【雜志簡介】

　　《機械強度》是中國機械工程學會、鄭州機械研究所主辦的公開發行的學術與技術刊物。

　　本刊主要刊載機械、強度、振動及材料強度的研究與應用領域具有創新性、經濟意義和實用價值的論文、綜述或階段研究成果簡報。其范圍：機械結構強度、微電子機械系統(MEMS)、可靠性、優化設計、機械設計、計算方法、疲勞、損傷、斷裂、振動、噪聲、故障診斷與監測、測試技術、監測與評價、測試儀器、實驗應力分析、殘余應力、失效分析及有關的交叉學科。

　　【收錄情況】

　　國家新聞出版總署收錄

　　2002年12月獲河南省第五屆優秀科技期刊二等獎

　　1999年6月獲國家機械工業局機械行業優秀科技期刊二等獎

　　1999年2月獲河南省第三屆優秀科技期刊二等獎

　　國外數據庫收錄：美國應用力學評論、美國化學文摘、英國物理學、電技術、計算機及控制信息社數據庫

　　【欄目設置】

　　設有振動、檢測、診斷技術、優化、可靠性技術、設計、計算、疲勞斷裂、研究簡報等欄目。

　　雜志優秀目錄參考：

　　振動•噪聲•監測•診斷

　　基于車載導航的半主動懸架路況協調控制

　　姚嘉凌;史文庫;陳志勇;孫羽;Saied Taheri587-592

　　基于遺傳算法的動態載荷識別優化方法 襲著有;閆云聚;常曉通593-597

　　不同介質中圓柱殼體的低階模態聲輻射特性研究 董康軍;馮洋598-601

　　帶集中質量共線桿系的動態響應分析 劉新芹602-606

　　實驗研究•測試技術

　　動態沖擊載荷下無氧銅的力學性能研究 劉清風;程鑫;王寧昌;姜峰607-612

　　桑塔納轎車等速萬向傳動中間軸典型機械特性研究 左力;盧曦613-617

　　航空有機玻璃加工工藝對其殘余應力影響的光彈性技術研究 尚偉;楊曉婧;張麗娜618-622

　　Q235B中心圓孔試件力-磁量化關系的實驗研究 張穎;高晗;張盛瑀;李彬623-627

　　微電子機械系統

　　PVD TiCrAlN刀具涂層高頻疲勞性能研究 王寧昌;劉清風;程鑫;姜峰;徐西鵬628-633

　　優化•可靠性

　　汽車制動系統和輪胎可靠性預測的區間分析方法 賈愛芹;魏永強;蔣志強634-638

　　基于改進的BLISS2000優化策略的渦輪級多學科設計優化 張立章;尹澤勇;米棟;錢正明;賈志剛639-645

　　基于Isight的塔架門框結構的優化設計 晏紅文;田紅旗;梁裕國;呂杏梅;歐陽華646-650

　　機械論文發表期刊投稿：如何做好機械設備的維護與保養

　　摘　要：重工業的發展離不開的就是機械設備的保證，這是工業發展的基礎。從購進機械設備時，就離不開對機械設備的保養和維護。只有對機械設備加以用心合適的保護和維修，才能使機械設備延長壽命，從而方便平時的運用。

　　關鍵詞：機械設備,設備保養,設備維修

　　一、機械設備在維護和保養中常見的問題

　　1.維修意識不足

　　隨著科學技術的進步，在生產工作中，設備也在不斷地更新和進步。新的技術和設備在為發展帶來好處的同時，也給給機械設備的維修和保護帶來了許多未知。一些廠子在對機械設備的維護不是很重視，沒有強調其重要性。一些工人認為，一些常見的小問題能過就過，沒有認真的維護，只是追求生產效益，導致了許多源于機械設備的安全事故發生。

　　機械強度最新期刊目錄

豎向和橫向地震載荷對某1.5 MW風力機塔筒裂尖應變場的影響及其對比————作者：楊杰;袁宏偉;郭國亮;崔巍;陳浩峰;

摘要：以含不同初始裂紋長度的某1.5 MW風力機塔筒為研究對象，對其分別施加豎向和橫向地震載荷，每種地震載荷均包含4個地震烈度和3個實際地震震級。針對豎向和橫向地震載荷對風力機塔筒裂尖應變場的影響進行研究與對比。結果表明，無論是在豎向還是在橫向地震載荷下，隨著地震烈度的增加，裂尖等效塑性應變面積均增加，但在橫向地震載荷下，裂尖等效塑性應變面積增加更為快速。在Ⅵ和Ⅶ級地震烈度下，豎向地震載荷較橫向地震載荷...

