检索结果-内蒙古大学图书馆

重庆大学学报 2024年

作者：李垚余小辉倪高翔朱才朝杜雪松谭建军三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室三峡大学机械与动力学院重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室

综合考虑海上风电机组结构特征和内外部激励，建立大型风电机组刚柔耦合多体动力学模型，提出一种基于解释结构模型和网络层次分析法的风电机组综合性能评估方法。建立风电机组综合性能评估架构，包含5个一级指标和11个二级指标；利用... 详细信息

综合考虑海上风电机组结构特征和内外部激励，建立大型风电机组刚柔耦合多体动力学模型，提出一种基于解释结构模型和网络层次分析法的风电机组综合性能评估方法。建立风电机组综合性能评估架构，包含5个一级指标和11个二级指标；利用解释结构模型(interpretive structural model， ISM)分析指标间的内在联系，建立整机综合性能评估指标多层递阶结构模型；采用网络层次分析法(analytic network process， ANP)构建判断矩阵、超矩阵及极限超矩阵，求解获得整机综合性能评估指标权重，定量评估整机综合性能，比较分析两款机型的综合性能。结果表明：风电机组整机综合性能的主要影响因素为叶片长度、轴承时变可靠性、齿轮接触疲劳可靠性和单位兆瓦重量。5 MW风电机组综合性能优于6.2 MW风电机组。

关键词：风电机组综合性能多维评估指标解释结构模型网络层次分析法

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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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低速重载石墨镶嵌润滑下固体润滑剂的铺展机理分析及评价

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摩擦学学报（中英文） 2024年第9期44卷 1283-1294页

作者：徐翔祝云龙刘彪丰泽康王兴华赵新泽肖能齐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 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

铜基镶嵌润滑被广泛应用于高性能的滑动轴承中,尽管目前的研究已经能够揭示镶嵌固体润滑的运行机理,但缺乏定量分析.为研究低速重载石墨镶嵌润滑条件下形成的润滑膜成分,探究其中C元素的转移规律,采用UMT-2多功能摩擦磨损试验机开展低... 详细信息

铜基镶嵌润滑被广泛应用于高性能的滑动轴承中,尽管目前的研究已经能够揭示镶嵌固体润滑的运行机理,但缺乏定量分析.为研究低速重载石墨镶嵌润滑条件下形成的润滑膜成分,探究其中C元素的转移规律,采用UMT-2多功能摩擦磨损试验机开展低速重载工况下销盘模拟试验,试验后对试样表面磨痕不同位置进行能谱分析,研究不同表面粗糙度、速度与载荷对摩擦过程中C元素转移的影响规律,试验结果表明:在试验工况下,随着表面粗糙度从R_(a)=0.8μm增加到R_(a)=2.0μm、摩擦速度从0.06 m/s降低到0.02 m/s以及载荷的100 N增加到175 N,磨痕C元素含量均有所增加.通过数据拟合发现,在速度为0.03 m/s、载荷为150 N以及表面粗糙度R_(a)=1.6μm的工况下,润滑失效距离能达到0.067 m;当仅改变速度为0.02 m/s时,润滑失效距离为0.344 m;而仅改变载荷为100 N时,润滑失效距离为0.119 m,这表明较低的速度和较小的载荷有助于改善润滑性能,提高润滑膜的稳定性,加长润滑失效距离;相反,较高的速度和较大的载荷则会影响润滑膜的稳定性,导致润滑失效距离缩短.这些研究结果揭示了在该工况下C元素的定量转移规律,为在低速重载工况下滑动轴承固体润滑剂位置参数的优化提供了理论依据.

