检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机集成制造系统 2022年第9期28卷 2782-2793页

作者：杜轩李宝万方子帆三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443000 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443000 机器人与智能系统宜昌市重点实验室湖北宜昌443000

针对电力线路树障清除机器人的设计需求,将公理设计(AD)与多色集合(PS)相结合,实现了机器人的方案设计。首先,建立了公理设计的功能—结构模型,利用独立性公理保证了功能需求的独立性;然后基于结构库构建了树障清除机器人的多色集合层... 详细信息

针对电力线路树障清除机器人的设计需求,将公理设计(AD)与多色集合(PS)相结合,实现了机器人的方案设计。首先,建立了公理设计的功能—结构模型,利用独立性公理保证了功能需求的独立性;然后基于结构库构建了树障清除机器人的多色集合层次结构模型,通过约束条件的形式化描述建立了功能结构约束矩阵,并基于约束矩阵推理出可行方案;使用模糊信息公理的评价方法,从可行方案中选择出最佳的设计方案;最后根据设计方案制作样机进行了实验,实验结果验证了设计方法的有效性和设计方案的可行性。

关键词：树障清除机器人公理设计多色集合模糊信息公理方案配置

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基于激光加工的织构化硅橡胶表面覆冰特性研究

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激光与光电子学进展 2022年第3期59卷 170-178页

作者：赵美云杨帆田森赵彦康萌赵新泽三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443000

硅橡胶因其良好的机械性能和电气绝缘性能而被各行各业广泛应用,但低温环境下的表面覆冰会严重影响其应用。通过激光雕刻机在复合绝缘子伞裙试样表面加工了一系列微米级尺寸的圆柱形织构,未经任何化学试剂修饰,得到了超疏水表面。采用... 详细信息

硅橡胶因其良好的机械性能和电气绝缘性能而被各行各业广泛应用,但低温环境下的表面覆冰会严重影响其应用。通过激光雕刻机在复合绝缘子伞裙试样表面加工了一系列微米级尺寸的圆柱形织构,未经任何化学试剂修饰,得到了超疏水表面。采用三维形貌仪和扫描电子显微镜观察了试样表面形貌特征,采用粘附力测量装置测试了不同工况下织构化硅橡胶表面的覆冰粘附力,采用高速相机记录了液滴在不同织构化硅橡胶表面凝结-融化过程。研究结果表明:一定工况下,加工功率为35 W、织构直径和间距都为350μm的圆柱形织构试样表面疏水性最好且覆冰粘附力较低,防冰疏冰性能最佳。通过摩擦试验,验证了制备的织构化硅橡胶表面具有一定的疏冰耐久稳定性。

关键词：激光光学织构化硅橡胶超疏水疏冰

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四浮子振荡扑翼波浪能发电装置设计与研究

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液压与气动 2023年第6期47卷 48-56页

作者：方子帆邱名岱左新球何孔德杨蔚华水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

为了实现波浪能的高效采集与稳定的电能输出,提出一种浮子半径为2.5 m的四浮子振荡扑翼波浪能发电装置的设计方案。基于多腔油缸液压转换系统,创成一种多腔油缸液压转换与合并系统,确定了系统的组成及工作原理,以及采集机构、液压转换... 详细信息

为了实现波浪能的高效采集与稳定的电能输出,提出一种浮子半径为2.5 m的四浮子振荡扑翼波浪能发电装置的设计方案。基于多腔油缸液压转换系统,创成一种多腔油缸液压转换与合并系统,确定了系统的组成及工作原理,以及采集机构、液压转换与合并系统各元件参数。运用AQWA仿真扑翼角位移响应,AMESim搭建采集机构、多腔油缸液压转换与合并和电能变换与储能系统仿真模型,搭建仿振荡扑翼波浪能发电装置试验平台,模拟规则波浪进行试验与仿真研究。研究结果表明:在三、四级波浪作用下,四浮子振荡扑翼波浪能发电系统能够稳定工作,其蓄电池组平均输入功率分别为46.5 kW与56.5 kW,总容量为300 Ah的蓄电池组分别需要1.42 h与1.17 h充满;试验验证了四浮子振荡扑翼波浪能发电装置发电原理的合理性和可行性,研究成果为阵列式波浪能发电装置的开发与研究奠定了理论基础。

