检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2025年第1期61卷 232-242页

作者：张苗苗刘艳妍杨晋杨晓波张起樑兰州交通大学机电工程学院兰州730070

锻造操作机具有大惯量,强冲击的特点,因此对操作机各构件的受力特点的研究是十分有必要的。为研究缓冲缸与平升缸之间的受力关系问题,对悬挂机构进行了运动分析以求解各构件的位置,建立了钳杆位移和两缸位移的映射关系;采用传统受力方... 详细信息

锻造操作机具有大惯量,强冲击的特点,因此对操作机各构件的受力特点的研究是十分有必要的。为研究缓冲缸与平升缸之间的受力关系问题,对悬挂机构进行了运动分析以求解各构件的位置,建立了钳杆位移和两缸位移的映射关系;采用传统受力方法对悬挂机构各杆件进行分析,建立了缓冲缸与平升缸的力学模型;利用MATLAB分析了各参数对两缸受力变化的作用规律;在上述研究的基础上,选择粒子群算法对关键参数进行了优化得到满足条件的非劣解集,并采用逼近理想解排序法从非劣解集中寻求最优解。优化结果表明合理选择参数可以有效减小平升缸受力,改变缓冲缸对平升缸的受力影响,该结论为进一步优化缓冲缸的缓冲性能提供一种可行思路,对提高操作机力承载性能、降低能耗具有重要意义。

关键词：锻造操作机平升缸缓冲缸受力特性参数优化

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重载铁路小半径曲线钢轨型面非对称优化设计

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振动与冲击 2025年第6期44卷 272-281页

作者：丁旺才张建栋葛菲元吴少培李得洋李国芳兰州交通大学机电工程学院兰州730070 西安交通工程学院机械与电气工程学院西安710300

为研究重载铁路小半径曲线钢轨型面优化问题,以外、内轨钢轨磨耗面积及滚动圆半径差为优化目标,在考虑减缓磨耗的同时对车辆通曲能力进行优化,运用克里格理论拟合目标函数得到相应的数学模型;通过非均匀有理样条曲线对钢轨廓形进行参数... 详细信息

为研究重载铁路小半径曲线钢轨型面优化问题,以外、内轨钢轨磨耗面积及滚动圆半径差为优化目标,在考虑减缓磨耗的同时对车辆通曲能力进行优化,运用克里格理论拟合目标函数得到相应的数学模型;通过非均匀有理样条曲线对钢轨廓形进行参数化描述,结合第二代非支配遗传算法对目标函数进行求解得到优化目标对应的优化廓形,并从优化型面的磨耗性能、动力学性能、钢轨滚动接触疲劳及车轮磨耗性能等方面进行评价。结果表明:设计变量的范围对目标函数影响显著,优化设计变量范围后求解得到的最优廓形在磨耗面积和滚动圆半径差上的表现均优于初始设计变量范围对应的最优廓形;优化型面在磨耗指数、磨耗功及钢轨磨耗量方面均优于初始CN75型面,在轮对横移量等动力学性能方面也均优于初始CN75型面,可以更好保证列车运行的安全性和稳定性;在钢轨滚动接触疲劳方面,优化型面均优于初始CN75型面,其中右轨的优化效果最为显著;在车轮磨耗方面,优化型面与初始CN75型面对车轮的磨耗影响差异较小,外、内轨优化型面整体磨耗量较初始CN75型面有微幅减少,优化型面车轮磨耗性能优于初始CN75型面。

关键词：轮轨磨耗小半径曲线钢轨型面优化设计变量影响效应第二代非支配遗传算法钢轨疲劳损伤

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基于角度搜索和深度Q网络的移动机器人路径规划算法

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兵工学报 2025年第2期46卷 30-44页

作者：李宗刚韩森陈引娟宁小刚兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学机器人研究所甘肃兰州730070

针对深度Q网络(Deep Q Network,DQN)算法在求解路径规划问题时存在学习时间长、收敛速度慢的局限性,提出一种角度搜索(Angle Searching,AS)和DQN相结合的算法(Angle Searching-Deep Q Network,AS-DQN),通过规划搜索域,控制移动机器人的... 详细信息

