工程設計學報

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工程設計學報 關注(): 期刊周期：雙月刊; 期刊級別：北大核心; 國內統一刊號：33-1288/TH; 國際標準刊號：1006-754X; 主辦單位：浙江大學;中國機械工程學會; 主管單位：教育部; 查看工程設計學報近十年數據入口>>>; 上一本期雜志：《機械工程學報》機械工程師職稱論文發表; 下一本期雜志：《中國腐蝕與防護學》期刊論文

　　【雜志簡介】

　　《工程設計學報》是德國著名的Springer出版社出版的著名刊物《Konstruktion》的中文版姐妹刊，是中國政府批準的技術產品設計領域第一家國際合作的刊物。其特點之一是在刊登反映國內在工程技術產品設計理論、方法和技術方面的研究成果及其在工業界的應用情況的研究論文的同時，組織翻譯德國作者的聞新論文介紹給中國讀者。編輯方針是以應用和開發研究為重點，照顧有重大應用價值或應用前景的基礎理論研究;鼓勵理論結合實踐，學術界和工業界合作，追求高度學術性和高度實用性的統一;以論文為主，并報道學術和培訓活動，充分注意工程設計和工業產品信息交流，適量刊登專業廣告。

　　【收錄情況】

　　國家新聞出版總署收錄

　　中文核心期刊中國科技論文統計源期刊

　　“中國科學引文數據庫”收錄刊源

　　浙江省優秀科技期刊一等獎首屆、第二屆中國高校特色科技期刊波蘭《哥白尼索引》收錄刊源美國《劍橋科學文摘》收錄刊源

　　【欄目設置】

　　主要欄目：工程設計理論與方法、機電一體化和智能化、機電產品工程設計、土木建筑工程設計等欄目。

　　雜志優秀目錄參考：

　　核心專利群規避設計案例研究穆秀秀，曹國忠，魏叢格，劉偉，檀潤華，MU Xiu-xiu，CAO Guo-zhong，WEI Cong-ge，LIU Wei，TAN Run-hua

　　多層棋盤格式立體貨架及其貨位排布算法研究楊建國，符鵬程，吳平平，白汝樂，蔡新宇，YANG Jian-guo，FU Peng-cheng，WU Ping-ping，BAI Ru-le，CAI Xin-yu

　　TRIZ 理論在掘進機截割頭設計中的應用李祥松，LI Xiang-song

　　基于田口方法的柔性鉸鏈柔度穩健優化設計伍建軍，萬良琪，吳事浪，聶鵬飛，吳佳偉，WU Jian-jun，WAN Liang-qi，WU Shi-liang，NIE Peng-fei，WU Jia-wei

　　基于 CEL 法的 EPB 切刀切削土體仿真分析卿啟湘，楊會，劉杰，魏復超，QING Qi-xiang，YANG Hui，LIU Jie，WEI Fu-chao

　　不同工況下超前支護裝備的模態分析謝苗，白雅靜，毛君，董先瑞，盧進南，XIE Miao，BAI Ya-jing，M AO Jun，DONG Xian-rui，LU Jin-nan

　　采煤機液壓調姿牽引機構的力學特性與設計劉春生，田操，LIU Chun-sheng，TIAN Cao

　　高溫電連接器有限元熱分析與接觸件插拔試驗許成彬，潘駿，陳文華，賀青川，張利彬，梁俊，XU Cheng-bin，PAN Jun，CHEN Wen-hua，HE Qing-chuan，ZHANG Li-bin，LIANG Jun

　　桁架結構布局優化的并行子空間方法王毅，姚衛星，WANG Yi，YAO Wei-xing

　　多目標優化軟件開發及其應用毛君，李強，謝苗，曹建南，MAO Jun，LI Qiang，XIE Miao，CAO Jian-nan

　　用單桿附加方程法進行導桿機構精確位置綜合王成志，陳煥然，周球，代婷，WANG Cheng-zhi，CHEN Huan-ran，ZHOU Qiu，DAI Ting

　　基礎振動下 TBM 推進液壓系統工作特性研究楊忠炯，魯耀中，周立強，李洪賓，YANG Zhong-jiiong，LU Yao-zhong，ZHOU Li-qiang，LI Hong-bing

　　學術探索雜志投稿：大型商業綜合體消防策略研究

　　摘要：針對2015年5月1日新實施的《建筑設計防火規范》中有關商業步行街的部分，結合工程實例進行了梳理和總結，闡述了將步行街做為次安全空間的技術要點，對于該規范條文中沒有涉及的部分，參考了國內外相關規范進行了補充說明。

