检索结果-内蒙古大学图书馆

北京航空航天大学学报 2023年第5期49卷 1148-1155页

作者：高翔王林军刘洋陈保家付君健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 三峡大学机械与动力学院宜昌443002

为了避免离散整个结构,以及减少几何模型与离散模型之间的误差,提出一种改进的花朵授粉算法优化等几何边界元模型的形状优化算法。采用的边界元法仅需离散结构边界,简化了离散过程,且加入的等几何分析可提高计算精度。以最小化位移或应... 详细信息

为了避免离散整个结构,以及减少几何模型与离散模型之间的误差,提出一种改进的花朵授粉算法优化等几何边界元模型的形状优化算法。采用的边界元法仅需离散结构边界,简化了离散过程,且加入的等几何分析可提高计算精度。以最小化位移或应力为目标函数,以结构面积等于指定面积为约束条件,采用增广乘子法将约束优化模型转化为无约束优化模型;通过等几何边界元法对结构的受力情况进行分析;采用精英反向学习策略及大规模分布估计算法(LSEDA)改进花朵授粉算法,通过花朵授粉算法优化控制点的坐标值,并通过非均匀有理B样条(NURBS)基函数构建结构的边界,输出最优结构的形状。Ackley函数的测试结果表明:改进的花朵授粉算法14步收敛,而原始花朵授粉算法136步收敛,且所得最小值为8.8818×10^(-16),小于0.0014,改进的花朵授粉算法寻优能力更强。形状优化的计算结果表明:所提算法可有效求解二维等几何边界元形状优化问题。

关键词：花朵授粉算法等几何分析边界元法形状优化莱维飞行分布估计算法

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基于PSO-SVM的点焊接头拉剪强度分类分析

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焊接学报 2024年第9期45卷 120-128页

作者：吴刚陈天余靓辉柳志鹏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 三峡大学机械与动力学院宜昌443002

点焊是汽车零部件的主要连接方式之一,点焊接头的拉剪强度是评价点焊质量的重要因素,论文在制备大量点焊试样的基础上,对各试样的焊点进行超声信号检测,并运用信号处理获得时域、频域和小波包特征值,随后对点焊试样在拉剪试验中的失效... 详细信息

点焊是汽车零部件的主要连接方式之一,点焊接头的拉剪强度是评价点焊质量的重要因素,论文在制备大量点焊试样的基础上,对各试样的焊点进行超声信号检测,并运用信号处理获得时域、频域和小波包特征值,随后对点焊试样在拉剪试验中的失效形式进行分析,建立点焊接头拉剪强度的分级标准.根据试验数据设计了BP(back-propagation)神经网络和基于粒子群优化支持向量机(particle swarm optimization support vector machine,PSO-SVM)的神经网络分类器,最后将试样的超声信号特征值作为输入参数,比较两种神经网络模型对点焊试样拉剪强度分类的准确率.试验结果表明,结合9个超声信号特征值的PSO-SVM神经网络具有最高的点焊强度分类准确率.

关键词：点焊超声检测拉剪强度 BP神经网络 PSO-SVM

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采用改进导重法的拓扑结构灰度单元过滤技术

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北京航空航天大学学报 2022年第6期48卷 1106-1114页

作者：高翔王林军杜义贤付君健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 三峡大学机械与动力学院宜昌443002

针对二分法计算拉格朗日乘子时收敛速度较慢的问题,提出了拉格朗日乘子计算方法,应用于优化准则(OC)法和导重(GW)法2种密度更新方法,并与二分法进行了对比。建立体积约束下柔度最小的拓扑优化模型;通过固体各向同性材料惩罚(SIMP)法或... 详细信息

针对二分法计算拉格朗日乘子时收敛速度较慢的问题,提出了拉格朗日乘子计算方法,应用于优化准则(OC)法和导重(GW)法2种密度更新方法,并与二分法进行了对比。建立体积约束下柔度最小的拓扑优化模型;通过固体各向同性材料惩罚(SIMP)法或材料属性有理近似(RAMP)法计算单元的弹性模量;通过所提方法计算拉格朗日乘子,并通过导重法更新单元密度;通过Heaviside投影函数减少灰度单元的数量。计算结果表明:虽然所提方法对有限元分析次数并没有显著改进,但计算拉格朗日乘子所用CPU时间少于二分法,且密度更新次数降低至50%以下;在2个数值算例中,采用SIMP模型时,导重法所得结构柔度比OC法更小,能够得到刚度更高的结构。

关键词：二分法优化准则(OC)法导重(GW)法 Heaviside投影函数拓扑优化

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基于多尺度目标检测的人机协作装配场景认知方法

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计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1657-1667页

作者：董元发严华兵刘勇哲彭巍周彬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443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 三峡大学智能制造创新技术中心湖北宜昌443002

