中国机械工程

2024年05期

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《中国机械工程》由中国科协主管、中国机械工程学会主办，是中国机械工程学会会刊，是中国机械工程领域的权威期刊。曾入选国家期... 展开

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序言 历经多年高速发展，我国已成为世界第二大经济体、第一制造业大国，但高端机械产品的可靠性仍然是我国机械行业发展的瓶颈之一。近年来，一系列国家战略规划均对机械产品的可靠性问题高度重视。《中国制造2025》明确指出要加强可靠性设计、试验与验证技术开...

基于监督降维和自适应Kriging建模的高维 摘要：高维不确定性传播目前面临维度灾难和小样本的问题，难以利用有限的样本资源获得高精度的分析结果，针对此问题，提出了一种基于监督降维和自适应Kriging模型的高维不确定性传播方法。利用改进充分降维方法将高维输入投影到低维空间中，并利用L...
区间过程激励下刚柔耦合系统动态不确定性分析的序列模拟方法 湖南大学机械与运载工程学院，长沙，410006 摘要：针对动态不确定性激励作用下的刚柔耦合系统动力学问题，提出了一种基于区间过程模型的动力学不确定性序列模拟方法，旨在通过区间过程序列抽样及刚柔耦合动力学序列模拟计算结构振动与机构运动等系统...
一种基于AK-MCS-K的失效概率函数估计方法 摘要：针对可靠性优化设计中失效概率函数求解复杂、计算量大等问题，提出一种求解失效概率函数的高效方法。所提方法的基本思路是利用自主学习Kriging方法构造输入变量全空间在失效边界处的局部代理模型，进而通过该局部代理模型结合Monte Ca...
基于主动学习与贝叶斯深度神经网络的高维多输出不确定性传播方法 摘要：针对实际工程中存在的具有多个输出响应的高维问题，提出一种基于主动学习与贝叶斯深度神经网络的高维多输出不确定性传播方法。利用多个输出响应对应同一组输入变量的特点，对输入变量进行一次性采样，从而构造初始训练样本集。采用贝叶斯深度神经网络...

考虑双重不确定性的机械产品元动作可靠性分配方法 摘要：针对元动作可靠性分配中专家评价的不确定性问题，提出了一种同时考虑认知不确定性和随机不确定性的可靠性分配方法。利用功能运动动作（FMA）的层次方法将机械产品进行合理分解，得到产品的基本运动形式（元动作）；将专家进行分组并以概率语言术语...
考虑随机变失效阈值的多相关退化可靠性建模 摘要：由于机械部件失效受多个退化过程及外界冲击等各种因素的耦合作用影响，而当前研究多考虑单一因素，并认为失效阈值为定值，未考虑到设备会因退化而导致其抗冲击能力降低的事实，因此同时考虑冲击对退化过程的影响，退化过程对冲击失效阈值的随机不确定...
考虑性能稳定性的机械系统可靠性分配方法研究 摘要：针对机械系统可靠性分配，提出了一种考虑性能稳定性的可靠性分配方法。引入元动作理论对机械系统进行结构分解，以元动作单元为分配对象，建立元动作可靠性二层综合评价指标模型，结合多准则决策（MCDM）方法，得到元动作可靠性分配系数；然后建...

复杂载荷、极端环境下焊接结构疲劳寿命预测研究综述 摘要：焊接接头易出现缺陷和应力集中，在疲劳载荷作用下将成为疲劳裂纹萌生和扩展的薄弱区域。与均质材料相比，接头各区域微观组织及应力局部化使得焊接结构疲劳问题进一步复杂化。区别于理想实验条件，实际焊接结构服役环境复杂，疲劳寿命预测须考虑环境因...
基于联合多重重建自编码器的桁架损伤识别 摘要：针对桁架杆单元存在不同损伤类型时损伤特征信息难以捕捉且识别结果不准确的问题，提出了利用联合多重重建自编码器（JMRAE）进行损伤识别的方法。首先，运用JMRAE按照不同尺度数分段截取信号，将Sigmoid函数和ReLU函数进行组合以...
基于健康因子和混合Bi-LSTM-NAR模型的锂离子电池剩余寿命预测 摘要：为准确预测锂离子电池剩余寿命、降低电池工作风险，提出一种新的锂离子电池剩余寿命在线预测模型。基于锂离子电池历史运行数据提取6种健康因子，用于表征电池的退化状态；采用随机森林（RF）算法完成健康因子的评价与筛选；利用经遗传算法优化的广...

