采用三维冲击/动力接触有限元法计算轮齿的时变啮合刚度和啮合冲击激励，用简谐函数模拟齿轮误差及外部加速度激励.综合考虑由轮齿刚度激励、误差激励和啮合冲击激励引起的内部动态激励以及由冲击加速度引起的外部激励的影响，建立了齿轮箱动力分析有限元模型.应用I-DEAS软件计算了齿轮箱的固有模态，并对齿轮箱承受内部激励和外部激励时的动态响应进行了数值仿真，得出了各种激励下齿轮箱的动态应力，为船用齿轮箱抗冲击能力的确定提供了理论依据.

关键词：齿轮箱；动态激励；抗冲击性能；有限元法

来源出版物：振动与冲击，2007，26（12）： 14-17，22入选年份：2012

基于逐步回归模型的汽车碰撞安全性多目标优化

张维刚，廖兴涛，钟志华

摘要：汽车结构的耐撞性及碰撞吸能优化是现代汽车工业的重要研究内容.面对传统优化方法难以找到汽车结构耐撞性问题多目标参数最优解的难题，在汽车结构碰撞安全性问题的研究中，结合试验设计、响应表面模型和有限元仿真程序提出一种基于逐步回归模型的多目标优化设计方法.利用该方法对以汽车前端结构的加强件作为设计变量，以整车质量、脚踏板在碰撞过程中的侵入量和整车碰撞加速度积分值作为目标函数的汽车 100%正面碰撞以及 40%正面偏置碰撞的多目标优化问题进行仿真优化研究，结果表明该方法对于汽车结构碰撞安全性的优化具有明显的效果.

关键词：耐撞性；逐步回归；多目标优化；有限元

来源出版物：机械工程学报，2007，43（8）： 142-147入选年份：2012

基于模糊理论的疲劳寿命估算方法

王旭亮，聂宏

摘要：对疲劳寿命估算中存在的模糊现象，引入模糊理论中的隶属函数来描述疲劳极限附近的应力对构件造成损伤的模糊性，提出了应力模糊带的概念，并根据疲劳极限与应力模糊带边界的位置关系，将模糊带类型分为安全型、经济型和兼顾型.算例证明，将模糊理论应用于疲劳寿命分析中可以大大提高疲劳寿命估算的精确度.

关键词：疲劳寿命；隶属函数；应力模糊带；疲劳损伤；模糊理论

来源出版物：中国机械工程，2008，19（17）： 2095-2097入选年份：2012

21世纪的先进制造模式——服务型制造

孙林岩，李刚，江志斌，等

摘要：分析了世界制造业变革的新趋势，提出了适应制造和服务相融合趋势的先进制造模式-服务型制造.相比于传统制造模式，服务型制造模式具有整合、增值和创新等新特点.在分析中国制造业发展面临的问题基础上，提出发展服务型制造有助于提高中国制造企业的竞争力，促进制造业结构升级和区域经济的均衡发展.最后，指出了服务型制造研究中亟待解决的新问题.

关键词：制造战略；制造管理；服务型制造；先进制造模式

来源出版物：中国机械工程，2007，18（19）： 2307-2312入选年份：2012

工艺快速扩散系统的研究

俞烽，廖文和，郭宇，等

摘要：在充分分析我国军工企业实现快速扩散制造的基础上，研究了工艺快速扩散的体系结构、功能以及基于B/S结构的扩散流程.同时，通过工艺快速扩散系统与某航天企业工艺数据的集成，缩短了生产准备时间，保证了扩散任务的质量，能够满足军工企业快速响应制造的需求.

关键词：快速扩散制造；工艺快速扩散；工艺信息；XML

来源出版物：中国机械工程，2007，18（19）： 2322-2325入选年份：2012

基于最小能量原理的矩形平面预应力索网结构大变形自由振动研究

尚仁杰，李谦，吴转琴，等

摘要：以中关村文化商厦30 m×70 m平面索网为工程背景，考虑矩形索网结构大变形产生的几何非线性的影响，用最小势能原理推导了非线性振动的微分方程并给出了解法；研究了线性振动频率、大振幅振动频率和大变形后小振幅的振动频率计算方法；结合实例对3个振动频率进行了计算分析.给出的非线性振动方程和解法简单准确，为大跨度平面索网结构抗风抗震设计提供参考.

关键词：平面索网；大变形；非线性；振动；最小势能原理

来源出版物：振动与冲击，2007，26（9）： 158-161入选年份：2012

螺旋升角对滚珠丝杠副弹性变形的影响分析

姜洪奎，宋现春，张佐营

摘要：考虑螺旋升角的因素，建立了滚珠丝杠副的受力模型，应用微分几何理论推导了螺旋面的主曲率，并进一步分析了螺旋升角对滚珠丝杠副弹性变形的影响.计算结果表明，随着螺旋升角的增大，滚珠丝杠副的法向弹性变形量也随着增大.

关键词：滚珠丝杠副；螺旋面；主曲率；法截面

来源出版物：中国机械工程，2008，19（9）： 1079-1083入选年份：2012

半正弦脉冲激励下考虑易损件的正切型包装系统冲击特性研究

王军，王志伟

摘要：研究考虑易损件的正切型包装系统在半正弦脉冲激励下的冲击特性.建立二自由度非线性产品包装系统模型，得到冲击动力学方程并数值求解.提出适合描述考虑易损件的产品包装系统三维冲击谱新概念，并进一步讨论了频率比、脉冲激励幅值和系统参数对易损件冲击谱的影响规律，结果表明，频率比、脉冲激励幅值和系统参数对易损件冲击响应峰值影响显著，研究结论为产品包装设计提供科学依据.

关键词：易损件；非线性；二自由度；半正弦；三维冲击谱

来源出版物：振动与冲击，2008，27（1）： 167-168，17入选年份：2012

基于谐波小波包方法的旋转机械故障信号提取

张文斌，周晓军，林勇，等

摘要：旋转机械发生某些故障时将产生具有奇异性的非平稳信号，检测出振动信号中的奇异性对于设备状态监测和早期故障诊断具有十分重要的意义.在研究谐波小波频段分解的基础上，结合仿真信号与故障试验的分析，采用谐波小波包方法来诊断实际转子的碰摩故障，体现了该方法对任意频段“任意细化”的能力.试验验证取得了满意结果，为旋转机械故障信号的分析和提取创造了条件.

关键词：谐波小波包；旋转机械；非平稳信号；故障诊断；碰摩

来源出版物：振动与冲击，2009，28（3）： 87-89，97入选年份：2014

基于动力检测的损伤指标评价方法

孙晓丹，欧进萍

摘要：在基于振动测试的损伤识别方法中，如何选择合适的损伤指标是一个值得研究的问题，但目前损伤指标繁多，而且缺乏一个对损伤指标进行系统评价的方法.提出了采用损伤指标对刚度变化的灵敏度，对噪声的适应性，通过不完备信息进行正确识别的能力和对损伤位置精确指示的能力即局部性四个指标对损伤指标进行评价的方法，并给出了这四个指标量化公式，较全面地反应了损伤检测和监测在应用中遇到的各种问题，指导了损伤识别指标的选择.通过对简支梁的数值模拟研究显示这种损伤指标评价方法作为一种先验方法得出的结论与对每种损伤指标进行损伤识别得到的结论一致，说明这种评价方法的可靠性.提出的损伤指标的评价方法，考虑了实际中的各种主要因素，通过对损伤指标的四个特性的定量刻画使评价变得十分直观有效，对实际工程结构健康监测系统中损伤识别方法的选择具有重要的指导意义.

关键词：损伤识别；灵敏度；误差分析；损伤指标评价；健康监测

来源出版物：振动与冲击，2009，28（1）： 9-13入选年份：2014

小波分层阈值降噪法及其在发动机振动信号分析中的应用

臧玉萍

摘要：通过对小波消噪原理的分析及常用阈值规则的降噪性能对比，提出了基于小波细节系数自相关性分析的分层阈值降噪法，描述了根据有用信号最小频率成分确定最大分解层数的方法，给出了分层阈值降噪法的步骤，并对模拟的含噪振动信号进行了试验研究，结果表明，该方法具有较好的降噪效果，尤其适合于强噪声背景下弱信号的恢复，有利于较高频率有用信号的提取.最后，对小波分层阈值降噪法在发动机振动信号分析中的实际应用进行了研究，研究证明，该方法可以有效地抑制背景噪声，提取有用状态信息，为发动机振动信号预处理提供了一种切实可行的方法.

