中国机械

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刘俨秦运柏林中岚何润卓杨毅

中国机械. 2023, (20): 2-7.

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人脸关键点检测在众多人脸应用中扮演着重要角色，特别是在受限场景下的人脸识别、人脸验证和人脸矫正方面，这一技术一直是计算机视觉领域的研究热点。为了满足高效的人脸关键点检测需求，本文提出了一种基于改进YOLOv8 的自由锚点人脸关键点检测算法。模型中加入了 GAM 全局注意力机制，沿用了不同模型尺寸的检测器，从实现最佳性能的大型模型到用于嵌入式或移动设备上实时检测的超小型模型。由于原来的 L1，L2 损失函数不利于训练后期的精度提升，使用 Wing Loss 损失函数，在训练的所有时期都能有效地检测回归。为了进一步提高准确度，本文提出了一种利用热力模型辅助坐标回归模型的方法。在热力辅助实验中，相比于未使用热力辅助的情况，准确度提高了 3%，这进一步验证了算法的有效性。

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混动专用发动机密封系统设计

李辕郑国栋陈志翔

中国机械. 2023, (20): 8-12.

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混动专用发动机设计趋向于紧凑化、高性能，工作温度略高于传统发动机，使用环境复杂，频繁启停，这对发动机密封性能提出了更高的要求。要避免量产发动机产生“三漏”问题，密封系统设计需要在整机研发初期，根据发动机工况和要求同时开发。文章从密封件材料选择、尺寸校核、仿真分析、台架试验进行系统设计和验证，确保密封系统的可靠性要求，为整机可靠性提升及性能开发提供参考。

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棱锥套式开卷机卷筒设计

袁玉琴 1 徐天佑 2 司马攀峰 2 胡世标 1

中国机械. 2023, (20): 13-17.

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本文主要讲述棱锥套式开卷机卷筒的设计过程，根据钢厂卷取钢种及钢卷大小，确定卷筒结构，通过计算卷取最大张力、选取斜面角度、计算卷筒径向压力、计算扇形板等效压力、计算油缸压力等过程，确定卷筒各参数及各部受力情况。还涉及基于 CREO 三维建模，基于 ANSYS Workbench 的有限元分析及重要零件强度校核。

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超精密机械结构拓扑优化设计

王彩娟孔镇胡源

中国机械. 2023, (20): 18-21.

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随着科学技术的不断进步，超精密机械结构在现代工业和科学研究中发挥着越来越重要的作用。然而，由于其复杂性和高性能的要求，设计出满足工程要求的超精密机械结构仍然具有挑战性。拓扑优化设计作为一种有效的设计方法，已经广泛应用于机械结构的优化设计中。拓扑优化设计通过对结构的拓扑形态进行优化，可以显著提高超精密机械结构的性能，如刚度、减振性能和动态特性等。本文旨在研究超精密机械结构的拓扑优化设计方法，通过优化结构的拓扑形态，实现其性能的最优化，从而提高超精密机械结构的使用性能和可靠性。

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基于 LED 光源的汽车车灯设计与优化

尹福祈禹文浩张超王妮娜

中国机械. 2023, (20): 22-25.

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通过对 LED 光源车灯的设计和优化，可以实现更安全、高效和环保的汽车照明系统。本文在阐述汽车 LED 光源车灯相比传统车灯的优势、汽车 LED 光源车灯设计原则的基础上，列举了汽车 LED 光源车灯设计的注意事项，并提出了汽车 LED 光源车灯设计的优化策略。本文介绍的基于 LED 光源的汽车车灯设计与优化，旨在为汽车制造商和研发人员提供参考依据。

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液压锚杆钻车钻臂路径规划

李富强

中国机械. 2023, (20): 26-29.

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液压锚杆钻车作业前进时，为确保钻车安全，应该合理规划其路径。针对液压锚杆钻车钻臂位置轨迹规划问题，本文给出了一种液压锚杆钻车钻臂路径优化算法。利用蒙特卡罗法计算出液压锚杆钻车的最大工作间隙，确保不会与巷道相撞。模拟计算结果显示，在掘进巷道支护条件下，液压锚杆钻车钻臂能够完成自动定位和轨迹规划，并且不会与巷道相撞，可确保作业的安全。

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环境友好型化工机械设备的设计与优化研究

武志忠

中国机械. 2023, (20): 30-33.