基于空間分解損傷變量法的碳纖維層合板褶皺缺陷演化的數值模擬研究————作者：鄭皓成;周勃;李慧;王雅潔;孫寧;張雪巖;

摘要：為了研究含褶皺缺陷的碳纖維多向層合板的壓縮損傷演化規律并準確預測損傷的萌生與擴展的力學行為，通過采用空間分解損傷變量法建立損傷本構，提出了一種通過減少材料參數個數以降低參數不確定性問題和簡化空間變換計算流程的漸進損傷計算方法。首先，利用最大應力和Puck失效準則預測層內損傷的萌生，并結合混合模式損傷演化規律計算損傷變量。其次，基于損傷變量的物理意義在斷裂面坐標系下進行空間分解，并代入損傷柔度矩陣推...

基于反演分析法探究殘余壓應力對疊層涂層拉伸性能的影響————作者：陳金湖;賈云飛;馬天宇;張勇;張鈺;楊俊;

摘要：涂層廣泛應用于各類重要零部件表面以提升其使用壽命，研究涂層的力學性能是評價該項技術優劣程度的一個關鍵因素。采用真空離子鍍膜技術在鋁基復合材料表面制備TiAlN/Ti和TiN/Ti疊層涂層，并通過掃描電鏡（Scanning Electron Microscopy, SEM）、X射線衍射儀（X-Ray Diffraction, XRD）和納米壓痕測試儀對涂層的微觀結構、物相組成和力學性能進行表征和分析...

基于流體壓力滲透的壓裂泵V形組合柱塞密封性能分析————作者：趙明博;侯勇俊;唐瑞歡;李華川;劉有平;

摘要：壓裂泵柱塞密封副長期在變載荷、往復摩擦及高壓、酸性壓裂液的環境下運行，是壓裂泵液力端最容易失效的部件之一。為研究過盈量、介質壓力等對V形密封圈密封性能的影響，采用自動收縮配合模擬V形密封圈的裝配過程，基于流體壓力滲透模擬V形密封圈的實際流體壓力作業工況，建立了V形組合密封圈的有限元模型；分析了V形密封圈在準靜態和動態密封下的最大Mises應力和接觸壓力的變化規律；提出了一種雙級壓差的柱塞密封結構，...

基于場路耦合的試驗變壓器短路沖擊電流下結構隨機可靠性————作者：陳志偉;吳雪峰;厲曉偉;潘仲達;吳胥陽;

摘要：短路工況下的沖擊電流是影響試驗變壓器結構可靠性的關鍵因素。因此，提出了基于概率密度演化理論的變壓器結構可靠性分析模型。首先，介紹了概率密度演化理論的基本原理，給出了磁-電耦合下短路工況繞組電磁力場分析方法。以此為基礎，利用Abaqus軟件有限元分析方法構建了變壓器結構力學數值分析模型。以某AGF型20 kV試驗變壓器為例，對上述模型進行了論證，選取繞組縱向Mises應力為模型控制變量，給出了結構的...

基于場協同原理的燃氣主機箱體散熱分析及優化————作者：黃志強;張國旭;王智勇;王碩;王程;李濤;游正濤;

摘要：為保證燃氣透平機組安全穩定運行，掌握主機箱體通風系統的換熱機制，開展了燃氣透平機組主機箱體通風散熱研究。基于場協同原理，對主機箱體內部流場、溫度場和關鍵設備的散熱性能進行分析，并提出加裝導流裝置的優化方案。結果表明，主機箱體內高溫區域體積占比達到7.6%，主要集中在燃氣輪機軸部件附近，該部件為主機箱體內主要熱源，外表面平均溫度高達86.94℃；加裝50°導流裝置后，主機箱體高溫區域體積占比減至5....

基于前橋動力學模型的前軸壽命評估方法————作者：馮金芝;桑武壯;張東東;李亮亮;劉新榮;趙禮輝;

摘要：針對車橋等零部件企業難以獲取零部件耐久性試驗規范的局限，提出一種前橋動力學模型驅動載荷構建方法，為前軸系統級臺架試驗與壽命驗證奠定基礎。基于整車動力學模型與實測道路載荷獲取前軸壽命，以其過程及結果為參考，進行前橋模型驅動信號迭代。首先，對實測輪心六分力進行頻帶調整；其次，以前軸在各工況下的損傷/壽命與參考值差值最小為目標，結合響應面法與遺傳算法對輪心三向力幅值調整系數進行優化，優化后的輪心三向力與...

