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F5000精品期刊顶尖论文平台2016年度论文发布

2022-07-06 07:14:01

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精品期刊顶尖论文平台——领跑者5000介绍

国家科技部自2000年开始,先后立项研究"中国精品科技期刊战略研究""中国精品科技期刊服务与保障系统"课题,并于2008年和2011年公布了两届"中国精品科技期刊"的评选结果,为加强优秀学术期刊质量和影响力,进而带动我国科技期刊整体水平进步起到了显著积极的作用。

 

为了进一步提升"中国精品科技期刊"品牌价值,巩固精品期刊学术影响力,构建展示精品期刊最高学术水准的舞台,促进学术交流和知识传播,中国科学技术信息研究所正在开展"精品期刊顶尖论文平台——领跑者5000"项目的研究和平台建设工作。

 

平台的总体目标是充分利用精品科技期刊评价结果,形成面向宏观科技期刊管理和科研评价工作直接需求,具有一定社会显示度和国际国内影响的新型论文成果数据平台。同时在评价的基础上,进一步引领我国高水平科技期刊事业的发展和成长。平台将集中展示我国精品期刊上发表的最高端的学术研究成果,是开展科技评价工作的有利工具,同时也是开展科研管理、科技政策以及相关研究的新途径。


 

《机械工程学报》、《ChineseJournal of Mechanical Engineering》2015年度进入F5000项目的论文


1


题目:复杂曲面零件超精密加工方法的研究进展

作者: 敏; 袁巨龙; 喆; 吕冰海; 磊;

摘要:超精密加工技术是降低工件表面粗糙度、去除损伤层,获得高形状精度、表面精度和表面完整性的终加工手段。复杂曲面零件的广泛应用和精度要求的不断提高,取决于复杂曲面零件的超精密加工技术。概述了复杂曲面零件的超精密成形加工、超精密抛光等加工方法,分析各种典型加工方法和材料去除机理,从加工精度、工具与曲面吻合度、加工效率与成本、环境友好性等方面对几种复杂曲面超精密加工方法进行比较。对复杂曲面零件超精密加工技术的发展趋势进行预测。


2


TitleKinematics and Dynamics HessianMatrices of Manipulators Based on Screw Theory

AuthorZHAO Tieshi, GENG Mingchao, CHENYuhang, LI Erwei, YANG Jiantao

AbstractThe complexity of the kinematicsand dynamics of a manipulator makes it necessary to simplify the modelingprocess. However, the traditional representations cannot achieve this becauseof the absence of coordinate invariance. Therefore, the coordinate invariantmethod is an important research issue. First, the rigid-body acceleration, thetime derivative of the twist, is proved to be a screw, and its physical meaningis explained. Based on the twist and the rigid-body acceleration, theacceleration of the end-effector is expressed as a linear-bilinear form, andthe kinematics Hessian matrix of the manipulator(represented by Lie bracket) isdeduced. Further, Newton-Euler’s equation is rewritten as a linear-bilinearform, from which the dynamics Hessian matrix of a rigid body is obtained. Theformulae and the dynamics Hessian matrix are proved to be coordinate invariant.Referring to the principle of virtual work, the dynamics Hessian matrix of theparallel manipulator is gotten and the detailed dynamic model is derived. Anindex of dynamical coupling based on dynamics Hessian matrix is presented. Inthe end, a foldable parallel manipulator is taken as an example to validate thededuced kinematics and dynamics formulae. The screw theory based method cansimplify the kinematics and dynamics of a manipulator, also the correspondingdynamics Hessian matrix can be used to evaluate the dynamical coupling of amanipulator.


3


题目:基于提升多小波的机电设备复合故障分离和提取

作者: 静; 何正嘉; 訾艳阳

摘要:机电设备的复合故障往往同时或级联出现,其振动信号常表现为多故障特征的相互耦合。基于波形匹配的思想,兼备优良性质的多小波拥有多个尺度函数和小波函数,可以很好地匹配复合故障的各种特征波形,从而实现复合故障耦合特征的一次性分离与提取。基于提升框架的多小波构造方法不依赖于傅里叶变换,具有算法简单,运行速度快等优点。研究类似二代小波变换的多小波提升框架分解和重构算法。基于Hermite 样条插值,构造了紧支、双正交、对称和4 阶逼近阶的多小波,并给出其相应的前处理算法。针对机电设备复合故障问题,改进了多小波后处理流程,使得解耦的特征信息能够清晰地呈现于多小波分析结果的不同通道中。将提出的方法应用于轴承试验台和电力机车走行部复合故障诊断中,结果显示该方法可以有效地实现试验台轴承内圈故障和转轴不规则弯曲故障的分离和提取,并成功解耦出机车轴承外圈和滚动体损伤复合故障。


