机械工程学报

Select

汪满新, 黄田

机械工程学报. 2015, 51(17): 1-7. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.001

摘要 ( 280 ) PDF全文 ( 391 )

可视化

研究1T2R 3自由度UP和UPR-SPR型等效运动并联机构的拓扑结构综合方法。该方法借助虚拟链法综合思想，在分析UP和UPR-SPR虚拟链约束旋量系的基础上，以4、5自由度支链为机构分支运动链，揭示其运动副轴线需要满足的几何条件，由此得到多种含冗余驱动/过约束的新构型。在此基础上，提出采用在移动副两端配置若干转动副构造4、5自由度可重构支链来搭建各种1T2R 3自由度并联机构的可行方案。

Select

基于工作空间密度函数的平面冗余机器人的逆运动学求解算法

东辉, 杜志江

机械工程学报. 2015, 51(17): 8-14. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.008

摘要 ( 357 ) PDF全文 ( 440 )

可视化

利用平面冗余机械人的结构参数结合傅里叶变换及卷积定理来构建非线性工作空间密度函数，并用该函数来描述多冗余机器人的工作空间。将工作空间密度函数仿真获得的工作空间与蒙特洛法求得的机器人工作空间进行对比，验证了算法的有效性。以工作空间密度函数为迭代方程，提出一种全新的迭代的算法来求解机器人逆运动学解析解。将该迭代算法与雅可比伪逆矩阵求逆运动学解的迭代算法进行对比，Matlab仿真结果验证了该算法在平面多冗余机械臂逆运动学求解精度及末端执行器位姿确定方面具有优越性。

Select

空间三正交平行四边形滚动机构

荀致远, 关永瀚, 席利贺, 孙春华, 姚燕安

机械工程学报. 2015, 51(17): 15-24. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.015

摘要 ( 331 ) PDF全文 ( 338 )

可视化

提出一种新型的两自由度空间三正交平行四边形滚动机构。该机构由10个连杆、12个虎克铰与4个转动副构成，其外观呈现为两两正交的三个平行四边形，利用平行四边形机构变形失稳机制使机构实现以滚动步态行进，并通过运动副布置与结构设计获得直线行进与灵活变换方向的移动功能。运用螺旋理论，采用先局部后整体的次序分析机构的自由度；根据几何关系建立简化模型，对其进行运动学分析，得到各杆件的质心坐标；分析移动机构的稳定性并讨论其翻滚条件；应用软件建立动力学模型并仿真，完成步态规划；制作一台原理样机，进行试验研究。结果表明，该滚动机构可用较为简单的控制方式实现直线行进与灵活变换方向的功能，并且具有良好的刚度与承载能力。

Select

深水自主水下航行器附体安装结构参数优化及涡流噪声分析

姜欣, 刘玉红, 朱光, 吴芝亮, 赵黎明

机械工程学报. 2015, 51(17): 25-34. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.025

摘要 ( 247 ) PDF全文 ( 372 )

可视化

深水自主水下航行器(Autonomous underwater vehicle, AUV)是主要依靠声学设备实现导航、定位以及任务操作的机电装备。声通信调制解调器是保证深水AUV正常水下作业的唯一数据通路，其周围的涡流噪声对其信号精度有着不容忽视的影响。以降低涡流噪声对声通信传感器信号干扰为目的，研究声通信传感器的安装结构设计。依据AUV上声通信传感器的安装结构抽象出几何模型，即圆柱凸体–孔腔组合结构，采用LES-Lighthill等效声源混合法对该结构的流场、声场进行模拟仿真，探讨组合结构涡流流动机制及辐射噪声特征。分析影响组合结构涡流噪声的因素，以降低涡流噪声为目的，利用正交试验的方法优化圆柱凸体–孔腔组合结构参数。结果表明，在较低速度范围内，水下航行器速度对组合结构水动噪声的影响不如组合结构参数对水动噪声的作用显著，安装结构参数对涡流噪声的影响顺序为高深比＞直径比＞深径比。研究成果为水下航行器声学传感器的合理安装及提高信号精度提供了理论指导。