基于多參數性能退化競爭失效的光電探測器儲存壽命評估————作者：張也平;楊童博;李紫薇;

摘要：針對光電探測器的儲存壽命評估問題，綜合考慮樣品關鍵性能參數有無變壞或者向好的趨勢情況，提出了一種基于蒙特卡洛法的多參數競爭失效儲存壽命評估新方法。首先，通過性能退化建模選擇單一參數的最優退化模型，從而對于退化趨勢遞增的樣品根據失效閾值計算其偽壽命，對于退化趨勢遞減的樣品將其偽壽命看作右刪失數據；然后，根據偽壽命數據結合最大期望（Expectation Maximization, EM）算法選擇單一...

基于IPSO-PF算法的疲勞裂紋擴展預測————作者：靳婷;王曉磊;劉宇;袁建明;

摘要：傳統Paris公式預測裂紋擴展時忽略了裂紋擴展過程中各種不確定因素的影響，導致預測的裂紋擴展過程與真實的裂紋擴展過程相差較大。為提高疲勞裂紋擴展預測的精度，提出了一種基于改進粒子群優化粒子濾波（Improved Particle Swarm Optimization-Particle Filtering, IPSO-PF）算法的疲勞裂紋擴展預測方法。首先，在粒子濾波（Particle Filter...

基于近場動力學理論的腐蝕疲勞裂紋擴展數值模擬————作者：衛少東;錢松榮;周詩云;鄭鑫;侯怡;

摘要：為了模擬腐蝕疲勞的裂紋擴展，提出了一種近場動力學腐蝕-疲勞斷裂耦合模型，并將該模型應用于A7N01PT4鋁合金的裂紋擴展模擬分析。在該模型中，用氫和應力的交互作用體現腐蝕中陽極溶解和氫致開裂兩種機制之間的協同作用，在量化材料因腐蝕產生斷裂行為時，將腐蝕求解步驟和力學求解步驟進行耦合。由于氫使材料的塑性降低并發生脆性斷裂，在研究中采用適合模擬各向同性脆性破壞的鍵型近場動力學理論，并使用準脆性材料的本...

PET芯層減材工藝處理對三明治結構力學性能的影響————作者：耿向明;羊森林;鐘賢和;王鋒;張豪;羅俊杰;

摘要：以聚對苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate, PET）泡沫芯層和鋁合金面板制成的三明治結構為研究對象。首先，在制備三明治結構過程中，使用4類芯層，分別為未處理PET泡沫芯層，以及進行減材工藝處理（單向開槽、雙向開槽、打孔）的PET泡沫芯層；然后，通過滾筒剝離試驗測試鋁合金面板與PET泡沫芯層的抗剝離性能，通過純剪切試驗測試減材工藝處理對三明治結構剪切性能的影響；最...

基于相對曲率控制的直齒輪設計及其應力、嚙合剛度分析————作者：陳峙瑋;劉雷;孔榮;

摘要：直齒輪嚙合點的相對曲率是齒廓的關鍵幾何參數之一，對齒輪應力分布和嚙合剛度有著顯著影響。從等相對曲率（Constant Relative Curvature, CRC）齒輪的相關研究出發，基于考慮齒輪時變嚙合特性的相對曲率控制策略，構建了3種非漸開線直齒輪齒廓，并對其進行嚙合仿真，分析了相對曲率控制對齒輪最大接觸應力、最大彎曲應力及嚙合剛度的影響，驗證了控制策略的有效性，為基于相對曲率控制的直齒輪設...

基于仿生學的風力機葉片結構設計及性能分析————作者：朱海波;繆維跑;王海生;李春;范士杰;岳敏楠;

摘要：鑒于風力機葉片內部結構與植物葉片存在一定的相似性，基于仿生學方法將植物葉片中軸形態應用于5 MW風力機葉片，提出一種新型仿生葉脈結構分布，并提出完整的復合材料葉片鋪層方案。通過流固耦合方法對新型仿生葉脈葉片進行模態分析與靜力學分析。結果表明，仿生葉片前6階固有頻率相較于傳統鋪層葉片均有所提高且不易發生共振，其抗扭轉特性也有所提高；在50 m/s的極端風載荷作用下，仿生葉片葉尖位移量明顯小于傳統葉片...

時變載荷作用下永磁直驅發電機外轉子鐵芯機械響應研究————作者：何玉靈;楊佳文;孫凱;吳學偉;朱曉光;羅浩然;

摘要：針對外轉子直驅永磁發電機在時變磁拉力載荷作用下外轉子鐵芯機械響應進行理論解析、仿真計算和試驗驗證。首先，解析了外轉子發電機轉子鐵芯磁拉力的來源及其隨載荷變化規律，確定了轉子磁拉力表達式以及時間階次和空間階次特征。同時分析了外轉子鐵芯基本振動模型，確定了外轉子鐵芯基本振動方程。然后，建立了外轉子直驅發電機的仿真計算模型，得到了單位面積磁拉力的時空階次特征和典型日下隨時間變化規律。將電磁場得到的單位面...

