期刊简介
期刊名称： 中国工程机械学报
创办时间： 2003年
主管部门： 中国科学技术协会
主办单位： 中国工程机械学会
刊期： 双月刊
北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊：2014年至今
《中国科技核心期刊目录》：2011年至今
入选“中国科技期刊提能拓展计划”：2024年
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多边形环抱式爬壁机器人设计与仿真研究
乔贵方;陈梦源;周霆威;田磊;刘娣;近年来风电行业迅速发展，而风电塔筒壁面的定期维护日益严峻，针对风力发电机维护过程中存在的安全性风险高、作业周期长、工作强度大等问题，设计一种多边形环抱式的爬壁机器人模块。对爬壁机器人的各种移动和吸附方式进行了深入研究，确定了适合特定场景的设计方案。通过对爬壁机器人系统的结构设计和稳定性分析，确保其能够在高空作业时保持稳定。通过Adams软件对爬壁机器人进行仿真实验，实现了爬壁机器人在塔筒壁面上的稳定工作性能。经过理论计算和实验分析，验证了设计的多边形环抱式爬壁机器人系统能够有效解决在高危环境和特殊场景下的应用问题。
抽油机减速器齿轮应力最小化拓扑优化
付红;马超;刘杰;鹿鹏程;李雨潭;张端军;通过使用改进的变密度法对某型抽油机减速器齿轮进行以应力最小为目标的拓扑优化，以降低其质量，提高其强度。首先，建立该齿轮的有限元模型，并以辐板为设计对象，提出使用P范数凝聚函数建立其应力全局函数；其次，以应力全局函数作为目标函数，以辐板体积作为约束函数，使用改进的固体各向同性材料惩罚方法对辐板进行拓扑优化。为验证应力最小化拓扑优化的有效性，同时对辐板进行以柔度最小为目标的拓扑优化。优化结果表明：相较于柔度优化结果，应力最小化拓扑优化得到的辐板，开孔边界更平滑，因而辐板的应力分布更均匀，辐板的最大von Mises应力降低了6.93%；相较于原设计，最大von Mises应力下降4.31%，疲劳寿命提升385.6%，而质量减小15.4%。因此，使用应力最小化拓扑优化得到的辐板更符合轻量化和强度设计要求，可为类似结构的优化设计提供参考。
基于蚁群算法优化的机器人路径规划神经网络控制仿真研究
赵丽芬;田波;袁丽娜;移动机器人在实际运行过程中，常常会受到路面障碍物的干扰，导致其运动路径变长、工作效率下降。对此，构建移动机器人运动模型，定义移动机器人运动方程式。设计径向基函数（RBF）神经网络控制，利用RBF辨识器和控制器对移动机器人运动路径进行控制。为使移动机器人能够在最短的时间内搜索到最优路径，应用蚁群算法对RBF神经网络控制参数进行优化，充分发挥神经网络的学习和自适应能力，以及蚁群算法在优化控制参数方面的优势。在不同环境中利用Matlab软件对其进行仿真，并对结果进行分析。结果表明：在复杂环境中，优化前，移动机器人运动路径和搜索时间较长；优化后，移动机器人运动路径和搜索时间较短。采用蚁群算法优化移动机器人RBF神经网络控制器，能够缩短移动机器人运动路径和时长，提高其工作效率。
一种磁致-气动准零刚度隔振器的结构设计与性能研究
葛新方;李炜;张宇;为实现低频乃至超低频的有效隔振，研究了一种新型准零刚度隔振器。隔振器由磁致结构与气动结构并联构成。其中，磁致结构采用了三磁体与五磁体的组合，分析了磁致结构的刚度特性。通过对准零刚度结构进行静力学建模，得到了恢复力-位移、刚度-位移曲线。建立动力学模型，通过谐波平衡法，分析隔振器在受谐波激励时的幅频响应特性和力传递率，进而得到阻尼和激励幅值对隔振性能的影响规律。
