现代机械

Modern Machinery


现代制造、工艺装备

  • 基于卷积神经网络的汽车车身声传函预测模型研究

    唐冬林;刘迟;郑旭;邱毅;

    为解决汽车车身结构开发阶段中传统的车身噪声传递函数技术计算复杂、优化效率低下的问题,通过卷积神经网络建立动态激励下车内驾驶位置的噪声传函响应(Noise Transfer Function, NTF)的预测模型,以车身不同结构点动刚度(Dynamic Stiffness, DS)为特征对应模型输入,车内驾驶员人耳位置NTF为输出,训练底盘前悬架摆臂和后悬架减震器接附点分别受到激励时,车内驾驶位的NTF预测模型,最后通过仿真计算结果对比,验证模型的预测性能。

    2026年01期 No.251 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 801K]
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  • 航空发动机涡轮盘温度与变形特性分析

    张佳乐;

    为了分析涡轮盘的温度及变形特性,以某型涡轮盘为研究对象,完成了对其不同工况下的流固耦合数值模拟。结果表明:涡轮盘的温度场呈现出盘前侧温度高于盘后侧温度,整体温度沿半径方向降低的分布特征;径向变形呈现出盘心处最小,轮缘处最大,整体径向变形从盘心到轮缘逐渐增大的分布特征。不同工况下涡轮盘温度和径向变形的分布特征一致,温度和径向变形随着发动机转速的升高而上升。

    2026年01期 No.251 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 705K]
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  • 基于改进滑模系统的机器人关节电机负载观测器设计

    刘宗耀;冯吉科;张杰;张玉锋;赵金龙;

    针对机器人关节电机在复杂作业条件下负载转矩难以实时准确获取的问题,提出了一种基于改进滑模观测器的负载转矩估算方法。该方法在传统滑模观测器的基础上进行改进,有效抑制了系统抖振并提升了观测精度。首先建立了关节电机的数学模型,并设计了改进型滑模负载转矩观测器。随后,基于MATLAB/Simulink平台进行了多种典型工况下的仿真验证,最后通过构建包含关节驱动系统、负载机构与测量平台的实验系统,采集并分析了在不同运动状态和负载条件下关节电机的力矩、电流与角速度等关键参数。研究基于实际测试数据,建立了负载-电流-转速之间的非线性映射模型。结果表明,观测器可以对机器人关节电机进行外部负载观测,提高了关节电机的可控性。

    2026年01期 No.251 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 341K]
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  • 旋转域尺寸对旋翼流体仿真精度的影响

    蒋陵平;刘毅臻;陆子怡;

    为探讨旋翼无人机CFD(Computational Fluid Dynamics)仿真中旋转域尺寸对多工况仿真精度的影响,采用Simcenter STAR-CCM+软件对6种对称旋转域和8种非对称旋转域进行稳态仿真,并结合1∶1实验数据验证模型的可靠性。通过分析3个迎角(6°、9°、12°)与3种转速(1015 rpm、1615 rpm、2015 rpm)共9种工况的升力误差率,量化旋转域厚度与半径对推力预测的影响。结果表明:稳态仿真中,旋转域厚度小于0.6倍旋翼直径(D)时,升力误差显著增大,最大达25%,且双叶桨工况对尺寸敏感性更高。建议采用半径0.65D、厚度0.15D的对称旋转域结合非对称优化(上厚下薄)或瞬态仿真,可将误差降低至5%以内。

    2026年01期 No.251 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 789K]
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设计、研究、分析

  • 基于传质守恒的冷凝因子自调节Lee相变模型

    牛雅恒;郅文彬;李晓竟;黄瑞;陈俊玄;陆国栋;俞小莉;

    针对重力热管两相流数值模拟中传统Lee相变模型因采用固定传质时间弛豫系数(β)导致的仿真精度不足、难以收敛至稳态等问题,提出了一种具有冷凝因子自调节功能的改进Lee模型。该模型通过UDF嵌入Fluent实现,经172.87 W和376.14 W加热工况验证,结果表明:改进模型显著提升了温度预测精度,各段平均误差降至3.3%以下,同时将工质质量损失率从传统模型的80.7%降至0.528%,并真实地反映管内两相工质分布与流动特性,为提升重力热管CFD仿真的准确性与稳定性提供了有效方法。

    2026年01期 No.251 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 396K]
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  • 碳纤维增强复合材料载荷测量温度补偿技术研究

    曹良秋;