4


题目:工业机器人的最优时间与最优能量轨迹规划

作者:徐海黎; 解祥荣; 庄健; 王孙安

摘要:提出一种工业机器人的最优轨迹规划方法。将机器人的轨迹视为由机器人关节空间中一系列的关键点构成,关键点两两之间通过三次多项式曲线进行连接。通过使用加权系数法定义代价函数,从而使机器人运动过程中的总动作时间和消耗能量在某种程度上达到综合最优,同时考虑关节速度、加速度、二次加速度以及力或力矩等约束条件。在代价函数的设计中,采用一种新颖的罚函数排序形式来处理约束问题。提出基因环境双演化免疫克隆算法对所定义的代价函数进行优化。以上策略的采用,使算法具备一定的学习能力,增强算法的全局搜索能力,从而提高解的质量和算法效率。对斯坦福机器人的仿真结果表明了本文方法与现有方法相比,具有更高的搜索效率,能得到性能更良好的解。


5


题目:基于改进证据理论及多神经网络融合的故障分类

作者:李巍华; 张盛刚

摘要:证据理论在合成高度冲突的证据时,得到的结果往往有悖常理。几种代表性的改进方法虽然能较好地解决此问题,但收敛速度较慢,并且利用这些改进方法组合一致证据时发散,从而限制证据理论在故障诊断领域的应用。鉴于此,提出一种基于证据可信度的证据合成新方法,并结合神经网络,提出基于改进证据理论的多神经网络融合故障分类方法。以齿轮为研究对象,将齿轮原始特征参数空间划分为多个子空间,建立各子空间对应的神经网络诊断模型,将各子神经网络的输出作为证据体,以所提出的改进证据合成方法对各证据体进行组合实现故障模式的分类识别。将所提方法与传统证据理论方法、其他代表性改进方法以及传统神经网络方法的分类结果进行对比,验证改进证据合成方法融合分类的有效性。


6


题目:基于激光干涉仪的测量机几何误差检定技术

作者:朱嘉; 李醒飞; 谭文斌; 向红标; 陈诚

摘要:误差补偿技术是提高测量机精度的一项重要技术,其内容包括误差模型的建立、误差检定和误差补偿。针对一种特定结构形式的测量机建立其包含13项原始几何误差的误差补偿数学模型,提出基于激光干涉仪的,针对包括定位误差、直线度运动误差、角运动误差和垂直度误差在内的测量机各单项几何误差的检定方法,并通过数学模型对测量机的测量误差作补偿,由此生成的误差检定模块还可以嵌入到测量机软件中,实现对测量机几何误差的快速检定和反复检定。试验表明,经误差补偿,测量机单轴在176mm测量范围内的最大测量误差由补偿前的0.1399mm减小为0.0017mm。利用该方法检定测量机的几何误差并作误差补偿能够有效地提高测量机精度。


7


题目:机械零部件的动态可靠性灵敏度分析

作者:王新刚; 张义民; 王宝艳

摘要:传统的零部件可靠性模型不能很好地反映变幅随机载荷和强度退化对可靠性的影响,忽略可靠度和失效率随使用时间的变化规律。研究机械零件强度、载荷和可靠度随时间的变化规律,运用随机过程和顺序统计理论建立考虑变幅随机载荷和强度退化下机械零件的动态可靠性功能方程模型,利用二阶矩和摄动方法求出机械零部件的动态可靠性指标,并计算出零部件的动态可靠度。以建立的动态可靠性数学模型为基础,将可靠性设计理论与灵敏度分析方法相结合,提出动态可靠性灵敏度设计的计算方法,讨论动态可靠性灵敏度设计问题,以扭杆为例,给出各参数动态可靠性灵敏度的变化规律,分析设计参数的改变对扭杆可靠性的影响,为机械零部件的动态可靠性设计和动态灵敏度设计提供理论依据。


