检索结果-内蒙古大学图书馆

兵器材料科学与工程 2024年第1期47卷 17-25页

作者：周祥曼杨胜波王礴允吴海华田启华付君健张海鸥三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 石墨增材制造技术与装备湖北省工程研究中心湖北宜昌443002 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

为了揭示具有纵向和横向分量的外加变位磁场对TIG电弧增材成形过程中电弧和熔池传热与流动的影响机理,基于流体动力学软件Fluent,建立了电弧与熔池耦合的三维瞬态模型。对比分析了不同角度的变位磁场对电弧形貌、电磁力、热流密度、熔... 详细信息

为了揭示具有纵向和横向分量的外加变位磁场对TIG电弧增材成形过程中电弧和熔池传热与流动的影响机理,基于流体动力学软件Fluent,建立了电弧与熔池耦合的三维瞬态模型。对比分析了不同角度的变位磁场对电弧形貌、电磁力、热流密度、熔池形貌及熔池速度场的影响规律与机理。结果表明:无外加磁场时,电弧与熔池对称分布,施加变位磁场时,电弧和熔池中产生周向旋转和偏向一侧的电磁力,使电弧与熔池发生旋转与偏移,熔池除了具有由内向外的流动,还具有围绕中心旋转和偏向一侧的流动;增大变位磁场的变位角度使横向磁场分量减小,纵向磁场分量增加,从而使偏向一侧的电磁力减小,周向旋转电磁力增大,进而使电弧偏转与熔池偏移减弱,熔池旋转流动趋势增强。研究结论可为后续磁控电弧增材制造传热、传质的机理分析及工艺参数的选择提供理论依据和参考。

关键词：电弧增材制造数值模拟变位磁场传热流动

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基于SVD-CEEMDAN和KLD的轴承故障分析

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机床与液压 2022年第17期50卷 195-199页

作者：刘洋王林军李立军陈保家徐洲常蔡康林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

针对滚动轴承信号去噪及故障特征提取问题,提出一种基于SVD-CEEMDAN和KLD的滚动轴承故障诊断方法。该方法通过奇异值分解(SVD)对原始信号进行初步去噪,再利用完备集合经验模态分解(CEEMDAN)对去噪后的非平稳振动信号进行自适应分解,得... 详细信息

针对滚动轴承信号去噪及故障特征提取问题,提出一种基于SVD-CEEMDAN和KLD的滚动轴承故障诊断方法。该方法通过奇异值分解(SVD)对原始信号进行初步去噪,再利用完备集合经验模态分解(CEEMDAN)对去噪后的非平稳振动信号进行自适应分解,得到若干本征模态函数(IMF);然后通过KL散度法(KLD)筛选有效本征模态函数(IMF)重构,再对其进行自相关去噪;最后利用包络谱分析处理去噪信号,提取故障特征频率。通过对轴承实测信号进行分析,该方法可有效抑制噪声,并能清晰地得到反映实际故障信息的信号,证实所提出方法的实用性和有效性。

关键词：轴承故障分析特征提取 SVD CEEMDAN KLD

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钴铬镍合金铸造过程的边界条件和胞晶生长

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热加工工艺 2022年第1期51卷 50-55页

作者：王杨洋石增敏李光宇袁朗如戴雷郑宇三峡大学材料与化工学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

采用ProCAST软件计算和实验对钴铬镍合金真空吸铸充型-凝固转变过程进行了研究。拟合分析了钴铬镍合金浇铸件的温度场和冷却速度规律,利用胞枝晶生长理论对实验结果进行了分析。结果表明,采用阶梯状铸件较好地拟合了合金铸件的温度分布... 详细信息

采用ProCAST软件计算和实验对钴铬镍合金真空吸铸充型-凝固转变过程进行了研究。拟合分析了钴铬镍合金浇铸件的温度场和冷却速度规律,利用胞枝晶生长理论对实验结果进行了分析。结果表明,采用阶梯状铸件较好地拟合了合金铸件的温度分布及冷却速度规律。随着铸件厚度减小和铸件冷却速率增加,过冷度和晶胞生长速度增大,尖端半径减小,胞晶间距减小。