　　關鍵詞：步行街,次安全空間

　　1.西蒙奈倫廣場簡介

　　西蒙奈倫廣場位于內蒙古呼和浩特市(圖1)，占地19ha。項目基地上有一個廢棄的電子元件廠，業主想保留工廠大部分的原有結構，并在此基礎上進行加建和改建，最終建成呼和浩特市乃至整個內蒙古地區最大的綜合購物中心。

　　工程設計學報最新期刊目錄

基于Kriging模型的仿海豚AUV外形優化設計

摘要：針對自主水下航行器（AUV）外形設計中低阻力與大容積的矛盾，探索以海豚為仿生對象的優化設計方法，提升AUV的流體動力性能與任務載荷能力。首先，采用9段Myring型曲線方程參數化擬合海豚輪廓，建立三維AUV幾何模型，基于雷諾平均納維-斯托克斯方程（RANS）和標準包絡體積。其次，利用最優拉丁超立方采樣法生成樣本點，構建描述阻力和包絡體積與設計變量映射關系的Kriging代理模型。最后，以最小化阻力...

丘陵山區土槽試驗臺車設計與性能分析

摘要：針對目前丘陵山區“無機可用、無機好用”以及農業生產能力差等問題，開展了丘陵山區土槽試驗臺車的設計與性能分析。首先，對土槽試驗臺車的機械系統、數據采集系統及控制系統進行了設計。然后，基于RecurDyn-EDEM耦合仿真對土槽試驗臺車的通過性進行了分析。最后，對土槽試驗臺車的整體性能進行了試驗與分析。仿真結果表明：土槽試驗臺車從t=0 s開始加速，其行進速度在t=2.7 s時達到0.7 m/s，隨后...

橡膠改性酚醛樹脂基摩擦片性能研究

摘要：隨著重型卡車向著更高速、重載、安全和舒適方向的發展，對其離合器摩擦片的性能提出了更高要求。針對汽車干式離合器摩擦片用橡膠改性樹脂基摩擦材料的制備工藝和性能展開研究，系統對比了采用溶膠法制備的丁苯橡膠改性酚醛樹脂基摩擦材料（styrene butadiene rubber-modified phenolic resin matrix friction materials, SBR-PF）與采用擠膠法...

基于機器學習的混凝土3D打印沉積線狀態優化

摘要：混凝土3D打印作為一種快速、精確的增材制造技術，逐漸在建筑行業中展現出獨特優勢。然而，混凝土3D打印涉及多種工藝參數（如打印速度、擠出速度、層高和線間距離等），且這些參數之間存在復雜的耦合關系，導致沉積線狀態的質量難以精確控制。為解決這一問題，提出了一種基于白鯨優化（beluga whale optimization,BWO）算法、支持向量機（support vector machine, SVM...

尺寸無關參數對三浦折紙結構穩態特性的影響研究

摘要：雙穩態折紙結構具有快速變形、負剛度和可儲能等特性，在解決實際工程問題方面具有廣闊的應用前景。目前，雙穩態折紙結構的構型設計與穩態特性調控多從折痕長度、相鄰折痕夾角等尺寸參數入手，但部分折紙結構的穩態特性受尺寸參數的影響很小，且在實際應用中對整體結構的尺寸往往存在一定限制。為此，以三浦折紙結構為研究對象，基于勢能方程分析了其折痕長度、相鄰折痕夾角和初始折展角度等參數對勢能壁壘的影響規律，發現初始折展...

酸性環境下自沖鉚-粘接復合接頭的力學性能及腐蝕行為分析

摘要：為分析酸性環境下自沖鉚-粘接（鉚-粘）復合接頭的失效形式和力學性能，以0.02 mol/L的NaHSO₃溶液作為腐蝕介質，對同質、異質的自沖鉚接頭和鉚-粘復合接頭進行干濕交替的周浸腐蝕試驗，隨后通過靜力學拉伸試驗對不同腐蝕周期下接頭的靜力學性能進行探究，并借助掃描電子顯微鏡對接頭鉚接成形過程中縫隙處的腐蝕行為進行研究。結果表明：腐蝕作用影響自沖鉚接頭的失效位移，鉚-粘復合接頭...

