检索结果-内蒙古大学图书馆

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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基于变截面设计的新型仿生类蜂窝结构的耐撞性

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复合材料学报 2025年第05期42卷 2890-2901页

作者：李响李宁创吴海华付君健胡启双赵越超李周发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三峡大学石墨增材制造技术与装备湖北省工程研究中心中船重工中南装备有限责任公司

为有效提升薄壁结构的吸能特性，受到骨骼和竹子结构的启发，提出了一种新型变截面仿生类蜂窝结构(VCBQH)。该结构在提高吸能特性的同时能有效降低结构的峰值碰撞力。通过准静态压缩试验，本文对比分析了0～2级VCBQH结构与传统蜂窝结构(... 详细信息

为有效提升薄壁结构的吸能特性，受到骨骼和竹子结构的启发，提出了一种新型变截面仿生类蜂窝结构(VCBQH)。该结构在提高吸能特性的同时能有效降低结构的峰值碰撞力。通过准静态压缩试验，本文对比分析了0～2级VCBQH结构与传统蜂窝结构(TH)在轴向与径向压缩下的能量吸收特性。研究发现，层级数的增加可显著降低VCBQH结构的峰值碰撞力，其中2级结构的峰值碰撞力分别较TH结构和0级VCBQH结构降低了23.33%和44.54%。此外，本文研究了角度、壁厚和层级对VCBQH结构耐撞性能的影响。结果显示，增加壁厚和层级均可提高结构的比吸能，但壁厚的增加会提高结构的初始峰值力，而合理设计的角度恰好可以弥补这一缺陷。在相同壁厚的情况下，2级VCBQH结构随角度增加，其比吸能提高了21.50%，同时初始峰值力下降了26.04%。

关键词：有限元层级蜂窝结构仿生耐撞性

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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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采用改进回归型支持向量机的滚动轴承剩余寿命预测方法

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西安交通大学学报 2022年第3期56卷 197-205页

作者：徐洲常王林军刘洋蔡康林陈正坤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

为准确评估滚动轴承运行状态、预测其性能退化趋势以及剩余寿命,提出一种改进回归型支持向量机(SVR)的滚动轴承寿命预测方法。提取轴承信号的时域和时频域特征,通过主成分分析(PCA)方法将特征指标融合成一个归一化综合指标来表征轴承运... 详细信息

为准确评估滚动轴承运行状态、预测其性能退化趋势以及剩余寿命,提出一种改进回归型支持向量机(SVR)的滚动轴承寿命预测方法。提取轴承信号的时域和时频域特征,通过主成分分析(PCA)方法将特征指标融合成一个归一化综合指标来表征轴承运行状态;利用特征指标和综合指标构建训练和预测向量数据集,结合差分进化灰狼群算法(DEGWO)确定最优惩罚参数和径向基函数(RBF)核参数并构建回归型支持向量机模型;将预测数据集输入到DEGWO算法优化的SVR模型中得到轴承状态评估指标的预测值,实现轴承剩余寿命的预测。利用IEEE PHM 2012数据集验证所提方法的有效性,并将其结果与灰狼群算法(GWO)优化的SVR、网格搜索算法(GSA)优化的SVR和长短期记忆神经网络(LSTM)模型所得结果进行对比分析。仿真结果表明:与其他方法相比,采用所提方法得到的轴承剩余寿命预测均方误差分别降低了44.74%、66.67%、77.27%,决定系数则分别提高了7.25%、20.72%、11.94%,该结果说明了所提方法在轴承剩余寿命预测应用方面的优越性。

关键词：滚动轴承状态评估主成分分析差分进化灰狼群算法剩余寿命预测

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固溶+时效处理对钴基合金组织演变和腐蚀行为的影响

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中国有色金属学报 2025年第2期35卷 557-572页

作者：王珂胜石增敏朱哲申烁戴雷吴海华三峡大学石墨增材制造技术与装备湖北省工程研究中心宜昌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

采用电弧熔炼方法制备了CoCrMoNi合金,研究了铸态合金固溶和时效处理中的组织演变规律及组织的耐腐蚀性能。结果表明:铸态合金的γ-FCC+ε-HCP两相组织胞状枝晶结构随固溶处理逐渐消失转变为等轴晶结构,同时发生ε-HCP相向γ-FCC相的转... 详细信息

采用电弧熔炼方法制备了CoCrMoNi合金,研究了铸态合金固溶和时效处理中的组织演变规律及组织的耐腐蚀性能。结果表明:铸态合金的γ-FCC+ε-HCP两相组织胞状枝晶结构随固溶处理逐渐消失转变为等轴晶结构,同时发生ε-HCP相向γ-FCC相的转变和合金元素的相间扩散;γ-FCC相的层错条纹随晶粒粗化而生长,形成与ε-HCP板条相间分布形貌,层错密度随固溶时间先增大而后降低。固溶合金时效处理过程中发生γ-FCC相向ε-HCP相的逆转变、层错缺陷的湮灭和M_(23)C_(6)碳化物的析出。固溶合金的强度和伸长率随固溶时间先增加而后降低;时效合金的强度和伸长率随时效时间的延长而增加。固溶处理可提高合金的耐氯盐腐蚀性能,时效处理则降低合金的耐腐蚀性能。γ-FCC和ε-HCP两相体积分数及形貌分布是决定合金塑性和耐腐蚀性能的主要因素。