Select

基于支链构造法的新型6-DOF并联机构构型设计

郭盛, 孙振瑶, 曲海波

机械工程学报. 2015, 51(17): 35-42. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.035

摘要 ( 270 ) PDF全文 ( 398 )

可视化

提出一种新型3支链6自由度机构构型设计方法。对于6自由度并联机构，支链对动平台没有自由度约束，只存在尺度约束。在每条支链中都加入一个球副，用以实现3转动自由度，其余运动副用以实现3移动自由度。以支链中移动副的数目为分类原则，得出了24种通用支链结构，在此基础上，对支链运动副轴线的位置进行特殊配置，得出了对应的新型支链结构。应用得出的支链结构，对其进行组合，设计出一系列6自由度并联机构，并且以简化运动学求解、扩大工作空间为目的，给出支链内部运动副轴线配置及支链空间拓扑位置的配置设计原则。对得出的新型3-RPPS机构进行运动学、尺度约束和工作空间分析，并建立与机构性能相关的尺度要素与构型综合的关系，验证了本方法的有效性。

Select

复合材料层合薄壁短圆柱壳动力学相似模型几何适用区间确定方法

罗忠, 朱云鹏, 韩清凯, 王德友

机械工程学报. 2015, 51(17): 43-51. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.043

摘要 ( 305 ) PDF全文 ( 208 )

可视化

针对旋转复合材料层合薄壁短圆柱壳结构的相似试验模型设计问题，提出一种不完全几何相似(畸变)模型的几何尺寸区间确定方法。用动力学平衡方程分析与敏感性分析相结合，建立层合薄壁短圆柱壳模型与原型间的相似关系，通过对导出的三种固有特性相似关系进行修正，得到层合圆柱壳动力学相似关系。以一种常用复合材料层合薄壁短圆柱壳为例，在深入研究使模型与原型在固有特性相似(即固有频率成比例映射关系、且振型保持一致)时，畸变模型的几何尺寸适用区间确定方法的基础上，利用数值分析方法，最终得到复合材料层合薄壁短圆柱壳模型和原型在不同阶次下，固有特性相似的畸变模型几何结构适用区间及其边界函数的确定方法。该研究结果为旋转层合薄壁短圆柱壳的动力学相似模型设计问题奠定了理论基础。

Select

不同重力环境下含间隙铰位置和碰撞力

李仕华, 冯伟波, 秦利, 刘福才, 徐继龙

机械工程学报. 2015, 51(17): 52-58. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.052

摘要 ( 201 ) PDF全文 ( 180 )

可视化

分别以销轴和两维指向机构为研究对象，结合“接触-分离”两状态模型，采用多体系统动力学理论，得到含间隙铰的多体系统动力学方程。基于该方程，采用动力学仿真软件ADAMS对含间隙铰的动力学特性进行分析，得出了销轴在重力场和微重力场中不同转速下销轴中心的运动轨迹及销轴与套筒碰撞力的变化规律。仿真结果表明：重力释放对含间隙铰的运动轨迹、振动、穿刺深度、碰撞力、末端精度等都具有较大的影响。研究成果对含间隙机构的设计具有重要价值和意义。

Select

基于刚柔耦合动力学的旋转悬臂梁的频率转向与振型转换特性

方建士, 黎亮, 章定国, 徐振钦

机械工程学报. 2015, 51(17): 59-65. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.059

摘要 ( 385 ) PDF全文 ( 154 )

