机械工程师杂志 省级期刊

机械工程师 2019年第05期杂志 文档列表

机械工程师杂志机械研究与分析

一种基于实时监测系统设计的自动气象站1-3

摘要：结合STM32处理器、CDMA1X技术和数据管理中心,实现了一种AIRMAR公司150WX气象站仪表的数据远程传输和实时监测系统。该设计为智慧监测网络提供了远程数据传输和实时监测的手段和支撑。测试结果表明,自动气象站实时监测系统安装使用方便、实时在线数据传输、监测方便安全可靠。作为典型的一种远程实时监测系统的实现,可以简单地扩展成对于多种传感器的实时监测网络系统,用于多种其它传感器数据的实时监测。

车载式应急桥梁的强度分析和优化4-7

摘要：以某公司的一种车载式应急桥梁为对象,基于有限元方法,采用Abaqus和Hypermesh进行联合仿真。首先建立了桥梁的三维模型并合理简化,转换为有限元模型;其次通过特定工况下的静力分析,计算桥体上的最大等效应力和变形,进行了强度校核;最后对桥梁结构进行了拓扑优化,在保证强度条件下减少桥体体积的15%。分析结果表明应急桥体强度满足要求,实现了结构的轻量化。

海上搜救用无人机姿态控制研究8-9

摘要：无人机作为一种会飞的机器人,已在海上搜救中得到应用。为使无人机适应于海上复杂环境,在姿态控制上针对控制参数整定困难、参数不能自适应改变和无人机飞行中易受外界环境干扰等问题,采用串级控制与模糊控制相结合的串级模糊PID姿态控制,实现PID参数随系统的改变而自适应调节。使无人机在稳定性、快速性、准确性和抗干扰能力等方面取得一定的提升。

基于不同强度理论的火炮单筒身管设计10-12

摘要：单筒身管是目前火炮广泛采用的身管,我国单筒身管基于第二强度理论进行设计,要基于其他强度理论设计单筒身管,必须寻求与强度理论匹配的安全系数,确保不同强度理论设计出来的身管壁厚基本一致。文中通过研究给出了适合我国使用的基于第三和第四强度理论的单筒身管设计方法,数值仿真算例证明了方法的有效性。

500T型热风炉燃烧通道结构设计及试验研究13-15

摘要：针对粮食烘干热风炉试验成本投入大、煤粉燃烧配风控制严重依赖手工调节的问题,设计了热风炉燃烧通道结构,优化了配风参数,并进行了数值模拟试验。为了验证仿真结果的正确性,建立了热风炉实际模型,按照设计参数进行了煤粉燃烧试验。通过数值仿真结果和现场采集数据对比,发现数值模拟测得温度值与现场试验测量值误差低于5%。该结果对该粮食烘干用热风炉的设计、运行和改造具有一定的参考意义。

双卧轴振动搅拌机参数化设计与有限元分析16-18

摘要：为解决目前双卧轴振动搅拌机新产品研制周期长、参数难以确定等问题,借助VB程序设计软件,建立ANSYS用户人机界面,开发振动搅拌机关键零部件参数化设计程序,结合UG造型软件对双卧轴振动搅拌机进行了参数化设计。通过ANSYS界面下的命令流文件,对有限元模型进行网格划分与执行求解,获得了搅拌机在正常工况与卡料工况下的应力、应变云图,通过输入振动搅拌不同参数获得振动轴不同的模态及振型。该研究有效提高了双卧轴振动搅拌机的设计、研发效率和质量,也可为其他新产品的系列化开发提供借鉴。

考虑齿侧间隙影响的船用人字齿轮稳定性分析19-23

摘要：为探究齿侧间隙对船用人字齿轮动态特性的具体影响,在仿真软件Adams中建立人字齿轮动态模型,仿真结果与理论值误差控制在1.5%之内。综合比较不同齿侧间隙、不同运动状态下的人字齿轮的运动参数及稳定性表现,结果表明:在不同状态下,齿侧间隙的存在都会对系统产生影响,在起步阶段会使得齿面碰撞冲击加剧,稳速阶段齿侧间隙会进一步加剧重合度变化引起的时变刚度冲击,为下一步人字齿轮优化减震降噪性能提供了参考依据。

基于单片机的智能稳压型开关电源模块并联供电硬件系统的设计24-26

摘要：利用C8051F型单片机设计了稳压型电源的硬件系统,该系统以EXB841为IGBT驱动电路的核心器件,以Buck型电路为主电路,采用电压的负反馈法、外部控制均流的方法对输出的电压和电流控制,使该开关电源能够智能地调节电压、电流。

西门子828D数控机床远程监控系统的研究与应用27-28

摘要：提出了一种基于OPC UA协议的远程监控方案。该方案利用西门子828D数控系统内置的OPC UA服务器功能,实现西门子828D数控机床和实验电脑之间数据的传输。文中以电脑作为远程监控客户端,利用TIA Portal软件中的WinCCR TP rofissional设计了远程监控画面。实验测试结果显示,该系统可对数控机床的各种状态信息实现可靠的监控。