来源出版物：振动与冲击，2009，28（8）： 57-60入选年份：2014

弧齿锥齿轮精锻成形工艺的数值模拟

罗善明，方媛

摘要：在分流锻造法的基础上，提出了弧齿锥齿轮的闭式预锻一分流终锻成形新工艺.采用三维有限元法，分别模拟了传统闭式模锻和闭式预锻一分流终锻两种工艺的成形过程，并对这两种工艺条件下锻件的应力、应变和温度等各种场量的分布规律以及成形载荷等进行了对比分析.分析结果表明，采用闭式预锻一分流终锻成形工艺有利于齿形充填，降低成形载荷，并具有应力数值小、温度分布均匀等特点.

关键词：弧齿锥齿轮；精锻；数值模拟；分流

来源出版物：中国机械工程，2009，20（4）： 485-487入选年份：2014

偏心阻振质量阻抑振动波传递特性研究

姚熊亮，计方，钱德进，等

摘要：利用波动理论的分析、处理方法，分析了偏心阻振质量阻抑振动波传递的特性，给出了偏心阻振质量对平面弯曲波传递的阻抑公式；相应的模型实验表明测试数据与理论推导结果趋势一致；并分析了阻振质量连接方式对其隔振性能的影响.借助数值仿真手段，将偏心阻振质量引入水下双壳动力舱段的减振降噪中.结果表明：阻振质量偏心布置时与其固定的船体板中发生波型变换，衍生波产生附加隔声量，且附加隔声量的量值主要取决于波型变换的程度；偏心阻振质量有效的抑制了双壳动力舱段中高频段的声辐射.

关键词：波动分析法；偏心阻振质量；波型变换；连接方式；隔声量

来源出版物：振动与冲击，2010，29（1）： 48-52入选年份：2012

列车-轨道系统竖向动力分析的车辆轨道单元模型

雷晓燕

摘要：根据列车-轨道系统运动的特点，提出了适合该问题动力学分析的新型车辆单元和轨道单元，运用有限元方法和 Lagrange方程，推导了两种单元的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵.整个列车-轨道系统只需离散成车辆单元和轨道单元，其中轨道系统离散成轨道单元，一节车辆离散成一个车辆单元.该模型具有程序编制容易、计算效率高的特点.作为应用实例，给出单轮通过和考虑轨道完全平顺和具有随机不平顺条件下整车通过时车辆和轨道动力响应分析的二个算例.

来源出版物：振动与冲击，2010，29（3）： 168-173入选年份：2012

纯铝等径角挤扭新工艺数值模拟及实验研究

薛克敏，吴战立，李萍，等

摘要：为了改进等径角挤压法（ECAE）的不足，结合扭挤（TE）工艺的特点，提出了等径角挤扭（ECAE-T）新工艺.采用有限元模拟软件DEFORM-3D对上述三种工艺的变形特征进行模拟研究，重点分析了ECAE-T工艺对制件应变应力大小和分布的影响.模拟结果显示：与ECAE和TE相比，ECAE-T工艺存在两个大塑性变形区，能累积更大的剪切塑性变形量.采用自行设计的模具，在室温下进行了纯铭ECAE和ECAE-T实验研究，实验结果表明：模拟过程与实验基本一致，与ECAE相比，ECAE-T工艺一道次后的组织更加狭长、细小.由模拟结果和实验结果可知，ECAE-T工艺是更加优异的大塑性变形法.

关键词：大塑性变形；等径角挤压；等径角挤扭；有限元模拟；显微组织

来源出版物：中国机械工程，2010，21（12）： 1485-1489入选年份：2012

双作用多泵多马达传动中马达输出转矩分析

闻德生，高俊，王志力，等

摘要：设计了基于“双定子”结构的新型泵和马达.在双定子结构中，一个转子与两个定子分别相互配合，在一个壳体内多个泵（马达）可以同步工作且相互独立.以双定子、双作用马达为例，介绍了它的工作原理；在定义了这类新元件职能符号的表示方法和双定子多泵多马达传动方式之后，以双作用定量多泵多马达传动为例，对泵和马达不同组合连接方式下马达的输出转矩进行了分析，结果表明，双定子定量马达能够输出多种不同扭矩.这种新型的双定子泵（马达）及其传动方式在行走机械、机床设备等领域有广泛的应用前景.

关键词：液压传动；泵；扭矩；差动马达

来源出版物：中国机械工程，2010，21（23）： 2836-2838入选年份：2012

考虑模糊参数的统计能量分析方法

吴迪

摘要：将模糊数学理论与统计能量分析方法相结合，提出了一种考虑模糊参数的复杂耦合系统声一振环境的预测方法.拓展了传统统计能量分析方法的应用范围，使其更能满足实际工程问题的需要.应用区间数学与区间自然扩张原理，求出子系统响应在各模糊参数的A水平截集下的区间解，再通过模糊分解定理构造出模糊解.以双板耦合系统和单层板隔声系统为例分别讨论了含有模糊参数的子系统间功率流和子系统响应问题，从而验证所提出方法的可行性.

来源出版物：振动与冲击，2012，31（19）： 1-5入选年份：2012

基于SysML的模型驱动复杂产品设计的信息集成框架研究

刘玉生，袁文强，樊红日，等

摘要：针对如何为复杂机电产品建立不同层次、不同物理域的设计信息及其与仿真信息间的关联这一重要问题，以系统建模语言SysML为基础，提出了支持模型驱动多域复杂产品多层次设计与仿真信息集成框架；建立了基于SysML扩展的核心集成信息模型，以支持系统设计与仿真集成及不同层次设计过程的信息集成.以此为基础，重点研究了SysML和Simscape建模语言的元模型及其间的映射规则，以及基于三元图文法的系统层设计信息与仿真信息动态关联与集成的方法.最后给出了实例进行分析验证.

关键词：模型驱动；复杂产品；SysML；系统设计；设计与仿真集成

来源出版物：中国机械工程，2012，23（12）： 1438-1445入选年份：2012

机械功能对称的概念体系及其应用

冯培恩，曾令斌，邱清盈，等

摘要：功能对称在机械中普遍存在，并对实现设计需求起着重要作用.系统研究机械功能对称的概念，提出由功能对称、性能对称和约束对称组成的广义功能对称体系，并定义由对称主体、对称组元和对称基准组成的功能对称要素.根据对称基准的不同将功能对称分成效用对称和时空对称两大类，再根据对称主体、组元、变换操作等的不同做进一步分类，从而建立起功能对称体系的树状层次结构.最后，分析各种功能对称之间的相互关系，在分析大量机械实例的基础上初步总结了功能对称在机械设计中的若干应用知识.

关键词：对称；功能对称；效用对称；时空对称；广义功能

来源出版物：机械工程学报，2012，48（11）： 1-10入选年份：2012

挖掘机电液流量匹配控制系统特性分析

杨华勇，刘伟，徐兵，等

摘要：电液流量匹配控制系统采用电比例阀和电比例泵同步控制的方式，基本消除传统负载敏感系统中存在的泵滞后阀控现象，同时由于该系统无须进行压力闭环反馈控制，不用预设泵出口与最高负载之间的压力裕度，因此系统的动态性能和节能水平有很大的提高.以2 t挖掘机试验样机为研究对象，试验对比分析负载敏感系统和电液流量匹配控制系统的动态特性及能耗特性，设计阀前压力补偿型电液流量匹配控制系统的抗流量饱和控制器.试验表明，与负载敏感系统相比，电液流量匹配控制系统不仅弥补了负载敏感系统流量饱和时不能按比例分配流量的不足，而且泵与最高负载之间的压力裕度降低0.6～0.7 MPa，节能8%～10%，在提高系统动态性和节能性的同时，稳定性也得到明显增强.

