检索结果-内蒙古大学图书馆

浙江大学学报(工学版) 2025年第5期59卷 982-994页

作者：蒋沁诚陶建峰王洋洋张宇磊刘成良上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对工业机器人制造企业工业机器人出厂检测场景关节伺服参数异常检测问题和不添加传感器、高准确率和实时性的需求,提出基于经验小波变换(EWT)和长短时记忆网络(LSTM)的检测方法.构建工业机器人可编程逻辑控制器-智能终端-云服务器一... 详细信息

针对工业机器人制造企业工业机器人出厂检测场景关节伺服参数异常检测问题和不添加传感器、高准确率和实时性的需求,提出基于经验小波变换(EWT)和长短时记忆网络(LSTM)的检测方法.构建工业机器人可编程逻辑控制器-智能终端-云服务器一体化关节实时数据采集平台,无须额外添加传感器即可实现关节电流和速度信号的实时采集、存储和传输,在云端进行状态监测和异常检测.利用EWT分解电流信号以获得特征分量,将光滑的特征分量作为LSTM模型的输入,提高了预测准确性.针对机器人运动周期中实时信号周期不完整的问题,采用卷积神经网络和注意力机制优化的双向LSTM模型预测补全完整的周期信号,与标准信号特征分量进行差异度量,实现实时异常检测.采用1组标准伺服参数和24组异常伺服参数进行故障注入实验,验证了利用该方法能够定位异常关节,与注入异常程度有较好的一致性,检测准确率超过90%.

关键词：工业机器人经验小波变换长短时记忆网络异常检测云边协同

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稀疏测度和复杂性测度及其在设备健康监测中的研究进展

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机械工程学报 2025年第1期61卷 123-139页

作者：王冬侯炳昌王玉婷夏唐斌彭志科奚立峰上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 宁夏大学机械工程学院银川750021

机械设备健康监测对于保障机械设备的健康运行起着至关重要的作用,其核心技术之一为故障特征提取。由于机械故障信号时域和频域具有稀疏性,因此基于稀疏测度和复杂性测度的故障特征提取被广泛应用于机械设备健康监测中。过去在机械设备... 详细信息

机械设备健康监测对于保障机械设备的健康运行起着至关重要的作用,其核心技术之一为故障特征提取。由于机械故障信号时域和频域具有稀疏性,因此基于稀疏测度和复杂性测度的故障特征提取被广泛应用于机械设备健康监测中。过去在机械设备健康监测领域主要是通过实验研究手段对稀疏测度和复杂性测度进行研究,缺乏足够的理论基础支撑。本研究主要总结和回顾了近年来稀疏测度和复杂性测度理论基础研究方面的新进展,并把其与设备健康监测研究结合进行阐述,利于机械设备监测领域的研究人员充分理解:①稀疏测度广义数学框架;②准算数均值比构建新型故障特征统计量;③新型稀疏测度与故障特征统计量构造;④稀疏测度性能比较;⑤改进稀疏测度;⑥稀疏测度与复杂性测度理论差异。通过稀疏测度与复杂性测度应用案例对比了稀疏测度和复杂性测度的应用效果。最后,研究展望给出了稀疏测度和复杂性测度在机械设备健康监测领域的未来发展方向。

关键词：稀疏测度复杂性测度峭度熵基尼指数相关维度近似熵模糊熵样本熵设备健康监测

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基于OSGMD-Hilbert包络对数分析的齿轮箱齿面磨损早期故障诊断

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振动与冲击 2025年第7期44卷 225-231,274页

作者：俞香熔王友仁王胤博南京航空航天大学自动化学院南京211106 上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对环境噪声下齿轮箱齿面磨损早期微弱故障特征难以提取的问题,提出了一种基于优化型辛几何模态分解-Hilbert包络对数分析的齿轮磨损故障诊断方法。新方法中引入Cao算法和功率谱密度,提出最近邻波动偏差实现嵌入维数的自适应确定,利用... 详细信息

