检索结果-内蒙古大学图书馆

浙江大学学报（工学版） 2023年第5期57卷 855-864页

作者：王誉翔钟智伟夏鹏程黄亦翔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

大多复合故障诊断方法视复合故障为一种新的单一故障类型,忽视了内部单一故障的相互作用、故障分析粒度含糊和解释性差.为了解决复合故障难解耦的问题,针对工业环境中复合故障数据极少的情况,提出一种基于改进Transformer的复合故障解... 详细信息

大多复合故障诊断方法视复合故障为一种新的单一故障类型,忽视了内部单一故障的相互作用、故障分析粒度含糊和解释性差.为了解决复合故障难解耦的问题,针对工业环境中复合故障数据极少的情况,提出一种基于改进Transformer的复合故障解耦诊断方法.诊断流程分为预处理、特征提取和故障解耦3个步骤.故障解耦引入Transformer的解码器,利用交叉注意力机制使得每个单一故障标签可以在提取的特征层中,自适应地关注到与故障特征相对应的判别特征区域,进一步预测每个单一故障标签的输出概率以实现复合故障解耦.设计多组复合故障试验与业界先进算法进行对比,以验证方法的有效性.结果表明,所提方法在少量单一故障训练样本和极少量复合故障训练样本情况下,有较高的诊断准确度.当训练集中复合故障样本数仅为5时,复合故障诊断准确度达到88.29%,与其他方法比较更具有显著优势.

关键词：复合故障诊断故障解耦分类器 Transformer 卷积神经网络旋转机械

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体表血管近红外三维成像系统与识别算法研究

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光学学报 2023年第9期43卷 188-197页

作者：邱嘉聆付庄金惠良费健谢荣理上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学医学院附属瑞金医院上海200025

针对体表组织较厚部位的血管识别困难的问题,提出一种用于体表血管提取与三维成像的双目系统与图像处理算法。成像系统设计采用会聚双目近红外增强相机与近红外LED阵列,并基于朗伯特辐射模型优化了LED阵列的辐照分布均匀性。图像处理算... 详细信息

针对体表组织较厚部位的血管识别困难的问题,提出一种用于体表血管提取与三维成像的双目系统与图像处理算法。成像系统设计采用会聚双目近红外增强相机与近红外LED阵列,并基于朗伯特辐射模型优化了LED阵列的辐照分布均匀性。图像处理算法先通过以Frangi滤波为基础的单目图像处理流程提取左图像中血管骨架,再通过改进的滑窗匹配算法结合右图信息计算血管骨架深度。实验分析了该系统在手背、小臂、颈部以及仿体模型上的血管提取效果、立体匹配有效率以及处理速度,验证了该系统在体表组织较厚部位的实用性。

关键词：医用光学医用光学仪器近红外技术血管可视化设备三维重建照明设计自动穿刺

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面向多中心租赁制造网络的成组维护与团队协同调度策略

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上海交通大学学报 2023年第3期57卷 273-284页

作者：司国锦林泽宇郑宇夏唐斌奚立峰上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 机械与动力工程学院上海200240

随着广域服务型制造模式的广泛应用,承租制造企业规模连续扩大,进而带动维护外包服务的全球多区域化发展.针对出租方提供“产品+服务”中存在的多中心租赁制造服务网络的广域运维调度问题,提出系统层、网络层动态交互的多中心协同维护... 详细信息

随着广域服务型制造模式的广泛应用,承租制造企业规模连续扩大,进而带动维护外包服务的全球多区域化发展.针对出租方提供“产品+服务”中存在的多中心租赁制造服务网络的广域运维调度问题,提出系统层、网络层动态交互的多中心协同维护调度策略.在系统层综合考虑设备维护停机、累积失效损失以及系统组合选取对维护决策的影响,对同一制造租赁系统内的设备进行维护成组优化,得出总维护成本最小的成组维护方案和维护时间窗;在网络层进一步考虑服务路由优化、团队派遣选取和维护响应速度对调度决策的影响,输出最小化总调度成本所对应的各团队最优服务路线.通过算例分析,验证多中心协同维护调度策略在广域运维调度领域的可行性与有效性.

关键词：预防性维护多中心租赁网络协同调度维护团队路由

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齿轮轴孔位置误差作用下行星齿轮啮合相位波动及其统计特性预测

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机械工程学报 2024年第15期60卷 123-133页

作者：代鹤罗顺安龙新华李元訾斌合肥工业大学机械工程学院合肥230009 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对啮合相位波动问题,建立了计及齿轮轴孔位置误差的行星齿轮时变啮合相位模型,推导了位置误差影响下时变啮合相位的解析计算公式。为建立齿轮轴孔位置误差公差带同啮合相位波动偏差之间的定量关系,提出了基于蒙特卡洛法的啮合相位波... 详细信息