关键词： ProCAST软件钴铬镍合金边界条件铸造胞晶生长

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不同固体润滑下人字闸门底枢摩擦特性的销盘试验研究

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摩擦学学报 2022年第5期42卷 1044-1052页

作者：徐翔张祖悦王兴华黄柏军秦红玲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443002 三峡大学石墨增材制造技术与装备湖北省工程研究中心湖北宜昌443002 河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室河南洛阳471000

人字闸门底枢长期在水下的低速重载下运行,易出现由磨损导致的故障,为此,三峡五级船闸的闸门已采用油脂和固体润滑剂混合润滑方式以减少摩擦磨损.为了研究石墨、二硫化钼和聚四氟乙烯固体粉末对底枢摩擦副材料(45钢和锡青铜)摩擦学性能... 详细信息

人字闸门底枢长期在水下的低速重载下运行,易出现由磨损导致的故障,为此,三峡五级船闸的闸门已采用油脂和固体润滑剂混合润滑方式以减少摩擦磨损.为了研究石墨、二硫化钼和聚四氟乙烯固体粉末对底枢摩擦副材料(45钢和锡青铜)摩擦学性能的影响,以三峡人字闸门底枢为研究对象,依据计算结果设计销/盘配对副面结构,在MMW-1A立式万能摩擦磨损试验机上开展磨损试验研究,并结合表面三维形貌测试和铁谱测试对摩擦磨损结果进行分析,结果表明:在试验条件下,聚四氟乙烯的摩擦系数最小,石墨次之,二硫化钼的摩擦系数最大;磨损量从小到大依次为石墨、聚四氟乙烯和二硫化钼;石墨润滑条件下磨损形式仅为单一的黏着磨损,二硫化钼和聚四氟乙烯润滑条件下磨损形式为黏着磨损和疲劳磨损,且石墨润滑产生的磨粒粒径要小于二硫化钼和聚四氟乙烯润滑产生的磨粒粒径,综上认为石墨是三者中性质较优的固体润滑剂.在此基础上开展了石墨润滑下的13 h连续磨损试验,得到其摩擦系数和磨损量的变化规律,为人字闸门底枢摩擦副的固体润滑设计提供理论依据.

关键词：人字闸门底枢固体润滑试验参数摩擦学性能磨损机理

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拉压剪切组合载荷作用下输电塔顶防松螺栓的设计与研究

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机械设计 2023年第12期40卷 104-113页

作者：方子帆朱畅张栋方燕华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 佛山电力设计院有限公司广东佛山528000

在架空输电线路中,输电塔塔顶螺栓在风载作用下容易发生松动,输电塔塔顶螺栓连接结构的主要受力形式为轴向拉压载荷及横向剪切载荷。针对这一现象,文中提出了一种使用铝合金双面凹凸垫圈和当量摩擦角大于螺纹升角的自锁双螺母的组合防... 详细信息

在架空输电线路中,输电塔塔顶螺栓在风载作用下容易发生松动,输电塔塔顶螺栓连接结构的主要受力形式为轴向拉压载荷及横向剪切载荷。针对这一现象,文中提出了一种使用铝合金双面凹凸垫圈和当量摩擦角大于螺纹升角的自锁双螺母的组合防松螺栓。对3种不同组合的防松螺栓即分别为使用不同平垫圈材料、不同垫圈形状和不同材料凹凸螺母的自锁双螺母的组合防松螺栓进行仿真研究,分析3种不同组合防松螺栓的防松性能,提出组合载荷作用下输电塔塔顶螺栓的防松性能规律,设计出最优组合防松螺栓,并应用到输电塔。结果表明:在10级风作用下,使用铝合金两面凹凸垫圈和当量摩擦角大于螺纹升角的自锁双螺母组合防松螺栓有着最佳的防松效果。

关键词：输电塔塔顶螺栓组合载荷自锁双螺母组合防松螺栓应用实例

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冷却速度和Ni对铸造Fe-TiB2钢陶瓷颗粒析出规律的影响