可视化

对旋转悬臂柔性梁的刚柔耦合一次近似模型的频率转向和振型转换特性进行研究，在精确描述柔性梁非线性变形基础上，计入柔性梁由于横向变形而引起的纵向缩短项，即二阶非线性耦合变形量，利用Hamilton变分原理和Rayleigh-Ritz假设模态法，推导出考虑“动力刚化”效应的一次近似耦合模型。引入量纲一参量，对耦合模型做归一化处理，利用状态空间法求解考虑横纵耦合效应的悬臂梁的固有频率和模态振型。研究发现，耦合效应对旋转悬臂梁固有频率的影响随旋转角速度的增大而变大；相邻两阶模态间存在频率转向，并在转向的过程中伴随着振型转换；相隔多阶模态间存在传递性频率转向，并在转向传递过程中伴随着振型转移；相邻两阶模态间还存在多次频率转向。

Select

Q235钢单层及接触式多层板对卵形头弹抗侵彻特性

邓云飞, 李剑峰, 孟凡柱

机械工程学报. 2015, 51(17): 66-71. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.066

摘要 ( 179 ) PDF全文 ( 395 )

可视化

利用轻气炮进行卵形头杆弹正撞击单层板和等厚接触式三层板的试验，得到了这两种结构靶体的初始-剩余速度曲线以及弹道极限。研究靶体结构对其抗侵彻特性的影响，包括靶板的失效模式和抗侵彻性能。采用ABAQUS/EXPLICIT数值模拟软件对杆弹撞击金属板的过程进行数值模拟研究。通过对比数值模拟和试验结果，验证了数值模拟模型和参数的有效性。研究结果表明：试验与数值模拟计算结果两者之间一致。此外，靶体从单层板过渡到三层板，靶体的主要失效模式从花瓣开裂转变到盘式隆起。

Select

基于结合部刚度特性的滚珠丝杠进给系统动态特性分析

朱坚民, 张统超, 李孝茹

机械工程学报. 2015, 51(17): 72-82. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.072

摘要 ( 331 ) PDF全文 ( 570 )

可视化

滚珠丝杠进给系统的动态特性对数控机床的定位精度、加工性能和振动等特性具有重要影响。针对滚珠丝杠进给系统理论建模中结合部刚度难以确定的问题，以自行设计制造的滚珠丝杠进给系统为研究对象，基于吉村允效法计算进给系统固定结合部的刚度；根据滚珠丝杠副、滚动导轨副和轴承结合部的共同特点，提出基于Hertz接触理论的进给系统滚动结合部刚度计算方法，建立进给系统的有限元模型。在此基础之上，对进给系统进行理论和试验模态分析，通过模态振型和固有频率的对比验证了有限元模型和滚动结合部刚度计算方法的正确性。根据所建立的有限元模型，着重分析工作台的质量和位置、滚珠丝杠副的刚度、滚动导轨副的刚度和轴承的刚度等参数对进给系统动态特性的影响。所提出的方法为机床滚动结合部刚度的识别提供了参考，研究结论为滚珠丝杠进给系统的改进设计和动态性能优化提供了依据。

Select

非对称夹持惯性压电旋转驱动器

程光明, 张海滨, 温建明, 李新辉, 曾平, 阚君武

机械工程学报. 2015, 51(17): 83-89. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.083

摘要 ( 261 ) PDF全文 ( 269 )

可视化

以惯性压电旋转驱动器为研究对象，提出一种新型非对称夹持惯性压电旋转驱动器的研究方案。该驱动器以压电双晶片振子为驱动元件，采用对称方波电信号为激励信号。通过特殊设计的非对称夹持结构，惯性压电旋转驱动器可产生明显的惯性驱动力差，实现单向旋转动运动。建立基于Lugre摩擦模型的压电旋转驱动器动力学仿真模型，对压电旋转驱动器动态特性进行仿真分析，进一步设计研制非对称夹持惯性压电旋转驱动器样机，进行试验研究，试验证明研制的样机可以实现大行程(360°)、高分辨率(2 μrad)、高旋转步长(146.36 μrad)的稳定转动。仿真分析和试验研究结果吻合较好，表明研制的非对称夹持惯性压电旋转驱动器具有定向驱动作用。

Select

考虑轴承刚度耦合性和非线性的多支撑轴系有限元分析方法

田程, 周驰, 桂良进, 范子杰

机械工程学报. 2015, 51(17): 90-95. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.090