针对环境噪声下齿轮箱齿面磨损早期微弱故障特征难以提取的问题,提出了一种基于优化型辛几何模态分解-Hilbert包络对数分析的齿轮磨损故障诊断方法。新方法中引入Cao算法和功率谱密度,提出最近邻波动偏差实现嵌入维数的自适应确定,利用奇异值分解进行降噪,采用Pearson-功率谱熵差和闵氏距离作为重构准则以获取特征模态分量,通过Hilbert包络对数分析法突出故障频率成分,并进行故障诊断。该新方法克服了辛几何模态分解嵌入维数依赖经验公式、重构准则单一和噪声鲁棒性欠佳的缺陷。仿真与试验结果分析表明,与辛几何模态分解(symplectic geometric mode decomposition,SGMD)、迭代SGMD、变分模态分解和经验模态分解相比,该新方法能够有效提取早期齿面磨损故障特征信息,表现出更好的鲁棒性。

关键词：早期故障诊断振动信号特征信息提取优化型辛几何模态分解(OSGMD) 齿轮磨损 Hilbert包络对数分析法辛几何模态分解(SGMD)

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冲液压力对高速电弧加工高温合金蜂窝质量影响的研究

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电加工与模具 2025年第2期 21-25,48页

作者：李辰龙柏聪李柯林顾琳上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对航空发动机高温合金材料蜂窝结构的加工难题,提出并验证了高速电弧加工蜂窝的可行性,分析了高速电弧加工在提高加工效率和加工精度方面的优势。试验采用内冲液圆盘电极,研究了冲液压力对蜂窝结构加工质量的影响。结果表明,冲液压力... 详细信息

针对航空发动机高温合金材料蜂窝结构的加工难题,提出并验证了高速电弧加工蜂窝的可行性,分析了高速电弧加工在提高加工效率和加工精度方面的优势。试验采用内冲液圆盘电极,研究了冲液压力对蜂窝结构加工质量的影响。结果表明,冲液压力对改善加工质量具有显著作用,尤其是达到0.6 MPa以上时能显著提高加工表面质量并降低电极损耗率,有效验证了高速电弧加工航空蜂窝的潜力,也为相关技术的优化与发展提供了理论和试验依据。

关键词：高速电弧放电加工蜂窝结构冲液压力加工效率

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微米级高温合金蜂窝芯超声磨削/铣削机理研究及缺陷抑制方法

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上海航天(中英文) 2025年第1期42卷 38-47页

作者：王海航张芷健陈明郭国强王晨光明伟伟安庆龙上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海航天精密机械研究所上海201600 上海神剑精密机械科技有限公司上海201600

微米级高温合金蜂窝芯具有轻量化、耐高温、密封性好等优点,在新一代航空发动机与高超飞行器中作为关键件的核心材料。微米级高温合金蜂窝芯极其微小,面积仅为常规高温合金蜂窝芯的1/10,兼具高温合金与薄壁结构的难加工特性,导致微米级... 详细信息

微米级高温合金蜂窝芯具有轻量化、耐高温、密封性好等优点,在新一代航空发动机与高超飞行器中作为关键件的核心材料。微米级高温合金蜂窝芯极其微小,面积仅为常规高温合金蜂窝芯的1/10,兼具高温合金与薄壁结构的难加工特性,导致微米级高温合金蜂窝芯在加工过程中,极易出现毛刺、芯格变形、撕裂等缺陷问题。针对以上问题,设计了微米级高温合金蜂窝芯超声辅助磨削与铣削加工工艺。根据侧面加工时工件与刀具的几何关系,探究了高温合金蜂窝芯单双壁的切入角。基于磨削/铣削实验,掲示了微米级高温合金蜂窝芯超声磨削/铣削机理与缺陷形成机理。研究结果表明:侧面加工时,单双蜂窝壁的切入角度分别为60°与0°。在相同加工条件下,相比于普通砂轮磨削,铣刀切削力较小,生成的毛刺长度也较小。超声振动益于裂纹扩展,使得磨削力下降,毛刺长度减小,芯格变形与撕裂缺陷减少。以上研究为微米级高温合金蜂窝芯高效低损伤加工提供了理论基础。

