检索结果-内蒙古大学图书馆

国外电子测量技术 2022年第6期41卷 159-164页

作者：罗城升王林军陈保家徐洲常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

针对时域法对噪声敏感问题以及传统共轭梯度法数值表现较差的问题,提出一种基于改进共轭梯度法的桥梁移动载荷识别方法。针对系统矩阵条件数较大导致的病态问题,采用预处理技术将原问题转化为条件数较小的等价问题。将等价问题转化为无... 详细信息

针对时域法对噪声敏感问题以及传统共轭梯度法数值表现较差的问题,提出一种基于改进共轭梯度法的桥梁移动载荷识别方法。针对系统矩阵条件数较大导致的病态问题,采用预处理技术将原问题转化为条件数较小的等价问题。将等价问题转化为无约束优化问题,并使用修正的Hestenes-Stiefel共轭梯度法求解。通过数值模拟仿真以验证所提方法有效性,并将其结果与3种共轭梯度法识别结果进行对比分析。结果表明,在各种传感器配置下,所提出预处理修正的Hestenes-Stiefel共轭梯度法(PMHSCG)可准确识别桥梁移动载荷;较传统预处理Fletcher-Reeves共轭梯度法(PFRCG)和预处理Polak-Ribiére-Polyak共轭梯度法(PPRPCG),PMHSCG法识别精度提升约51%;较预处理Hestenes-Stiefel共轭梯度法(PHSCG),PMHSCG法识别精度提升约28%。

关键词：移动荷载识别时域法改进共轭梯度法预处理传感器配置

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交错轴非线性变位变厚齿轮传动接触特性分析

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武汉科技大学学报 2023年第2期46卷 118-126页

作者：倪高翔张璋刘思远曹瑶峰刘占旗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 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400030

交错轴变厚齿轮传动存在齿面间滑动速度大、承载能力低、易磨损、噪声较大等问题,且一般变厚齿轮的变位系数沿轴向线性变化,因此当齿宽太大时会产生齿顶变尖或根切等现象。本文在传统变厚齿轮线性滚削加工的基础上,通过改变加工路径曲线... 详细信息

交错轴变厚齿轮传动存在齿面间滑动速度大、承载能力低、易磨损、噪声较大等问题,且一般变厚齿轮的变位系数沿轴向线性变化,因此当齿宽太大时会产生齿顶变尖或根切等现象。本文在传统变厚齿轮线性滚削加工的基础上,通过改变加工路径曲线,提出非线性变位变厚齿轮的加工方法,推导了非线性变位变厚齿轮的齿面方程,分析了不同加工路径曲线对该类齿轮齿面形貌的影响。采用轮齿接触分析方法,建立交错轴变厚齿轮副接触分析模型,讨论了4种加工曲线下齿面接触迹线和接触椭圆的变化规律,并与标准变厚齿轮进行对比,同时采用经仿真得到的啮合印痕图来进一步验证接触椭圆的准确性。研究结果表明,采用小齿轮两端修正的加工路径所生成的非线性变位变厚齿轮在交错轴齿轮传动接触特性上明显优于标准变厚齿轮和采用其他几种加工路径所生成的非线性变位变厚齿轮。

关键词：齿轮传动交错轴变厚齿轮非线性变位轮齿接触分析接触迹线接触椭圆

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输电线路变档距实验装置设计与研究

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机械设计 2023年第1期40卷 107-112页

作者：张栋方子帆张宏煜傅志浩熊飞佛山电力设计院有限公司广东佛山528000 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

为了配合配网架空线路试验场所的建设,根据实际工况要求设计了一款输电线路变档距实验装置,给出了变档距实验装置的总体方案,包括平台、杆塔和轨道,完成了平台的设计、稳定性校核计算和整个实验装置的传动系统设计。利用三维建模软件Sol... 详细信息

为了配合配网架空线路试验场所的建设,根据实际工况要求设计了一款输电线路变档距实验装置,给出了变档距实验装置的总体方案,包括平台、杆塔和轨道,完成了平台的设计、稳定性校核计算和整个实验装置的传动系统设计。利用三维建模软件SolidWorks和仿真软件ADAMS完成了对输电线路变档距实验装置的建模与仿真,对实验装置的位移、速度进行了分析,通过对输电线路变档距实验装置的行驶速度、横向偏移和轮轨接触进行了试验研究。结果表明:输电线路变档距实验装置能够实现变档距功能,并且运行稳定安全,为后续实验装置的进一步改进提供了理论基础。

关键词：变档距实验装置 ADAMS 稳定性横向偏移

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水电站生态调度操作门机动力学分析与安全性评价

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三峡大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 99-105页

作者：方子帆赵爽邱名岱周益周宇张宇三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 中国长江电力股份有限公司溪洛渡水力发电厂云南昭通657300 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002

水电站生态调度操作门机受到耦合动力学、欠驱动、作业环境等因素的影响,其结构的振动和有效载荷的摆动会产生结构破坏并影响整机稳定性与作业精度.基于模态综合法和有限元法分别建立带轨道的门架结构降阶模型和绳索结构有限元柔性体模... 详细信息

水电站生态调度操作门机受到耦合动力学、欠驱动、作业环境等因素的影响,其结构的振动和有效载荷的摆动会产生结构破坏并影响整机稳定性与作业精度.基于模态综合法和有限元法分别建立带轨道的门架结构降阶模型和绳索结构有限元柔性体模型,利用虚拟样机建模技术,搭建操作门机刚柔耦合动力学模型,分析了小车运行速度和加速度、起升重量、绳索摆长等参数对有效载荷摆动以及门架结构振动的影响.同时,选取结构性能指标和动力学性能指标,通过安全指标雷达图动态评价了操作门机的安全性.研究结果表明:小车运行速度和加速度对主梁水平位移的影响明显大于对垂直位移的影响;主梁的最大应力幅值与起升重量成正比;有效载荷的残余摆动和主梁的水平位移幅度范围正相关于绳索摆长的大小.操作门机动力学分析与安全性评价方法为这类门式起重机的使用与维护提供了参考.