    针对飞行试验中碳纤维增强树脂基复合材料结构的载荷测量温度补偿技术,基于惠斯通电桥温度补偿原理进行了特性分析,结合仿真计算明确了复合材料各向异性对于惠斯通电桥温度补偿效果的影响,总结了适用于复合材料结构载荷测量的温度补偿技术。复合材料试验件地面纯温度试验结果表明,形成的温度补偿方法能够将温度变化产生的应变电桥热输出控制在与金属材料结构相当的量值,通过该温度补偿技术能够满足复合材料结构件的载荷测量精度要求。

    2026年01期 No.251 30-34+39页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
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  • 选区激光烧结成型工艺参数对阻燃尼龙12力学性能影响

    郑凯特;黄洁;陈箫;李富春;徐畅;易俊兰;

    以阻燃尼龙12粉材为研究对象,以成形制件翘曲情况及力学性能为评价指标,基于三因素三水平正交法,研究了选区激光烧结成型工艺参数对力学性能的影响。通过正交法,研究结果表明,工艺参数对制件性能的影响程度依次是激光功率、扫描间距和扫描速度。最佳工艺参数组合为烧结温度180℃、激光功率17 W、扫描速度2000 mm/s、扫描间距0.2 mm,此时阻燃尼龙12材料SLS试样的拉伸强度达到最大值41.96 MPa。

    2026年01期 No.251 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 370K]
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  • 新型跌落开关远动控制结构设计及可靠性提升研究

    杨增祥;毛靖;陈琳;何玉灵;孙凯;袁兴华;端木文杰;

    为了解决传统跌落开关智能化程度低、触头耐磨性较差的问题,设计了一种可远动控制的新型跌落开关,并研制了跌落开关触头新型耐磨材料。远动控制机构以直线电机为动力源,曲柄摇块为基础,通过PLC远程控制直线电机运动。进一步基于理论分析、有限元计算和实验验证证明了所设计装置的有效性和易用性。此外,研制了锰黄铜HMn62-3-3-1新型铜基合金材料作为跌落开关的触头材料,通过合理配比将多种金属材料的优良性能进行有机融合,采用扫描电镜、能谱仪等分析了新型铜基材料的导电性、机械硬度以及耐磨性能,结果表明研制的新型合金材料相较于传统触头材料具有良好的机械性能。

    2026年01期 No.251 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 770K]
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  • 超高速永磁电机转子动力学仿真及验证

    肖龙;邱墨华;

    超高速电机转子因转速极高(最大外径处线速度超过200 m/s),其产生的离心力对材料强度、弹性模量等性能提出了严苛要求。针对气浮轴承支撑的120,000 rpm超高速转子,采用ANSYS软件进行有限元动力学分析,验证转子在极限转速下的材料强度及临界转速安全性。根据设计参数生产转子并进行试转验证,结果表明转子结构满足使用需求,为后续系列产品及批量生产提供了技术支撑。

    2026年01期 No.251 47-49+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 499K]
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  • 船用型材智能切割生产线关键技术研究

    唐兴华;

    船用型材智能切割生产线作为一种高端装备,核心技术长期受制于国外,亟需突破其关键技术,实现设备国产化。简要介绍了船用型材智能切割生产线的结构组成和结构特点,根据生产线工作原理,对其关键问题进行系统梳理和总结。创新提出六项关键技术的研究要点和核心要素,分别解构了各自的基本内涵与关键特征,多维度地开展船用型材智能切割生产线的关键技术研究,为提升该设备的设计水平提供必要的技术支撑,为船用型材智能切割生产线的优化设计提供重要的借鉴。

    2026年01期 No.251 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K]
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  • 多芯自短路电连接器的设计与应用研究

    周斌;

    结合导弹贮存和运输过程中的安全需求,要求接口连接器在自由状态下插头多芯接点自短路,插合状态下短路自动解除并恢复正常的电气信号传输。从连接器接点排列、短路接触件设计、自短路和短路解除结构设计开展技术研究,通过仿真分析和理论计算,验证短路解除结构的可靠性,从而攻克上述关键技术难题,研制的产品经性能试验验证和飞行验证均合格,可以满足用户的使用要求。

    2026年01期 No.251 55-57+80页 [查看摘要][在线阅读][下载 474K]
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  • 基于负反馈调节的飞机总体设计短距起降系统研究

    周攀;赵汉超;冯宸耀;

