检索结果-内蒙古大学图书馆

北京航空航天大学学报 2023年第1期49卷 155-164页

作者：高浩寒潮群徐孜陶建峰刘明阳刘成良上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对目前基于深度神经网络的柱塞泵故障诊断方法在小样本条件下精度低、模型欠拟合问题,提出一种小样本条件下基于孪生神经网络的柱塞泵故障诊断方法。搭建了柱塞泵故障实验台,采集柱塞泵在不同健康状态下的壳体振动信号;使用由卷积层... 详细信息

针对目前基于深度神经网络的柱塞泵故障诊断方法在小样本条件下精度低、模型欠拟合问题,提出一种小样本条件下基于孪生神经网络的柱塞泵故障诊断方法。搭建了柱塞泵故障实验台,采集柱塞泵在不同健康状态下的壳体振动信号;使用由卷积层和池化层组成孪生子网络自适应地从原始振动信号中提取低维特征,使用欧式距离判定输入样本对的特征相似度;通过相似度对比的方法扩大训练样本数量并训练孪生神经网络模型;最后,对测试样本进行健康状态识别。实验结果表明:与传统深度神经相比,所提方法在小样本情况下具有更高的准确率。同时,多通道数据融合实验表明:所提方法能够从不同通道的信号中学习到有关故障信息,多通道数据融合可以进一步提高诊断准确率。

关键词：柱塞泵卷积神经网络孪生神经网络小样本故障诊断数据融合

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匹配压缩脊线提取在齿轮箱故障诊断中的应用

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振动．测试与诊断 2019年第3期39卷 471-477,666页

作者：王箫剑涂晓彤李鸿光李富才包文杰上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

匹配解调技术是一种新的时频分析方法,在处理非平稳信号的时频特性方面,具有较高的时频分辨率。基于此技术,提出了匹配压缩脊线提取技术用于旋转机械非平稳工况下的故障检测。结合匹配解调技术与同步压缩技术,从多分量信号频谱中提取基... 详细信息

匹配解调技术是一种新的时频分析方法,在处理非平稳信号的时频特性方面,具有较高的时频分辨率。基于此技术,提出了匹配压缩脊线提取技术用于旋转机械非平稳工况下的故障检测。结合匹配解调技术与同步压缩技术,从多分量信号频谱中提取基频;同时提出旋转算子滤波技术与包络线滤波技术,移除强能量分量信号,得到弱能量分量信号的脊线。运用此方法,当基频能量非最大且故障信号能量较小时,能同时提取基频与故障特征信号。仿真分析和实例分析表明,该方法优于一般的脊线提取方法。将该方法应用于行星齿轮箱上,可有效提取故障特征分量,并与基频进行较为直观的比较。此方法可用于变转速工况下行星齿轮箱的故障诊断。

关键词：匹配解调变换同步压缩变换脊线提取非平稳信号行星齿轮箱故障检测

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基于定向电沉积的神经电极表面性能

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上海交通大学学报 2019年第11期53卷 1308-1315页

作者：于谦张文光尹雪乐上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

采用一种新的定向电沉积方法在铂电极表面获得了具有规律的微观结构,经过电化学性能测试来评价不同试验条件下的电沉积处理效果,并通过超声处理和电脉冲刺激来验证电沉积后电极表面性能的机械和电化学稳定性.结果表明:所制备的铂电极表... 详细信息

采用一种新的定向电沉积方法在铂电极表面获得了具有规律的微观结构,经过电化学性能测试来评价不同试验条件下的电沉积处理效果,并通过超声处理和电脉冲刺激来验证电沉积后电极表面性能的机械和电化学稳定性.结果表明:所制备的铂电极表面微观结构能够增大电荷吸附的表面积;结晶调整剂氯化铵的加入,使得电极表面微观结构更具规律性,并实现了定向电沉积;相较于无规则电沉积,其双层电容及阴极电荷存储能力分别提高了26.8%、85.7%;当结晶调整剂浓度为4 mol/L,电解液温度为50℃时,能达到最佳的性能优化效果.

关键词：神经电极电沉积微观结构结晶调整剂电荷存储能力

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三维框架结构随机能量流分析

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上海交通大学学报 2010年第8期44卷 1150-1154,1158页

作者：游进孟光李鸿光上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

说明了导出梁结构随机能量流分析（REFA）方程的基本原理,讨论了REFA与统计能量分析的理论关系,并指出REFA反映的弯曲波场功率流特性与统计能量分析中的耦合振子间的功率流特性是相似的.将REFA应用于一个由三根梁组成的三维框架结构,计... 详细信息

说明了导出梁结构随机能量流分析（REFA）方程的基本原理,讨论了REFA与统计能量分析的理论关系,并指出REFA反映的弯曲波场功率流特性与统计能量分析中的耦合振子间的功率流特性是相似的.将REFA应用于一个由三根梁组成的三维框架结构,计算随机集中力作用于同一波场上不同位置时的结构响应.结果表明,随机力的作用位置会显著影响到该结构的总体能量响应及功率传递,但对直接受载波场总能量响应的影响很小.用统计能量分析法对该结构进行了动力分析,结果表明,只对直接受载的波场,两种方法计算的总能量吻合很好.