关键词：电液流量匹配控制；负载敏感；工程机械；动态特性；节能

来源出版物：机械工程学报，2012，48（14）： 156-163入选年份：2012

基于前向建模的ISG型CVT混合动力系统再生制动仿真研究

秦大同，邓涛，杨阳，等

摘要：基于对CVT混合动力汽车制动力分配的分析，综合考虑发动机反拖制动、CVT速比及夹紧力控制、电池快速充电特性与电机高效发电特性对再生制动性能的影响，制订了相应的再生制动控制策略.根据前向建模思想，利用数值建模与理论建模的方法，建立了CVT混合动力汽车再生制动系统综合模型，进行了EUDC等四种典型循环工况下的再生制动性能仿真，在保证安全制动的条件下，实现了较高比率的制动能量回收，仿真结果证明了所提出的再生制动控制策略和系统模型的正确性与适用性.

关键词：CVT混合动力汽车；再生制动系统；制动力分配；前向仿真

来源出版物：中国机械工程，2008，19（5）： 618-624入选年份：2013

多学科设计优化在整车轻量化设计中的应用研究

张勇，李光耀，孙光永，等

摘要：采用最优拉丁方试验设计方法进行样本数据设计，同时，为了提高计算效率，采用了一种新型的响应面构建方法-逐步回归响应面方法构建了整车耐撞性与白车身自由模态多学科系统的近似模型，利用序列二次规划优化方法对此近似模型进行优化，避免了整车碰撞传统优化设计方法计算量大，在碰撞非线性系统优化中常常易导致收敛缓慢甚至不收敛的缺点，在满足了CMVDR294安全法规的同时，使得白车身的扭转模态值得到提高，汽车重量得到较大程度的减轻.

关键词：多学科设计优化；逐步回归响应面；轻量化；最优拉丁方

来源出版物：中国机械工程，2008，19（7）： 877-881入选年份：2013

基于随机响应面法的响应灵敏度分析及稳健优化设计

乔红威，吕震宙，李洪双

摘要：基于随机响应面法，建立了随机结构响应统计矩的灵敏度分析方法，并将其用于结构稳健优化设计.所建立的方法利用随机响应面法将隐式的结构响应函数转换成显式函数，在显式的响应函数基础上求解响应的均值、标准差以及对应的灵敏度，所求出的响应灵敏度能为基于函数梯度的优化算法提供梯度信息.算例表明，所建立的灵敏度分析方法具有较高的效率和精度，提高了结构稳健优化设计的效率.

关键词：随机结构；灵敏度分析；随机响应面法；稳健优化

来源出版物：中国机械工程，2009，20（3）： 337-341入选年份：2013

基于Sommerfeld数的滑动轴承转子系统稳定性分析

徐武彬，王镇江，陈其兵，等

摘要：系统介绍了基于非线性油膜力模型的滑动轴承转子系统稳定性分析方法，提出了基于转子轴心轨迹分析的系统稳定性判定方法及其数学计算方法.在系统分析过程中采用量纲一的SOMMERFELD数来综合表示系统的主要参数，通过该参数可以很方便地分析计算系统的动力学特性及其稳定性，并给出了系统量纲一的稳定性临界曲线图.

关键词：滑动轴承转子系统；SOMMERFELD数；稳定性；非线性的

来源出版物：中国机械工程，2009，20（23）： 2875-2879入选年份：2013

装备系统测试性方案优化设计技术研究

陈希祥，邱静，刘冠军

摘要：依据测试性方案在工程应用中的实际需求，对其内涵与要求进行了拓展和完善.通过建立测试性方案优化设计广义信息描述模型，从装备全系统全寿命的角度对装备测试性方案优化设计过程进行了详细阐述，进一步明确亟需突破的关键技术.在此基础上提出基于模型和多目标权衡的测试性方案优化设计研究思路，为构建适合于装备全寿命周期各阶段以及不同维修级别的测试性方案奠定基础.

关键词：测试性方案；信息描述模型；测试性分析；测试资源配置与调度

来源出版物：中国机械工程，2010，21（2）： 141-145入选年份：2013

一种光机洁净精密装校设备设计与研究

刘小波，谢志江，刘楠，等

摘要：分析了大型激光器下装模块的光机洁净精密装校流程和功能要求，提出了适合我国大型激光器装置特点的下装模块光机洁净精密装校设备的设计方案，解决了光机洁净精密装校过程中下装模块的装校精度、洁净闭环、安全保护等关键技术问题，并进行了样机设计、生产制造、装校调试和验证考核.结果表明：该设计方案可行，满足了大型激光器的下装模块光机洁净精密装校要求.

关键词：装校；流程分析；功能分解；对接；姿态调整

来源出版物：中国机械工程，2010，21（2）： 146-150入选年份：2013

基于混合粒子群算法求解装配线第二类平衡问题

鲁建厦

摘要：目的：装配线平衡问题（assembly line balancing problem，ALBP）是制造领域的一个重要问题，直接关系到设施利用率和生产效率.ALBP根据目标函数的不同，主要可分为以下两类：（1）给定装配线的节拍，求最小工作站的数量，通常称为装配线第一类平衡问题，记为ALBP-1；（2）给定装配线的工作站数，求最小节拍，通常称为装配线第二类平衡问题，记为ALBP-2.针对ALBP及其相关问题，国内外学者做了不少研究.但经过总结发现研究多针对第一类问题，对第二类问题的直接研究很少.对于 ALBP问题，主要通过遗传算法、模拟退火算法等进行求解.遗传算法在求解过程中需要经过选择、交叉、变异步骤，对很多参数进行调整.粒子群算法（particle swarm optimization，PSO）是新兴的群体智能算法，具有原理简单，计算方便，全局搜索能力强等特点，但收敛精度较低；而模拟退火（simulated annealing，SA）算法的局部搜索能力很强，可以有效避免陷入局部最优.因此本文建立基于PSO及SA的混合智能算法求解装配线第二类平衡问题.

方法：首先，给出ALBP-2的数学描述：有一存在时间先后约束关系的单元作业集，给定工作站数，在满足约束的前提下，如何分配各单元作业，使装配线的节拍最小，并使各工作站的负荷尽可能相等；然后，确定不同方案优劣的基本流程，主要的依据是对于不同的方案，优先比较装配线平衡率，当装配线平衡率相同时，再比较各工作站负荷的标准差；最后，根据装配线平衡率及各工作站负荷均衡度来列出总的目标函数.利用标准PSO算法和混合PSO算法分别来求解目标函数的满意值.标准PSO算法是一种源于对鸟群捕食行为的研究而发明的进化计算技术，最先由Eberhart博士和Kennedy博士提出.该算法基于种群，种群中每一个个体被称为微粒，微粒在搜索空间中以一定的速度飞行，并根据它本身的飞行经历以及同伴的飞行经历进行动态调整.混合PSO算法是指每次在标准PSO算法求出最优解之后都要通过SA算法产生领域解，再寻求更优解.

结果：给定一组装配作业单元，并给定其作业顺序及作业时间，用标准PSO算法和混合PSO算法进行求解.最后，标准PSO算法和混合PSO算法分别得出3组满意解.数据显示，由混合PSO算法求出的目标值要比标准PSO算法求出的目标值理想.

结论：对比标准PSO算法和混合PSO算法求解实例的结果可以看出，标准PSO算法在还没有达到全局最优的情况下已经陷入了局部最优，混合PSO算法能够有效避免陷入局部最优解，能够求得更优的适应度.通过PSO和SA的结合不仅保留了PSO算法的全局搜索优势，还有效避免了陷入局部最优.这样就有效避免了单纯使用 PSO算法的缺点.这种新的混合算法具有更优的性能.此外，新算法具有通用性，可用于许多优化问题，是求解优化问题的颇具吸引力的新方法.

来源出版物：中国机械工程，2010，21（4）： 420-424入选年份：2013

Plug-in混合动力汽车能量管理策略全局优化研究

张博

摘要：目的：本文应用动态规划（dynamic programming，DP）全局优化算法，针对一款新设计的并联式可外接充电混合动力汽车（plug-in hybrid electric vehicle，PHEV），在不同行驶里程下的控制策略进行了全局优化研究，以期能够得到动力总成在典型循环工况下的全局最优控制以及不同行驶里程下的最优控制规律.

