2020年, 第31卷, 第1期　
刊出日期：2020-01-10

  

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会刊创刊30周年专栏
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  学会寄语

  中国机械工程. 2020, 31(1): 1-3.

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  夯实基础行稳致远——2020年主编寄语

  董仕节

  中国机械工程. 2020, 31(1): 4-4.

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  《中国机械工程》30年

  谢友柏

  中国机械工程. 2020, 31(1): 5-6.

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  砥砺奋进三十载，继往开来铸辉煌——贺《中国机械工程》创刊30周年

  王国彪

  中国机械工程. 2020, 31(1): 6-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-132X.2020.01.001

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  自1990年创刊以来，《中国机械工程》一直发挥着传播中国机械工程领域学术研究成果的重要作用。回顾了《中国机械工程》创刊30年的发展历程，分析了国家自然科学基金委员会机械工程学科自然科学基金项目在该期刊刊登研究论文及学科发展动态与进展的情况。最后，对期刊今后的发展提出了几点期望与建议。
制造前沿
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  创新·强基·智能——建设制造强国

  柳百成

  中国机械工程. 2020, 31(1): 13-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-132X.2020.01.002

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  世界工业发达国家美、德、英等国"重振制造业"的发展战略均将智能制造作为发展趋势。我国制造业总体而言，大而不强。我国已是世界制造第一大国，但创新能力弱、缺乏关键核心及共性技术。我国《制造强国发展战略》聚焦"五大工程"，其中将智能制造作为主攻方向，而"五大工程"是相互联系和相互支持的。数字化设计与制造是智能制造关键共性技术，而建模与仿真是数字化设计与制造的科学基础。要全面实施智能制造，建成制造强国，任重而道远。
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  增材制造技术--现状与未来

  卢秉恒

  中国机械工程. 2020, 31(1): 19-23. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-132X.2020.01.003

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  论述了增材制造技术的国内外发展状况，分析了我国在该技术领域面临的机遇与挑战，认为未来增材制造技术应该围绕金属成形中的强非平衡态凝固学、极端条件下增材制造新机理、梯度材料、结构的增材制造机理，以及组织工程支架活化生长和功能再创的生化、生命学原理等科学问题开展研究。建立"应用发展为先导、技术创新为驱动、产业发展为目标"的研究发展思路，以推进增材制造技术的发展，为创新型国家建设提供有力支撑。
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  智能制造理论体系架构研究

  刘强

  中国机械工程. 2020, 31(1): 24-36. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-132X.2020.01.004

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  从制造技术的发展变迁和面临的新挑战出发，分析了针对智能制造内涵及特征的认知发展过程，给出了对工业4.0时代智能制造的新认识，进而提出了智能制造理论体系总体架构，该体系架构由8个模块构成：理论基础、技术基础、支撑技术、使能技术、核心主题、发展模式、实施途径和总体目标。分别阐述了体系架构中的总体目标、核心主题、支撑技术和使能技术四大模块的具体内容，讨论了推进和实施智能制造的基本原则和技术路线，展望了未来制造的新形态和新特征。
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  工业人工智能——工业应用中的人工智能系统框架

  李杰, SINGH Jaskaran, AZAMFAR Moslem, 孙可意

  中国机械工程. 2020, 31(1): 37-48. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-132X.2020.01.005

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  人工智能正以超越人们想象的方式影响着工业生产和我们的生活。世界多国已启动的国家级人工智能计划均强调了人工智能在智能工业中的重要性和必要性。但与此同时，采用人工智能来实时解决生产的实际问题仍是当前必须面对且不能忽视的挑战。现在的最大挑战是找到可创造价值的具体应用来满足市场和资本不断增长的期望。为了给工业系统中的人工智能的发展与实施提供一个清晰的路线图，提出了工业人工智能的系统框架和使能技术。综述了智能工业中的工业人工智能的关键使能技术的重要性，阐述了如何系统地应用这些使能技术来创造产生新价值的机会并避免出现问题。
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  机器人测量-操作-加工一体化技术研究及其应用

  陶波, 赵兴炜, 李汝鹏, 丁汉

  中国机械工程. 2020, 31(1): 49-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-132X.2020.01.006

