机械工程学报

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继承传统再创一流

路甬祥

. 2003, 39(10): 1-1.

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与时俱进引领风骚

王补宣

. 2003, 39(10): 2-2.

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走创新之路办精品期刊

宋天虎

. 2003, 39(10): 3-3.

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50年机械工程技术发展史

石治平

. 2003, 39(10): 4-7.

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概括论述了《机械工程学报》创刊50年取得的成就和发展历程，用史实详尽论述了《机械工程学报》与机械工程技术共同发展，并为机械工程技术发展所做的贡献。她的发展和对社会的贡献超越了期刊本身。

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平等竞争科学民主鼓励创新

雷源忠;王国彪;陈志英;黎明

. 2003, 39(10): 8-12.

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国家自然科学基金委员会（NSFC）自1986年成立以来，仅机械学科就资助了2 200多项基础研究项目，推动了我国机械工程学科的发展；为机械工程提供了一大批新理论、新技术和新方法，提升了我国制造业及其装备的技术水平；同时培养和造就了一大批高素质和高学术水平的专家、学者和教授。回顾了NSFC成立以来机械学科的发展历程，总结了基金管理工作中的基本经验，指出了目前研究中存在的不足与差距。

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机电装备失效研究的内涵及其科学问题探讨

钟群鹏;傅国如;张峥;骆红云

. 2003, 39(10): 13-20.

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简要介绍了失效研究领域的相关名词、概念和内容。对失效对象、失效现象和失效环境等与失效有关的5大类、16项、共52种失效信息进行了归纳总结，并指出了通过这些信息来建立诊断失效模式、原因和机理的失效诊断系统的途径。针对失效研究领域中，失效诊断方面存在的断口、裂纹诊断技术和方法，综合诊断技术和方法，定量诊断技术和方法，概率诊断、模糊诊断和智能诊断的技术和方法，环境诊断技术和方法，失效抗力(材料性能)指标体系和表征技术，失效动力(载荷或应力)的计算、测试和反推技术和方法，失效模拟的技术和方法，失效预测方面存在的技术和方法，以及失效预防方面存在的技术和方法等10大类科学问题，从理论和实践两方面进行了探讨，并指出了需要进一步研究的方向。最后指出了该领域今后的发展趋势。

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纳米表面工程的进展与展望

徐滨士;刘世参;梁秀兵

. 2003, 39(10): 21-26.

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表面工程经历了传统表面工程、复合表面工程、纳米表面工程三个发展阶段。获得纳米表面层的基本途径是表面气相沉积法、表面自身纳米化法和表面纳米涂覆法。目前已进入实用阶段的纳米表面工程技术有纳米热喷涂技术、纳米电刷镀技术、纳米减摩自修复技术、纳米固体润滑技术、纳米粘接技术、纳米薄膜气相沉积技术、纳米涂装技术以及金属表面纳米化加工技术。纳米表面工程是先进制造技术和再制造工程的重要组成部分，又为先进制造技术与再制造工程的发展提供了技术支持。纳米表面工程对提高机电产品性能和质量、降低材料消耗以及节约能源、保护环境有重要意义。扩充其实现途径，扩展其与传统表面工程的复合，扩大其工业应用是纳米表面工程发展的重要方向。

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人—车闭环操纵性评价与优化的研究进展

郭孔辉;丁海涛;宗长富;陈明岚

. 2003, 39(10): 27-35.

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汽车的操纵稳定性与驾驶员的特性密切相关，研究汽车的操纵稳定性应该把车辆放在人—车闭环系统中进行分析。以作者及其带领的课题组的研究成果为基础，系统介绍了国内外在人—车闭环领域的研究进展，包括驾驶模拟器、驾驶员模型、人—车闭环操纵性的评价体系以及利用人—车闭环评价体系对车辆参数进行优化设计。

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电流变技术研究及展望

温诗铸;田煜;孟永钢

. 2003, 39(10): 36-42.

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电流变液是一种新型智能材料，在机械领域有广阔的应用前景。介绍了具有高抗剪强度的电流变液材料配制，体积比率以及温度对电流变效应的影响，电流变液的拉伸、压缩和剪切力学特性、剪切作用下的动态响应，及一些应用基础研究。指出电流变效应机理的不清楚和力学性能的不准确描述是阻碍电流变液广泛应用的重要因素，是今后电流变技术研究中必须克服的问题。

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现代机械产品设计在新产品开发中的重要作用

闻邦椿;周知承;韩清凯;苏保群

. 2003, 39(10): 43-52.