针对深度Q网络(Deep Q Network,DQN)算法在求解路径规划问题时存在学习时间长、收敛速度慢的局限性,提出一种角度搜索(Angle Searching,AS)和DQN相结合的算法(Angle Searching-Deep Q Network,AS-DQN),通过规划搜索域,控制移动机器人的搜索方向,减少栅格节点的遍历,提高路径规划的效率。为加强移动机器人之间的协作能力,提出一种物联网信息融合技术(Internet Information Fusion Technology,IIFT)模型,能够将多个分散的局部环境信息整合为全局信息,指导移动机器人规划路径。仿真实验结果表明:与标准DQN算法相比,AS-DQN算法可以缩短移动机器人寻得到达目标点最优路径的时间,将IIFT模型与AS-DQN算法相结合路径规划效率更加显著。实体实验结果表明:AS-DQN算法能够应用于Turtlebot3无人车,并成功找到起点至目标点的最优路径。

关键词：移动机器人路径规划深度Q网络角度搜索策略物联网信息融合技术

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时滞和干扰下多智能体系统动态事件触发固定时间一致性

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控制理论与应用 2025年第2期42卷 323-334页

作者：宁小刚李宗刚陈引娟杜亚江兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学机器人研究所甘肃兰州730070

针对具有输入时滞、未知干扰和切换拓扑的一阶多智能体系统,本文设计了基于个体的分布式控制器.在两种不同动态事件触发控制协议下,分别给出了系统可解实际固定时间平均一致性问题的充分性条件,且系统均不存在Zeno行为.其中,所提连续通... 详细信息

针对具有输入时滞、未知干扰和切换拓扑的一阶多智能体系统,本文设计了基于个体的分布式控制器.在两种不同动态事件触发控制协议下,分别给出了系统可解实际固定时间平均一致性问题的充分性条件,且系统均不存在Zeno行为.其中,所提连续通信动态事件触发控制协议通过引入内部动态变量,使得触发条件能够实时变化,显著减少了个体触发的次数,降低了控制器更新频次和系统整体能耗,所提间歇通信动态事件触发控制协议仅需利用触发时刻的邻居信息,以及对内部动态变量的估计值,避免了个体间的连续通信,有效减少了系统的通信负担,节省了通信资源.数值仿真结果验证了所提控制协议的有效性.

关键词：多智能体系统动态事件触发控制固定时间一致性切换拓扑输入时滞未知干扰

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双拱型高速列车司机室外形参数对阻力特性的影响研究

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铁道标准设计 2025年第1期69卷 214-219,227页

作者：安乐武振锋朱陇辉兰州交通大学机电工程学院兰州730070

高速列车气动性能与头部形状关联紧密。为降低高速列车运行过程中的气动阻力,通过改变双拱型高速列车司机室前窗高度和前窗曲面形状,设计5种不同头部形状的双拱型列车头型,建立高速列车数值计算模型,采用基于三维、定常、不可压缩N-S方... 详细信息

高速列车气动性能与头部形状关联紧密。为降低高速列车运行过程中的气动阻力,通过改变双拱型高速列车司机室前窗高度和前窗曲面形状,设计5种不同头部形状的双拱型列车头型,建立高速列车数值计算模型,采用基于三维、定常、不可压缩N-S方程和RNS方法对5种计算模型在明线匀速运行时的流场进行数值模拟,对比研究双拱型列车头部司机室高度和前窗曲面形状对列车明线稳定运行时阻力特性的影响。研究结果表明:运行条件相同时,列车周围流场压力的差异主要存在于司机室前窗过渡区域以及司机室上方,司机室外形参数对双拱型高速列车的气动阻力构成明显影响;随着头部司机室前窗设计高度增加,头车高压分布范围缩小,列车气动阻力系数呈递减趋势,最大相差14.5%;列车司机室前窗设计倾斜程度减小,司机室前窗处最大压力降低,列车气动阻力系数下降13.4%;当选用平面替代曲面作为列车司机室前窗过渡的承接面时,虽可减缓司机室前窗处的正压大小,但导致司机室上方负压加剧,列车气动阻力系数仅下降3.0%;双拱型高速列车司机室应在合理范围内提升高度并减小前窗曲面倾斜程度,可以达到良好的减阻效果。