摘要 ( 255 ) PDF全文 ( 225 )

可视化

针对多支撑轴系分析的难点，提出一种考虑轴承刚度耦合性和非线性的有限元计算方法。建立一种轴承单元，考虑了轴承刚度的耦合性和非线性及轴承预紧、滚子锥角等细节因素，推导得到了轴承单元刚度矩阵的解析表达式。采用考虑了剪切变形的欧拉梁单元建立轴模型，将轴与轴承模型进行组合得到系统计算模型，并采用NR法进行求解。通过算例验证，所提出的方法能够准确地计算出给定外载荷下多支撑轴系中各轴承各方向的载荷和系统的变形，且具有较高的计算效率，适用于多支撑轴系问题的分析计算。

Select

基于改进RRT算法的线缆自动布线技术

刘潇, 刘检华, 刘佳顺, 徐金宝

机械工程学报. 2015, 51(17): 96-105. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.096

摘要 ( 350 ) PDF全文 ( 436 )

可视化

针对机电产品中线缆布局设计效率低、成本高的问题，提出一种基于障碍物与目标吸引的改进快速扩展随机树算法(Obs-GA RRT)的线缆自动布线方法。该方法以基本RRT算法为基础，提出标准扩展、基于障碍物碰撞面片法矢量方向扩展及基于历史与目标点吸引扩展相结合的扩展策略，并采用节点扩展概率准则及多步贪婪准则，自动求解出线缆的布局初始路径，并提出基于扩展碰撞信息的路径优化方法对求解得到的初始路径进行优化。设计并开发了三维线缆自动布线软件系统，进行了算例测试与实例应用，验证了算法的高效可行。

Select

基于不确定测度的再制造曲轴径向跳动多元非线性映射模型

刘明周, 邵将, 葛茂根, 刘从虎, 刘长义, 温海骏

机械工程学报. 2015, 51(17): 106-113. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.106

摘要 ( 244 ) PDF全文 ( 121 )

可视化

径向跳动是不确定环境下再制造曲轴加工质量控制的难点之一。在回收曲轴质量等级不同和再制造加工路线、工艺、方法各异的条件下，分析主轴颈的圆度、曲轴的弯曲度是影响再制造曲轴径向跳动的关键平衡性量度，界定了曲轴主轴颈的圆度、弯曲度的不确定性内涵，并构建了不确定性测度模型，用与其理想值为对比的离散程度来定量化描述不确定性；研究了主轴颈圆度和弯曲度的不确定度与径向跳动合格率之间的非线性映射关系模型，采用高斯-牛顿迭代法求解其拟合公式，给出了各个不确定度影响系数的计算方法，用于分析各个不确定度对径向跳动合格率的影响，以优化曲轴再制造加工、提高径向跳动合格率；通过某再制造曲轴应用实例验证了模型的可行性和有效性。为再制造零部件加工精益化管理提供理论和技术支持。

Select

考虑支撑桁架变形的星载索网反射面天线形态设计方法

马亚静, 杜敬利, 段宝岩, 杨东武

机械工程学报. 2015, 51(17): 114-119. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.114

摘要 ( 198 ) PDF全文 ( 225 )

可视化

针对索网-桁架反射面天线结构中，索网张力确定的非线性问题，提出一种新的设计方法。建立以索网放样长度为设计变量、反射面精度为目标、强度为约束的优化模型。为克服太空中天线进出阴影区时出现的松弛索问题，特引入应变约束。为了降低该非线性优化模型的求解难度，将索应变与索网节点坐标在局部对索长进行线性近似，从而将高度非线性的优化模型转化为一系列的二次规划问题。通过某10 m口径的空间反射面天线的仿真算例验证了方法的有效性。

Select

双弯曲反射面天线卧立转换尺寸偏差分析方法

倪俊, 汤文成, 幸研

机械工程学报. 2015, 51(17): 120-127. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.120