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热加工工艺 2022年第19期51卷 20-25页

作者：谢镐石增敏周起云戴雷三峡大学材料与化工学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

采用真空电弧熔炼工艺制备了Fe-TiB2颗粒增强钢,研究了亚快速冷却速度和Ni对TiB颗粒析出规律的影响。结果表明:Fe-TiB2钢的铸造组织均为α-Fe和TiB两相组织。在亚快速冷却铸造条件下,TiB相不能完全析出。初生TiB陶瓷相为粗大的带尖角块... 详细信息

采用真空电弧熔炼工艺制备了Fe-TiB2颗粒增强钢,研究了亚快速冷却速度和Ni对TiB颗粒析出规律的影响。结果表明:Fe-TiB2钢的铸造组织均为α-Fe和TiB两相组织。在亚快速冷却铸造条件下,TiB相不能完全析出。初生TiB陶瓷相为粗大的带尖角块状颗粒,共晶TiB陶瓷相为细小、不规则条状形貌。初生TiB陶瓷相体积分数随冷却速度的降低而降低,共晶TiB陶瓷相的体积分数随之增加。Fe-Ti-B三元系钢铸造过程中存在δ-Fe铁素体和TiB初生相的先共晶相变过程。Fe-Ni-Ti-B四元系钢中的Ni则抑制了初生TiB相及δ-Fe铁素体的高温析出,促进了γ-Fe和TiB共晶转变,因而显著改变了室温铸造组织的组成和TiB陶瓷颗粒增强相的分布特征。

关键词： Fe-TiB2钢颗粒增强析出相转变铸造

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天然鳞片石墨选择性激光烧结成形工艺研究

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激光与光电子学进展 2021年第9期58卷 279-287页

作者：吴海华贺俊超李亚峰钟磊三峡大学机械与动力学院水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

研究不同的酚醛树脂加入量、不同粒径的石墨粉末以及包覆预处理次数对石墨成形件的抗弯强度和成形精度影响,分析其变化规律,揭示石墨增材制造成形机理。研究发现:石墨成形件的抗弯强度、成形误差随着酚醛树脂粉末加入量的增加而增大;与-... 详细信息

研究不同的酚醛树脂加入量、不同粒径的石墨粉末以及包覆预处理次数对石墨成形件的抗弯强度和成形精度影响,分析其变化规律,揭示石墨增材制造成形机理。研究发现:石墨成形件的抗弯强度、成形误差随着酚醛树脂粉末加入量的增加而增大;与-325目、-200目和-150目相比,用-100目天然鳞片石墨粉末与酚醛树脂粉末按6∶4的质量比制备的混合粉末,其成形件的抗弯强度最佳,达到1.93 MPa;对石墨粉末进行包覆预处理,既有助于提高石墨成形件的力学性能,又可以降低粉末的导热系数,从而提高成形件的成形精度,当包覆次数为2时,其抗弯强度达到2.976 MPa,X、Y和Z方向的尺寸相对误差分别为8.42%、8.45%和13.05%。此外,快速制造出类金刚石结构的多孔石墨骨架,实现了强度与精度的协同。

关键词：激光光学选择性激光烧结石墨成形件成形精度:抗弯强度成形机理

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某车载显控台随机振动疲劳分析及优化设计

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机械设计 2025年

作者：肖能齐王宏伟胡义周瑞平逄显娟水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡大学) 三峡大学机械与动力学院武汉理工大学船海与能源动力工程学院高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室河南科技大学

车载显控台作为一种精密的大型电子设备，在运行过程中不可避免地会受到外界带来的随机载荷，这些载荷的累加最终可能会导致设备出现疲劳破坏。以某车载显控台为研究对象，通过建立显控台有限元模型，对其进行模态分析与随机振动分析。... 详细信息

车载显控台作为一种精密的大型电子设备，在运行过程中不可避免地会受到外界带来的随机载荷，这些载荷的累加最终可能会导致设备出现疲劳破坏。以某车载显控台为研究对象，通过建立显控台有限元模型，对其进行模态分析与随机振动分析。基于随机振动仿真结果，结合高斯分布的三区间法及Miner疲劳累积损伤理论对显控台进行了疲劳理论计算，计算结果表明显控台结构满足抗振要求但是不满足疲劳设计要求。以不改变显控台原有基本结构为前提和质量增量最小为目标，对显控台支撑腿处进行了局部优化设计。通过重新进行上述计算分析，发现改进后的显控台结构的抗振性能得到了提高并且解决了结构的疲劳问题，并且采用灰色系统模型GM（1，1）对上述疲劳计算方法进行了改进。为车载显控台结构的抗振性能与疲劳寿命评估工作提供理论指导意义。