关键词：操作门机虚拟样机技术结构动力学安全评价指标

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启闭机提落闸门作业路径规划与轨迹生成

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机械传动 2024年第10期48卷 26-34页

作者：侯春尧方子帆周益张宇董元发中国长江电力股份有限公司溪洛渡水力发电厂云南昭通657300 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

为解决水电站启闭机提落闸门作业频繁、工作强度大、作业效率低等问题,提出了一种适用于无人自动化作业的启闭机路径规划和轨迹生成方法。针对启闭机提落闸门作业顺序和路径规划问题,定义了启闭机工作空间与起升、小车和大车机构的运动... 详细信息

为解决水电站启闭机提落闸门作业频繁、工作强度大、作业效率低等问题,提出了一种适用于无人自动化作业的启闭机路径规划和轨迹生成方法。针对启闭机提落闸门作业顺序和路径规划问题,定义了启闭机工作空间与起升、小车和大车机构的运动方向,建立了提落闸门作业分析模型、闸门初始位置和卸载位置数据库;根据闸门的装卸顺序,考虑作业环境因素,进行了提落闸门作业路径规划;考虑闸门摆角约束,基于相平面分析闸门摆角和小车加速度之间欠驱动耦合关系,确定运动参数并生成了小车期望轨迹;对闸门入槽干涉和槽内卡阻等现象,提出了闸门下落过程阶梯式减速规划方法。仿真和试验结果表明,启闭机可按照预期规划完成提落闸门作业,且闸门摆角在合理范围内摆动。该方法适用于水电站启闭机无人自动化作业环境,为实现启闭机智能化奠定了基础。

关键词：启闭机装卸顺序路径规划轨迹生成无人自动化

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类方形蜂窝夹层结构的声振特性研究

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武汉科技大学学报 2023年第4期46卷 311-320页

作者：陈永清仇琨李响殷圣地赵恒潘志宇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

基于Reddy高阶剪切变形理论和双三角函数法,建立了类方形蜂窝夹层结构振动固有频率理论模型和隔声特性理论模型,运用Workbench和声学软件Virtual Lab分别对此夹层结构进行振动模态分析和声振耦合分析。结果表明,影响类方形蜂窝夹层结构... 详细信息

基于Reddy高阶剪切变形理论和双三角函数法,建立了类方形蜂窝夹层结构振动固有频率理论模型和隔声特性理论模型,运用Workbench和声学软件Virtual Lab分别对此夹层结构进行振动模态分析和声振耦合分析。结果表明,影响类方形蜂窝夹层结构隔声量的3个主要因素按所占权重由大到小依次为夹芯壁厚、面板厚度、夹芯高度。与传统六边形蜂窝夹层结构相比,类方形蜂窝夹层结构隔声性能更好。

关键词：类方形蜂窝夹层结构声振特性固有频率隔声量减振降噪

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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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周期性多孔结构特征值拓扑优化

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振动与冲击 2022年第3期41卷 73-81页

作者：付君健张跃杜义贤高亮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

为了实现尺度关联周期性多孔结构的隔振性能优化,提出一种周期性多孔结构特征值拓扑优化方法。基于子结构动态凝聚方法对多孔结构的刚度和质量矩阵进行缩减,采用局部水平集函数(LLSF)对多孔结构进行几何隐式描述,以最大化前6阶特征值为... 详细信息

为了实现尺度关联周期性多孔结构的隔振性能优化,提出一种周期性多孔结构特征值拓扑优化方法。基于子结构动态凝聚方法对多孔结构的刚度和质量矩阵进行缩减,采用局部水平集函数(LLSF)对多孔结构进行几何隐式描述,以最大化前6阶特征值为目标函数,以结构体积分数为约束条件,建立周期性多孔结构特征值拓扑优化模型,采用优化准则法对拓扑优化模型进行求解,并研究了多孔结构特征值拓扑优化的尺度效应。研究表明,该方法能有效实现尺度关联的二维和三维周期性多孔结构的特征值拓扑优化,并能大幅提高特征值拓扑优化的计算效率。

关键词：多孔结构特征值拓扑优化水平集法子结构法动态凝聚

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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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在役大型水工弧形闸门结构静强度与模态分析

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水电能源科学 2023年第1期41卷 181-185页

作者：胡耀楹陈保家陈法法肖文荣肖能齐刘强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

为保证在役大型弧形闸门安全稳定运行,以葛洲坝工程水工弧形闸门为例,利用有限元分析软件,按设计水头对其进行静力学强度和模态分析,得出闸门最大应力集中点及变形情况,并根据自振频率、振型和最大变形位移判断闸门振动强弱。结果表明,... 详细信息

为保证在役大型弧形闸门安全稳定运行,以葛洲坝工程水工弧形闸门为例,利用有限元分析软件,按设计水头对其进行静力学强度和模态分析,得出闸门最大应力集中点及变形情况,并根据自振频率、振型和最大变形位移判断闸门振动强弱。结果表明,闸门设计总水压力与理论计算偏差为4.7%,在5.0%误差控制范围内,弧形闸门整体最大应力为373.86 MPa、变形为12.938 mm,强度和刚度均能满足现行规范设计要求,面板底部存在局部应力集中,闸门整体振动变形量小于0.508 mm,振动强度不大,只有低阶频率出现在水流脉动压力的高能区,其发生共振的可能性小。

关键词：弧形闸门静力学分析模态分析振动强弱

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