人机协作装配场景的快速理解对提高协作机器人认知能力、实现人机协作装配具有重要的现实意义。针对非结构化人机协作装配场景认知过程中目标尺度差异较大、缺少统一场景描述框架等问题,首先构建了一种轻量级多尺度目标检测网络LMS-Net... 详细信息

人机协作装配场景的快速理解对提高协作机器人认知能力、实现人机协作装配具有重要的现实意义。针对非结构化人机协作装配场景认知过程中目标尺度差异较大、缺少统一场景描述框架等问题,首先构建了一种轻量级多尺度目标检测网络LMS-Net,并在网络训练过程中引入目标检测框聚类机制以提高多尺度目标检测精度;然后将LMS-Net检测结果转换为人物交互图并建立了人机协作装配场景元描述模型,提出了基于多尺度目标检测的人机协作装配场景认知方法。在自建数据集HRC-Action上的实验结果表明所构建多尺度目标检测网络具有较高的准确率(平均89%)和较快的速度(深度学习工作站平均58.7 FPS,Jetson Nano B01嵌入式开发板平均25 FPS),所提人机协作装配场景认知方法具有较好的可行性和实用性。

关键词：人机协作装配场景认知目标检测人物交互图

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石墨/酚醛树脂混合粉末选择性激光烧结成型精度实验研究

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激光与光电子学进展 2017年第8期54卷 210-216页

作者：吴海华鄢俊能李腾飞肖林楠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

将选择性激光烧结(SLS)技术应用于石墨/酚醛树脂混合粉末成型,实验研究了石墨原型件尺寸精度的变化规律,并揭示了其内在原因。研究发现,石墨原型件X、Y方向的尺寸偏差随着激光能量密度的增大而增大,随着分层厚度的增大而减小,而Z方向的... 详细信息

将选择性激光烧结(SLS)技术应用于石墨/酚醛树脂混合粉末成型,实验研究了石墨原型件尺寸精度的变化规律,并揭示了其内在原因。研究发现,石墨原型件X、Y方向的尺寸偏差随着激光能量密度的增大而增大,随着分层厚度的增大而减小,而Z方向的尺寸偏差随着激光能量密度和分层厚度的增加呈现出先减小后增大趋势;与X、Y方向尺寸相比,Z方向尺寸受工艺参数的影响更为明显。导致石墨原型件产生较大尺寸偏差的主要原因是SLS成型过程中产生了较为明显的次级烧结和Z轴盈余。正交实验结果表明,影响Z方向尺寸相对误差的因素按影响程度从大到小排序依次为扫描间距、分层厚度、激光功率、扫描速率。使Z方向尺寸相对误差最小的最优工艺参数组合为:激光功率23 W、扫描速率1000mm·s^(-1)、扫描间距0.18mm、分层厚度0.14mm。

关键词：激光技术选择性激光烧结石墨原型件成型精度 Z轴盈余最优工艺参数组合

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内嵌类蜂窝石墨骨架导电复合材料的制备与性能

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激光与光电子学进展 2018年第1期55卷 154-159页

作者：吴海华肖林楠王俊王亚迪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

提出了一种制备填充型导电复合材料的新方法。基于选择性激光烧结技术,快速制备了类蜂窝多孔石墨骨架坯体;对坯体进行浸渍、干燥、炭化处理后,获得了预制体;将预制体与酚醛树脂粉末复合在一起,获得了新型导电复合材料。研究结果表明,当... 详细信息

提出了一种制备填充型导电复合材料的新方法。基于选择性激光烧结技术,快速制备了类蜂窝多孔石墨骨架坯体;对坯体进行浸渍、干燥、炭化处理后,获得了预制体;将预制体与酚醛树脂粉末复合在一起,获得了新型导电复合材料。研究结果表明,当蜂窝数量为18个时,Y型导电复合材料电导率达0.104S·cm-1,抗弯强度达20.61 MPa。可通过不同的多孔石墨骨架结构和后处理工艺来调控填充型导电复合材料的力学和电学性能。

关键词：激光技术导电复合材料类蜂窝多孔石墨骨架后处理工艺电导率抗弯强度

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类蜂窝结构的面内冲击特性研究

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西安交通大学学报 2017年第3期51卷 80-86,110页

作者：李响周幼辉童冠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 新能源微电网湖北省协同创新中心(三峡大学) 湖北宜昌443002

以类蜂窝结构为研究对象,讨论了不同冲击速度作用下该结构的面内冲击力学性能及能量吸收能力,并与传统的六边形蜂窝结构在不同方向冲击作用下的变形模式、比吸收能量进行了对比。研究结果表明:在低速冲击下,类蜂窝结构先后表现出V形、X... 详细信息