关键词：高速列车双拱头型司机室外形数值模拟气动阻力

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底部导流板结构对高速列车气动减阻特性影响研究

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北京交通大学学报 2025年

作者：武振锋周洋安乐刘万露兰州交通大学机电工程学院

为降低高速列车运行时的气动阻力，进而实现节能降耗的目的，本文提出了3种不同结构的列车底部导流板设计方案。采用基于SST ■模型的IDDES方法，对安装不同结构导流板的高速列车气动减阻效果进行了对比研究，并分析了导流板对列车底部... 详细信息

为降低高速列车运行时的气动阻力，进而实现节能降耗的目的，本文提出了3种不同结构的列车底部导流板设计方案。采用基于SST ■模型的IDDES方法，对安装不同结构导流板的高速列车气动减阻效果进行了对比研究，并分析了导流板对列车底部转向架区域流场和尾涡的影响。研究结果表明：安装导流板后，虽然列车车体总阻力增大，但转向架自身气动阻力已大幅降低。因导流板的引流作用，列车底部空气流速变缓，转向架突出部件受气流冲击程度减弱。转向架区域的正压面积大幅减小，前后压力差变小是转向架自身气动阻力降低的主要原因。当列车以350 km/h速度运行时，与原型车相比，模型Ⅰ、模型Ⅱ和模型Ⅲ的整车减阻率分别为8.1%，9.8%和12.1%。此外，受导流板的影响，3种列车模型尾部三维涡旋结构均出现明显变化，尾车鼻尖附近的湍动能强度也呈现出依次降低的趋势，说明尾涡对列车的拖拽效果减弱，进而降低了高速列车的气动阻力。论文研究内容可为高速列车局部气动外形优化提供参考依据。

关键词：高速列车底部导流板气动阻力流场结构数值模拟

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凝结液膜厚度的一种激光干涉测量方法

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工程热物理学报 2025年第2期46卷 575-583页

作者：苗玉祥常立民孙路易侯博王良璧兰州交通大学机电工程学院兰州730070 铁道车辆热工教育部重点实验室(兰州交通大学) 兰州730070

通过激光干涉法对竖直玻璃管内的凝结液膜厚度进行动态测量。结果表明,当加热功率较小时,液膜厚度随着管径的增大而增加,液膜的不稳定性随之增强;当加热功率逐渐增大时,液膜厚度随之先增加后减小。管径比较小时,液膜厚度随着加热功率的... 详细信息

通过激光干涉法对竖直玻璃管内的凝结液膜厚度进行动态测量。结果表明,当加热功率较小时,液膜厚度随着管径的增大而增加,液膜的不稳定性随之增强;当加热功率逐渐增大时,液膜厚度随之先增加后减小。管径比较小时,液膜厚度随着加热功率的增大逐渐变厚,波动的幅度也随之增大;管径比较大时,液膜厚度随着加热功率的增大呈现先增加后减小的变化规律。此外,当加热功率和管径相同时,纯水的液膜厚度比自来水的液膜厚度要厚。

关键词：管内凝结激光干涉液膜厚度

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绳牵引上肢康复机器人动力学及动态稳定性分析

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北京航空航天大学学报 2025年

作者：崔祯赵志刚苏程孟佳东赵祥堂柴伟兰州交通大学机电工程学院

针对绳牵引上肢康复机器人在人体交互时的动态稳定性问题，设计了一种绳牵引上肢康复机器人，在综合考虑绳索的形变、摩擦和出绳点因素的基础上，建立了绳牵引上肢康复机器人的耦合动力学模型。利用机器人雅克比矩阵的条件数定义了康复... 详细信息