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机械设备正在向高效化、精密化、智能化、集成化、数字化方向发展，对机械设备的设计质量提出了愈来愈高的要求，现代机械产品设计在新产品开发中起着头等重要的作用。讨论了产品广义质量所包含的内容，阐明了产品的设计对产品综合广义质量(包括结构性能、工作性能与制造性能)的重要影响。提出了一种基于动态优化设计、智能化设计与可视化设计(局部虚拟设计)的三化综合设计法，介绍了该法的主要内容和特点，所提出的这种方法可以在较大程度上满足用户对产品综合广义质量的要求。该法已在某些新产品开发中加以应用，取得了良好的效果。

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铸造过程的多尺度模拟研究进展

柳百成;许庆彦;熊守美;康进武

. 2003, 39(10): 53-63.

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铸造行业对国民经济的发展具有重要作用，但我国与国外有很大差距，严重制约着经济的发展。铸造成形加工技术的发展趋势之一是用计算机模拟仿真技术来逐步代替传统的经验性研究方法。计算机模拟技术已成为改造传统铸造产业的必由之路，在生产中得到了越来越广泛的应用。随着铸造过程宏观模拟技术的成熟，研究者们把目光转向了微观过程模拟与多尺度模拟。主要针对目前的研究热点和发展趋势作了阐述，特别是对新一代精确铸造充型凝固过程模拟、铸造过程的应力应变分析、微观组织的形成与演变及并行工程环境下的多尺度模拟仿真等方面的国内外最新进展进行了分析，同时重点介绍了我国在这方面的研究成果。

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超塑拉伸变形的力学解析

宋玉泉

. 2003, 39(10): 64-72.

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以作者在超塑性拉伸变形力学解析理论所做的一些工作为主，较为系统地回答了在该分支存在的一些涉及到变形规律力学本质的疑问，重点介绍应变速率敏感性指数m值和应变硬化指数n值的测量方法，并结合典型变形路径，精细分析了变形路径对n值和m值的影响，对变参数超塑拉伸变形本构方程进行介绍，最后是作者关于超塑性研究中值得注意的一些问题的意见。

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先进制造技术及其发展趋势

杨叔子;吴波

. 2003, 39(10): 73-78.

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分析了制造业(特别是装备制造业)在工业与国民经济中所占的重要地位，指出发展先进制造技术是我国目前紧迫的重大任务。指出现代制造业市场的特征、制造企业的特征和机械制造业的特征。从八个方面重点分析了先进制造技术的发展趋势和特色：“数”是核心，“精”是关键，“极”是焦点，“自”是条件，“集”是方法，“网”是道路，“智”是前景，“绿”是必然。强调了这八个方面彼此渗透，相互支持，形成整体，并且扎根在“机械”与“制造”的基础上，服务于制造业的发展。

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压电驱动与控制技术的发展与应用

吴博达;鄂世举;杨志刚;程光明

. 2003, 39(10): 79-85.

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压电驱动器是利用压电体逆效应形成机械驱动或控制的一类装置。由于压电体具有反应快、精度高和抗干扰等优点，因而由其所构造的驱动与控制装置结构简单、反应敏捷，受到国内外科学家的广泛关注。目前已被开发出的压电驱动与控制装置主要有超声波电动机、精密驱动器等，并在国防、生物医学、光电子等诸多领域获得成功应用。介绍国内外压电驱动与控制技术领域的研究现状及实际应用情况，给出一些具有代表性的机构实例，同时对相关性能做出评价。

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广义制造论

王先逵

. 2003, 39(10): 86-94.

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论述了制造技术的含义，提出了广义制造论的观点，从材料加工成形机理、制造技术的综合性和集成制造技术及其支撑环境等方面论述其概念和形成。指出工艺是制造技术的关键、是生产中最活跃的因素，而且己形成了制造科学。并从工艺理论、精密工程和纳米技术、计算机集成制造系统和并行工程、特种加工技术、快速成形制造和表面工程等方面阐述了20世纪制造理论和技术的发展，在此基础上就制造技术本身提出了一些今后发展的看法。

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流体传动及控制技术的评述

王益群;张伟

. 2003, 39(10): 95-99.