8


题目:冷轧机板形调节能力分析方法的研究与应用

作者:闫沁太; 张杰; 贾生晖; 褚玉刚; 杨光辉; 龚艺

摘要:某六辊连续变凸度(Continuouslyvariable crown,CVC)冷轧机组装备了工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊窜辊等多种板形控制方式,较四辊轧机有着更宽的凸度调节域,但仍难以调节窄带钢出现的边中复合浪。在对各种方式的效应函数之间的差别进行分析后,提出以一组相互正交的矢量,称为特征矢量,描述轧机整体的板形调节特性。进而以特征矢量与某一板形缺陷之间的相似度的平方和判断该缺陷能否被消除。经分析,该轧机板形调节特征矢量与窄带钢边中浪之间的相似度过低是导致其难以消除的原因。相应提出在第5机架采用单侧倒角工作辊,并降低工作辊弯辊力的解决方案。该方案已用于实际生产,在消除带钢边中浪方面取得明显效果,所轧带钢边浪基本被消除,中浪得到缓解。


9


题目:ISG型中度混合动力汽车驱动工况控制策略优化

作者:秦大同; 叶心; 胡明辉; 陈清洪

摘要:在汽车动力学理论的基础上,通过对基于集成起动机/发电机(Integratedstarter/Generator,ISG)的中度混合动力汽车(Medium hybrid electric vehicle,Medium-HEV)的系统效率进行瞬时优化计算,得到ISG型中度混合动力汽车控制策略,确定控制策略中三个关键系数:电池电量切换阈值XSC,发动机充电曲线系数Xe_chg和发动机关闭曲线系数Xe_off,以及它们的取值范围。在Matlab/Simulink仿真平台下,建立ISG型中度混合动力汽车整车仿真模型,将电池电量变化值△SC折算为等效油耗,ISG型中度混合动力系统综合油耗最小为优化目标优选三个系数的取值,从而确定ISG型中度混合动力系统动力源的匹配和优化控制策略。仿真结果表明,与传统汽车相比,ISG型中度混合动力汽车的油耗降低了36.95%,明显提高了中度混合动力系统燃油经济性。


10


题目:机械制造领域测量技术的发展研究

作者:裘祖荣; 石照耀; 李岩

摘要:介绍机械制造中测量学科的内涵和组成,指出测试计量技术是机械制造领域不可或缺的重要组成部分,是机械科学研究和先进制造的眼睛;机械制造中的应用和创新需求,决定着测量技术领域的主要研究内容和发展方向。随着近几年世界经济格局的变化和我国经济技术高速发展的趋势,测量技术的先进程度将成为我国未来制造业赖以生存的基础和可持续发展的关键。基于国际、国内机械制造领域测量技术近几年的发展和现状分析,就目前我国机械制造中测量技术发展的特点,预测今后几年机械制造领域测量技术的研究热点和发展趋势。对机械制造中测量技术领域国家应重点发展、支持的方向提出建议。


11


题目:激光熔覆成形技术的研究进展

作者:宋建丽; 李永堂; 邓琦林; 胡德金

摘要:激光熔覆成形技术是近年来发展起来的一种新型的先进制造技术。该技术将激光熔覆表面强化技术和快速原型制造技术相结合,具有成形零件复杂、结构优化、组织性能优良、加工材料范围广泛、柔性化程度高、能实现梯度功能和无模近终成形等独特优点,可广泛应用于复杂零件的直接制造和修复,具有广阔的应用前景。介绍激光熔覆成形技术的原理、特点和应用,从几种典型激光熔覆成形系统、成形零件组织性能研究、温度场数值模拟、成形过程检测与控制和成形过程残余应力和裂纹产生的原因及对策等方面对激光熔覆成形技术的研究进展进行综述,指出该技术存在的问题,并对其发展方向进行预测和展望。激光熔覆成形技术在硬件系统、工艺研究和熔池检测与控制等方面都取得了可喜的进步,但成形精度和裂纹仍然是该技术领域非常棘手的问题,有待进一步突破。


12


题目:基于齿轮副整体误差的齿轮动力学模型及其动态特性

作者:石照耀; 康焱; 林家春

摘要:迄今提出的各种齿轮动力学模型,在处理齿轮误差的影响时,都回避因齿轮重合度大于1而分不清单双啮区的事实,由此得出的结果不能较全面反映实际情况。基于齿轮副整体误差概念,综合考虑齿轮啮合过程的时变啮合刚度、误差激励等非线性因素,建立一种新的考虑单、双啮过程的直齿轮动力学模型,能更精确地描述齿轮系统的动力学行为,解决现有模型存在的主要问题;应用变步长四阶Rounge-Kutta法获得新动力学模型的高精度数值解;定量研究不同工作条件下啮合刚度、加工误差对振动响应的影响,研究结果对于完整认识复杂的齿轮动态性能、进行动态优化设计具有重要的理论和实用价值。