关键词：四浮子平台采集机构液压合并系统电能变换与储能系统波浪能

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考虑多资源约束的并行机分批调度问题研究

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三峡大学学报（自然科学版） 2024年第6期46卷 104-112页

作者：吴正佳席帅乐孟荣华龚成李浩平董元发三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 机器人与智能系统宜昌市重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学智能制造创新技术中心湖北宜昌443002

鉴于实际生产中工人的能力和加工效率存在差异,本文提出了考虑工人差异性和刀具限制的多资源约束并行机分批调度问题,以最小化最大完工时间、最小化交付时间偏差为优化目标,构建了工人熟练度、刀具资源约束的混合整数线性规划模型,研究... 详细信息

鉴于实际生产中工人的能力和加工效率存在差异,本文提出了考虑工人差异性和刀具限制的多资源约束并行机分批调度问题,以最小化最大完工时间、最小化交付时间偏差为优化目标,构建了工人熟练度、刀具资源约束的混合整数线性规划模型,研究子批数量和大小、机器分配、工人分配、子批加工顺序之间的耦合关系,设计了一种改进的多目标混合灰狼-鲸鱼群算法(manyobjective hybrid grey wolf optimizer and whale swarm algorithm,MO-HGWSA).根据模型特点,设计了一种两阶段编码和解码方案表示问题的可行解;利用多种引导策略提高算法的进化效率;设计了局部搜索策略,增强算法的局部搜索能力.最后引入案例验证算法的有效性,结果表明本文所提算法在收敛性、分布性和解集支配关系方面均优于对比算法.

关键词：并行机调度分批调度资源约束混合灰狼-鲸鱼群算法

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基于残差NLSTM网络和注意力机制的航空发动机剩余使用寿命预测

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航空动力学报 2023年第5期38卷 1176-1184页

作者：陈保家郭凯敏陈法法肖文荣李公法陶波三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400030 武汉科技大学冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室武汉430081

针对长短期记忆(LSTM)网络对于多维数据特征识别和提取上存在不足的问题,在其改进模型嵌套式长短期记忆(NLSTM)网络的基础上,提出了一种基于注意力机制和残差NLSTM网络的剩余使用寿命预测方法。该方法将双层NLSTM网络代替残差块中的主网... 详细信息

针对长短期记忆(LSTM)网络对于多维数据特征识别和提取上存在不足的问题,在其改进模型嵌套式长短期记忆(NLSTM)网络的基础上,提出了一种基于注意力机制和残差NLSTM网络的剩余使用寿命预测方法。该方法将双层NLSTM网络代替残差块中的主网络,保留捷径连接中的卷积神经网络结构,既能充分提取时序特征又能保证有用数据在网络层中的跳层传递,并融入注意力机制构建多层残差网络,注意力机制的使用能够选择出对预测结果有重要影响的信息,有效提高预测的准确率。在航空发动机退化实验数据集上进行实验分析,结果表明:所述方法能有效建立监测数据与发动机健康状态之间的关系,剩余使用寿命预测误差较未改进残差结构方法平均降低10.8%,比未融入注意力机制方法平均降低18.9%,有效提高了预测精度。

关键词：残差网络剩余使用寿命注意力机制预测模型嵌套式长短期记忆神经网络

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基于WTD和CEEMD的轴承故障特征提取方法

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机床与液压 2023年第11期51卷 194-198页

作者：邹腾枭王林军刘洋蔡康林陈保家三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

针对轴承故障信号常混有噪声干扰且故障特征难以准确提取问题,提出一种基于小波阈值去噪(WTD)和互补集合经验模态分解(CEEMD)的轴承故障特征提取方法。采用WTD对原始信号进行降噪预处理;对去噪信号进行CEEMD分解得到一系列本征模态函数(... 详细信息