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在回顾流体传动及控制技术发展历史的基础上，对20世纪90年代后期以来液压技术的发展作了综合评述，它集众多学科于一体，具有显著的机电液一体化特征，尤其是与计算机技术相结合，使得液压技术在系统设计、控制、故障诊断、虚拟现实等方面有了长足的进步。最后对流体传动及控制技术的发展前景进行了预测，指出关注环保性能；元件与系统的集成化、模块化、智能化、网络化；新材料的使用将是未来的发展方向。

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超大规模集成电路制造中硅片平坦化技术的未来发展

郭东明;康仁科;苏建修;金洙吉

. 2003, 39(10): 100-105.

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在集成电路(IC)制造中，化学机械抛光(CMP)技术在单晶硅衬底和多层金属互连结构的层间全局平坦化方面得到了广泛应用，成为制造主流芯片的关键技术之一。然而，传统CMP技术还存在一定的缺点或局限性，人们在不断完善CMP技术的同时，也在不断探索和研究新的平坦化技术。在分析传统CMP技术的基础上，介绍了固结磨料CMP、无磨料CMP、电化学机械平坦化、无应力抛光、接触平坦化和等离子辅助化学蚀刻等几种硅片平坦化新技术的原理和特点以及国内外平坦化技术的未来发展。

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特种螺旋传动机构的研究

梁锡昌;蒋建东;李润方;陈小安

. 2003, 39(10): 106-110.

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迄今为止，机械工程界对螺旋传动机构仅研究和使用了输入旋转、输出直线运动的一面，很少系统地研究其另一面，即输入直线运动时，输出旋转运动，这也是一种基本传动。着重于研究这种传动的原理、传动计算、结构优化，并针对工程应用实例进行关键结构参数的优化，根据传动机构振动性能的要求，利用MCAE软件的有限元分析模型对这种新型传动机构进行了动态性能的研究。

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单级齿轮非线性系统吸引子的数值特性研究

刘梦军;沈允文;董海军

. 2003, 39(10): 111-116.

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为了定量地判断吸引子的特性，在建立间隙函数呈分段线性时单级齿轮系统的量纲一化的动力学方程的基础上，考虑到系统在传统意义下的Jacobi矩阵并不是处处存在的，故直接从Lyapunov指数(LE)的定义出发，给出了计算系统最大Lyapunov指数的方法；基于稳态数值响应阐明了计算系统吸引子关联分维数的方法；通过与系统相图及Poincaré截面图进行比较，验证了计算Lyapunov指数及关联维数的方法的正确性；在此基础上，分别对阻尼比、齿轮综合误差以及齿侧间隙等参数对系统动力学特性的影响进行了分析，分别计算了单独改变系统阻尼比、齿轮综合误差和齿侧间隙时，系统振动的分岔图、最大Lyapunov指数图以及系统的关联维数，得到了系统振动特性随这些参数变化时的变化规律。

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一种三维部件形状检索方法

翁建广;庄越挺;潘云鹤

. 2003, 39(10): 117-122.

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提高基于实例设计的效果，有效的实例检索是关键之一。利用三维部件与其外包立方盒体积比作为特征提取的依据，提出了一种实例检索算法，能够处理形状不规则的产品部件实例。根据形状不规则部件形状特征分析的结果，首先进行部件方位规范化，接着分割计算体积比并建立相似度计算模型，最后根据检索结果提供相关反馈进行学习。在此基础上提出了不同精确度的部件实例索引方法。

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复杂工程系统优化设计集成框架研究

张为普;邓家禔

. 2003, 39(10): 123-128.

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优化设计对于提高复杂工程系统的设计质量具有重要意义，它贯穿于系统设计的整个过程之中。针对复杂工程系统的优化设计过程，提出了三维正交分析模型以减少系统分析的复杂性；定义了优化设计问题的变量类型以及解决设计问题的迭代方式；分析了复杂工程系统优化设计的基本阶段。以上3部分是复杂工程系统优化设计集成框架的支撑技术，为其提供了必要的理论基础。最后提出了复杂工程系统优化设计集成框架模型，以此作为提高设计自动化的平台，并对其实现机制和验证实例做了相应的阐述。

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面向产品快速开发的RP&M网络化服务集成系统

兰红波;丁玉成;洪军;卢秉恒

. 2003, 39(10): 129-135.