方法：混合动力汽车的控制，本质上是一个在一定约束条件下的整车性能的最优控制问题.在最优控制作用下取得的性能，即是混合动力汽车的最佳性能.如果给定行程，混合动力汽车的最优控制问题就是一个有限历程确定性动态系统的最优化问题.本文通过车辆系统动力学建模并应用Bellman动态规划方法，将驾驶循环离散化为N个阶段，其每个阶段的时间步长为Δt（本文中选取为1s），从而将PHEV动力系统的成本函数转化为不同时间步长下系统能量消耗的累计之和，实现了将复杂的决策问题分段转化为一系列不同阶段子问题的全局优化.

结果：（1）行驶里程较短时（小于55 km）：①动力电池SOC不同行驶距离下的变化趋势一致，说明此时行驶距离对动力总成能量分配没有影响.其原因是ESS从电网获取的低成本能量足以提供短距离内的车辆行驶需求，这样PHEV可以在短行驶里程内尽可能地利用电力系统驱动车辆.②分析最优控制下的动力总成转矩分配情况可知，除了车辆需求转矩大于电动机最大输出转矩时外，PHEV绝大部分情况下由电动机单独提供输出动力.（2）车辆行驶里程较长时（大于55 km）：①动力电池SOC下降速度随着行驶距离的增加而减小.因为此时电网充入能量不能满足车辆整个行程的行驶需求，必须依靠启动发动机与电力系统共同驱动车辆，车辆的行驶距离越长，发动机在整个行驶里程下的输出能量越多，发动机工作越频繁，ESS荷电状态值下降就会越慢.②车辆行驶里程增长，发动机相对频繁地参与驱动车辆，因此由DP算法优化得到的最优控制要能够合理分配发动机和电动机的输出功率，而最优控制在实时应用的过程中是以确定发动机优化运行区域的方式对动力总成的能量进行流分配的，故此时的控制策略可称之为以发动机为主的能量管理策略.（3）将不同行驶里程最优控制下的成本函数值（￥/100 km）转换为整车等效燃油经济性（L/100 km），进行不同行驶里程下的整车经济性分析，可知：①当PHEV行驶距离小于55 km时，整车等效经济性随行驶里程的增加而提高.其原因是：短行驶里程下动力电池SOC始终处于高位，车辆再生制动回收能量受限，并且此时ESS充放电内阻大，动力电池效率低.②当PHEV行驶距离大于55 km时，虽然发动机效率随行驶距离的增加而提高，但发动机输出能量的成本毕竟还是大于高效的电力驱动系统，因此随着发动机工作时间和输出功率的增加，整车等效经济性能随着车辆行驶距离的增加而降低.③车辆行驶距离为55 km时，动力电池从电网所获取的能量得到了最好的应用，发动机只在电力系统不能独立提高车辆需求功率时启动，整车经济性能最佳.这一行驶距离接近也最为接近该PHEV的设计全电动续驶里程（50 km）.同时，该PHEV原型车理论油耗为6.3～6.5 L/100 km，可见经济性能大幅提高.

结论：PHEV在不同的行驶里程下应使用不同的控制策略：当车辆的行驶里程小于55 km时，采用以电动机为主的能量管理策略，即Motor-Dominant控制策略；当车辆的行驶里程大于55 km时，采用以发动机为主的能量管理策略，即Engine-Dominant控制策略.

车辆行驶里程为 NEDC×5（55 km）时，动力电池从电网所获取的能量得到了最好的应用，整车经济性能最佳.当车辆行驶里程小于110公里时，整车平均等价油耗为2.7 L/100 km，相对于原型车经济性提高了近58%.

来源出版物：中国机械工程，2010，21（6）： 715-720入选年份：2013

高速磨床整机动态特性研究

崔中

摘要：目的：高速磨削作为一种高精度加工技术，已经成为现阶段重要的精加工手段.然而砂轮高速运转带来的振动又会导致加工质量的恶化，所以分析高速磨床的振动特性、避免共振和提高刚度，成为其设计和改进过程中要重点考虑的问题.本文利用通用有限元软件对某高速凸轮轴磨床整机进行建模，分析其结构的薄弱环节，并对其影响因素进行研究，提出改进方案.

方法：利用通用有限元软件对某高速凸轮轴磨床整机进行建模，结合试验对导轨结合面的动态基础特性参数进行反求，在此基础上对整机进行模态分析，并对其影响因素进行研究.首先，建立整机八大部分的有限元模型，利用弹簧阻尼单元对整机八大部分之间的结合部进行模拟，螺钉固定结合部的刚度采用吉村允孝建立的等效刚度数据库中对应值，工作台与床身之间的滑动导轨结合部是通过建立一系列的弹簧阻尼单元将工作台和床身相联来模拟，其等效刚度值通过与试验相结合的反求方法来较为准确的获得.关于反求流程，通过采用近似模型方法并结合拉丁超立方试验设计方法，建立结合面刚度与整机固有频率之间隐式函数关系的近似模型，将参数反求视为一个对正问题中的设计变量在取值范围内进行寻优，得到的最优解即为刚度值.最后，分析结合面的刚度值和联结方式对整机刚度的影响.

结果：通过本文的反求方法，结合模态试验，获得某高速磨床的结合面刚度值及三维有限元模型.基于此模型进行了模态分析，整机的低阶模态主要为垫板的振动.通过对垫板的连接刚度及连接方式的分析和优化，找到了提高整机低阶固有频率的有效途径，即改变垫板的螺钉固定方式，提高了垫板的局部刚度，整机第一阶固有频率提高20%.

结论：采用近似模型作为参数反求的模型，并结合试验测试与优化方法，得到某型高速磨床结合面的参数值，从而建立其较为准确的整机有限元模型.在此基础上对整机进行模态分析，找出原磨床整机的振动薄弱区域，通过研究改进垫板结合面的联结刚度和联结方式，提出结构改进方案，对比原磨床的整机固有频率提高了近20%，该方案已在产品中得以应用.该方法形式简单、有利于处理工程复杂问题.

来源出版物：中国机械工程，2010，21（7）： 782-787入选年份：2013

飞机起落架高强度钢内螺纹冷挤压成形金属流动规律研究

缪宏，左敦稳，张敏，等

摘要：研究了飞机起落架内螺纹冷挤压成形过程，并通过对材料的金相分析，得到了牙顶、牙侧和牙底三个位置沿层深的组织变化规律.结果表明，牙顶处金属材料受到丝锥棱齿的压力相对较小，并且金属流向牙顶两侧上方的区域时受到的阻力最小；牙底部分受到丝锥棱齿的压力最大，因此，其变形最大，形成拉长纤维组织的密度也最大.同时，挤压过程中材料硬度和强度显著增加，而塑性和韧性出现下降，产生加工硬化现象，这大大提高了冷挤压内螺纹的表面质量和机械强度.

关键词：冷挤压；内螺纹；金属流动；金属材料成形过程

来源出版物：中国机械工程，2010，21（14）： 1714-1718入选年份：2013

工业云计算平台的研究与实践

曾宇

摘要：目的：云计算平台和云计算服务模式已成为后超算时代计算服务的主流载体和主流服务模式，其所蕴含的技术变革和创新服务模式将深刻影响到产业技术创新及产业竞争格局的发展，有力推动区域科技自主创新和区域经济结构调整的步伐；本文旨在研究工业云的体系架构及实现的关键技术，介绍平台的开发、实现及典型应用实例，并探讨基于工业云平台推动中小、小微企业提升生产效率，从而推动区域经济发展和产业结构调整.