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  阐述了机器人加工的发展现状与面临的挑战，回顾了机器人测量操作加工一体化所需要的关键技术。以典型的机器人加工过程为例，分析了机器人测量-操作-加工一体化过程中误差的来源，建立了加工误差及其传递模型，并分别计算分析了测量误差、坐标变换误差与机器人执行误差对加工精度的影响。将机器人测量加工一体化方案用于飞机机翼和机身装配垫片的磨削加工，由点云数据得到工业机械臂的加工轨迹和工艺参数规划数据，通过在机械臂末端安装顺应打磨头来消除工件法向的位置误差，实现恒力打磨。实验结果表明，该机器人加工方案能够实现飞机装配垫片的变厚度磨削加工。
学科发展
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  机构学中机构重构的理论难点与研究进展——变胞机构演变内涵、分岔机理、设计综合及其应用

  康熙, 戴建生

  中国机械工程. 2020, 31(1): 57-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-132X.2020.01.007

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  生产力发展与工程技术革新要求机构具备可自重组与可重构及"一机多用"的功能，以满足复杂工况需求。可重构机构具有可变活动度和可变构态，可以满足多任务、多工况与多功能的要求，然而，决定其设计方法的演变内涵与分岔机理的研究目前仍不为学者们充分了解。从变胞机构的演变与分岔机理的角度，以旋量理论、李群与李代数及微分流形为主要工具，揭示了机构演变内涵及运动与约束空间的内在关联关系；探究了机构演变中的分岔机理与可控奇异位形，回顾了变胞机构与折纸及折展机构的历史渊源，综述了变胞机构的构型设计、性能综合与新型设计理念及其创新应用。
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  机械产品可靠性试验技术研究现状与展望

  陈文华, 贺青川, 潘骏, 钱萍, 钟立强

  中国机械工程. 2020, 31(1): 72-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-132X.2020.01.008

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  概述了可靠性工程发展的历史，总结了可靠性试验发展概况以及机械产品可靠性试验面临的问题；综述了加速寿命试验和加速退化试验建模、试验数据分析和试验方案优化设计方法的研究进展，以及高加速寿命试验技术的研究进展；展望了机械产品可靠性试验技术的发展前景，并提出了促进可靠性试验理论方法工程应用的解决方案。
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  5D打印--生物功能组织的制造

  李涤尘, 贺健康, 王玲, 高琳, 卢秉恒

  中国机械工程. 2020, 31(1): 83-88，99. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-132X.2020.01.009

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  生物制造是制造技术与生命科学技术交叉融合产生的新兴学科方向，这一学科方向的发展将为巨大的人体组织与器官市场提供新技术，同时也给制造技术变革带来新机遇。面向生物制造未来发展，提出5D打印制造概念，论述了5D打印的内涵，分析了其关键技术。结合生物制造技术的现有进展，介绍了研究团队在心肌组织支架的制造、类脑神经组织制造、爬行生命机械混合机器人方面取得的初步研究进展，为生物制造技术拓展新方向提供新思路。
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  深冷轧制制备高性能金属材料研究进展

  喻海良

  中国机械工程. 2020, 31(1): 89-99. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-132X.2020.01.010

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  相对于传统热轧、温轧、冷轧，深冷轧制是一项变革性技术，它利用某些金属材料在深冷情况下具有优异的塑性变形能力以及深冷环境阻碍塑性变形过程中位错运动和再结晶行为，促使材料晶粒细化，材料具有更高的强度与韧性。系统地介绍了近年来深冷轧制制备高性能金属材料的研究进展，包括深冷轧制在铝合金、铜合金、钛合金、复合层状金属带材中的应用。对深冷轧制制备高性能金属材料的研究进行了展望。
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  电阻点焊质量监控技术研究进展与分析

  夏裕俊, 李永兵, 楼铭, 雷海洋

  中国机械工程. 2020, 31(1): 100-125. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-132X.2020.01.011

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  从点焊过程信号监测、在线评价和实时控制三个方面对近六十年来电阻点焊质量监控技术的研究进展进行了分类综述，综合分析和评价了各类技术的优缺点、应用现状以及发展趋势，旨在为进一步突破电阻点焊质量监控技术瓶颈、促进薄板结构产品制造业的转型升级提供借鉴。