行星式欠驅動可變形履帶移動機構的設計與分析

摘要：為提高傳統履帶移動機構的越障能力和環境適應能力，提出了一種行星式欠驅動可變形履帶移動機構，其由履帶驅動輪系和行星輪系構成，具有直臂模式、正交模式和過渡模式三種運動模式。該履帶移動機構采用欠驅動方式，根據最小耗能原理實現快速響應的越障功能。首先，對履帶移動機構進行運動學分析，得到了3種運動模式下履帶移動機構的質心高度、接地面積與履帶變形的關系，并分析了其適用環境。然后，建立了履帶移動機構的動力學理論...

涉核作業機器人剛度與末端變形分析

摘要：由于涉核作業機器人的齒輪傳動鏈長和自重相對較大，為了評估自重和負載所產生的機器人末端變形大小，以便進行設計優化和變形補償，需要研究機器人的剛度與末端變形。首先，通過分析涉核作業機器人結構及傳動原理，基于D-H法建立兩個考慮關節偏置的機器人連桿末端坐標系，并進一步建立機器人運動學模型。其次，針對機器人因自重和負載作用產生的關節力矩和末端變形，提出一種把機器人傳動關節視為柔性部件求解關節扭轉剛度，基于...

基于物理信息神經網絡的橋式起重機疲勞壽命預測方法

摘要：針對傳統神經網絡在橋式起重機疲勞壽命預測中存在精度不足、泛化能力弱等問題，提出一種基于物理信息神經網絡的疲勞壽命預測方法。該方法以起重機結構疲勞裂紋擴展機理為基礎，采用雙向長短期記憶網絡（BiLSTM）構建數據模型，對時序載荷數據進行特征提取與等效轉換后，結合斷裂力學理論建立物理模型，刻畫疲勞損傷演化規律。將數據模型與物理模型進行深度融合，以融合后的動應力數據作為物理神經網絡的輸入，以疲勞壽命作為...

基于壓電噴墨技術的多層電路垂直互連工藝研究

摘要：為研究壓電噴墨技術在多層電路垂直互連工藝中的應用，本文提出了垂直互連孔增減材復合成形工藝。該工藝分別使用鉆削制孔與激光制孔兩種技術制作互連電路的盲孔，并引入壓電噴墨技術進行互連孔的精準填充，成功實現了雙層及四層互連電路的制造。實驗結果表明：激光制孔方式形成的互連孔孔壁呈現傾斜狀態，填充的納米銀油墨在固化后呈現錐形分布，充填后孔內出現充填空洞；采用鉆削制孔方式制作的互連孔孔壁垂直度良好，填充的納米銀...

基于自適應代理模型技術的工程機械結構優化設計方法

摘要：隨著工程機械優化設計問題趨向于高非線性，高計算復雜度等特征和對高保真度低成本仿真模型的需求，本文提出了一種基于自適應代理模型技術的工程機械結構優化設計方法。首先，采用泰森多邊形(Voronoi)方法劃分工程機械結構設計變量樣本空間，根據定義的樣本點全局稀疏度指標(Global Sparsity Index, GSI)找出需要加點的子空間，并根據最大最小準則在該子空間內生成全局點；其次，根據潛在最優...

基于特征點動態重映射的機械臂視覺伺服實時避障方法

摘要：在高精度裝配任務中，機械臂需規避靜態障礙物，現有避障方法（如全局路徑規劃、勢場法）通常需中斷基于圖像的視覺伺服（IBVS）過程，破壞任務連續性，并可能引發運動振蕩導致定位精度下降。為解決這一關鍵挑戰，本研究提出一種特征點動態重映射的實時避障方法。該方法基于障礙物最小外接長方體的幾何參數，構建包含視場約束的多目標優化模型，以求解最優避障路徑，將路徑方向矢量映射至圖像空間，結合實時特征點動態生成引導特...

基于層次包圍盒紗筒裝取機械臂碰撞檢測方法

摘要：針對傳統紗筒裝取作業依賴人工操作的問題，致力于實現機械臂自動化抓取。為此，本文聚焦自動化抓取中的物體包絡和碰撞檢測的兩個關鍵環節。為解決傳統混合層次包圍盒算法在復雜場景下包覆精度不足的問題，本文設計了一種基于凸包(Convex Hull)結構的混合層次包圍盒優化模型，通過在子葉節點構建凸包約束，顯著提升了包圍盒的空間貼合度。針對傳統分離軸定理(Separating Axis Theorem, SA...