方法：工业云计算平台为工业计算领域的用户提供自动动态配置、自动负载均衡、自动监测和安全隔离管理的虚拟化计算资源环境，实现计算服务化、资源虚拟化和管理智能化.工业云计算平台采用CPU（Central Processing Unit）和GPU（Graphic Processing Unit）混合异构架构.工业云体系架构共分为基础设施即服务层IaaS、平台即服务层PaaS、软件即服务层SaaS、以及面向工业制造领域的行业应用云服务，如焊接云、切削云、磨削云、精加工云等等.基础设施即服务IaaS层涵盖了基础设施和基础服务.基础设施包括计算资源、存储资源、设计资源、仿真资源、生产资源、试验资源、管理资源、集成资源以及能力资源等，体现为制造资源和制造能力两种形态.基础服务包括基于基础设施之上的基础服务，通过感知、虚拟化、服务化中间件全面整合资源层提供的基础设施.基础服务通过资源管理和协同中间件为上层的资源利用提供重要的支撑服务，如数据存储服务、计算服务、负载均衡服务、备份服务等等.平台即服务基于相关工业云计算API，提供服务发布/发现、智能匹配、整合/协同、运行/容错、交易/管理、监控/评估等各项核心功能.平台基于高效能工业云计算服务门户，实现独立完成某阶段制造、协同完成某阶段制造、协同完成跨阶段制造任务.依据中小制造企业创新设计和协同制造应用的特点，工业云计算平台以虚拟化技术为主要支撑、对平台的软硬件及虚拟机等各类资源进行服务化管理，以满足灵活管理和高效利用资源的需要.工业云计算平台对虚拟计算环境进行动态评估，并基于计算系统虚拟化技术实现在线迁移、动态扩容.工业对计算的需求主要包含下列环节：CAD建模设计、模型离散化和初始化、CAE仿真论证、仿真结果可视化、CAM仿真制造加工.检查点技术作为传统的系统级容错技术，在系统规模增大时生成检查点的时间和空间开销线性上升.工业云计算平台采用多层次系统级鲁棒性技术.

结果：云计算是一种商业模式的创新.基于SaaS（Software as a Service）模式的云计算服务，工业用户可通过各种客户端设备的瘦客户界面（如网页浏览器、基于网页的电子邮件）使用上述这些工业应用软件；工业用户也同时可以基于PaaS（Platform as a Service）模式采用工业云计算运营商支持的编程语言和工具编写好自己的工业应用程序，然后放到云计算平台上运行.在提升企业信息化服务能力方面，工业用户可以基于SaaS模式获得低廉的ERP、CRM等企业信息化解决方案及服务.基于上述服务，工业用户可进行快速有效的仿真模拟，降低设计与制造成本、提高原料的利用率、从而大幅缩短企业产品升级换代周期、提高产品性能、提升企业信息化能力、大幅提升工业企业的自主创新效率，并推动企业核心竞争优势的提升.

结论：中国经济增长的本质特征就是工业化，工业化其本质就是产业结构的调整优化和经济效率的提升，其包括两个方面，一是量的层面，指工业部门在各产业之间产值份额迅速提高；二是质的层面，指所有产业部门的劳动生产率和全要素生产率的全面提升，也即经济效率的提升.只有从这两个方面进行推进，我们才能真正实现中国的经济增长.云计算平台实现了资源集中，客户能够使用的资源规模极大但获得成本低、获得的途径多样、并且可按需定制；另一方面，云计算平台紧耦合资源聚集使用模式使得计算资源保持较高的稳定利用率，整体节约社会投资.当前，我们抓住云计算发展的战略机遇期，将其积极导入工业产业，以云计算推动工业产业创新能力的发展，加快传统制造业的改造和升级，发挥后发优势，实现社会生产力和技术的跨越式发展，可以说显得尤为迫切.

来源出版物：中国机械工程，2012，23（1）： 69-74入选年份：2013

磁粉性能对磁粉离合器特性影响分析研究

王程，常思勤

摘要：研究了磁粉离合器转矩传递的工作机理，建立了磁粉离合器磁场场域的分析模型，重点分析研究了磁粉的磁性能和粒径对磁粉离合器转矩传递特性的影响关系，仿真结果与磁粉离合器实际工作特性相吻合.研究结果表明，通过提高磁粉材料磁性能、减小磁粉粒径可有效提高磁粉离合器转矩传递性能.

关键词：磁粉离合器；磁粉性能；磁场；仿真

来源出版物：中国机械工程，2012，23（2）： 138-141入选年份：2013

基于混合智能新模型的故障诊断

雷亚国，何正嘉，訾艳阳

摘要：为了解决机械设备中早期故障和复合故障识别的难题，提高故障诊断的准确率，利用经验模式分解（Empirical Mode Decomposition，EMD）、改进的距离评估技术、自适应神经模糊推理系统（Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System，ANFIS）和遗传算法（Genetic Algorithm，GA）等技术，提出一种综合运用多征兆域特征集和多个分类器的混合智能诊断模型.该模型在特征提取之前，利用滤波、EMD、解调等预处理技术挖掘潜藏在动态信号中的故障信息；从原始振动信号和预处理信号中，分别提取从不同侧面表征设备运行状态的时域和频域统计特征，得到6个特征集.采用提出的一种改进的距离评估技术选择特征，从6个原始特征集中相应地筛选出6个敏感特征集.将6个敏感特征集输入到基于GA组合的多个ANFIS分类器以得到最终的诊断结果.该模型在电力机车轮对轴承的故障诊断中实现了轴承不同故障类型、不同故障程度，以及复合故障的可靠识别，获得了满意的诊断结果.应用结果也验证了基于改进的距离评估技术的特征选择方法的有效性.

关键词：改进的距离评估技术；特征选择；混合智能模型；故障诊断

来源出版物：机械工程学报，2008，44（7）： 112-117入选年份：2013

车身轻量化与钢铝一体化结构新技术的研究进展

龙江启，兰凤崇，陈吉清

摘要：综述现代车身轻量化技术的研究进展，包括新型钢板与铝合金的应用、采用框架结构车身、零部件整合与结构优化及新的制造工艺与成形技术等.基于先进的车身骨架结构与轻质材料相结合的思想，提出钢铝一体化车身框架结构车身.在现有钢制车身骨架结构上，应用部分铝材替代钢材，通过合理的结构组合实现一体化承载，充分发挥铝合金板材在减重及强度刚度方面的优势，实现车身结构的整体优化.提出这种车身结构的研究内容、关键技术及建立精确计算机辅助工程（Computer Aided Engineering，CAE）分析模型的技术路线.研究内容包括如何确定钢铝的比例、铝合金替代钢的部位、钢与铝合金结构的形状和尺寸以及零件的合理布局，钢与铝的连接机理及铝合金成形理论的研究，不同钢铝比例与不同替代部位框架结构车身对整车强度、刚度、振动、噪声、可靠性、平顺性及操纵稳定性等性能的影响规律以及整车开发规范.关键技术包括新的成形工艺技术、拓扑结构优化、连接技术、电化学腐蚀问题及基于安全的轻量化车身技术.

关键词：车身；轻量化；钢铝一体化

来源出版物：机械工程学报，2008，44（6）： 27-35入选年份：2013

多通道声子晶体滤波器的理论研究

刘启能

摘要：推导出一维掺杂声子晶体的转移矩阵，研究了多通道声子晶体滤波器的设计问题.得出：通过调节杂质的厚度能够实现对滤波通道数目的选择和对滤波频率的调谐.通过改变声子晶体材料的声阻抗能够实现对滤波通道的频率半高宽的调节.设计出滤波通道的频率可调范围达600 HZ、滤波通道的频率半高宽的可调范围在3 HZ～14 HZ之间的三通道声子晶体滤波器.

关键词：声子晶体；转移矩阵；缺陷模；滤波器

来源出版物：振动与冲击，2008，27（3）： 117-119，12入选年份：2013

Φ100 mm SHPB应力均匀及恒应变率加载试验技术研究

李为民，许金余，沈刘军，等

摘要：大直径分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置被越来越多地应用于混凝土等脆性材料的高应变率力学性能研究，试件在破坏前，满足应力均匀分布要求，且保持恒应变率加载，是保证SHPB试验有效性及试验结果可靠性的关键.以提高试验结果准确性为研究目标，以C50素混凝土的SHPB试验为例，采用Φ100 mm SHPB试验装置，对试验中的应力均匀及恒应变率加载技术进行研究，包括波形整形器的设计、近似恒应变率的估算、最佳近似恒应变率的确定以及应力均匀性检验.结果表明：厚度为1 mm，直径分别为20 mm、25 mm、30 mm、35 mm的H62黄铜波形整形器对入射波形有明显的改善效果，可将入射脉冲上升沿的升时延长1～2倍，且波形呈半正弦状；应变率对于波形整形器的直径很敏感，随着整形器直径的增大，最佳近似恒应变率也在增加，一个几何尺寸的波形整形器只能对应于一个最佳近似恒应变率，且与整形器的直径之间满足线性函数关系.