针对轴承故障信号常混有噪声干扰且故障特征难以准确提取问题,提出一种基于小波阈值去噪(WTD)和互补集合经验模态分解(CEEMD)的轴承故障特征提取方法。采用WTD对原始信号进行降噪预处理;对去噪信号进行CEEMD分解得到一系列本征模态函数(IMF);然后计算各个IMF和去噪信号的互相关系数,通过设定互相关系数阈值筛选有用IMF;最后将有用IMF重构并利用包络谱对重构信号提取故障特征频率。实测信号表明:所提出的方法能降低噪声干扰并有效提取故障特征信息,证明该方法在噪声环境下具有较高的可行性和较强的实用性。

关键词：小波阈值去噪互补集合经验模态分解互相关系数轴承故障分析

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洗涤预处理对玉米秸秆在二氧化碳气氛下水热转化的影响

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农业工程学报 2024年第14期40卷 162-170页

作者：易为刘慧慧王贤华水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡大学) 宜昌443002 三峡大学机械与动力学院宜昌443002 郑州轻工业大学新能源学院郑州450000 华中科技大学能源与动力工程学院武汉430074

为实现生物质水热高值转化,阐明洗涤预处理对生物质在二氧化碳气氛下水热转化的影响,该研究利用不同溶剂(去离子水、乙酸以及盐酸)对玉米秆进行了洗涤预处理,并在二氧化碳气氛下对处理前后的样品进行了水热试验(水热条件:3.7 MPa、270℃... 详细信息

为实现生物质水热高值转化,阐明洗涤预处理对生物质在二氧化碳气氛下水热转化的影响,该研究利用不同溶剂(去离子水、乙酸以及盐酸)对玉米秆进行了洗涤预处理,并在二氧化碳气氛下对处理前后的样品进行了水热试验(水热条件:3.7 MPa、270℃)。研究表明:洗涤预处理可以有效脱除生物质中的无机质元素,从而可以提升二氧化碳在水热液相中的溶解度,最终促进了半纤维素及纤维素在水热过程中的水解并同时抑制了其水解产物的进一步裂解。在各洗涤溶剂中,乙酸不仅可以很好地实现无机质的脱除,而且可以较好地保留生物质中的有机组分,因此,乙酸洗涤后的水热生物油显现出了对纤维素及半纤维素水解产物最佳的富集效果,生物油中以纤维素及半纤维素水解产物(糠醛及5-羟甲基糠醛)为代表的醛类物质的质量分数由玉米秆原样中的14.31%上升至了乙酸洗玉米秆中的39.45%。该研究对深入揭示二氧化碳气氛下的生物质水热转化机理具有重要意义。

关键词：生物质水热二氧化碳洗涤预处理原生无机质

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基于深度支持证据统计的轴承运行可靠性评估

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振动与冲击 2022年第5期41卷 60-66页

作者：肖文荣陈法法陈保家三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 西安交通大学陕西省机械产品保障与诊断重点实验室西安710049

某台具体设备的运行可靠性评估是"个性"问题。基于设备运行数据大而丰富的特点,从证据论的观点出发,结合深度卷积自编码器,提出了一种深度支持证据统计方法,以实现无失效样本信息或缺乏分布函数等相关先验知识时的轴承运行可... 详细信息

某台具体设备的运行可靠性评估是"个性"问题。基于设备运行数据大而丰富的特点,从证据论的观点出发,结合深度卷积自编码器,提出了一种深度支持证据统计方法,以实现无失效样本信息或缺乏分布函数等相关先验知识时的轴承运行可靠性评估。在传统的证据或特征获取过程中需要大量的人工干预或先验知识,利用深度卷积稀疏自编码器以实现证据的自动获取,借助支持向量数据描述的思想,通过统计比较标定与过程证据间的动态变化过程,最终完成某台具体设备的运行可靠性评估。随后通过航空轴承试验对提出的方法进行了验证,结果表明运用该方法得到的可靠度,能较好的反映轴承运行可靠性的"个性"。