以类蜂窝结构为研究对象,讨论了不同冲击速度作用下该结构的面内冲击力学性能及能量吸收能力,并与传统的六边形蜂窝结构在不同方向冲击作用下的变形模式、比吸收能量进行了对比。研究结果表明:在低速冲击下,类蜂窝结构先后表现出V形、X形、K形及I形等局部变形特征;在中高速冲击下,类蜂窝结构中的六边形与四边形胞元交替压溃,并从冲击端的I形局部变形逐步扩展到固定端;随着冲击速度增大,类蜂窝表现出更强的能量吸收能力,且与六边形蜂窝相比,其能量吸收过程不受冲击方向的影响,更加稳定可靠。研究结论可望为进一步研究同一结构模型不同布置方式的类蜂窝结构的动态冲击特性提供依据。

关键词：类蜂窝六边形蜂窝冲击特性变形机制比吸收能量

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基于选择性激光烧结的石墨骨架电镀铜工艺实验研究

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激光与光电子学进展 2019年第2期56卷 135-140页

作者：吴海华王亚迪钟纪红彭建辉陈奎魏正英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

为改善结合界面的状况,缩短工艺流程,降低铜的消耗,减少生产投入,采用选择性激光烧结成型技术快速制备多孔石墨成型件。在此基础上,研究了不同石墨预制体状态、电镀工艺参数和电镀时间对镀层的沉积速率、表观形貌以及镀层与基体结合状... 详细信息

为改善结合界面的状况,缩短工艺流程,降低铜的消耗,减少生产投入,采用选择性激光烧结成型技术快速制备多孔石墨成型件。在此基础上,研究了不同石墨预制体状态、电镀工艺参数和电镀时间对镀层的沉积速率、表观形貌以及镀层与基体结合状况的影响。结果表明:未经真空压力浸渍酚醛树脂的石墨预制体,其镀层与基体的结合力不符合应用要求,在真空压力下浸渍酚醛树脂2～3次后,镀层沉积速率较佳,镀层与基体的结合力符合应用要求;电镀时间为30～50min时,沉积速率较佳,可得到表面覆盖完整、连续且有光泽的镀层;电流密度为5×102～6.25×10~2 A·m^(-2)时,镀层晶粒均匀致密,可得到较佳的镀层。

关键词：激光加工选择性激光烧结成型石墨预制体电镀铜导电性工艺参数

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超轻多孔类蜂窝夹心结构创新构型及其力学性能

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西安交通大学学报 2014年第9期48卷 88-94页

作者：李响周幼辉童冠喻里程李阳张洵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 新能源微电网湖北省协同创新中心(三峡大学) 湖北宜昌443002

通过优化排列六边形和四边形夹心胞元,以六边形和四边形的组合设计胞元结构,提出了类蜂窝夹层结构的概念并对其进行了创新构型;基于Gibson提出的胞元理论,建立了类蜂窝夹心结构力学等效模型,并推导出了等效模型的等效弹性常数公式。以... 详细信息

通过优化排列六边形和四边形夹心胞元,以六边形和四边形的组合设计胞元结构,提出了类蜂窝夹层结构的概念并对其进行了创新构型;基于Gibson提出的胞元理论,建立了类蜂窝夹心结构力学等效模型,并推导出了等效模型的等效弹性常数公式。以卫星结构的蜂窝夹层板作为应用实例,对类蜂窝和正六边形蜂窝夹心结构的等效力学常数进行了计算对比,结果表明:两者的等效弹性模量近似相等,然而类蜂窝夹心结构的等效剪切模量却有较大提高,同时等效密度更小,可有效减小结构的质量。对卫星结构类蜂窝夹心结构进行了数值模拟研究,验证了类蜂窝夹心结构力学等效模型的正确性。

关键词：夹层结构类蜂窝等效弹性常数力学性能

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功能梯度多孔结构拓扑优化的混合水平集方法

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机械工程学报 2022年第17期58卷 249-260页

作者：付君健舒正涛田启华杜义贤周祥曼徐勇水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室宜昌443002 三峡大学机械与动力学院宜昌443002

为解决传统功能梯度多孔结构单胞分布形式单一、几何连续性差的问题,提出了一种功能梯度多孔结构拓扑优化的混合水平集方法。引入权重系数构造隐式水平集函数的仿射,实现了梯度微结构单胞与宏观结构隐式建模。建立全局更新-局部插值的... 详细信息

为解决传统功能梯度多孔结构单胞分布形式单一、几何连续性差的问题,提出了一种功能梯度多孔结构拓扑优化的混合水平集方法。引入权重系数构造隐式水平集函数的仿射,实现了梯度微结构单胞与宏观结构隐式建模。建立全局更新-局部插值的设计变量更新策略,将几何连续性嵌入拓扑优化模型。以权重系数作为设计变量,结构体积分数为约束,建立了功能梯度多孔结构刚度拓扑优化模型,并采用优化准则算法进行求解。数值算例表明,本方法可有效实现功能梯度多孔结构拓扑优化,丰富了多孔结构单胞的梯度变化形式,保证了不同多孔结构之间的连续性。

关键词：拓扑优化功能梯度多孔结构混合水平集法几何连续性

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