检索结果-内蒙古大学图书馆

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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基于机器视觉的轴承外圈表面图像拼接方法

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科学技术与工程 2022年第14期22卷 5729-5736页

作者：赵春华贾玥泽谭金铃李香归三峡大学机械与动力学院宜昌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

尽管基于机器视觉的缺陷检测技术已较为成熟,但应用在轴承外圈表面缺陷检测的理论研究还相对较少。应用图像拼接方法,将拍摄到的含有不完整缺陷区域的轴承外圈表面图像拼接为一幅缺陷信息完整的图像,以便后续进行缺陷的识别。在图像拼... 详细信息

尽管基于机器视觉的缺陷检测技术已较为成熟,但应用在轴承外圈表面缺陷检测的理论研究还相对较少。应用图像拼接方法,将拍摄到的含有不完整缺陷区域的轴承外圈表面图像拼接为一幅缺陷信息完整的图像,以便后续进行缺陷的识别。在图像拼接过程中,同时采用SURF算法和图像柱面投影原理,还原了图像边缘缺陷区域的真实空间信息。建立Hessian矩阵(基于SURF算法)提取并匹配特征点,运用加权平均融合算法实现对含有缺陷信息的轴承外圈表面图像无缝拼接。经实验分析,结果表明该方法有效还原了轴承的空间几何特性,保留了边缘特征信息,能为图像拼接的准确性及拼接质量提供有效保障。无论从理论还是实践的角度来说,均有研究和探索的必要性。

关键词： SURF算法轴承表面缺陷柱面投影图像拼接加权融合

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基于改进共轭梯度算法的桥梁移动载荷识别

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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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孔隙深度对多孔储液介质摩擦学性能的影响研究

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摩擦学学报 2022年第3期42卷 570-579页

作者：徐行张立保舒现维郭蕊王晓龙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湖北宜昌443000 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000

多孔储液介质凭借其独特的孔隙结构可以储存并释放润滑介质,具备良好的自润滑性能.利用计算流体力学(CFD)方法研究了孔隙深度对多孔储液介质摩擦界面流体压力分布的影响;考虑气-液界面的弯月面力作用,研究了不同孔隙深度的多孔储液介质... 详细信息

多孔储液介质凭借其独特的孔隙结构可以储存并释放润滑介质,具备良好的自润滑性能.利用计算流体力学(CFD)方法研究了孔隙深度对多孔储液介质摩擦界面流体压力分布的影响;考虑气-液界面的弯月面力作用,研究了不同孔隙深度的多孔储液介质气-液承载模型以及气-液二相的最小压差分布规律.基于模拟计算结果,采用3D打印技术制备了不同孔隙深度的多孔储液介质,进一步考察了孔隙深度对其摩擦学性能的影响.CFD模拟结果表明合理设计孔隙深度能够增强多孔储液介质的流体动压润滑效应,孔隙深度较低会使得润滑升力不足,孔隙深度过高又会使得孔隙中流体产生回流循环,削弱楔形效应.气体进入多孔储液介质摩擦副表面后,在孔隙中形成气-液二相受压承载,其最大承载力随着孔隙深度的增加先升高后趋于平稳,但孔隙深度越小,对润滑作用的积极效果越显著.摩擦试验表明多孔储液介质的摩擦系数随着孔隙深度的增加呈先降低后增加的趋势,与模拟计算结果一致.因此合理设计多孔储液介质的孔隙深度,能优化多孔储液介质的润滑性能.

关键词：多孔储液介质孔隙深度摩擦磨损 CFD模拟仿真气-液二相

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快堆带绕丝环形燃料棒热工水力特性分析

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核科学与工程 2022年第5期42卷 1031-1039页

作者：袁显宝郭跃峰周建军张永红张彬航谭伟三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 湖北省水电机械设备设计与维护重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002

环形燃料棒具有内外两个冷却表面,与传统棒状燃料棒相比,可充分带走燃料芯块产生的热量,有效降低燃料棒表面温度,提升反应堆安全性。通过数值模拟的方法为钠冷快堆建立稳态工况下的环形燃料棒相关数学物理模型,在保持采用绕丝定位方式... 详细信息

环形燃料棒具有内外两个冷却表面,与传统棒状燃料棒相比,可充分带走燃料芯块产生的热量,有效降低燃料棒表面温度,提升反应堆安全性。通过数值模拟的方法为钠冷快堆建立稳态工况下的环形燃料棒相关数学物理模型,在保持采用绕丝定位方式的基础上,改变绕丝缠绕的位置及数量,对比分析不加绕丝、外绕、内绕、内外绕四种模型对钠冷快堆环形燃料棒温度场、流场、压力场的影响。研究表明:绕丝对流场具有充分搅混的作用,可增加冷却剂的流速,对燃料棒热量导出具有促进作用;采用内外绕时环形燃料棒整体性能最佳,环形燃料棒最高温度为768.2 K;绕丝的引入及绕丝数量的增加,均会引起压降的增加;内外绕时内外流场压降最大,但均在其安全裕度范围内。

关键词：钠冷快堆环形燃料棒绕丝计算流体力学

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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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固溶处理对Fe-Cr-Ni-Al合金组织转变及元素扩散的影响

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金属热处理 2022年第5期47卷 98-104页

作者：周起云石增敏谢镐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

利用OM、SEM等方法研究Fe-Cr-Ni-Al合金在固溶处理过程中元素的扩散以及相转变,同时针对不同降温速率的DSC数据建立了有关γ相转变的JMAK模型。结果表明,吸铸成形Fe-Cr-Ni-Al合金的室温组织基体为γ相+δ铁素体相;经过1150℃固溶处理,... 详细信息