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随着工业化进程的不断深入，环境问题日益突出，环境友好型化工机械设备的设计与优化研究受到了广泛的关注。文章从环境友好型设计理念出发，结合实际需求选择优化算法，并对关键设计参数进行调整。首先，针对一种常见的化工反应器设备，确定了功能需求，选择了材料，完成了初始设计；然后，使用遗传算法对设备进行了结构优化，得到了最佳参数组合；最后，对优化后的设备进行了环境友好性能的测试与评估。结果表明，优化后的反应器在提高生产效率的同时，显著降低了能源消耗和有害排放，提高了材料的耐蚀性，实现了更环保、更经济的生产。这为环境友好型化工机械设备的设计与优化提供了有效的方法和思路。

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一种用于铝塑泡罩包装机的主动辊拆装搬运车设计

柴璇

中国机械. 2023, (20): 34-37.

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本文针对铝塑泡罩包装机主动辊的拆装和搬运问题，开发一种主动辊拆装搬运车。该设备通过不间断移动电源供电，采用电动机驱动丝杠原理，实现了主动辊拆装搬运车的上下调节，采用 75°斜支撑结构设计可实现主动辊拆装搬运车的前后调节，该设备可用于铝塑泡罩包装机的使用工况。本文通过数值分析和试验验证两种方法进行研究，研究结果均证实了该拆装搬运车结构简单，操作便捷，使用户可在短时间内快速、稳定地更换主动辊，大大减低了人力成本，提高了铝塑泡罩包装机的包装效率，满足稳定性和智能化使用要求。

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飞机部件框架式翻转架设计方案研究

张淑宇吴月芸胡坚堂邹旸杨媚

中国机械. 2023, (20): 38-41.

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本文基于框架式翻转架的运动原理，展开对框架式翻转架中的设计依据进行探讨，通过对构成翻转架的各构件刚性数学计算及 CATIA 模拟分析，以最小变形量来确定各构件的危险截面惯性矩，进而对各个零部件的选型划定范围，形成针对各飞机部件的翻转架设计思路 , 并通过 CATIA 软件进行建模分析出相关组件应力云图与应变云图。在此基础上，以某机型油箱翻转架为例开展了一般性设计方案，其在 CATIA 模拟分析中符合应力应变需求，并且按实际工作需求增加了功能性设计方案，形成能满足使用需求的某机型油箱翻转架设计方案，为飞机部件框架式翻转架的设计方案提供有力支撑。

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基于机械臂混凝土 3D 打印技术的空心曲面建筑设计

张明锋

中国机械. 2023, (20): 42-45.

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由于空心曲面建筑构件具有形体不规则等特征，传统 3D 打印技术设计的混凝土构件成型质量较差，无法满足施工需求，本文提出了基于机械臂混凝土 3D 打印技术的空心曲面建筑设计方法。该设计方法首先利用空心曲面建筑构件的二维图像创建三维数模，并对三维模型做分层切片处理，再根据每层构件的结构轮廓规划机械臂混凝土 3D 打印路径，然后通过数字积分插补法控制机械臂遍历规划路径上的打印点，逐层打印出构件的实体结构，实现空心曲面建筑的设计。实验结果表明，采用机械臂混凝土 3D 打印技术设计的空心曲面建筑构件抗压强度为 83.88MPa，验证了设计方法的有效性。

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汽车覆盖件冲压成形新技术分析

黄凤辉

中国机械. 2023, (20): 46-50.

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本文从汽车覆盖件成形过程中的问题出发，介绍了接近开关检测及传感器报警技术解决干涉碰撞问题，不等料厚加工及凹模 R 角避让加工技术解决模具调整和研磨时间长的问题，扫描技术及点云拟合技术解决成形质量检查问题，特别重点详细介绍了 CAE 成形仿真技术解决成形过程中的开裂、卷边、起皱等最核心的问题。这些新技术特别是 CAE 成形仿真技术能够大大提升冲压成形的成功率，缩短产品开发周期，减少实物投入，降低产品开发成本，提高汽车覆盖件成形质量。

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大型机械焊接工艺优化与参数控制研究

李汝跃

中国机械. 2023, (20): 51-54.

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焊接技术在大型机械生产中扮演了重要角色，焊接工艺参数的优化对焊接质量及生产效率的提升有直接影响。如何有效优化焊接工艺参数，提高焊接质量，提升生产效率，同时降低能源消耗，是目前大型机械制造业面临的关键挑战。本文利用深度学习技术，设计出一套以神经网络为核心的焊接工艺参数优化方案，以机器学习的方式寻找最优焊接参数，实现焊接过程的自动化和智能化。该方案经过实际应用验证，焊接质量和生产效率均得到了显著提升，能源消耗也得到了有效控制。

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复合材料零件长桁生产现场的精益 6S 管理优化

杨博张景源蒋蔚

中国机械. 2023, (20): 55-58.