关键词：高温合金蜂窝芯超声磨削铣削加工缺陷

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水下电弧锯切割加工参数优化

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电加工与模具 2025年第1期 27-31,44页

作者：常青亢朔琦杨宏悦蒋立杰顾琳中国核电工程有限公司北京100840 中核核燃料后处理工程技术研究中心北京100840 上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学振动与系统国家重点实验室上海200240

针对核电设施退役后水下拆解时,现有的水下切割方法切割效率较低或实施难度较大,难以满足切割需求,设计了水下电弧锯切割装置,用材料去除率作为评价指标,进行部分析因试验设计,对影响水下电弧锯切割效率的显著因子进行研究,并对加工参... 详细信息

针对核电设施退役后水下拆解时,现有的水下切割方法切割效率较低或实施难度较大,难以满足切割需求,设计了水下电弧锯切割装置,用材料去除率作为评价指标,进行部分析因试验设计,对影响水下电弧锯切割效率的显著因子进行研究,并对加工参数进行优化。试验结果显示,影响水下电弧锯切割效率的显著因子为切割深度和脉间时间,切割深度越大,脉间时间越短,电弧锯材料去除率越大。当最优切割参数为电流1 000 A、脉宽4 ms、脉间1 ms、切割深度30 mm、主轴转速800 r/min时,水下电弧锯材料去除率超过13 000 mm^(3)/min。

关键词：水下电弧锯切割高速电弧放电加工部分析因试验材料去除率

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孔挤压量对碳纤维增强复合材料孔壁损伤与疲劳性能的影响

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机械工程学报 2025年第07期 134-143页

作者：王晨光王海航杨杰凡志磊周恩涛葛恩德安庆龙陈明上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室中国商飞上海飞机制造有限公司

碳纤维增强复合材料(CFRP)是先进飞行器中广泛使用的结构材料，其构件常通过机械连接应用于重要承力部位。这些结构在服役过程中需承受复杂的交变载荷，对其疲劳性能提出较高的要求。但CFRP构件中的结构孔在机械连接过程中易受螺栓的挤... 详细信息

碳纤维增强复合材料(CFRP)是先进飞行器中广泛使用的结构材料，其构件常通过机械连接应用于重要承力部位。这些结构在服役过程中需承受复杂的交变载荷，对其疲劳性能提出较高的要求。但CFRP构件中的结构孔在机械连接过程中易受螺栓的挤压作用，发生疲劳失效，影响飞行器的长期服役性能。针对上述问题，本研究提出一种CFRP孔挤压强化工艺，并通过仿真与实验结合的方式研究了挤压量对CFRP孔壁损伤和疲劳性能的影响，揭示了孔挤压工艺对CFRP/Ti连接件疲劳寿命的增益机理。研究结果表明，随着CFRP孔挤压量增加，挤压力不断增大，损伤也愈发严重。挤压量超过4%时发生严重损伤，损伤主要形式为0°层的纤维压缩断裂、90°层的纤维压弯断裂以及各层的基体压缩断裂损伤。孔挤压过程中压入的衬套可以降低CFRP/Ti连接件受载过程中螺栓对CFRP的挤压作用，减少应力集中，防止CFRP被压溃导致过早疲劳失效。挤压量为3%时，试样的疲劳寿命是普通试样的3.5倍，增益最为明显。挤压量过大所导致的过多初始损伤会使CFRP疲劳寿命增益受到抑制。

关键词：复合材料孔挤压挤压量损伤疲劳性能

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堆区混贝的堆场场吊调度模型与算法

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系统工程理论与实践 2012年第1期32卷 182-188页