基于CNN-LSTM-Attention模型的濕噴臺車泵送系統堵管故障預測方法

摘要：隧道初期支護中，濕噴臺車泵送系統易因堵管引發非計劃停機、施工延誤等問題，亟需提升設備故障預測與運維效率。針對濕噴臺車泵送系統堵管故障預測方法中存在的噪聲干擾大、長時間序列數據復雜特征難以充分捕捉等問題，提出一種基于CNN-LSTM-Attention模型的泵送系統堵管故障預測模型。該模型以泵送壓力為預測對象，通過四分位法剔除異常值并結合卡爾曼濾波進行數據平滑處理，確保強噪聲環境下輸入數據的穩定性；...

礦用錨網綁扎裝置手持執行器傳動系統研究與應用

摘要：針對煤礦掘進工作面人工綁扎錨網效率低的問題，提出一種礦用錨網綁扎裝置。手持執行器是礦用錨網綁扎裝置終端執行裝置，依據手持執行器送絲、切絲與擰絲工作特點，利用SolidWorks軟件建立手持執行器三維實體模型。為深入理解其工作機理并驗證設計可靠性，對綁扎機構送絲、切絲與擰絲工作分別進行仿真分析，得出工作過程中送絲齒輪峰值轉矩0.19 N·m、切絲片峰值轉矩0.54 N·m與擰絲軸峰值轉矩0.40 N...

基于雙側Halbach可靠穩定吸附的永磁輪設計與參數優化

摘要：為提升采用永磁吸附技術的爬壁機器人在導磁壁面環境中的負載能力與機動性能，本文提出了一種雙側Halbach永磁輪結構設計，旨在解決傳統單側Halbach永磁輪吸附力不可調、平均吸附水平較弱以及周向轉動過程中吸附波動性大的問題。該結構通過內、外側永磁輪的協同作用，實現了吸附性能的增強與吸附力波動的有效抑制。基于磁偶極子理論與麥克斯韋應力張量法，構建了雙側Halbach永磁輪的吸附力計算模型，并通過有限...

二維壓電精密運動平臺行程——頻率協同優化設計與實驗

摘要：針對精密壓電驅動平臺普遍存在的驅動頻率限制及輸出行程不足等問題，基于頻響特性與行程效率協同提升的策略，結合桿式放大原理，設計一種高精度壓電驅動定位平臺。首先，開展了柔性鉸鏈構型對位移放大性能影響機制的定量分析，并基于矩陣位移法建立了平臺的靜/動力學一體化剛度解析模型；然后，針對提升位移輸出及動態響應特性的迫切需求，從柔性直梁的關鍵尺寸參數入手，通過敏感度分析，采用了約束優化方法對關鍵設計變量進行排...

融合蟻群與遺傳算法的動態路徑優化方法研究

摘要：傳統蟻群算法與遺傳算法的混合路徑規劃方法普遍存在路徑不平滑、收斂速度慢及能耗較高等問題。針對上述問題，本文提出一種基于蟻群與遺傳算法的動態路徑優化方法（DACO-GA），以提升路徑規劃的效率與精度。該方法初期采用蟻群算法生成初始種群，并引入遺傳算法進行優化調整；在后續階段，通過動態切換兩種算法的主導角色，實現全局與局部搜索的協調互補。算法設計中融合了自適應信息素分布、動態揮發因子及交叉變異概率調節...

非對稱性織構化密封端面的空化行為及密封性能的研究

摘要：為研究機械密封中非對稱性溝槽對空化演變及密封性能的影響，設計、制備了平底、右傾斜和左傾斜三種非對稱性溝槽；通過試驗與仿真模擬，研究了不同工況下非對稱性織構化端面的空化演變行為、液膜壓力與相態分布以及密封性能。結果表明：非對稱性左傾斜設計增大了溝槽織構的空化面積，與平底結構相比，其增幅約為21.3%；而右傾斜非對稱性設計卻能有效抑制溝槽的空化行為，其空化面積降幅可達44.9%。在密封性能方面，左、右...

論設計的進化

摘要：設計是關于工程方案的設想和策劃。人類區別于動物的根本在于人能夠進行創造性思維和設計制造工具，并且在勞動過程中設計運用并發展了復雜的語言文化和科技創新能力。設計伴隨著人類社會文明的進步而發展進化，設計需要知識、材料、工具、計算、實驗和制造，同時變革進化了設計理念與方法。每個階段的設計都依托若干起核心作用的科學基礎、關鍵核心技術和數學計算方法。創新設計永無止境，它伴隨著人類社會的進步不斷發展，其發展趨...

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