关键词：Φ100 mm SHPB试验装置；波形整形技术；应力均匀；近似恒应变率加载

来源出版物：振动与冲击，2008，27（2）： 129-132入选年份：2013

带滚珠丝杠副的直线导轨结合部动态刚度特性

蒋书运，祝书龙

摘要：结合部的动态特性参数是影响机床整机动力学性能的关键因素.根据统计，机床中出现的振动问题有60%以上是源自结合部，因此，结合部动态特性参数分析一直是国内外学术界研究热点.直线导轨已广泛地应用于现代数控机床，围绕其动态参数建模，国内外学者已做了大量的有益工作，应当看到，当前研究直线导轨结合部模型，全部忽略了作为直线导轨必要部件——滚珠丝杠副对结合部动态特性参数的影响，因此所建立的模型不能很好地描述直线导轨副的动态特性.

本文以带滚珠丝杠副直线导轨结合部为研究对象，借助于弹性力学中的赫兹接触理论，分析计算直线滚动导轨的线刚度、滚珠丝杠副和角接触滚动轴承的轴向刚度，建立带滚珠丝杠副的机床直线导轨结合部的动力学模型.通过滚珠丝杠副和直线导轨副的组合来实现工作台x方向的进给运动.结合部的x向刚度为滚珠丝杠副的轴向刚度，y向刚度为直线滚动导轨的横向刚度，z向刚度为直线滚动导轨的垂向刚度.滚珠丝杠副的轴向刚度kx为与滚珠丝杠副相关联的零部件刚度的串联总和，其中以丝杠、螺母组件和支承轴承的轴向刚度影响最大，其他零部件的影响较小，可忽略不计.

本文以一款立式加工中心为例，将本文建立的带滚珠丝杠副直线滚动导轨模型，应用于加工中心动力学特性分析，验证理论模型的有效性.研究表明：结合部x向刚度值随着工作载荷的增大而略有上升，上升幅度在7%左右；y向刚度也随着工作载荷的增大而略有上升，上升幅度在12%左右；揭示了工作载荷对结合部刚度特性参数的影响规律，在工作载荷允许的变化范围内，刚度值的变化量一般为10%左右.

综上所述，本文基于赫兹接触理论建立的带滚珠丝杠副机床直线导轨结合部的动态刚度特性模型合理可靠.通过以一台立式加工中心为对象，分析计算了结合部三个方向动态刚度随工作载荷的变化规律.研究表明：带滚珠丝杠副的直线导轨结合部动态参数分析模型，具有物理概念清晰、计算简单等特点.

来源出版物：机械工程学报，2010，46（1）： 92-99入选年份：2013

高强度硼钢热成形技术研究及其应用

马宁，胡平，闫康康，等

摘要：从理论分析、数值模拟、试验研究上对汽车车身超高强度硼钢热成形技术进行研究.以汽车门内防撞梁热成形为例，分析高温下热成形硼钢的成形性能影响因素及其规律，指出硼钢热成形的最佳温度区间为750～800℃，进而用数值模拟的方法进行门内防撞梁模具工艺设计、用优化仿真的方法确定模具冷却管道设计并通过试验的方法进行确认，最后用设计的模具进行硼钢的拉延成形并对产品进行硬度测试、拉伸试验及金相分析，测试的维氏硬度均大于430，材料的屈服强度为 1100 MPa，强度极限达到1430 MPa，观察到的马氏体组织比较均匀，这些试验结果证明方法的可行性.从而为汽车热成形产品提供了可用于产业化生产、切实可行的一套理论分析、数值模拟及试验研究相结合的技术.

关键词：热成形；成形性；理论分析；数值模拟；硼钢

来源出版物：机械工程学报，2010，46（14）： 68-72入选年份：2013

机械可靠性设计的内涵与递进

张义民

摘要：机械可靠性设计的基本任务是在故障物理学研究的基础上，结合可靠性试验以及故障数据的统计分析，提供实际计算的数学力学模型和方法及实践.这样就可以在机械产品的研制阶段，估计或预测产品在规定工作条件下的工作能力状态或寿命，保证产品具有所需的可靠性.结合现代数学力学理论，系统地阐明机械可靠性设计、机械动态可靠性设计、机械可靠性优化设计、机械可靠性灵敏度设计、机械可靠性稳健设计等系列可靠性设计理论与方法内涵与递进，力图为解决我国机械工程领域可靠性设计核心技术缺乏的问题指明路线与途径以及为形成产品自主研发能力提供技术服务和储备，对工程实际的机械可靠性设计提供系统成组的理论与方法，可以为机械行业提供可靠性分析与设计的技术服务.

关键词：机械产品；可靠性设计；动态可靠性设计；可靠性优化设计；可靠性灵敏度设计；可靠性稳健设计；任意分布参数

来源出版物：机械工程学报，2010，46（14）： 167-188入选年份：2013

船用典型动力设备抗冲击性能评估研究

陈海龙，姚熊亮，张阿漫，等

摘要：介绍了舰船设备抗冲击计算的动态设计计算法（DDAM）和时域模拟法，根据舰船动力机组各组成设备的结构特点，分别采用DDAM方法和时域加载法在频域和时域上对其进行抗冲击计算分析.计算分析结果表明，不同设备对冲击载荷的响应与设备本身的结构特点有关，且与冲击加载方向有很大关系.对于主汽轮机组和主减速齿轮装置，由于各个构件之间存在连接关系，螺栓、销钉及其连接结构的动态响应更为敏感.所得分析结论可以对开展舰船设备抗冲击计算分析以及新型舰船设备的抗冲击设计提供一定的参考.

关键词：时域模拟法；抗冲击；舰船设备；DDAM

来源出版物：振动与冲击，2009，28（2）： 45-50入选年份：2013

搅拌摩擦焊焊缝金属塑性流动的抽吸-挤压理论

柯黎明，潘际銮，邢丽，等

摘要：通过镶嵌多层铜箔作为标识材料，利用带螺纹和表面光滑的圆柱形搅拌针进行搅拌摩擦焊试验，确定了焊接时金属在焊缝厚度方向存在剧烈的塑性流动，搅拌针表面的螺纹是驱动焊缝塑化金属在焊缝厚度方向流动的主要因素.在试验基础上提出了焊缝塑化金属厚度方向流动的“抽吸-挤压”理论，认为当搅拌头旋转引起塑化金属沿螺纹表面轴向流动时，在螺纹的一端形成一瞬时空腔，周围塑化金属将被吸向此空腔，形成所谓抽吸效应；在螺纹的另一端，塑化金属将改变流向并挤压周边金属，形成所谓挤压效应：正是由于空腔对塑化金属朝焊缝中心的抽吸作用和挤压区往外对塑化金属的挤压作用，使高温塑化金属在焊缝厚度方向形成剧烈的环形迁移运动.用抽吸-挤压理论分析了焊缝中洋葱瓣花纹的形成，洋葱瓣中心的位置及隧道型缺陷的位置与由此理论分析的结果一致.通过工艺试验观察洋葱瓣花纹尺寸变化及他人的试验结果，验证了用“抽吸-挤压”理论预测焊缝成形的正确性.

关键词：搅拌摩擦焊；塑性流动；抽吸-挤压理论；洋葱瓣花纹

来源出版物：机械工程学报，2009，45（4）： 89-94入选年份：2013

改进遗传算法求解柔性作业车间调度问题

张国辉，高亮，李培根，等

摘要：分析柔性作业车间调度问题的特点，提出一种求解该问题的改进遗传算法.在考虑各个机器负荷平衡，所有机器上的总负荷和最大完工时间等性能指标更加合理情况下，设计一种全局搜索、局部搜索和随机产生相结合的初始化方法，提高种群初始解的质量，加快遗传算法的收敛速度.结合问题特点设计合理的染色体编码方式、交叉算子和变异算子，防止遗传操作过程中非法解的产生，避免染色体的修复，提高求解效率.使用文献中相同的实例测试利用初始化方法的改进遗传算法，并将计算结果与文献中其他遗传算法的测试结果进行比较，验证所提出的初始化方法的可行性和有效性.