关键词：钴铬钼镍合金固溶处理时效层错耐腐蚀性

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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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基于学习型进化算法的并行机批调度与多级非完美性维护集成优化

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计算机集成制造系统 2024年

作者：安友军张俊董元发高开周彭巍周彬三峡大学机械与动力学院三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室澳门科技大学系统工程研究所

针对工件动态达到情况下的并行机批调度问题，现有研究很少考虑产品加工不兼容、设备维护和目标完成量等约束对实际生产计划的影响。为此，在考虑产品加工不兼容和最大停机设备数量对并行机生产与维护集成调度影响的基础上，提出了具有... 详细信息

针对工件动态达到情况下的并行机批调度问题，现有研究很少考虑产品加工不兼容、设备维护和目标完成量等约束对实际生产计划的影响。为此，在考虑产品加工不兼容和最大停机设备数量对并行机生产与维护集成调度影响的基础上，提出了具有四种不同维护活动的多级非完美性设备维护策略，进而构建了考虑不同见证点目标完成量、设备维护和最大停机设备数量的多目标集成调度数学优化模型。为求解该问题，设计了四种局部搜索算子和一种基于聚类的交叉策略，并以此构建了基于Q学习的自适应多目标进化算法(Q-learning-based self-adaptive multi-objective evolutionary algorithm， QSMOEA)。最后，通过大量仿真实验发现：(1) 四种局部搜索算子和基于聚类的交叉策略在QSMOEA算法中发挥着积极且重要的作用，且它们对算法整体性能的贡献度不低于11.91%；(2) QSMOEA算法显著优于其它四种先进的智能优化算法，且平均相对百分比偏差不低于-18.58%；(3) 多级非完美性设备维护策略显著优于传统设备维护策略，且本文所提维护策略的最优维护计划在集成优化研究中也具有显著性优势；(4) 通过敏感性分析发现，最大停机设备数量对生产与维护集成调度结果具有显著性影响。

关键词：并行批处理机多级非完美性维护生产与维护集成调度 Q学习算法自适应多目标进化算法

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孔隙间距对多孔储液介质摩擦学性能的影响研究

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润滑与密封 2024年

作者：徐翔陈江雄曾毅郭小雨秦红玲三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室福州大学摩擦学研究所

多孔储液介质作为贫油润滑材料引起了广泛的关注。为探究孔隙间距对多孔储液介质摩擦学性能的影响，首先通过数值模拟得到了多孔储液介质孔隙间距与摩擦系数之间的关系，然后以此为基础制备了不同孔隙间距的多孔储液介质试样，并开展摩... 详细信息

多孔储液介质作为贫油润滑材料引起了广泛的关注。为探究孔隙间距对多孔储液介质摩擦学性能的影响，首先通过数值模拟得到了多孔储液介质孔隙间距与摩擦系数之间的关系，然后以此为基础制备了不同孔隙间距的多孔储液介质试样，并开展摩擦试验。通过摩擦系数、磨损量和表面形貌的测试，结果表明，1）本文所提出的CFD计算方法与试验结果得到了较好的对应，证明在试验工况下的计算可行性；2）在试验工况下，多孔储液介质的摩擦系数随着孔隙间距的增加先升高后降低，孔隙间距存在最佳间距使其综合润滑效果最好；3）多孔储液介质的孔隙间距设计合理的情况下，有利于减小试样的磨损量，增强试样的润滑性能。本研究为优化多孔储液介质结构提供了理论指导，致使多孔储液介质材料具备最佳的自润滑性能。

关键词：多孔储液介质孔隙间距自润滑润滑性能摩擦磨损

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海洋浮标能量补充系统设计与研究

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机械传动 2024年第2期48卷 54-60页

作者：方子帆张李鸣赵爽左新球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

针对海洋浮标能量补充问题,设计了一种海洋浮标能量补充系统。浮标在波浪的作用下产生晃动,位于浮标内部的能量补充系统采集晃动动能并将其转换成稳定的电能,用于浮标补电或储存;确定了海洋浮标能量补充系统的工作原理、设计方案和结构... 详细信息

针对海洋浮标能量补充问题,设计了一种海洋浮标能量补充系统。浮标在波浪的作用下产生晃动,位于浮标内部的能量补充系统采集晃动动能并将其转换成稳定的电能,用于浮标补电或储存;确定了海洋浮标能量补充系统的工作原理、设计方案和结构组成;根据晃动摆的运动原理,建立了晃动摆的转矩方程;运用AQWA模拟浮子在一级规则波与不规则波作用下的运动特性,将浮子的横摇角位移作为仿真模型的输入,运用Adams与AMESim联合仿真,搭建系统机电耦合仿真模型,验证了设计方案的合理性。结果表明,在一级规则波与不规则波作用下,能量补充系统均可发出3.3 V、1 A的直流电,实现稳定的电能输出,可给浮标补电或蓄电池充电。

关键词：海洋浮标能量补充系统方案设计仿真研究

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