作者：王展陆志强潘尔顺上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为提高集装箱码头堆场场吊作业效率,研究了堆场单堆区混贝条件下的场吊调度问题.在单堆区内集装箱混贝堆放的前提下,提出了堆场场吊装卸作业时间窗约束、作业次序依赖的设备调整时间及堆场空间约束等,并在此基础上建立了整数规划模型.... 详细信息

为提高集装箱码头堆场场吊作业效率,研究了堆场单堆区混贝条件下的场吊调度问题.在单堆区内集装箱混贝堆放的前提下,提出了堆场场吊装卸作业时间窗约束、作业次序依赖的设备调整时间及堆场空间约束等,并在此基础上建立了整数规划模型.针对这一模型设计了改进禁忌搜索算法对问题进行求解.最后通过数值实验表明改进后的算法在对大规模问题求解时具有良好的效果,且算法效率较高.

关键词：堆场场吊调度堆位分配整数规划改进禁忌搜索算法

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水下电弧锯切割蚀除颗粒的研究

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电加工与模具 2025年第S1期 23-27页

作者：刘晓坤李广宇杨宏悦蒋立杰顾琳中国核电工程有限公司北京100840 中核核燃料后处理工程技术研究中心北京100840 上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

利用电弧锯加工锆合金-不锈钢模拟样件,收集蚀除颗粒并对其形状、尺寸及分布进行分析。分析结果表明,部分蚀除颗粒未经等离子体球化作用呈不规则的片状,经等离子体球化作用的熔融金属在表面张力的作用下呈球形或球壳形,并相互作用形成... 详细信息

利用电弧锯加工锆合金-不锈钢模拟样件,收集蚀除颗粒并对其形状、尺寸及分布进行分析。分析结果表明,部分蚀除颗粒未经等离子体球化作用呈不规则的片状,经等离子体球化作用的熔融金属在表面张力的作用下呈球形或球壳形,并相互作用形成椭球形、链球形和凹球形的蚀除颗粒。颗粒主要成分为锆合金和不锈钢,部分颗粒中二者发生了融合。颗粒粒径近似呈正态分布,等效半径平均值为167.35μm,筛网筛选结果显示50目和100目筛网能筛选80%以上的蚀除颗粒,实际加工中应选择50目、100目和500目滤网对工作介质进行过滤。

关键词：水下电弧锯切割高速电弧放电加工蚀除颗粒形态特征粒径分布

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基于双目视觉的种植前期农田边界距离检测方法

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农业机械学报 2022年第5期53卷 27-33,56页

作者：洪梓嘉李彦明林洪振贡亮刘成良上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对目前基于全球导航卫星系统技术的农机自动驾驶地头转弯方法的局限性,提出了基于双目视觉的农田田埂边界的识别和测距方法,对具体方法的可行性、适用性及约束条件进行了分析。针对光照变化大、重复纹理多的农田环境,双目立体匹配的... 详细信息

针对目前基于全球导航卫星系统技术的农机自动驾驶地头转弯方法的局限性,提出了基于双目视觉的农田田埂边界的识别和测距方法,对具体方法的可行性、适用性及约束条件进行了分析。针对光照变化大、重复纹理多的农田环境,双目立体匹配的代价计算步骤采用了Census变换和截断梯度融合的方法、代价聚合步骤采用了多尺度代价合并的分割树算法,可快速得到良好的视差图。针对农田地面不平坦及作物生长高度不均的实际情况,对视差图构建的三维点云进行了自适应阈值点云提取和干扰消除等操作,实现了田埂边界的识别。另外,根据农田信息,对计算的平均边界距离进行了校正。实验表明,此算法可以实现早期作业农田的边界距离检测,对前方5~10 m的田埂识别率达到99%,测距精度随着检测距离的减小而提高,5 m时的测距误差约0.075 m。在NVIDIA Jetson TX2硬件平台上,算法运行时间约0.8 s,对于行驶速度小于1.5 m/s的农机可满足作业的实时性要求。

关键词：田埂边界距离检测双目视觉立体匹配三维点云

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