基于深度神經網絡的超聲速民機機翼結構設計————作者：牛芳淦;馬文圓;楊超;王宇;尹海蓮;

摘要：目前對超聲速民機機翼的研究主要側重于低聲爆設計技術和超聲速減阻技術，針對機翼結構設計的研究相對較少。因此，提出了一種面向超聲速民機初步設計階段機翼結構設計的多級優化方法，包括機翼結構布局參數化建模、結構尺寸優化有限元模型的自動生成、深度神經網絡代理模型的搭建與訓練，以及基于深度神經網絡代理模型進行優化求解。分析結果表明，提出的優化策略能夠對超聲速民機機翼結構進行良好的快速設計，深度神經網絡模型相比...

基于時域同步平均的Circular圖分析方法及齒輪故障智能診斷研究————作者：胥永剛;張翼飛;孫國棟;張坤;

摘要：齒輪Circular圖是用于與時域同步平均（Time Synchronous Averaging, TSA）相結合的一種結果呈現方法，可以將TSA提取的齒輪嚙合振動波形直觀、清晰地展現出來。針對齒輪Circular圖繪制參數設置和其缺少量化指標的問題，提出了用于波形邊緣識別的Fi指標和基于Hu氏不變矩的Yi指標。首先，使用TSA算法提取出齒輪嚙合振動信號，通過計算最小Fi指標確定振動信號波形的上、...

某型地鐵車輛高速斷路器接觸頭剩余壽命研究————作者：黨海濤;翟好璟;楊大章;向南;奧妮;

摘要：【目的】地鐵車輛高速斷路器是保障列車電氣線路安全的重要裝置，斷路器通過開閉動、靜觸頭進而控制電路的接通與斷開。接觸頭的剩余壽命是制定斷路器運維策略的重要依據，然而當前尚無系統性的研究報道。因此，搭建了符合斷路器運維條件的試驗場景，并基于試驗數據建立了斷路器的剩余壽命模型。【方法】以成都地鐵某線路的UM712V型高速斷路器接觸頭為研究對象，采用有限元模擬與試驗研究相結合的方法，開展了其在日常服役條件...

高階分段拓撲修形面齒輪副嚙合性能研究————作者：何沁怡;郭輝;阮宇航;周鎮宇;劉李;侯智慧;梅向前;

摘要：【目的】為提高面齒輪傳動的承載性能并降低對安裝錯位的敏感性，提出了一種基于預設接觸路徑的高階分段拓撲修形方法。【方法】首先，分別設計了沿小齒輪預設接觸路徑與瞬時接觸線方向上的2階、4階分段修形函數，根據曲面疊加方法建立了修形后齒面方程。然后，推導出考慮了安裝誤差的齒面接觸分析方程，研究了在不同安裝誤差條件下預設接觸路徑角度、修形長度、修形曲線階次及最大修形量等參數對面齒輪副接觸特性的影響規律。最后...

局部腐蝕對多孔結構力學性能的影響————作者：鄒俊嶺;鄧慶田;李新波;宋學力;

摘要：采取液滴法引入二氯甲烷溶液作為腐蝕介質，基于不同孔隙率的正四邊形、正六邊形和內凹形結構，分析了不同腐蝕周期和區域對聚乳酸（Polylactic Acid, PLA）多孔結構力學性能的影響，并結合有限元仿真結果進行對比分析。結果表明，內凹形多孔結構板受腐蝕周期的影響最小，其余兩種結構受其影響有賴于孔隙率的大小；孔隙率72%的正六邊形結構單胞元腐蝕缺陷承載能力最弱，內凹形結構的承載能力最強；孔隙率54...

基于半波機械整流器的雙減速帶饋能裝置發電性能研究————作者：李競;周賀;

摘要：為了消除含全波機械整流器減速帶饋能裝置的發電量和系統可靠性受到復位彈簧剛度的約束，提出了一種基于半波機械整流器的雙減速帶饋能裝置（Dual-speed Bump Energy Harvester, DBEH）。該裝置利用機械傳動模塊將兩條減速帶在車輪驅動下的向下線性運動轉換成單個發電機軸的單向旋轉運動，將機械能轉換成電能。單向的運動轉換降低了對復位彈簧載荷的要求。建立了車輪激勵以及減速帶動力學理論...

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