关键词：运行可靠性轴承支持证据统计(SES) 卷积自编码器

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垂直振荡波浪能发电装置设计与研究

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太阳能学报 2025年第4期46卷 669-676页

作者：方子帆谈杨方婧周峥汪建龙三峡大学机械与动力学院宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室宜昌443002 国网武汉供电公司武汉430010

针对波浪能高效安全利用以及海洋生态环境保护问题,设计一种新型垂直振荡波浪能发电装置。该装置作为一种浅水固定式装置,布置在近岸40 m水深处。仿水葫芦外形的浮子在波浪的作用下进行垂荡运动,采集的往复直线动能通过装置内部的齿轮... 详细信息

针对波浪能高效安全利用以及海洋生态环境保护问题,设计一种新型垂直振荡波浪能发电装置。该装置作为一种浅水固定式装置,布置在近岸40 m水深处。仿水葫芦外形的浮子在波浪的作用下进行垂荡运动,采集的往复直线动能通过装置内部的齿轮齿条传动机构转换为旋转动能,再通过电能转换系统将其转换成稳定的电能,实现从波浪能到电能的转换过程,做到波浪能高效安全的利用。分析振荡浮子式波浪能发电装置的工作原理并进行结构设计。基于浮子的运动特性,建立系统内部的数学模型。运用AQWA软件模拟浮子在四级规则波作用下的运动响应,将仿真结果作为输入进行后续联合仿真。运用Recurdyn软件与AMEsim软件搭建机电系统联合仿真模型,对设计方案进行验证。结果表明:在四级规则波浪作用下,发电装置各系统能稳定工作,捕获的平均功率为9.5 kW,充满1组总容量为150 Ah的蓄电池需要48 min。

关键词：波浪能发电装置可再生能源能量转换垂直振荡多能域系统联合仿真

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基于拓扑优化的结构弹性成像方法

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力学学报 2022年第5期54卷 1331-1340页

作者：付君健李帅虎李好高亮周祥曼田启华水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074

弹性模量是工程材料重要的性能参数,可以衡量物体抵抗弹性变形的能力.弹性成像是一种通过弹性模量表征生物体组织物理特性的医学成像方法.为了将弹性成像应用于机械装备结构的缺陷识别,提高弹性成像的局部表征和全局识别能力,提出一种... 详细信息

弹性模量是工程材料重要的性能参数,可以衡量物体抵抗弹性变形的能力.弹性成像是一种通过弹性模量表征生物体组织物理特性的医学成像方法.为了将弹性成像应用于机械装备结构的缺陷识别,提高弹性成像的局部表征和全局识别能力,提出一种基于拓扑优化的结构弹性成像方法.受拓扑优化理论启发,采用结构离散单元的相对密度(弹性模量系数)作为弹性成像参数来表征损伤程度,建立成像参数与弹性模量的插值模型,基于有限元模型构建损伤表征、结构模型与物理响应的映射关系.以损伤结构和无损结构位移响应的最小二乘为目标函数,以成像参数上下限为约束,建立结构弹性成像的优化模型.以伴随法推导弹性成像问题的灵敏度,并详细给出了弹性成像反演的数值实施方式.二维悬臂梁和米歇尔梁算例表明,本文提出的基于拓扑优化的弹性成像方法无需先验损伤信息,可有效实现均质/非均质、单/多缺陷结构的弹性成像,且弹性成像结果不依赖于特定的边界条件,进一步将弹性成像方法扩展至三维悬臂梁问题验证了其通用性.

关键词：弹性成像拓扑优化缺陷识别损伤表征

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