针对啮合相位波动问题,建立了计及齿轮轴孔位置误差的行星齿轮时变啮合相位模型,推导了位置误差影响下时变啮合相位的解析计算公式。为建立齿轮轴孔位置误差公差带同啮合相位波动偏差之间的定量关系,提出了基于蒙特卡洛法的啮合相位波动偏差统计分布预测模型,基于容差范围内随机分布的3σ原则,得到了啮合相位波动偏差的上下限阈值。进一步地,采用数值仿真分析了不同齿轮轴孔位置误差对啮合相位的影响规律。最后,提出了一种基于齿根应变的啮合相位测量方法。仿真和实验结果表明,所提模型可以有效预测齿轮轴孔中心位置误差造成的啮合相位偏差,并为齿轮位置误差公差设计和行星齿轮系统的减振设计提供指导。

关键词：行星齿轮啮合相位位置偏差相位波动蒙特卡洛法

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剪切流作用下层合梁非线性振动特性研究

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力学学报 2022年第6期54卷 1669-1679,I0004页

作者：刘昊瞿叶高孟光上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对剪切流中层合梁的大变形非线性振动问题,采用高阶剪切变形锯齿理论和冯·卡门应变描述层合梁的变形模式和几何非线性效应,构建了大变形层合梁非线性振动有限元数值模型;采用基于任意拉格朗日−欧拉方法的有限体积法求解不可压缩... 详细信息

针对剪切流中层合梁的大变形非线性振动问题,采用高阶剪切变形锯齿理论和冯·卡门应变描述层合梁的变形模式和几何非线性效应,构建了大变形层合梁非线性振动有限元数值模型;采用基于任意拉格朗日−欧拉方法的有限体积法求解不可压缩黏性流体纳维-斯托克斯方程,结合层合梁和流体的耦合界面条件建立了剪切流作用下层合梁流固耦合非线性动力学数值模型,采用分区并行强耦合方法对层合梁的流致非线性振动响应进行了迭代计算.研究了不同速度分布的剪切流作用下单层梁和多层复合材料梁的振动响应特性,并验证了本文数值建模方法的有效性.结果表明:剪切流作用下单层梁的振动特性与均匀流作用下的情况不同,梁的运动轨迹受剪切流影响向下偏斜,随着速度分布系数增加,尾部流场中的涡结构发生改变;刚度比对剪切流作用下层合梁的振动特性有显著影响,随着刚度比的增加,层合梁振动的振幅增大,主导频率下降,运动轨迹由‘8’字形逐渐变得不对称;发现了不同厚度比和铺层角度情况下,层合梁存在定点稳定模式、周期极限环振动模式和非周期振动模式三种不同的振动模式,改变层合梁铺层角度可实现层合梁周期极限环振动模式向非周期振动模式转变.

关键词：剪切流流固耦合复合材料层合梁几何非线性流致振动

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基于共形几何代数的并联机器人逆运动学分析方法

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农业机械学报 2024年第3期55卷 421-430页

作者：柴馨雪李翔毅汤陈昕李秦川徐灵敏浙江理工大学机械工程学院杭州310018 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

运动学分析是并联机器人运动学性能评估和结构尺寸优化的基础。现有并联机器人运动学分析方法存在几何建模与几何计算相分离的问题,本文利用共形几何代数(Conformal geometric algebra, CGA)集几何表示和计算为一体的优势,提出一种并联... 详细信息

运动学分析是并联机器人运动学性能评估和结构尺寸优化的基础。现有并联机器人运动学分析方法存在几何建模与几何计算相分离的问题,本文利用共形几何代数(Conformal geometric algebra, CGA)集几何表示和计算为一体的优势,提出一种并联机器人逆运动学分析方法。根据动平台位姿参数给出动平台刚体运动算子,通过共形几何代数框架下的几何积实现动平台上任意点的刚体变换,得到任意点在运动过程中的共形几何表达式;结合机构中尺寸、几何约束,利用内积运算,建立机构运动学方程;根据运动学方程,进行运动学反解计算和速度分析。以3自由度的3-RPS并联机器人和6自由度6-UPS并联机器人为例,对所提方法进行验证,并将逆运动学推导结果与仿真软件所得结果进行了对比,验证了本文提出方法的正确性。该方法将空间向量和旋转表示等几何对象与矩阵乘法、矢量外积等计算方式相结合,使得并联机器人空间几何问题统一在一个代数系统中进行处理,因此分析过程几何直观性较强,简化了运动学逆解分析计算过程。

关键词：并联机器人共形几何代数运动学分析

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多源信息拟合摩擦系数的回归集成模型

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清华大学学报（自然科学版） 2022年第12期62卷 1980-1988页

作者：孙悦何可张执南上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

机器系统运动部件摩擦系数(coefficient of friction,COF)的实时监测是一项具有挑战性的难题,智能感知和数据技术的发展为利用摩擦学关联信息对摩擦系数进行预测提供了可能性。该文利用摩擦磨损试验过程中的声音、振动等多源摩擦关联信... 详细信息