关键词：随机能量流分析统计能量分析随机激励能量密度框架结构

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航空发动机叶片脱落的非线性瞬态动力学研究

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机械工程学报 2019年第13期55卷 23-37页

作者：刘阳李诚李富才李鸿光上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

航空发动机叶片脱落(Fan blade out,FBO)的研究是在整机结构可靠性及安全性设计阶段必须解决的重要问题.涡扇叶片由于疲劳断裂或外物撞击而断裂,转子系统在巨大不平衡力作用下产生较大涡动,进而使得叶片的尖端与机匣发生碰撞及摩擦等.... 详细信息

航空发动机叶片脱落(Fan blade out,FBO)的研究是在整机结构可靠性及安全性设计阶段必须解决的重要问题.涡扇叶片由于疲劳断裂或外物撞击而断裂,转子系统在巨大不平衡力作用下产生较大涡动,进而使得叶片的尖端与机匣发生碰撞及摩擦等.保留涡扇叶片进行瞬态动力学分析是创新点,具体思路是将FBO问题分成三部分进行分析,首先是研究多支撑变截面转轴的临界转速和瞬态不平衡响应,接下来是研究叶片尖端受到冲击载荷时叶片的瞬态响应及其根部载荷的变化,最后是将转轴与涡扇叶片连接在一起进行瞬态动力学分析,得到转子系统任意一点的瞬态响应及其减速曲线.通过对参数的修改可以针对不同型号的航空发动机和燃气轮机进行瞬态响应分析,最终形成通用的分析叶片与机匣碰摩的理论模型.

关键词： FBO 非线性瞬态动力学叶片尖端与机匣碰摩

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盾构推进载荷模拟的多维加载机制与试验研究

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机械工程学报 2019年第10期55卷 207-216页

作者：李盈斌郭为忠郭文韬梁庆华上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

盾构机是一种用于地下隧道施工的大型设备,其装备复杂,经济价值很高。由于地下施工的环境恶劣,盾构掘进的现场研究工作较难开展,因此利用盾构推进模拟试验台在实验室条件下进行研究,是一种经济、安全的替代方法。盾构掘进过程中的受力... 详细信息

盾构机是一种用于地下隧道施工的大型设备,其装备复杂,经济价值很高。由于地下施工的环境恶劣,盾构掘进的现场研究工作较难开展,因此利用盾构推进模拟试验台在实验室条件下进行研究,是一种经济、安全的替代方法。盾构掘进过程中的受力十分复杂,为研究盾构掘进中的力学问题,对盾构模拟试验台提出了模拟掘进中的环境载荷的要求。针对盾构掘进中的环境载荷的特点,提出基于并联绳牵引的多维载荷加载机制;对模拟试验台的载荷模拟能力进行分析;设计模拟加载的试验方法,并进行盾构掘进载荷的模拟试验。理论分析和试验研究结果表明,该盾构载荷模拟装置能够通过调节作用在试验台盾构刀盘上的分布载荷的大小,形成等效的推力、俯仰矩、横摆矩和转矩,能够实现环境载荷的模拟。

关键词：盾构模拟试验台多维加载载荷模拟加载空间

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随机丢弃和批标准化的深度卷积神经网络柴油机失火故障诊断

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西安交通大学学报 2019年第8期53卷 159-166页

作者：张康陶建峰覃程锦李卫星刘成良上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

针对已有的柴油机失火故障诊断方法需要精细且耗时的时频特征提取过程,且对实际含有噪声的样本诊断准确率低的问题,提出了一种随机丢弃和批标准化的深度卷积神经网络柴油机失火故障诊断方法。在不同的转速工况下进行柴油机失火故障模拟... 详细信息

针对已有的柴油机失火故障诊断方法需要精细且耗时的时频特征提取过程,且对实际含有噪声的样本诊断准确率低的问题,提出了一种随机丢弃和批标准化的深度卷积神经网络柴油机失火故障诊断方法。在不同的转速工况下进行柴油机失火故障模拟试验,将采集到的原始缸盖振动信号作为深度卷积神经网络的输入,并在输入端引入随机丢弃抑制输入噪声,通过一维卷积操作自动提取失火故障模式特征,接着在各卷积输出层对特征信号进行批标准化处理,以减少信号在深度卷积层内部的方差偏移,最后基于多分类函数完成失火故障分类。不同噪声环境和方法的对比试验结果表明,所提方法的分类准确率最高可达100%,同时在保证算法准确率的前提下,其鲁棒性优于依赖时频提取特征的方法。