13


题目:带有前置导叶离心泵空化性能的试验及数值模拟

作者:谭磊; 曹树良; 桂绍波; 祝宝山

摘要:为分析前置导叶对离心泵空化性能的影响,在不同流量下开展带有前置导叶离心泵的空化性能试验,得到无导叶、导叶预旋角±12°时的离心泵空化性能曲线。空化性能试验结果表明,离心泵的临界空化余量LNPSHc随流量的增大近似线性增大。基于均相流假设的完全空化模型,考虑空化流可压缩性的影响修正RNGk-ε湍流模型,采用SMPLEC算法,数值求解雷诺平均的Navier-Stokes方程,模拟离心泵安装前置导叶前后不同工况下的全流道空化流动。计算得到的H-LNPSHa曲线与试验数据吻合较好,验证计算方法的准确性。基于数值模拟结果,分析不同工况下叶轮内部空泡体积率的分布规律,发现前置导叶预旋调节对离心泵叶轮空化性能的影响较小,并能有效改善叶轮进口流态,使压力分布更均匀。


14


题目:制造系统研究的挑战和前沿

作者:郑力; 江平宇; 乔立红; 奚立峰

摘要:生产模式对制造业的影响深刻而长远,特别是近40年来,发达国家先后提出先进制造系统的研究计划,提出如智能制造、大规模定制、可持续制造等一系列新的制造模式,尝试突破以批量生产为主流的生产模式,建立国家竞争优势。生产系统的研究大都跨越传统的技术因素,经济和社会影响也常常纳入研究的视野。生产系统研究的基本目标是系统的效率、质量和成本,而近些年服务和环境也成为生产系统优化的目标。生产系统的分析、设计和运行控制是生产系统研究的基本问题,但制造系统的系统复杂性问题十分突出,其主要求解工具:运筹学和系统理论仍然有待突破。现代信息技术为制造系统的基本目标提供了突破的新方法,因此近几十年来,以信息技术为基础,数字化为手段的新兴制造系统成为研究热点,也取得了重大突破。展望未来,制造系统将向着精确化、绿色化和服务化方向发展,在此背景下,生产系统的研究将面临着更多的机遇和挑战。


15


题目:拓扑修形齿轮附加径向运动成形磨削中的砂轮廓形优化方法

作者:李国龙; 李先广; 刘飞; 孙孟辉

摘要:拓扑修形齿轮附加径向运动成形磨削时,砂轮与齿轮的接触线随时在变,基于齿轮任一截面齿形计算出的砂轮廓形都会引起较大的磨削误差,为此,提出一种减小磨削误差的砂轮廓形优化方法。依据空间啮合原理,采用抛物线附加径向运动轨迹,建立成形砂轮廓形求解数学模型;平行于齿轮端面等距截出多个平面齿廓,求解出以点表示的不同齿廓对应的砂轮廓形,再将各砂轮廓形投影到同一平面生成点云,通过区间划分,采用最小二乘法求解出每个区间点云的拟合点,连接各拟合点形成优化的砂轮廓形。为验证砂轮磨削效果,由砂轮与齿轮的啮合条件,建立由砂轮廓形求解齿轮齿形的反算数学模型,给出实际齿形与设计齿形的偏差计算公式。以一种齿向修形齿轮为例,进行成形磨轮廓形计算及优化,磨削误差分析结果表明该方法有效,可用于修形齿轮的成形磨轮廓形计算,并可有效降低修形齿轮的成形磨削误差。


16


题目:一种非球面超精密单点磨削与形状误差补偿技术

作者:陈逢军; 尹韶辉; 范玉峰; 朱勇建; 刘庆

摘要:随着各种小型的非球面光学零部件的广泛应用,其成型模具的制造精度要求也日趋提高。针对目前我国尚未完全掌握非球面模具的超精密磨削技术的情况,对超精密单点磨削和形状误差补偿方法进行研究。利用在位接触式的测量系统的测量数据重构实际的磨削轮廓曲线。根据实际磨削轮廓与目标轮廓之间的法向距离,求解出法向残余误差,并提出基于超精密单点斜轴磨削的形状误差补偿方法。利用超精密磨床对口径为6 mm的超硬碳化钨的非球面光学模具进行超精密磨削、在位测量与误差补偿试验,经过两次循环,其形状精度(Peak to valley,PV)449 nm改善至182 nm

 

对文中所列F5000项目论文感兴趣的朋友,请在公众号回复“2015F5000”下载全文。





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