机器系统运动部件摩擦系数(coefficient of friction,COF)的实时监测是一项具有挑战性的难题,智能感知和数据技术的发展为利用摩擦学关联信息对摩擦系数进行预测提供了可能性。该文利用摩擦磨损试验过程中的声音、振动等多源摩擦关联信息,形成时间截面化的摩擦信息数据集,针对摩擦系数拟合问题建立了K折交叉验证双层堆叠的回归集成模型,定义了范围性评估的评价指标,并通过多种载荷试验数据对模型进行了检验。结果表明所建立模型能够有效提炼摩擦信息的关联特性,从而实现对摩擦系数的准确拟合及预测,该方法对不同载荷条件数据具有通用性。

关键词：摩擦信息学摩擦系数(COF) 特征提取回归模型堆叠方法

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考虑缺陷的一体压铸铝合金弹塑性本构及断裂准则研究

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汽车工程 2024年第12期46卷 2164-2172,2240页

作者：翟强强吴迪张涵寓刘钊朱平上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室上海200240 上海交通大学汽车动力与智能控制国家工程研究中心上海200240 上海交通大学设计学院上海200240

一体压铸零件在快速的填充和冷却过程中不可避免地会产生缺陷,且缺陷对铸件力学性能的影响不可忽视。然而,现有力学分析模型难以准确预测含缺陷铸件的力学性能,给铸件结构安全性设计带来巨大困难。针对此问题,本研究提出了一套考虑缺陷... 详细信息

一体压铸零件在快速的填充和冷却过程中不可避免地会产生缺陷,且缺陷对铸件力学性能的影响不可忽视。然而,现有力学分析模型难以准确预测含缺陷铸件的力学性能,给铸件结构安全性设计带来巨大困难。针对此问题,本研究提出了一套考虑缺陷的铸铝弹塑性本构和断裂模型。从一体压铸后地板的不同位置裁剪出5种不同形状的样件,并开展了试验测试。利用扫描电镜统计了断面上的缺陷信息。基于标准拉伸样件的应力-应变曲线,提出了考虑缺陷和饱和应力的弹塑性本构,准确描述了其应变硬化特性。基于现有的Modified Mohr-Coulomb(MMC)断裂准则,提出了考虑缺陷和应力状态的改进MMC模型,并通过4种不同形状的样件进行了参数标定。为了验证所提模型的有效性,进行了试验和仿真的对比分析。结果表明,相比于传统硬化模型,所提弹塑性本构具有很高的拟合精度(R2>0.994)。不同样件试验和仿真的载荷-位移曲线吻合度较高,验证了所提断裂模型的有效性。本研究为一体压铸铝合金力学性能的高精度预测提供了新的思路。

关键词：一体压铸免热处理铝合金本构模型断裂准则

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基于分形理论的两粗糙表面接触的黏滑摩擦模型

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振动工程学报 2022年第4期35卷 895-902页

作者：周华龙新华孟光上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

两粗糙表面的接触本质上是大量微凸体的接触,具有复杂的力学行为,连接界面的力学建模是重要的科学问题。从微观角度出发,对单个微凸体进行接触分析,并考虑了微凸体相互作用造成的基底面的下降,根据分形理论积分,建立了整个接触面的法向... 详细信息

两粗糙表面的接触本质上是大量微凸体的接触,具有复杂的力学行为,连接界面的力学建模是重要的科学问题。从微观角度出发,对单个微凸体进行接触分析,并考虑了微凸体相互作用造成的基底面的下降,根据分形理论积分,建立了整个接触面的法向接触模型。利用该模型,可确定在给定法向预紧载荷下微接触截面积的概率密度函数;根据Mindlin模型、Masing准则和分形理论,建立了两粗糙表面接触的切向载荷与切向位移的关系,并研究了不同参数对系统能量耗散的影响。数值仿真结果表明,能量耗散随分形维数D增大而增大,随分形粗糙度参数G及法向预紧力增大而降低。

关键词：分形接触模型黏滑摩擦粗糙表面迟滞非线性能量耗散

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用于辅助柔性神经电极深度植入的槽形截面硅针的设计

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上海交通大学学报 2022年第5期56卷 648-655页

作者：贺雨欣张文光许李悦周旭晖上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对柔性神经电极的深度植入屈曲问题,设计一种槽形截面硅针作为辅助植入工具,为电极植入提供暂时刚度.为定量化评价辅助工具的综合性能,结合临界屈曲力和截面积,综合考虑力学性能及生物性能,提出辅助工具的性能评价指数.基于该评价指... 详细信息

针对柔性神经电极的深度植入屈曲问题,设计一种槽形截面硅针作为辅助植入工具,为电极植入提供暂时刚度.为定量化评价辅助工具的综合性能,结合临界屈曲力和截面积,综合考虑力学性能及生物性能,提出辅助工具的性能评价指数.基于该评价指数研究槽形截面硅针的最佳槽深比及槽宽比,其中最佳槽深比为工艺要求内的极大值,最佳槽宽比随着硅针厚度的增大而增大;利用性能评价指数定量证明相对于传统的圆形截面和矩形截面硅针,槽形截面硅针具有明显的性能优势.槽形截面硅针的仿真设计有利于筛选出截面最佳参数组合,减少加工数量,降低实验成本.

关键词：柔性神经电极植入策略槽形截面硅针

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