关键词：低速重载石墨镶嵌润滑固体润滑剂成分转移铺展机理

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生态视角的复杂产品协同设计网络稳定性研究

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复杂系统与复杂性科学 2023年第1期20卷 88-94页

作者：彭巍胡远航龚壮辉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

针对复杂产品群智协同设计网络中用户群体结构对其稳定性的影响机制不明确的问题,提出了新的网络稳定性分析方法。基于生态位理论分析了网络中的生态角色,定义了个体生态位表征模型,采用移除网络节点方式进行了实证研究。研究发现,生态... 详细信息

针对复杂产品群智协同设计网络中用户群体结构对其稳定性的影响机制不明确的问题,提出了新的网络稳定性分析方法。基于生态位理论分析了网络中的生态角色,定义了个体生态位表征模型,采用移除网络节点方式进行了实证研究。研究发现,生态位宽度大的多面手和普通设计者及具有较小生态位宽度的多面手是影响网络稳定性的关键角色。研究成果能够为复杂产品群智协同设计网络的精准调控提供参考。

关键词：复杂产品群智协同设计网络稳定性生态位

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面向紧耦合协作空间的人-机点云快速重建与碰撞检测方法研究

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机械工程学报 2024年

作者：董元发黄继涛黎海凡周彬彭巍安友军三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室三峡大学机械与动力学院中国长江电力股份有限公司

高可靠的人机碰撞检测是紧耦合协作空间下机械臂安全运行面临的主要挑战。针对紧耦合协作空间下点云遮挡导致人体障碍空间感知不全、障碍包络空间冗余导致协作机械臂姿态规划失败等问题，结合人机骨架信息与稀疏采样方法实现了人机点云... 详细信息

高可靠的人机碰撞检测是紧耦合协作空间下机械臂安全运行面临的主要挑战。针对紧耦合协作空间下点云遮挡导致人体障碍空间感知不全、障碍包络空间冗余导致协作机械臂姿态规划失败等问题，结合人机骨架信息与稀疏采样方法实现了人机点云的快速重建，提出了一种基于体素逼近策略的紧凑型轴对齐包围盒生成与碰撞检测方法，并结合某型减速器人机协作典型场景验证了所提方法在人体障碍空间感知的精准度。试验结果表明作者所提方法能够在不损失效率的前提下实现人机点云的快速、完整重建与碰撞检测，可有效减少障碍包络空间体积92.38%，扩大机械臂避障运动空间1.15 m3。

关键词：人机协作装配点云重建 AABB包围盒体素逼近碰撞检测

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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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振荡扑翼波浪能发电装置系统建模与仿真

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机械工程学报 2022年第20期58卷 137-149页

作者：方子帆朱畅王佳佳熊飞左新球谢雪媛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

为了实现波浪能的采集与高效转换,提出一种振荡扑翼波浪能发电装置,通过采集机构、液压转换系统和电能变换及储能系统将随机波浪能转换为稳定的电能。基于扑翼与波浪耦合受力分析,设计波浪能采集机构方案;为了能量高效转换和保证液压系... 详细信息

为了实现波浪能的采集与高效转换,提出一种振荡扑翼波浪能发电装置,通过采集机构、液压转换系统和电能变换及储能系统将随机波浪能转换为稳定的电能。基于扑翼与波浪耦合受力分析,设计波浪能采集机构方案;为了能量高效转换和保证液压系统稳定性,创成一种含多腔液压缸的液压转换系统;根据储能单元的额定电能需求,进行电能变换及储能系统方案设计与元件参数计算;基于多能域键合图理论和AMESim仿真软件,建立包括机-液-电的整体虚拟样机仿真模型;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,验证系统的有效性。研究结果表明,在三级海况和四级海况下振荡扑翼波浪能发电装置发电效率分别可以达到61.5%和66.2%,能够有效采集波浪能,实现电能的稳定输出并储存到蓄电池中。试验结果证明了振荡扑翼波浪能发电装置工作原理和参数设计的合理性。研究结果为波浪能发电装置的设计与开发提供了理论基础与参考。

关键词：波浪能发电装置采集机理系统建模转换特性振荡扑翼

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梯度空心多孔结构优化设计方法

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中国机械工程 2022年第23期33卷 2867-2878页