关键词：车载显控台仿真分析随机振动疲劳分析结构优化

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基于云模型人工鱼群算法的模糊优化设计

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工程设计学报 2021年第4期28卷 433-442页

作者：高翔王林军杜义贤李响徐柳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

云模型是通过熵来控制云滴的不确定度,并利用模糊集理论中的隶属函数来判断云滴的优劣,其正向云发生器可显著提高智能优化算法的全局寻优能力。为此,采用云模型中的正向云发生器来改进人工鱼群算法(称为云模型人工鱼群算法),并将其应用... 详细信息

云模型是通过熵来控制云滴的不确定度,并利用模糊集理论中的隶属函数来判断云滴的优劣,其正向云发生器可显著提高智能优化算法的全局寻优能力。为此,采用云模型中的正向云发生器来改进人工鱼群算法(称为云模型人工鱼群算法),并将其应用于机械零部件的模糊优化设计。首先,确定模糊综合评判所需的机械零部件的相关参数,并通过模糊综合评判确定其最优水平截集;然后,采用增广乘子法和云模型人工鱼群算法来求解机械零部件的模糊优化问题,并利用拟离散法将机械零部件的参数调整至对应的尺寸系列中,且确保其可通过疲劳强度校核。直齿圆柱齿轮和内燃机气门弹簧的模糊优化设计结果表明:为确保约束条件可被满足,应取较大的罚因子,使得拉格朗日函数中的Hessian矩阵正定;云模型可显著提高人工鱼群算法的寻优能力。所提出的模糊优化方法可广泛应用于机械零部件的设计,这对工程实际具有一定的意义。

关键词：增广乘子法云模型人工鱼群算法模糊优化直齿圆柱齿轮气门弹簧

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考虑刚度和质量耦合效应的结构弹性成像方法

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力学学报 2023年第9期55卷 1971-1982页

作者：付君健彭铁川李然李帅虎周祥曼李响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 长江三峡通航管理局湖北宜昌443002 武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063

弹性成像是一种医学影像技术,可以把生物体组织的弹性模量信息转换为可视化图像.为了将弹性成像用于机械结构的损伤识别,实现机械结构缺损、夹杂、结冰和积水多种损伤类型的全局识别,提出一种考虑刚度和质量耦合效应的结构弹性成像方法... 详细信息

弹性成像是一种医学影像技术,可以把生物体组织的弹性模量信息转换为可视化图像.为了将弹性成像用于机械结构的损伤识别,实现机械结构缺损、夹杂、结冰和积水多种损伤类型的全局识别,提出一种考虑刚度和质量耦合效应的结构弹性成像方法.弹性模量仅能反映结构刚度变化,单一的弹性模量不足以表征多种损伤类型,因而还需引入能反映结构质量变化的参数.受结构拓扑优化理论启发,以结构离散单元的弹性模量系数和材料密度系数作为成像参数,将成像参数与弹性模量和材料密度关联,构建考虑结构刚度和质量耦合效应的损伤表征.基于无阻尼自由振动系统的有限元模型,构建损伤表征、力学模型和特征值响应之间的映射关系.以数字模型和真实结构模型的特征值响应变化率的平方和为目标函数,以有限元平衡方程和成像参数上下限为约束条件,建立基于特征值响应的结构弹性成像模型,推导弹性成像目标函数关于成像参数的导数,采用基于梯度的优化算法求解弹性成像模型.数值算例表明,针对结构缺损、夹杂、结冰、积水等损伤,该方法无需先验信息,可有效实现结构损伤位置、数量和形状的精确量化,并通过三维结构弹性成像算例验证了该方法的通用性.

关键词：弹性成像拓扑优化损伤表征特征值响应损伤识别

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