一种密集移动车库的制造装配与调试29-32

摘要：为解决传统自行车停车装置无法充分利用水平空间,基于密集书库的原理,设计了一种密集移动车库,该车库采用模块化设计,每个模块主要包括两大部件:停车固定装置和停车底板,其制造装配与调试主要围绕这两大部件展开,该停车装置能够充分利用水平空间,方便停车取车。文中介绍了密集移动车库的整体结构、制造方法、装配方式、调试过程以及密集移动车库的应用前景。

基于极值响应面法的叶片变形可靠性分析33-35

摘要：为了提高航空发动机叶片动态可靠性分析的计算精度与计算效率,提出了一种极值响应面法。综合考虑温度载荷、机械载荷的共同作用,通过确定性分析找到叶片的最大变形点。然后,以叶片的材料密度、转速、温度、气动压力作为输入随机变量,随机小批量抽取输入随机变量样本,并对每个样本求解有限元基本方程,得到对应的变形在分析时域内的动态输出响应。取各组动态输出响应在分析时域内的全部最大值及其对应的输入随机变量作为新的样本点,构造极值响应面函数(ERSF)。最后,应用蒙特卡罗法对输入随机变量进行大批量抽样并带入ERSF计算输出响应,获得叶片的动态可靠性指标。通过方法对比表明,ERSM有很高的计算精度与计算效率。

一种基于MPU9250的四旋翼姿态解算改进算法36-39

摘要：针对四旋翼飞行器MEMS惯性测量单元姿态估计过程中存在的漂移和噪声问题,提出了一种基于互补滤波的改进算法。建立了以MPU9250为姿态测量单元的四旋翼飞行器测试平台。分别在静态和动态条件下,收集和比较了不同方法获得的姿态数据,包括信息融合的卡尔曼滤波算法,传统互补滤波的数据融合,以及改进的滤波融合算法。实验结果表明,改进的姿态融合算法在不同条件下具有较高的估计精度和最终姿态角的漂移和噪声误差较小的优点,易于在低成本的飞机控制系统中实现。

基于油泥射流冲击技术数值模拟40-42

摘要：针对地下原油储库长期运营之后出现的油泥沉积问题,研究了油泥密度对射流冲击效果的影响。使用ANSYS16.0软件实现地下储库的喷射全流场数值模拟,采用单因素敏感分析法对不同油泥密度下流场进行对比。数值分析结果表明:油泥密度主要影响射流流场中后段的混合情况,对射流初始段的流场混合情况影响较小;流场的混合程度随着油泥密度的减小逐渐增大;油泥流速的增加率与油泥密度成反比;油泥流速的衰减率与油泥密度成正比。

基于STM32的飞思卡尔智能车硬件平台设计与搭建测试43-45

摘要：针对飞思卡尔智能车,设计以STM32为控制系统核心的硬件平台,介绍了飞思卡尔智能车硬件平台的设计思路与方法,分析了飞思卡尔智能车硬件平台的设计及其搭建测试。测试结果表明,该设计方案稳定可靠,具有一定的实用价值和研究意义。

气体加载式表面接触静密封实验装置研究46-48

摘要：表面接触静密封实验装置用于研究静密封介质流经接触表面的泄漏情况,在紧密接触状态下,密封介质泄漏量低、实验周期长,严重降低了实验效率。文中提出了一种具有气体加载式功能的表面接触静密封实验装置,通过气体压强驱动密封液体通过密封面泄漏,有效缩短实验周期,提高实验效率。实验结果证明气体加载的实验方法与传统密封实验方法具有良好的一致性。

双排并联式菠萝收割机的设计49-50

摘要：为了解决菠萝采摘的繁重作业的问题并实现菠萝的机械化采摘,对菠萝的自身特性和种植规律进行了实地调研与数据分析,获取了设计菠萝采摘机的相关数据,进而提出了菠萝收割机的总体设计方案。通过SolidWorks建模,设计了一款菠萝收割机。菠萝收割机由车身、导向机构、推进收割机构等部分组成,操作简单,效率高,具有较高的实用性。

某超声速风洞投放试验段投放机构设计与研究51-53

摘要：投放试验段是某超声速风洞的一个特种试验段,其投放机构是实现风洞模拟试验最重要部件。通过有限元分析对投放机构的强度进行了校核;采用双级伺服油缸驱动迎角机构,解决了投放机构安装空间小、气动载荷大、迎角范围宽、精度要求高的问题;标模试验表明,投放机构各项设计指标满足要求。

一种新型剪切式木本水果采摘器的设计54-55

摘要：为解决水果高枝采摘难和水果采摘器单一采摘的问题,设计一种新型实用的剪切式木本水果采摘器。设计分线结构来达到开始工作时间稍微错开的目的。不损伤水果表皮为前提,以产生平衡剪切枝条时的力和力偶为目的,设计气囊夹持机构,并通过对不同果皮类型的水果比较分析确定一个气压中间值。该新型采摘器有效提高了对生长在高枝的木本水果采摘作业的效率,解决了多种木本水果统一采摘的问题。