    为了解决飞机在短跑道上起飞降落的问题,提出了基于负反馈调节的飞机总体设计短距起降系统研究方法。论述了飞机总体参数设计的有关概念,在此基础上提出基于负反馈调节的飞机总体设计短距起降系统研究设计方法,并分析了采用常规飞机总体设计短距起降系统与采用负反馈调节的飞机总体设计短距起降系统的性能。研究结果表明:负反馈调节的飞机总体设计短距起降系统的起降性能在快速性、平稳性、精确性方面优于常规飞机总体设计短距起降系统。

    2026年01期 No.251 58-60+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K]
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  • 永磁无刷力矩电机力矩输出优化分析

    王应旭;余兴兆;刘鑫博;

    以无刷力矩电机的使用特点以及应用场景为导向,以一台额定电压为27 V、峰值力矩要求2 N·m的表贴式力矩电机为研究对象,结合Maxwell有限元仿真,以各电磁结构参数为设计变量,从电机极槽配合、定子槽口宽、极弧系数的合理选择入手,分析比较不同结构参数的变化对电机电磁性能的影响机制以及优化途径。研究结论表明,电机的转矩输出性能获得有效提升,其转矩波动得到了有效抑制。

    2026年01期 No.251 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 506K]
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  • 浆料直写成型3D打印机的结构设计与分析

    赵胤聪;

    随着近几年3D打印技术的发展,将浆料直写成型技术(DIW)应用于陶瓷材料上,可以使陶瓷材料在更加复杂的环境中发挥作用。针对DIW打印速度慢、难以连续打印等问题,设计了一款浆料直写成型3D打印机,X轴和Y轴速度可达100 mm/s, Z轴速度可达50 mm/s,实现连续打印。通过使用SolidWorks软件构建3D打印机的整体结构,并进行静应力分析,验证了机械结构设计的稳定性。将模型导入ANSYS Workbench软件对设备进行模态分析和谐响应分析,再根据设备前十阶的模态分析得到设备的固有频率并对敏感部件进行优化设计,验证该3D打印机的成型精度在±0.2 mm,为未来DIW技术的发展提供一定的理论基础。

    2026年01期 No.251 66-71+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 659K]
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  • 一种低成本、无飞边的橡胶模具设计与制造

    白林;田仕兴;王雷;韦林;

    针对界面密封垫、O型圈、保护盖等橡胶零件生产过程中飞边毛刺大导致的生产效率低、加工成本高等问题,创新模具设计思路,通过模具材料的选择及处理、溢料槽设计、导正方式的改进和开模结构的设计等方式,设计制造了一种低成本、无飞边的橡胶模具,提高了零件的加工效率,保证了零件的成型质量。

    2026年01期 No.251 72-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 314K]
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自动控制

  • 基于改进的CSO算法的电动装载机复合电源能量管理策略研究

    耿家玮;李起磊;

    为提升电动装载机在复杂工况下动力电池与超级电容的复合电源系统的效率、降低损耗、延长电池使用寿命,设计一种基于改进的竞争粒子群(CSO)算法的电动装载机复合电源能量管理策略。在竞争粒子群算法基础上引入梯度下降法更新胜利粒子,以降低系统总能耗为优化目标,优化模糊控制器的隶属度函数,逼近电动装载机的全局最优性能。仿真结果表明,相比优化前,基于改进的CSO算法的能量管理策略能够有效降低动力电池充放电峰值电流和减少电流波动,延缓电池老化。

    2026年01期 No.251 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 468K]
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  • 基于改进SMO的PMSM无传感器控制

    柴方博;周士贵;罗晓东;李瑞熙;张可程;

    为解决传统滑模观测器(SMO)因符号函数不连续引发的抖振和估算误差等问题,提出了一套改进的滑模观测器控制方案。首先,采用积分滑模面来加速电流误差向零收敛;其次,采用连续的正弦饱和函数与一种自适应的新型变指数幂次趋近律结合,实现滑模的连续控制,以削弱系统的抖振;同时,根据李雅普诺夫稳定性判据(Lyapunov)验证了系统的稳定性;为进一步提高位置估计精度,采用正交锁相环(QPLL)技术替代传统的反正切函数来实现转子位置的精确检测。最后,利用MATLAB对改进的滑模控制进行稳态和抗干扰仿真,仿真结果显示,改进的滑模观测器在有效减少系统振荡的同时,展现出更高的鲁棒性。

    2026年01期 No.251 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 495K]
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  • 隧道打孔机器人执行器控制的研究

    赵金龙;刘宗耀;张玉锋;丁天阔;