作者：田启华舒正涛付君健杜义贤周祥曼田磊三峡大学机械与动力学院宜昌443002 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室宜昌443002

针对空心多孔结构参数化建模困难、承载性能不足的问题,提出了一种梯度空心多孔结构优化设计方法。将不同水平参数的I-WP(I-wrapped package)型三周期极小曲面进行布尔运算实现了空心多孔结构单胞的隐式建模,并基于数值均匀化法对该结... 详细信息

针对空心多孔结构参数化建模困难、承载性能不足的问题,提出了一种梯度空心多孔结构优化设计方法。将不同水平参数的I-WP(I-wrapped package)型三周期极小曲面进行布尔运算实现了空心多孔结构单胞的隐式建模,并基于数值均匀化法对该结构的等效弹性属性进行了评估。通过引入凸优化理论的仿射概念,构造混合水平集函数,实现了梯度空心多孔结构的参数化建模;以刚度最大化为目标函数,建立了基于混合水平集方法的梯度空心多孔结构拓扑优化模型,通过优化准则算法进行求解,得到了具有良好连续性的梯度多孔结构。对优化结构进行了有限元分析,并采用选择性激光烧结技术制造了模型样件,开展了力学实验。数值案例和实验结果表明,该方法可有效实现空心多孔结构的参数化设计,显著提高了多孔结构的承载性能。

关键词：空心多孔结构参数化建模均匀化法混合水平集法力学实验

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混合特征集与MK-SVM的带钢表面缺陷辨识

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机械科学与技术 2023年第5期42卷 785-792页

作者：陈法法邓斌刘莉莉陈保家肖文荣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

针对带钢表面缺陷难以有效辨识的问题,设计基于混合域特征集与多核支持向量机的带钢表面缺陷分类辨识方法。首先基于灰度特征、纹理特征计算带钢表面缺陷的图像特征指标量,构造混合域特征集,再将混合域特征集输入给多核支持向量机实现... 详细信息

针对带钢表面缺陷难以有效辨识的问题,设计基于混合域特征集与多核支持向量机的带钢表面缺陷分类辨识方法。首先基于灰度特征、纹理特征计算带钢表面缺陷的图像特征指标量,构造混合域特征集,再将混合域特征集输入给多核支持向量机实现带钢表面缺陷的分类辨识。实验结果表明,该方法能够有效提取带钢表面缺陷的低维敏感特征,辨识精度高,泛化能力强,可以应用于工程企业带钢表面缺陷的分类辨识。

关键词：带钢缺陷辨识视觉图像混合域特征集多核支持向量机

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基于光刻法的复合织构硅橡胶表面的抗冰性能

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中国激光 2022年第10期49卷 231-239页

作者：赵美云杨帆张小龙殷云辉赵彦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 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

制备超疏水表面是一种新型的抗冰方法。为提高硅橡胶复合绝缘子表面的抗冰性能,采用D80M多功能激光雕刻机进行加工,得到不同类型、不同尺寸参数的复合织构绝缘子伞裙表面。通过测试不同织构表面绝缘子的接触角,得到疏水性能最佳的表面... 详细信息

制备超疏水表面是一种新型的抗冰方法。为提高硅橡胶复合绝缘子表面的抗冰性能,采用D80M多功能激光雕刻机进行加工,得到不同类型、不同尺寸参数的复合织构绝缘子伞裙表面。通过测试不同织构表面绝缘子的接触角,得到疏水性能最佳的表面织构类型及尺寸参数。同时,以延缓水滴在试样表面发生结冰的时间为评价标准,利用可程式恒温恒湿试验机设定环境温度为-10℃,测试水滴在不同织构化试样表面的凝结时间。结果表明:表面织构化明显提升了复合绝缘子伞裙表面的疏水性,使其达到超疏水性;尺寸和间距均为350μm的正方形+圆形织构的疏水性和抗覆冰性能最优,且抗冰耐久性良好。

关键词：激光技术表面加工激光雕刻复合绝缘子复合织构超疏水表面抗覆冰

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