摘要 ( 303 ) PDF全文 ( 281 )

可视化

针对包含数千铆钉的双弯曲反射面天线装配尺寸精度计算问题，提出一种卧立转换尺寸偏差回弹分析方法：以动力学有限元模型表示一组铆接工艺参数(铆钉和局部板件尺寸、材料参数、辅助装夹位置、铆钉镦粗方向, 冲头位移规律)；完成动力学有限元计算，得到的铆钉孔周固有变形分布，不难发现，孔周固有变形分布与铆接工艺参数存在明确的对应关系；经空间插值，为薄壁部件静力学有限元代码中每个铆钉孔加载铆钉孔周固有变形和已计算出的变形，实现铆接变形作用下的结构装配尺寸偏差分析。以纯动力学有限元计算结果验证方法准确性。以大尺寸薄壁部件为对象，研究零件重力和铆接变形所导致的装配尺寸偏差在卧立转换前后的回弹效应。

Select

基于效应综合的设计历史产品逆求解方法

姜少飞, 梁伟, 李吉泉

机械工程学报. 2015, 51(17): 128-137. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.128

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

有效借鉴设计历史产品的设计思路与意图对于类似新产品研发具有重要意义，设计历史产品的设计意图捕捉是这一过程的关键问题。提出基于效应综合的设计历史产品从结构-原理方案-功能的逆求解方法，建立设计历史的动作单元模型，借助效应综合过程，反求出该结构的原理解；对原理解进行效应综合功能替换，形成“功能元”并按照能量、物料、信号三个流的输入输入逻辑关系构建出设计历史的较优功能结构，从而有效解读设计历史的设计意图。应用以上方法，开发了设计历史逆求解原型系统，以工程实例验证了有效性。

Select

大型风力机叶片气动外形及其运行特性设计优化

戴巨川, 赵尚红, 尹喜云, 刘德顺, 文泽军

机械工程学报. 2015, 51(17): 138-145. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.138

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

大型风力机叶片气动外形设计时，不仅应考虑气动外形参数的优化，还应该考虑参数优化后的运行特性，才能为风力机实际控制提供依据。为此，提出一种叶片气动外形及其运行特性设计优化方法。该方法首先建立叶片翼型分布、弦长分布和扭角分布等气动外形参数控制方程，基于叶素-动量理论分析各参数变化对风轮功率的影响。在满足额定功率条件下，以减小所需额定风速为目标进行优化求解，求解过程中考虑初始桨距角的影响。针对优化后的风轮，设计了风轮转矩-转速关系曲线，分析了风轮运行特性。最后，采用计算流体动力学方法佐证了设计结果的正确性。

Select

元动作装配单元误差源及误差传递模型研究

李冬英, 李梦奇, 张根保, 王扬, 冉琰

机械工程学报. 2015, 51(17): 146-155. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.146

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

机械产品装配误差源和误差传递规律分析，是装配精度预测与控制的前提工作。在对数控机床进行结构化分解至元动作的基础上，提出了元动作装配单元的概念。针对元动作装配单元层面影响装配质量的因素，将装配过程的误差源分为位置误差、形状误差、装配位置误差等五类误差源；建立各类误差源及其误差评价的统计模型；分析误差在零件间、零件内两特征间的传递和相互作用，构建误差传递链图、误差传递网络对五种误差源与配合误差进行形象化表达。综合误差传递链接图，建立面向整个产品误差传递及装配功能表达的装配误差网络图模型，为方便误差传递网络图中各类误差传递模型的计算与存储，又进一步构建了面向整个产品装配误差传递的链接矩阵。以某加工中心连续分度转台蜗杆转动元动作装配单元装配为例，验证误差源表达和误差传递模型的有效性。

Select

基于多维矢量环的装配偏差源敏感度分析

唐健钧, 田锡天, 耿俊浩, 刘海涛, 张世炯

机械工程学报. 2015, 51(17): 156-161. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.156