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为了提升广大中小企业的新产品快速开发能力和速度，研究和开发了RP&M网络化服务集成系统。针对该系统，提出了一种全新的RP&M网络化服务集成系统的框架；阐述了它的工作流程和功能模块的详细设计；深入论述了系统关键技术的实现。通过对该系统中的技术信息平台、电子商务平台、制造服务平台的紧密集成，在远程用户、服务中心和协同制造企业建立一个协同生产制造的环境，实现制造资源的共享和技术资源的优势互补。众多的应用案例表明，该系统对加快中小企业的新产品快速开发具有很高的潜能。该系统的实现体现了当前企业策略和制造组织结构的基本转变。

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单点金刚石车削加工的动态特性研究

李荣彬;张志辉;李建广

. 2003, 39(10): 136-140.

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提出并应用多元资料随动系统(MDDS)法，对单点金刚石车削(SPDT)加工的工件表面若干径向剖面上的表面粗糙度轮廓逐波分解。这些波长成分的特征与不同的表面形成机理存在着相互对应关系，可以其相对功率来衡量表面形成机理对总粗糙度的影响。由于考虑了局部的切削动态特性，该方法克服了传统的DDS 和FFT频谱分析法在SPDT中表征材料属性的局部变化、切削动力学和表面粗糙度的不足。

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一次走刀立铣加工优化与CAM软件开发

王军;张建明;魏小鹏

. 2003, 39(10): 141-146.

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研究了数控机床一次走刀立铣加工的计算机辅助优化与CAM软件的开发。基于最大生产率原则建立了数控机床一次走刀立铣加工的优化数学模型，采用数学分析与图形表达结合的方法开发了一种全局优化策略与CAM软件。这种优化策略不仅能够获得全局最优解，缩短优化时间，而且也适用于以最低成本为目标的优化过程。试验验证了该优化策略不仅具有比手册数据更好的经济性，还可以评估及改善机床性能。

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齿轮齿形的正交联动变位包络创成新技术

冯显英;艾兴;王爱群

. 2003, 39(10): 147-151.

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对正交联动变位包络原理，作了进一步的研究，系统推导了包络创成运动的控制模型和其定量描述。通过双向正交联动变位，避免了基于常规滚刀创成任意中凸齿顶修缘的切齿干涉问题。突破了不同齿形齿轮必须依靠相应不同刃形的工具成形的这种传统包络加工方法的约束，无须再制造各种专用加工工具。从而大大降低了生产成本和生产周期，具有重要理论和现实意义。但利用常规标准渐开线齿轮滚刀正交联动变位包络创成修缘齿廓，必须依靠现代发展的CNC技术。

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一种汽车用氧传感器的研制

王务林;冯长根;赵航;徐廷献;徐明霞

. 2003, 39(10): 152-155.

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研制了一种适用于电喷汽车用氧传感器，传感器采用了新型的氧敏材料和优良的系统设计。对所研制的氧传感器进行了较系统的测试与分析，表明氧传感器具有良好的综合性能，能较为精确保证汽车发动机理想的空燃比，使整车排放达到欧洲2号法规。

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并联式混合动力汽车控制算法的实时仿真研究

童毅;欧阳明高;张俊智

. 2003, 39(10): 156-161.

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提出了一种以转矩管理策略和协调控制算法为主的并联式混合动力汽车控制算法，并利用dSPACE实时仿真的功能，对在Matlab/Simulink和Matlab/Stateflow平台上开发的前向式并联式混合动力汽车系统模型中的控制算法进行了实时仿真研究。实时仿真结果表明，综合了转矩管理策略和协调控制算法的并联式混合动力汽车控制算法可以达到既优化动力系统效率又保持动力传递平稳性的目的。

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任意拓扑结构复杂曲面模型重构新方法

任秉银;陈皓晖

. 2003, 39(10): 162-166.

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分析了采用参数化方法进行复杂曲面模型重构时存在的缺点，给出了应用递归插值分割理论从离散测量点构成的初始控制网格直接构造任意拓扑结构复杂自由曲面模型时计算插值点的统一算法，设计了一种能充分体现这种曲面模型重构方法优点的四叉树型数据结构存储必要的信息，最后给出了复杂自由曲面模型重构的几个实例。从实例可以看出该方法能够避免参数化方法在复杂曲面模型重构时所必须的参数曲面片之间的拼接和裁剪等问题，为复杂自由曲面模型重构提供了有效的新方法。

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2003年, 第39卷, 第10期　
刊出日期：2003-10-15

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