针对绳牵引上肢康复机器人在人体交互时的动态稳定性问题，设计了一种绳牵引上肢康复机器人，在综合考虑绳索的形变、摩擦和出绳点因素的基础上，建立了绳牵引上肢康复机器人的耦合动力学模型。利用机器人雅克比矩阵的条件数定义了康复机器人的运动性能指标；同时对不同康复状态下柔索配置进行分析，结合广义逆矩阵理论计算了绳索张力的最优解，利用绳索张力均衡性定义了系统的动态稳定性指标。最后，在机器人关节域中仿真了机器人的绳索长度，对系统特性进行了分析；以肩部、肘部前屈/后伸康复运动组合为例，对机器人系统进行运动性能和动态稳定性仿真，确定了系统稳定性指标较好区域所对应的关节运动范围，即肩部-前屈-30° ～ -40°、肩部-后伸30° ～ 40°和肘部-前屈30° ～ 60°，为康复机器人的安全性评估和康复轨迹规划提供了理论依据。

关键词：绳牵引机器人康复训练动力学运动性能稳定性分析

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联合优化CGLS正则化在载荷识别与响应重构中的应用

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计算力学学报 2025年

作者：卢志鹏彭珍瑞兰州交通大学机电工程学院

针对结构载荷识别中存在的离散不适定性问题，提出一种用右端项和特定子空间的基向量相结合的联合优化共轭梯度最小二乘(Conjugate Gradient Least Squares， CGLS)正则化方法。该方法在载荷识别过程中无须对传递矩阵求逆，并用正则化... 详细信息

针对结构载荷识别中存在的离散不适定性问题，提出一种用右端项和特定子空间的基向量相结合的联合优化共轭梯度最小二乘(Conjugate Gradient Least Squares， CGLS)正则化方法。该方法在载荷识别过程中无须对传递矩阵求逆，并用正则化进行预处理有效降低了传递矩阵的病态性。首先，基于状态空间模型构建出结构的传递矩阵，建立结构载荷识别与响应重构方程；其次，对载荷识别方程用Tikhonov正则化进行预处理，并采用联合优化CGLS方法改善载荷识别过程中的不适定性，降低传递函数矩阵的病态性，得到方程的正则化解，并进行结构响应重构；最后，对受电弓弓头结构和简支梁模型进行数值分析，并采用简支梁模型试验验证。结果表明，所提方法能够较准确识别结构载荷，并有效重构结构动态响应。

关键词：联合优化CGLS正则化不适定性载荷识别响应重构

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路基横向不均匀沉降变形对车-轨动力响应的影响规律研究

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振动工程学报 2025年

作者：李国芳李宏洲马理超吴少培李得洋高全福张向钰兰州交通大学机电工程学院

为探究路基横向不均匀沉降下无砟轨道结构变形对车辆?轨道动力响应的影响规律，以CRTSⅠ型无砟轨道为研究对象，基于有限元?多体系统动力学（FE-MBD）建模方法，建立考虑轨道结构层间脱空效应的车辆?轨道?路基耦合模型，研究路基横向不... 详细信息

为探究路基横向不均匀沉降下无砟轨道结构变形对车辆?轨道动力响应的影响规律，以CRTSⅠ型无砟轨道为研究对象，基于有限元?多体系统动力学（FE-MBD）建模方法，建立考虑轨道结构层间脱空效应的车辆?轨道?路基耦合模型，研究路基横向不均匀沉降对车辆动力学特性和轨道服役性能的影响规律。结果表明：路基不均匀差异沉降造成的钢轨高低、横向不平顺幅值较小，难以被及时检测并维护；路基发生横向不均匀沉降时，钢轨高低、横向不平顺及轨道结构?路基局部脱空现象会随横向不均匀系数的增大而增大，从而对车辆动力学特性产生不利影响；轮轨动力学指标对轨道结构层间脱空效应敏感，随脱空区域和脱空量的增大呈增大趋势，尤其在出现大于1.5 mm的“真离缝”时，轮轨动力学性能会显著恶化；路基横向不均匀沉降会诱导轮轨病害，低轨沉降起始、结束区段是轮轨病害高发区域，应予以重视。

关键词：高速铁路无砟轨道不均匀沉降轮轨冲击动力响应

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