关键词：失火故障诊断深度卷积神经网络噪声环境随机丢弃批标准化

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多柄鱼骨状神经电极的微动模拟与优化设计

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上海交通大学学报 2019年第5期53卷 529-534页

作者：尹雪乐张文光唐嘉琪于谦上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

为了提高电极的长期有效性,基于鱼骨状神经电极,采用有限元模拟对电极-脑组织界面的微动进行了动力学分析.将该电极与传统商业电极的力学性能进行对比,验证了鱼骨状设计对降低脑组织微动损伤的有效性,并揭示了电极柄数对脑组织应力应变... 详细信息

为了提高电极的长期有效性,基于鱼骨状神经电极,采用有限元模拟对电极-脑组织界面的微动进行了动力学分析.将该电极与传统商业电极的力学性能进行对比,验证了鱼骨状设计对降低脑组织微动损伤的有效性,并揭示了电极柄数对脑组织应力应变的影响.基于电极位点分布的合理性和最优化原则,提出了一种新型鱼骨状多柄电极.与原鱼骨电极相比,新型鱼骨电极的应变、应力和变形分别降低了73.23%、48.78%和76.92%.将该新型电极与同位点分布的商业三杆电极进行对比,结果表明,在采集到的电信号相同时,新型电极大幅降低了脑组织应变.预期该电极的寿命可以得到有效延长.

关键词：神经电极微动有限元法多柄结构

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智能车床的颤振实时辨识与在线抑制系统研究

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机械工程学报 2018年第17期54卷 85-93页

作者：熊振华孙宇昕丁龙杨上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

颤振是切削加工中的一种不稳定现象,它会对生产效率、加工表面和机床零部件造成恶劣的影响。因此,在加工过程中避免颤振的发生具有非常重要的意义。提出一种颤振的实时辨识与在线抑制系统,在不额外加装驱动部件的情况下,实现数控机床上... 详细信息

颤振是切削加工中的一种不稳定现象,它会对生产效率、加工表面和机床零部件造成恶劣的影响。因此,在加工过程中避免颤振的发生具有非常重要的意义。提出一种颤振的实时辨识与在线抑制系统,在不额外加装驱动部件的情况下,实现数控机床上加工颤振的智能抑制。该加工颤振智能抑振系统包括三部分:第一,以加权小波包熵作为特征实时地监测车削加工过程,并在颤振开始孕育时就将其辨识出来;第二,一旦检测到颤振,采用基于尺度因子的插值傅里叶算法,将颤振频率实时估计出来;第三,根据颤振频率,计算出主轴转速扰动的幅值和频率,使主轴转速按照指定的幅值和频率周期性变化,及时地将颤振抑制在其孕育阶段。通过薄壁圆盘端面车削试验对该系统进行验证,结果表明,所提颤振实时辨识与在线抑制系统能在颤振的孕育阶段,成功地将颤振检测出来,并及时进行抑制,实现了智能化的颤振抑制。

关键词：智能制造颤振检测颤振抑制车削

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基于t分布邻域嵌入与XGBoost的刀具多工况磨损评估

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机械工程学报 2020年第1期56卷 132-140页

作者：李亚黄亦翔赵路杰刘成良上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

刀具磨损的在线检测是未来自动化生产的必备功能,良好的评估模型可以有效地提高加工质量,降低经济损失。在现有研究基础上,提出了一种优化的刀具磨损评估方法,该方法综合使用了刀具切削过程中主轴的电流信号与振动信号,改善了单信号分... 详细信息

刀具磨损的在线检测是未来自动化生产的必备功能,良好的评估模型可以有效地提高加工质量,降低经济损失。在现有研究基础上,提出了一种优化的刀具磨损评估方法,该方法综合使用了刀具切削过程中主轴的电流信号与振动信号,改善了单信号分析的不足。对采集到的信号提取时域、频域以及小波包特征,尽可能全面地提取了信号的有效信息。采用t分布邻域嵌入算法对特征进行降维,并使用K-means算法将多种不同的工况根据特征进行聚类,进一步提高了模型预测的准确率和泛化能力。最后使用XGBoost集成学习算法作为评估器,采用回归和分类两种方式对该模型进行评价。结果表明,样本不平衡问题对XGBoost算法的影响较小,和随机森林等传统集成学习算法相比,XGBoost在预测精度上有明显提升,在预测时间上减少一个数量级,是一种更为准确高效的刀具磨损检测算法,可以广泛地在工业上进行应用。

关键词：刀具磨损健康评估 t分布邻域嵌入 XGBoost

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