利用OM、SEM等方法研究Fe-Cr-Ni-Al合金在固溶处理过程中元素的扩散以及相转变,同时针对不同降温速率的DSC数据建立了有关γ相转变的JMAK模型。结果表明,吸铸成形Fe-Cr-Ni-Al合金的室温组织基体为γ相+δ铁素体相;经过1150℃固溶处理,合金中γ相含量增高,δ铁素体相含量下降。在升温阶段发生了δ→γ的相转变,而在保温阶段发生了γ→δ的相转变;通过固溶处理,δ铁素体相、γ相分别演变成更为明显的富Cr相和富Ni相,不同分布位置的σ相之间Cr和Ni元素差异增大,与其所在的基体的成分偏析逐渐变小;通过奥氏体相转变的JMAK模型可知,冷却速度增大时,γ相转变的起始温度变低,同时转变的温度区间增大,反应所引起的能量变化也增大。

关键词： Fe-Cr-Ni-Al合金固溶处理元素扩散相转变 JMAK模型

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仿生类弧形层级蜂窝结构的耐撞性研究

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航空制造技术 2024年第19期67卷 63-70页

作者：李响李宁创孙爽付君健文康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 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 黑旋风锯业股份有限公司宜昌443003 华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室武汉430074

蜂窝结构是目前应用最广泛的吸能结构之一,以益母草根茎、四方竹及蛛网为仿生原型,仿生设计一种类弧形层级蜂窝结构。采用简化超折叠单元理论推导出仿生类弧形层级蜂窝结构在轴向冲击载荷下平均碰撞力的解析值,通过数值模拟的方法验证... 详细信息

蜂窝结构是目前应用最广泛的吸能结构之一,以益母草根茎、四方竹及蛛网为仿生原型,仿生设计一种类弧形层级蜂窝结构。采用简化超折叠单元理论推导出仿生类弧形层级蜂窝结构在轴向冲击载荷下平均碰撞力的解析值,通过数值模拟的方法验证了理论值的准确性,分析了层级数量与尺寸参数对结构耐撞性的影响。研究结果表明,增加层级数量可以有效降低类弧形蜂窝结构的峰值碰撞力,同时也可大幅度提高结构的平均碰撞力,1级与2级结构的平均碰撞力相比0级提升明显,分别提高了25.46%和29.98%;增加壁厚与壁长可以明显改善结构的耐撞性,其中,壁厚对结构平均碰撞力和比吸能的影响更加显著。

关键词：类弧形蜂窝仿生层级轴向压缩耐撞性

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基于SVD和VMD的轴承微弱故障特征提取及分析

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组合机床与自动化加工技术 2022年第4期 70-73,78页

作者：蔡康林王林军徐洲常刘洋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宜昌443002 三峡大学机械与动力学院宜昌443002

针对轴承微弱故障时冲击信号含有大量噪声且难以提取故障特征频率问题,提出了一种基于奇异值分解(SVD)和变分模态分解(VMD)的轴承故障特征提取方法。该方法先对原始信号进行SVD去噪;再对去噪信号进行VMD分解,得到各个本征模态函数(IMF)... 详细信息

针对轴承微弱故障时冲击信号含有大量噪声且难以提取故障特征频率问题,提出了一种基于奇异值分解(SVD)和变分模态分解(VMD)的轴承故障特征提取方法。该方法先对原始信号进行SVD去噪;再对去噪信号进行VMD分解,得到各个本征模态函数(IMF),根据最大中心频率原则和各个本征模态与去噪信号的相关系数差值确定分解个数,通过加权峭度指标来筛选IMF分量进行重构;最后通过对IMF重构信号进行包络谱分析清晰看到故障特征频率。仿真分析和两种不同轴承试验的结果表明,所提出的方法可有效地抑制噪声,并能得到反映实际故障信息的信号。

关键词：变分模态分解加权峭度轴承故障分析特征提取奇异值降噪

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包壳相关行为对严重事故进程的影响分析

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科学技术与工程 2022年第19期22卷 8333-8339页

作者：袁显宝石强张彬航魏靖宇张永红周建军郭盼三峡大学机械与动力学院宜昌443002 湖北省水电机械设备设计与维护重点实验室宜昌443002

严重事故工况下,锆合金包壳与水剧烈反应,产生氢气并释放大量的热,会导致堆芯熔化.熔化的锆合金包壳发生共晶反应,二氧化铀与二氧化锆在低于其熔点时发生熔化,将对堆芯熔毁事故进程产生显著影响.使用一体化严重事故分析程序,研究百万千... 详细信息

严重事故工况下,锆合金包壳与水剧烈反应,产生氢气并释放大量的热,会导致堆芯熔化.熔化的锆合金包壳发生共晶反应,二氧化铀与二氧化锆在低于其熔点时发生熔化,将对堆芯熔毁事故进程产生显著影响.使用一体化严重事故分析程序,研究百万千瓦级压水堆核电站发生全场断电叠加破口事故下,包壳行为对严重事故进程的影响.分析结果表明,锆水反应精细化计算模型修改后,全场断电叠加大破口事故下堆芯产氢量减少24.1 kg;共晶反应能够加速熔融物向下封头迁移同时延长堆芯失效时间.

关键词：严重事故一体化程序包壳行为堆芯熔化

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