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了准确有效地实现偏差累积分析和装配精度预测，提出一种基于多维矢量环的装配偏差源敏感度分析方法。根据装配生产实际，将偏差源分为加工尺寸偏差、加工形状和位置偏差以及装配位置偏差三类；进一步将偏差源敏感度表示为装配尺寸微小变化的变化量与偏差源尺寸微小变化的变化量的比值。将装配连接形式抽象为面-面连接、面-弧连接、面-角连接、转动连接、弧-弧连接和固定连接，并分析每类连接形式的相对自由度。依据装配工艺确定的装配约束关系、装配顺序和定位方式，定位零件之间的连接点，建立零件的基准参考结构，并以此为基础建立偏差传递路径；依据偏差传递路径创建装配体多维矢量环，建立各维度的标量方程；利用一阶泰勒展开和矩阵变换方法，求解出敏感度表达式。以机翼内襟翼摇臂装配体偏差源敏感度分析为例，验证了该偏差源敏感度分析方法的有效性。

Select

铁基作用下的金刚石石墨化研究

郭晓光, 翟昌恒, 金洙吉, 郭东明

机械工程学报. 2015, 51(17): 162-168. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.162

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

通过构建含催化剂铁的金刚石仿真模型，进行了金刚石石墨化的三维分子动力学仿真，获得了金刚石在铁基催化剂作用下的石墨化机理。并对化学气相沉积金刚石进行了摩擦化学抛光试验，验证了铁基金属对金刚石石墨化的催化作用。分子动力学仿真结果表明铁原子的存在会降低金刚石石墨化的转变温度，进一步的微观结构分析可以得出，在催化剂作用下的石墨化机理是：铁原子价电子层中的未配对电子与金刚石原子的电子相互作用，形成了化学键，对金刚石原子产生吸引作用，使其逐渐变为石墨结构。所以铁基催化剂具有催化作用的原因就是铁原子价电子层结构中含有未配对的电子，而且与金刚石原子结构符合对准原则。试验结果验证了仿真结论的正确性。研究结果表明，金属铁的存在会加速金刚石石墨化的过程，利于对金刚石刀具的超精密加工。

Select

风琴管喷嘴内表面粗糙度对高压射流特性的影响试验研究

李登, 李晓红, 康勇, 王晓川, 龙新平, 巫世晶

机械工程学报. 2015, 51(17): 169-176. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.169

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

风琴管自振空化喷嘴因兼具空化射流与脉冲射流的优点而被广泛使用。为探究大雷诺数下风琴管喷嘴内表面粗糙度对高压射流特性的影响，从而提高喷嘴作业效率。在理论分析紊流特性与表面粗糙度关系的基础上，通过试验探究了风琴管喷嘴内表面粗糙度对射流轴心压力脉动与扩散角的影响规律。试验结果表明，入口压力越大，粗糙度对射流的扩散角、轴心压力脉动峰值、压力脉动幅度的影响程度越大；对某一入口压力，存在一对应起始粗糙度值使得扩散角快速增大，轴心压力脉动峰值与压力脉动幅值急剧衰减；且入口压力一定时，存在一临界粗糙度值，粗糙度小于此值时，轴心压力脉动峰值与压力脉动幅值随靶距增大而先增大后减小；粗糙度大于此值时，轴心压力脉动峰值与压力脉动幅值随靶距增大而减小。根据试验数据，运用能量守恒定理，建立了射流轴心压力脉动峰值随表面粗糙度、入口压力、靶距变化关系的初步数学模型。

Select

高速电弧放电加工的工艺特性研究

徐辉, 顾琳, 赵万生, 洪汉, 张发旺, 陈吉朋

机械工程学报. 2015, 51(17): 177-183. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.177