    针对隧道侧壁钻孔需求,设计并开发了一种打孔执行器及其控制系统,实现隧道打孔机器人的自动化控制。所设计的控制系统能够稳定运行,打孔执行器的启动响应时间短,调速精度高,满足隧道打孔的基本需求;显著提升隧道打孔作业的智能化水平和作业效率,低成本、易集成,具有较高的实际应用价值与推广价值。

    2026年01期 No.251 86-89+93页 [查看摘要][在线阅读][下载 373K]
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  • 基于改进YOLOv5的水下目标检测方法研究

    于锡航;台立钢;张禹;赵文川;

    针对水下目标检测任务中检测精度低、漏检率高等问题,提出一种基于改进YOLOv5s的水下目标检测算法。首先,添加小目标检测层,删除大目标层,提高小目标检出率和检测精度;其次,将主干C3与EMA结合,跨空间学习,进一步降低漏检率;接着,重构SPPF,关注背景信息,进一步提升精度;最后,利用GSConv卷积改进SDI模块后替换Concat,增加细节特征。实验表明,改进后模型的准确率、召回率、mAP值较原模型分别增长5.5%、3.6%、2.7%,优于主流模型,为水下捕捞抓取奠定坚实基础。

    2026年01期 No.251 90-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K]
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现场经验

  • 某风洞柔壁喷管侧向止退装置设计与实现

    张胜;蒋明华;周前进;祝呈昆;

    针对某风洞柔壁喷管动作时卡阻的问题,详细分析故障发生的原因,并通过有限元分析,进一步阐明卡阻导致塑性变形的后果。为此,研究设计出一种无级可调止退装置,其结构主要包括支座、推力轴承、滑动轴、顶紧轴、调节螺母等,构造简单、稳定性好且具有机械式自锁功能。通过理论计算和有限元分析,其强度满足要求。经安装调试应用后表明,该装置能够有效解决由柔壁喷管侧向窜动导致的卡阻问题,为防止出现类似故障及止退装置的设计提供参考。

    2026年01期 No.251 94-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 559K]
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  • 基于小波包分解联合多尺度模糊熵的自适应降噪风力发电机组故障诊断算法

    邢子龙;周近;李国伟;黄毅伟;王啸林;

    针对风力发电机组振动监测时出现振动信号信噪比低、传统降噪方法适应性差的问题,提出一种融合小波包分解(Wavelet Packet Decomposition, WPD)与多尺度模糊熵(Multiscale Fuzzy Entropy, MFE)的自适应降噪算法,该方法克服了小波包阈值降噪对瞬态噪声敏感、模糊熵易丢失时频特征等缺陷。首先,采用多层小波包分解获取信号的多个子频带;其次,采用多尺度模糊熵对各子带复杂度进行量化,提升对幅值波动的敏感性;最后,构建包含子频带能量单调率、方差贡献度及尺度敏感系数等指标的多维特征空间,并设计基于动态分位数的特征筛选机制,实现噪声子频带的自适应剔除。采用真实环境采集的风电机组数据集进行实验,提出的方法与多种小波降噪方法进行了实验对比,信噪比、故障频率峰值敏感度等多项指标具有更优越的性能,验证了该方法在非平稳噪声环境下的鲁棒性与有效性。

    2026年01期 No.251 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 528K]
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  • 征订启事

    <正>《现代机械》1974年创刊,由贵州省机电研究设计院与贵州省机械工程学会联合主办,贵州装备制造职业学院协办,为贵州省机械工程学会会刊,贵州省装备制造业协会会刊。本刊为专业技术刊物。主要发表国内外现代制造及工业装备、计算机应用、机械设计与加工、机械传动、设备维修、机电一体化、物料搬运、电加工、材料与工艺、仪器仪表、热加工、工业设计、技术经济管理和现代科学管理等十几个专业学科的论文。《现代机械》为第一、二届中文核心期刊,并为国内众多权威期刊数据库提供数据来源。

    2026年01期 No.251 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 730K]
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  • 征稿启事

    <正>《现代机械》为全国公开发行机械、仪表类科技期刊,创刊于1974年,贵州省机电研究设计院主办,是贵州省机械工程学会会刊,贵州省装备制造业协会会刊。本刊设有现代制造、工艺装备,设计、研究、分析,计算机应用,专题论坛及综述,现场经验,材料科学,管理科学等栏目,刊登机械设计与加工、机械传动、设备维修、机电一体化、物料搬运、材料与工艺、仪器仪表、热加工、工业设计、技术经济管理和现代科学管理等十几个专业学科的论文。

    2026年01期 No.251 103页 [查看摘要][在线阅读][下载 730K]
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