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精益 6S 管理作为长桁生产现场管理的重要模式，在提高生产效率、规范生产秩序等方面发挥着积极作用。而在实际的生产现场管理中，精益 6S 管理措施的制定和实施需要结合实际情况进行灵活调整和科学优化，以保证先进管理模式作用的充分发挥。本文在介绍长桁生产现场精益 6S管理优化背景的基础上，对具体优化方案的实施进行了分析讨论，为降低生产过程中的产品报废率和减少生产过程中的浪费，保证产品按期交付提供了相应的思路与方法参考。

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加热炉辐射段模块化工艺流程及安装方法分析

俞华陈明马栋栋

中国机械. 2023, (20): 59-62.

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加热炉是石油化工装置中的主要设备。近年来，随着时代发展和技术进步，加热炉尺寸逐渐增加，炉体大型化，安装模块化。本文以国外项目加热炉为例，主要讨论模块化中安装流程及应注意的问题。

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超深地下空间起重机安装技术研究

杨伟刚

中国机械. 2023, (20): 63-66.

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本文主要对超深地下空间起重机安装技术进行研究，以某项目起重机安装实例为研究对象，对洞内起重机的安装过程进行了详细说明，通过天锚、卷扬机、轨道支座、龙门架等部件将大跨度起重机安装完毕，并对各部件的选型、安装、布置位置、强度计算进行了说明。本文旨在解决地下空间起重机安装问题，以降低地下空间起重机安全事故的发生概率。

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浅析基于合同能源管理模式实施空压机余热回收

蓝小棚温雪媛潘胜彬付晓飞

中国机械. 2023, (20): 67-70.

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本文以某汽车企业为例介绍通过合同能源管理合作模式实施的空压机余热回收项目，在阐述项目背景、方案的基础上，选择合作方式并分析合作难点。该项目设计并优化了空压机余热回收设备及管路布置，实现在不影响热回收机组及站房运行效率、不影响站房设备维保前提下进行余热回收；制定出了综合有效回收热量、节能考核、系统运行能耗、服务考核等方面的结算方式。

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建筑起重机械新型材料的选择与应用分析

刘小华

中国机械. 2023, (20): 71-74.

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随着科技的不断进步，建筑起重机械的性能需求也越来越高，这导致了对新型材料的迫切需求。本研究将针对建筑起重机械中使用的新型材料，包括高强度钢材、复合材料和轻质材料，进行深入研究和探讨。对这些材料的特性进行了概述，并详细探讨了选择新型材料的重要因素，如工程需求、成本效益和环境影响。此外，本研究还重点探讨了新型材料在机械结构、动力传输和控制系统中的具体应用，以期通过对这些新型材料的深入研究，能更好地理解它们如何提高建筑起重机械的性能和效率，同时也能为未来材料选择和应用提供重要参考。展望未来，随着新型材料的不断发展，建筑起重机械的设计和性能将进一步得到优化和提升。

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新型永磁调速器在闭式冷却水泵节能改造中的应用

常少辉赵秀成王小辉许继东李超越

中国机械. 2023, (20): 75-78.

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永磁调速器通过机械方式调节切割磁力线的多少，从而改变传递转矩，调节负载转速，是一种机械调速方式。本文简要阐述了一种通过移动底座调节耦合磁场的永磁调速器的结构原理、技术特点，通过在闭式冷却水泵上的安装过程的介绍和应用效果分析，证明永磁调速器具有安装方便、节能效果显著、减振隔振等特点，在离心式风机、泵等系统中具有较高的推广应用价值。

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技术保障装备的体系运用研究

朱桁冈

中国机械. 2023, (20): 79-82.

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为研究技术保障装备的体系运用，本文以技术保障装备为研究对象，从其典型需求、典型任务、效能评估等方面开展研究，采用基于 AHP 和模糊理论的评估模型对典型装备开展技术保障能力评估，分析其在完成典型任务过程中所经历的各事件，重点对牵引技术装备发展的因素、特定场景下的运用等典型环境下遇到的重、难点问题进行了分析，提出技术保障装备体系运用的建设思路，对提高工程装备保障能力与水平具有重要的现实意义和应用价值。

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基于阶比分析的机动车变速箱齿轮故障检测方法研究

薛华

中国机械. 2023, (20): 83-86.

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变速箱是机动车传动系统的主要组成部分之一，变速箱齿轮的正常运行对汽车传动系统起着非常重要的作用。因此，对变速箱齿轮故障进行检测非常重要。本文对基于阶比分析的机动车变速箱齿轮故障检测方法进行研究。首先对机动车变速箱齿轮运行信号进行采集，然后对基于阶比分析的机动车变速箱信号特征进行提取，其中包括基于阶比分析检测齿轮齿形误差和齿轮是否磨损均匀，最后进行机动车变速箱齿轮故障检测对比实验，对实验准备以及结果进行分析说明。通过实验验证，该方法检测可靠性较高，具有比较明显的实际应用效果。

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汽轮机转子低速碾瓦问题改进措施研究

马珺德

中国机械. 2023, (20): 87-90.