关键词：遗传算法；柔性作业车间调度；初始化

来源出版物：机械工程学报，2009，45（7）： 145-151入选年份：2013

杂质吸收对一维声子晶体滤波器设计的影响

刘启能

摘要：为了研究杂质吸收对一维声子晶体滤波器设计的影响，引入复波数并推导出一维掺杂声子晶体的转移矩阵，计算了一维掺杂声子晶体的透射系数随衰减系数的变化特征.得出：滤波透射峰的峰值随杂质的衰减系数增加而迅速减小，滤波透射峰的半高宽随衰减系数增加而增大.滤波透射峰的峰值和半高宽都随吸收杂质的厚度的增加而减小.在设计声子晶体滤波器时，必须考虑杂质吸收这一重要因素，应选择衰减系数小于0.0005 K的掺杂材料，并且杂质的厚度应小于一个波长.

关键词：声子晶体；滤波器；缺陷模；衰减系数

来源出版物：振动与冲击，2009，28（1）： 84-87入选年份：2013

基于UKF算法的汽车状态估计

赵又群，林棻

摘要：准确实时获取行驶过程中的状态信息是汽车动态控制系统研究的关键问题.将unscented卡尔曼滤波（UKF）算法应用到汽车的状态估计之中，建立了包含时不变统计特性噪声和非线性轮胎的汽车动力学模型，采用具有对称采样策略和比例修正的 UKF算法对汽车估计了多个关键状态量.将UKF估计器与常见的EKF估计器进行了比较分析，基于ADAMS/Car的虚拟试验和实车试验验证了UKF在汽车状态估计中的可行性.

关键词：汽车动力学；UNSCENTED卡尔曼滤波（UKF）；状态估计；虚拟试验

来源出版物：中国机械工程，2010，21（5）： 615-619，62入选年份：2013

车-车拉数控机床拖板有限元分析及优化设计

丛明，房波，周资亮

摘要：针对TTB300-1500车-车拉数控机床拖板的结构特点，运用有限元优化设计方法，建立了机床拖板的有限元计算模型，进行了模态分析，给出了机床拖板的前4阶固有频率和相应振型，并对机床拖板的几何参数进行动态特性的灵敏度分析.在此基础上，确定了机床拖板主要设计参数的变化对低阶固有频率的影响规律，指出了机床拖板的薄弱环节.通过修改设计参数对机床拖板进行结构优化，提高了机床拖板的动态性能，为机床支承部件的优化设计提供了可借鉴的方法.

关键词：数控机床拖板；有限元分析；模态分析；动态性能；优化设计

来源出版物：中国机械工程，2008，19（2）： 208-213入选年份：2013

金属板材数字化渐进成形技术研究现状

莫健华，韩飞

摘要：金属板材数字化渐进成形技术是国际上刚刚兴起的一种柔性成形技术.介绍了数字化渐进成形的原理、特点及其工艺过程，综合分析了近年来数字化渐进成形技术的研究成果，重点对渐进成形的工艺规划及成形轨迹的优化、对板材成形性能的影响、成形过程的数值模拟、成形精度等方面进行了较系统的归纳和总结，列举了大量的国内外工艺应用及设备情况，探讨了数字化渐进成形技术的发展趋势和有待进一步研究的若干课题.

关键词：渐进成形；工艺规划；成形性能；数值模拟

来源出版物：中国机械工程，2008，19（4）： 491-497入选年份：2013

基于切削力预测模型的刀具几何参数和切削参数优化

潘永智，艾兴，唐志涛，等

摘要：整体硬质合金立铣刀高速铣削航空铝合金过程中，刀具螺旋角、轴向切深、径向切深对铣削均匀性有显著影响.应用全因子实验设计和多元线性回归技术建立了切削力预测模型，采用方差分析方法检验了预测模型的拟合度及各独立输入参数的显著性.应用遗传算法，以切削力预测模型为目标函数，通过基于遗传学的选择-交叉-变异操作，优化了刀具几何参数和切削参数.结果表明，在较大的金属去除率下选择出最佳的轴向切深-径向切深-螺旋角组合以获得最小的切削力是有可能的.

关键词：螺旋角；高速铣削；切削力；遗传算法

来源出版物：中国机械工程，2008，19（4）： 428-431入选年份：2013

基于云计算的智能磨削云平台的研究与应用

邓朝晖

摘要：目的：工业和制造业需要信息技术的支撑，以云计算为发展方向的新一代互联网技术为工业和制造业的资源整合利用创造了全新的服务平台.针对工业云和云制造的特点提出将云计算技术应用到磨削加工领域，建立智能磨削云平台，为各大磨床制造厂商提供基于各类磨削装备的磨削数据库系统，实现知识数据的积累；同时也给磨削加工企业提供各类加工制造方面的技术服务，充分发挥现有磨床的潜在性能.

方法：在研究智能磨削的基础上，引入工业云及云制造技术，建立集成云制造与磨削工艺智能化的智能磨削云平台.1）采用数据库技术建立涵盖磨削工艺各重要环节的工艺数据的磨削工艺数据库，通过数据仓库、数据挖掘等技术实现其检索、重用、修改、存储、删除、更新等操作.2）建立基于实例推理和规则推理混合推理模式以及遗传神经网络等智能优化算法的磨削加工工艺方案智能决策技术.3）考虑磨削加工零件的质量要求和工艺系统的加工能力，采用几何仿真与质量预报技术，进行加工轨迹与速度加速度的优化.4）对加工后的实际轮廓表面测量来提取误差信息，分析误差的变化情况，并根据误差变化进行预测补偿.5）建立数控磨削加工的虚拟环境，实现对复杂轮廓零件的虚拟数控磨削加工，检查碰撞、干涉及撞刀现象.6）采用遗传神经网络的方法来预报加工表面质量，在优化工艺方案实施前了解其磨削加工结果.7）针对特定零件的结构特征，将测量数据通过模型转换为实际加工数据，并利用计算机技术实现数控代码的自动编制.8）基于资源虚拟和分布式并行架构两大核心技术，进行物理设备和软件服务的资源池化和资源池管理.

结果：智能磨削云平台主要包括三个部分：基于云计算的磨削数据服务客户端根据具体的需求对磨削云服务进行自主选择，服务包括工艺实例智能推理决策、3D加工仿真、磨削工艺预报、误差分析与补偿、数控代码自动生成以及对数据库系统的扩充维护等；云计算服务管理平台采用虚拟化技术将分散的制造资源和制造能力虚拟接入到磨削云平台中，运营商将智能磨削云平台的服务功能通过网络传递给远程用户，并将结果文件进行反馈以实现智能磨削云平台的更新；分布式磨削工艺数据库涉及磨削加工过程中的各生产要素、工艺参数，主要包括机床、冷却液、材质、磨料磨具、实例、规则、模型图表、工艺参数等.基于智能磨削云平台成功开发了凸轮轴数控磨削工艺智能专家数据库系统、凸轮轴数控磨削工艺智能应用系统、磨削工艺数据库系统、凸轮轴数控磨削加工辅助软件和典型零件高效精密磨削工艺数据库系统.

结论：上述基于智能磨削云平台的软件已应用于湖大海捷制造技术有限公司、无锡机床股份有限公司、浙江玉环传动机械有限公司的相关磨床，提高了相应产品的加工精度、加工效率和加工柔性，降低了加工成本.其中凸轮轴数控磨削工艺智能应用系统经湖南省软件评测中心测试，成功通过测评；并通过北京市云计算技术重点实验室进行了网络化测试，软件各功能模块都能正常运行.智能磨削云平台未来将致力于以下领域的研究与应用：1）为各大磨床、磨料磨具制造厂商提供基于各类磨削装备及磨料磨具的磨削工艺智能专家数据库系统，实现磨削工艺知识数据的积累重用.2）为磨削加工企业提供各类磨削加工制造方面的整体工艺方案技术服务，实现磨削加工信息查询、工艺方案智能优选、工艺优化、误差分析与补偿、磨削加工过程仿真、自动编程等功能.3）配套应用于中小型数控磨床制造企业或嵌入数控系统，提高数控磨床的智能化水平和加工柔性.4）深入研究并集成云制造与磨削工艺智能化技术，进一步实现磨削加工的服务化与信息化.5）将智能磨削云平台扩展应用到其他加工和信息化服务领域.