多负载环境下微加速度计的可靠性建模与分析 摘要：针对多负载环境下微电子机械系统（MEMS）微加速度计易出现的敏感结构断裂及材料疲劳退化问题，提出了一种基于全概率理论的微加速度计可靠度预估模型。该模型结合齐次泊松过程和Wiener退化过程，分别表征单位时间内作用在微加速度计上的冲击...
膜片式微通道预冷器换热微细管束振动分析与可靠性评价方法 摘要：针对预冷吸气式组合发动机的膜片式微通道预冷器换热微细管束振动可靠性问题，建立换热微细管固有振动特性计算方法与数学模型，研究预冷器换热微细管在高速气流冲击下的振动模式，给出综合考虑旋涡脱落激振、紊流抖振和弹性激振等多种共振模式的预冷器...
大口径火炮弹协调器机构可靠性优化设计研究 摘要：为提高弹协调器的交弹效率，同时保障协调交弹动作具有高可靠度，开展某弹协调器机构的可靠性优化设计。考虑主要几何尺寸、制造误差、重要构件弹性变形等影响因素，建立某弹协调器的参数化刚柔耦合动力学模型，通过参数化动力学分析，复现协调器的协调...
电连接器用聚氨酯胶密封件贮存可靠性统计模型的加速试验验证与评估 摘要：针对电连接器用聚氨酯胶密封件在长贮条件下的寿命评估问题，从机理层面分析了聚氨酯胶密封件内聚破坏和边界破坏导致性能下降的原因。依据从机理层面建立的电连接器用聚氨酯胶密封件贮存可靠性统计模型，利用聚氨酯胶密封件温湿度综合应力加速退化试验...

碳纤维层合板胶接接头在湿热环境下的性能演变 摘要：为了研究碳纤维复合材料（CFRP）胶接接头对汽车涂装过程中的高温高湿环境的适应性，对单搭接CFRP胶接接头进行了烘烤和加速吸湿实验，对经历不同湿热环境的胶接接头进行了剪切拉伸和正向拉伸试验，对连接强度改变及接头的失效模式演变进行了讨...
基于改进四叉树和比例边界有限元法的自适应设计域拓扑优化方法 摘要：针对大型结构拓扑优化计算成本高和固体各向同性材料惩罚模型（SIMP）在优化后结构边界处求解精度低的问题，提出了一种基于SIMP法的自适应设计域（ADD）拓扑优化方法。将改进四叉树法应用在拓扑优化的过程中，通过自动划分不同等级的网格单...
基于超声导波技术的双层粘接结构界面质量检测 摘要：针对粘接结构界面质量难以检测的问题，提出一种超声导波检测技术方法。基于弹簧模型和波动方程建立超声导波在双层粘接结构中传播的数学模型，获得不同粘接界面的频散方程，通过求解该方程获得不同粘接界面的频散特性。利用COMSOL软件模拟了声波...
基于严格反馈模型的电液伺服作动器控制策略研究 摘要：主动悬架可根据车辆实时状态调节悬架参数，显著提高应急救援车辆救援效率，电液伺服作动器是电液伺服主动悬架系统实施主动控制的核心部件。对电液伺服作动器控制策略展开了研究，建立了主动悬架液压伺服作动器模型；基于该模型提出了基于严格反馈模型...
带式输送机不停机更换托辊机器人研究与应用 摘要：针对带式输送机托辊更换频繁、人工更换工具笨重、作业劳动强度大、停机更换效率低等问题，以王家岭煤矿主平硐带式输送机为研究对象，根据巷道参数和更换托辊流程，研究不停机更换托辊机器人，制定机器人总体研究方案。基于功能分析法与不停机更换托辊...