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大型汽轮机在运转过程中，受多种因素的影响，转子低速碾瓦问题经常出现，严重影响大型汽轮机的正常运转，而且如果不能及时查找出问题，需要停机检查，浪费人力物力。本文分析了大型汽轮机转子在运行过程中出现的低速碾瓦问题，从问题产生机理上找出了易发生问题的关键环节，提出了若干改进措施，为汽轮机轴系的原材料选用、加工工艺选择等提供参考。

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中缅天然气管道球阀内漏与对策分析

谢丽媛伍星光任聪姚燕平

中国机械. 2023, (20): 91-94.

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球阀作为天然气管道中流体的启闭件，在中缅、广南天然气站场中得到了广泛应用。但由于制造运输、施工安装、运行维护等原因，阀门内漏现象时有发生，严重影响了阀门的使用寿命。本文全面分析了球阀内漏的原因和相应的处理措施，并提出了球阀内漏处理的标准流程。

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LNG 罐内泵检修作业优化案例分析

段朝阳

中国机械. 2023, (20): 95-98.

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在使用传统不可再生化石能源向全面利用可再生清洁能源的转型时期，LNG（Liquefied Natural Gas，液化天然气）由于其本身的理化性能，是转型期优选的能源之一。LNG 行业国产装备产业链的完整和维护维修技术的成熟，关系到LNG 行业的安全稳定运行；LNG 罐内泵是关键设备，需重点研究。本文在实践的基础上，对 LNG 罐内泵检修作业措施进行了优化，并进行了实践运行。

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集装箱正面吊与堆高机操作规范分析

康应旭

中国机械. 2023, (20): 99-102.

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在港口、中转站、货场等区域，开展集装箱搬运作业需要用到起重设备，其中就包含了正面吊和堆高机。这两种设备都有起重作用，但实属两种完全不同的设备，需要区分两者。本文明确了集装箱正面吊和堆高机的主要操作规范，旨在发挥设备的最佳作用。

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基于数据驱动的机械设备故障预测与维修策略优化

杨宏运

中国机械. 2023, (20): 103-106.

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在机械设备生产与使用的实践中，经过一段时间，都会不同程度地出现服役性能下降的现象，使用的寿命也会缩短。当前，如何更好地对机械故障进行预测和健康管理，成为现代机械生产企业重点关注的问题。随着传感器硬件技术的发展，机械设备各种状态参数的获取也得到了极大改善，同时随着计算机存储技术的进步，可以对海量数据进行计算和存储，所以基于数据驱动的机械设备故障预测与维修技术也逐渐得到广泛应用，于是，基于机械设备状态数据的监测，为机械设备安全与平稳运行，发挥了积极的作用。基于此，本文对数据驱动下的机械设备故障预测与维修策略进行了详细分析，旨在为同行提供切实可行的借鉴与参考。

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移动电站在高原高寒条件下的使用维护和保养分析

钟建陈建楠付纪奎

中国机械. 2023, (20): 107-110.

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移动电站是一种便携式的电力供应设备，广泛应用于野外工程、应急救援、部队演训和户外活动等场景。然而在高原高寒条件下，移动电站的使用、维护和保养面临着一系列的挑战和问题。研究发现，在高原高寒的环境中，由于海拔和大气压力的变化，移动电站的发电效率和稳定性受到了严重的挑战，对移动电站的使用维护和保养提出更高的要求。为了确保移动电站安全运行，必须采取科学有效的措施、行之有效的方法，确保移动电站在高原高寒条件下正常运转。

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浅析人工智能技术在电气自动化控制中的运用

姚东永

中国机械. 2023, (20): 111-114.

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本文探讨了人工智能技术在电气自动化控制领域的应用。首先，介绍了电气自动化控制的基本原理和流程，以及常见的控制系统及其应用。其次，对人工智能技术进行了概述，包括定义、分类及在电气自动化控制中的优势和潜力。然后，详细讨论了人工智能技术在电气自动化控制中的应用，包括控制算法优化、故障诊断和预测维护、智能电网及工业自动化等方面。最后，展望了人工智能技术在电气自动化控制领域的未来发展方向和应用前景。

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基于鲁班工坊的国际化专业教学标准开发与研究

王玲薛利晨董锦旗

中国机械. 2023, (20): 115-119.

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本研究从马达加斯加鲁班工坊建设的国际化专业教学标准入手，制定了基于鲁班工坊建设的国际化人才培养目标。针对鲁班工坊建设中迫切需要进行专业国际化发展这一现实问题，从国际化人才特点出发结合相关理论，研究了鲁班工坊国际化人才培养模式开发过程中存在的现实问题，分析成因，最终构建了基于鲁班工坊的国际化人才培养方案。

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2023年, 第20期　刊出日期：2023-07-15

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