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

基于流体动力断弧的高速电弧放电加工(Blasting erosion Arc machining, BEAM )是一种利用高速流场控制电弧放电，高效蚀除工件材料的特种加工新技术。该技术从原理到实现都与传统的电火花放电加工(EDM)有着本质区别。将高能量密度的电弧、具有三维型面的多孔电极、极间的高速工作液流场以及多轴联动进给这四种关键要素的有效结合，实现了一种新型而高效的材料去除加工方法。采用石墨集束电极对典型的难切削材料——镍基高温合金GH4169进行了高速电弧放电加工。试验结果表明，在放电峰值电流为500 A时，最大材料去除率可达14 000 mm3/min，而最小电极相对损耗比不超过1 %，且加工后工件的表面硬度低于基体硬度，再铸层和热影响层厚度均小于100 μm，有利于切削等后续半精加工工艺的开展。由此可见，高速电弧放电加工的工艺特性使其非常适合于难切削材料的大余量去除加工。使用多孔成形电极分别对不同形状的型腔样件进行了层铣和沉入式高速电弧放电加工，证明了其高效加工三维特征零部件的能力。

Select

高效磁流变平整加工中的励磁装置优化及试验研究

王永强, 尹韶辉, 魏长青, 陈逢军, 罗虎, 龚胜

机械工程学报. 2015, 51(17): 184-193. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.184

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

提出一种具有直线气隙的永磁轭励磁方法以形成大面积磁流变硬化区，从而实现超光滑表面的高效磁流变平整加工。为进一步提高加工效率，采用有限元分析法结合正交法对永磁轭励磁装置进行优化；为评估优化效果，利用优化前后的永磁轭励磁装置进行加工试验，对优化前后永磁轭的外部磁场强度、永磁轭的性能、磁流变硬化区、抛光痕面积及加工效果进行测试并分析比较。试验结果表明，优化后的永磁轭磁感应强度增强，梯度磁场宽度增加，形成的磁流变硬化区变宽，抛光面积和体积去除率增大，有效提高磁流变平整加工效率。

Select

干硬切削表面白层厚度的建模与预测

段春争, 张方圆, 孔维森

机械工程学报. 2015, 51(17): 194-202. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.194

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

干硬切削加工过程中产生的表面白层对零件的使用性能和使用寿命有很大影响，对白层厚度进行准确的定量预测具有重要的理论意义与应用价值。基于材料的化学热力学基本理论，对切削过程中合金元素、应力、应变等因素耦合影响下的奥氏体相变温度进行了理论推导，根据计算出的相变温度和有限元的模拟结果，建立了基于相变形成相理的白层厚度预测模型。GCr15淬硬钢试验结果与预测结果对比分析表明，本模型适用于热力耦合占主导地位的切削过程，该模型能够在考虑了热-力耦合因素的情况下更为准确地预测出干硬切削表面相变白层的厚度。

Select

正多边形角螺旋衬板对球磨机粉磨效率影响的数值分析

梁曼, 孙毅, 纪朋朋, 单继宏, 金晓航

机械工程学报. 2015, 51(17): 203-212. https://doi.org/10.3901/JME.2015.17.203

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

球磨机作为一种物料粉碎设备，被广泛应用于冶金、建材、化工和矿山工业等基础性行业。磨介的运动形态对球磨机的粉磨效率影响极大，而衬板是球磨机中改善磨介运动状态并使其获得较佳运动形态的重要零部件之一。因此，针对衬板结构对磨介运动形态的影响，理论分析正多边形角螺旋衬板中磨介运动形态的影响因素，得出磨介运动状态与衬板结构参数的关系方程和曲线图像。通过建模仿真对比分析这些参数的影响效果，验证理论分析的正确性。理论和数值分析结果表明：当正多边形角螺旋衬板的边数为4，并以50°安装转角安装时，球磨机具有较高的粉磨效率，为开展正多边形角螺旋衬板的试验测试研究和合理选择衬板结构参数提供了理论依据。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2015年, 第51卷, 第17期　
刊出日期：2015-09-05

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2015年, 第51卷, 第17期 刊出日期：2015-09-05

2015年, 第51卷, 第17期　
刊出日期：2015-09-05