来源出版物：中国机械工程，2012，23（1）： 65-68，84入选年份：2012

太阳能硅片电火花电解高效切割研究

刘志东，汪炜，田宗军，等

摘要：提出了一种基于复合工作液的、以电火花电解复合加工技术对太阳能硅片进行切割的工艺方法.试验表明，高速走丝电火花线切割对太阳能硅片切割具有效率高、切缝窄、厚度薄且表面微裂纹很少甚至没有等特性.该工艺方法可为探索降低硅片的切割成本，提高硅材料的利用率，促使太阳能电池成本的显著降低，形成具有我国自主知识产权的太阳能硅片切割技术提供一些帮助.

关键词：太阳能硅片；电火花电解；高效切割；复合工作液

来源出版物：中国机械工程，2008，19（14）： 1673-1677入选年份：2013

频率转向特征对失谐叶盘模态局部化的作用

王红建，贺尔铭，赵志彬

摘要：基于叶盘集中参数模型，分析了叶片刚度失谐对频率转向区内的系统固有频率及叶片模态振型的影响，提出了一个描述模态局部化程度的参数，仿真研究了频率转向特征对失谐叶盘模态局部化程度的作用规律.研究表明，频率转向曲线之间关于节径的最小间隙（转向频率间隙）是反映频率转向特征的重要参数，并存在一个转向频率间隙的极小值点，在该极值点附近，频率转向区内的模态对叶片失谐非常敏感，并会导致模态局部化程度剧烈变化.

关键词：叶盘；固有频率；转向特征；失谐；模态局部化

来源出版物：中国机械工程，2009，20（1）： 82-85入选年份：2013

有限元仿真方法评价护栏安全性能的可行性

闫书明

摘要：建立多种车辆和护栏有限元仿真模型，运用多次碰撞试验数据对仿真模型计算结果进行比对，对采用有限元仿真方法评价护栏安全性能的可行性进行分析.研究结果表明，仿真计算可以得到车辆行驶轨迹、结构防护导向、乘员风险和动态变形等护栏安全评价的各项指标，仿真结果与试验结果一致，误差在10%以内，验证了建模方法的正确性，运用有限元仿真方法评价护栏安全性能具有较高可行性.强调运用评价护栏安全性能的仿真模型须通过碰撞试验校核，同时建议通过法规和准则对从事护栏评价CAE工程师进行职业管理.

来源出版物：振动与冲击，2011，30（1）： 152-156入选年份：2013

聚乙烯缓冲材料多自由度跌落包装系统优化设计

高德，卢富德

摘要：在测试基础上，依据粘弹性力学理论，建立发泡聚乙烯缓冲材料动态非线性本构模型，并成功识别了模型参数；应用此模型在一定高度跌落冲击下，建立了多自由度包装系统动力学方程；依据物品响应加速度小于许用值及材料用量最小化两个原则，进行多自由度系统缓冲包装优化设计并获得最优解；基于最优解结构尺寸，测试了发泡聚乙烯缓冲系统的加速度响应值，数值算例及试验的结果表明理论值与试验值的平均相对误差都在0.8%以内.利用此设计方法可有效地避免欠包装和过度包装，克服了最大加速度-静应力曲线不能设计多自由度缓冲包装设计的弊端.

关键词：发泡聚乙烯；本构关系；缓冲包装设计；多自由度；跌落冲击

来源出版物：振动与冲击，2012，31（3）： 69-72入选年份：2013

考虑易损件的正切型包装系统冲击破损边界曲面研究

王军，王志伟

摘要：以正切包装系统为例，研究考虑易损件的非线性包装系统在半正弦脉冲激励下的冲击特性，提出考虑易损件的产品包装系统冲击破损边界曲面新概念，讨论了频率比、脉冲激励幅值和系统参数对易损件破损边界的影响规律.结果表明，频率比、脉冲激励幅值和系统参数对易损件冲击破损边界影响显著.研究结论为产品包装设计提供科学依据.

关键词：易损件；非线性；二自由度；半正弦；破损边界

来源出版物：振动与冲击，2008，27（2）： 166-167入选年份：2013

基于最优Morlet小波和SVD的滤波消噪方法及故障诊断的应用

程发斌，汤宝平，钟佑明

摘要：分析了传统的小波去噪方法和小波变换的滤波特性.利用小波变换技术、奇异值分解技术和 MORLET小波良好的时域和频域特性，提出了基于最优MORLET小波和SVD的滤波消噪方法.首先，采用最小SHANNON熵方法确定出最优MORLET小波；然后，利用奇异值分解技术确定出最佳变换尺度A；最后对信号进行滤波消噪处理，从而提取信号中的有用成分.实验结果表明，该方法具有良好的去噪性能，用于故障特征提取是有效的.

关键词：MORLET小波；小波滤波器组；小波变换；奇异值分解；故障诊断

来源出版物：振动与冲击，2008，27（2）： 91-94，128入选年份：2013

路面不平度研究综述

段虎明，石峰，谢飞，等

摘要：回顾了近年来汽车理论研究和道路谱分析领域中路面不平度的理论研究和发展现状.根据研究方向不同，分别从理论研究、试验分析和工程应用三个方面进行讨论.理论研究主要从路面不平度的定义出发，分析了其数学模型的研究进展；试验分析包括路面不平度测试测量技术的发展和不同类型试验分析与仿真计算的研究状况；路面不平度的工程应用主要针对其在汽车和道路各个方面的应用进行了讨论.综合论述了路面不平度的原理、特点及其在工程中的应用，最后还特别针对利用中国典型道路的路面不平度数据进行汽车设计与开发进行了阐述，并对路面不平度的研究前景进行了探讨和展望.

关键词：路面不平度；功率谱；时间序列；数值模拟

来源出版物：振动与冲击，2009，28（9）： 95-101入选年份：2013

汽车车架结构多目标拓扑优化方法研究

范文杰，范子杰，苏瑞意

摘要：为了研究以静态多工况下刚度和动态振动频率为目标函数的车架拓扑结构，提出了一种结构的多目标拓扑优化研究方法.基于实体各向同性材料惩罚函数的拓扑优化方法，采用折衷规划法定义多目标拓扑优化和多刚度拓扑优化的目标函数，而振动固有频率拓扑优化的目标函数则采用平均频率法定义.通过优化得到了同时满足静态刚度和振动低阶频率要求的汽车车架结构拓扑.该方法避免了单目标拓扑优化无法考虑其他因素的缺点，适合连续体结构的多目标拓扑优化.

关键词：车架；多目标；拓扑优化；折衷规划

来源出版物：中国机械工程，2008，19（12）： 1505-1508入选年份：2013

基于本体的机械故障诊断贝叶斯网络

秦大力，于德介

摘要：针对机械设备维护与故障诊断过程中的不确定性，提出了一种将本体语义表示与贝叶斯网络相结合的故障概率推理模型.从异构多源的维护诊断信息和非结构化的专家经验知识出发，建立语义知识模型并进行概率扩展.利用贝叶斯分类器实现异常工况识别，给出了基于最大可能解释（MPE）的故障概率推理算法，从而根据运行工况、故障征兆和证据信息推理获得故障诊断解释.将本体语义描述的精确性和贝叶斯网络的概率推理能力相结合，既实现了诊断领域知识的形式化描述与共享，又能在一定程度上消除诊断过程的不确定性.某凉水塔风机转子典型故障诊断实例表明，该模型具有较好的故障识别效果.

关键词：故障诊断；本体建模；贝叶斯网络；概率推理

来源出版物：中国机械工程，2013，24（9）： 1195-1200入选年份：2013

基于图论模型的故障诊断方法研究进展综述

刘鹏鹏，左洪福，苏艳，等

摘要：基于图论模型的故障诊断方法已被广泛应用于解决复杂系统的故障诊断问题.根据图论模型的建模思想、模型表达、推理方法，对现有的主要图论模型进行了分类.对目前图论模型的研究现状、研究成果以及存在的优缺点进行了综述，并通过分析国内外基于图论模型故障诊断方法在实际工程应用中存在的不足，提出了一些解决问题的思路.最后阐述了该类方法的发展趋势.

关键词：复杂系统；故障诊断；图论模型；综述

来源出版物：中国机械工程，2013，24（5）： 696-703入选年份：2013