检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2025年第1期46卷 157-169页

作者：李茂月雷金超张成龙刘泽隆哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨理工大学机械动力工程学院哈尔滨150080

航发涡轮叶片裂纹的长度测量是裂纹危险等级评判的基础和修复的前提。针对涡轮叶片表面裂纹形状不规则、目标小、数据集样本稀少和裂纹成像角度失真等问题,提出一种稀疏数据驱动的涡轮叶片表面裂纹长度提取方法。首先,为提升Unet模型在... 详细信息

航发涡轮叶片裂纹的长度测量是裂纹危险等级评判的基础和修复的前提。针对涡轮叶片表面裂纹形状不规则、目标小、数据集样本稀少和裂纹成像角度失真等问题,提出一种稀疏数据驱动的涡轮叶片表面裂纹长度提取方法。首先,为提升Unet模型在处理稀疏数据时的精度,采用GeLu函数与Vgg16网络结合的方法提取裂纹特征,将输出作为Unet网络解码部分的输入,保证模型匹配的前提下,在随机初始化权重中引入预训练权重,并在跳跃连接层中引入高效金字塔压缩注意力模块,增强模型在复杂背景下对裂纹特征的聚焦能力。然后,为了得到裂纹的单位像素特征曲线,在精分割后提出使用八邻域骨架化保留裂纹的主干特征结构。最后,深入分析了相机成像原理,讨论了叶片弦线角和相机自身参数对裂纹长度的测量影响,采用张正友标定法求解相机内部参数,建立了像素尺寸与实际尺寸转换模型。实验结果表明,与X光测量相比,该方法在测量距离为100~300 mm时,得到的裂纹长度最大误差为6.8%,证明该方法在测量涡轮叶片表面裂纹长度中对X光检测技术具有可替代性;与原算法相比,改进的算法在针对稀疏数据检测时精度显著提高,平均交并比提升了7.14%。所提出的涡轮叶片裂纹长度提取方法,为叶片质量评估及后续修复提供了理论基础和数据支持。

关键词：稀疏数据深度学习裂纹涡轮叶片相机标定

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基于量纲分析和等效刚度法的套管柔性针弯曲特性研究

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中国机械工程 2025年第3期36卷 455-462页

作者：赵燕江张鹤钱程张永德哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨理工大学威海研究院威海264300

针对套管柔性针的精准穿刺控制问题,对套管柔性针的弯曲特性进行了探究。通过旋量理论和指数积方程建立了套管柔性针的运动学模型,提出了基于量纲分析理论和等效刚度法的套管柔性针弯曲特性分析方法,确定了影响针弯曲变形的参数,并采用... 详细信息

针对套管柔性针的精准穿刺控制问题,对套管柔性针的弯曲特性进行了探究。通过旋量理论和指数积方程建立了套管柔性针的运动学模型,提出了基于量纲分析理论和等效刚度法的套管柔性针弯曲特性分析方法,确定了影响针弯曲变形的参数,并采用函数回归方法确定了变曲率特性函数。变曲率特性实验表明系统误差在2 mm内,满足一般临床手术的精度要求,验证了套管柔性针的变曲率特性建模的精准性。

关键词：微创介入手术套管柔性针运动学模型变曲率特性

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7065铝合金厚板的组织与力学性能研究

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航空制造技术 2025年第7期68卷 83-91页

作者：冯义成王凤春张祥斌王雷马宝霞李瑞珩哈尔滨理工大学哈尔滨150080 哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室哈尔滨150080 东北轻合金有限责任公司哈尔滨150060

采用半连续铸造→均匀化→热轧→固溶→时效处理制备了壁厚为125 mm的7065铝合金厚板,随后借助金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、X射线衍射仪和万能拉伸机等设备,研究了7065铝合金厚板不同壁厚位置的组织... 详细信息

采用半连续铸造→均匀化→热轧→固溶→时效处理制备了壁厚为125 mm的7065铝合金厚板,随后借助金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、X射线衍射仪和万能拉伸机等设备,研究了7065铝合金厚板不同壁厚位置的组织演变以及时效态的力学性能。试验结果表明,7065铝合金厚板铸态条件下表层组织细小,中心层组织较为粗大;均匀化态的η相体积分数较铸态下降了64.5%;热轧态表层的组织变形程度最大,中心层变形程度最小;时效态组织中,析出相以在晶粒内部析出的纳米尺度η'相为主,表层再结晶程度和析出相分数均高于中心层。7065铝合金厚板的不同位置力学性能差异性较小,沿平行于轧制方向(RD),中心层强度最高,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为560.1 MPa、539.6 MPa和13.7%。沿垂直于轧制方向(TD),1/4层强度最高,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为563.1 MPa、541.3 MPa和12.2%。本研究为设计和制备具有良好综合力学性能且性能均匀的7xxx铝合金厚板提供依据。

关键词： 7065铝合金厚板显微组织力学性能均匀性

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惯性摩擦焊主轴轴向闭式静压轴承瞬态润滑性能

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林业机械与木工设备 2025年第3期53卷 101-105,110页

作者：代瑞春贾文涛高大伟耿振坤杨欣逸于晓东齐齐哈尔第一机床有限公司黑龙江齐齐哈尔160005 哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

针对航空发动机某部件高质量制造,惯性摩擦焊机主轴系统采用轴向闭式静压轴承创新型结构,建立惯性摩擦焊机主轴回转速度在轴向顶锻力作用下衰减的数学模型。建立并确定静压轴承间隙油膜三维模型及边界条件,利用计算流体力学CFD(Computat... 详细信息

针对航空发动机某部件高质量制造,惯性摩擦焊机主轴系统采用轴向闭式静压轴承创新型结构,建立惯性摩擦焊机主轴回转速度在轴向顶锻力作用下衰减的数学模型。建立并确定静压轴承间隙油膜三维模型及边界条件,利用计算流体力学CFD(Computational Fluid Dynamic)原理,应用动网格技术、两相流模型和Fluent仿真软件,探讨在惯性摩擦焊机承受顶锻力时,静压轴承工作全过程摩擦特性,即油膜的压力状况和温度分布情况。结果表明:承载侧油膜压力在非平衡状态时,随着承载油膜间隙厚度减小先增大后趋于稳定,承载侧油膜温升随着承载油膜间隙厚度减小而快速上升而后缓慢增长,在旋转停止时最高。背压侧油膜压力在非平衡状态时,随着背压侧油膜间隙厚度增大而减小,最终位置保持油膜压力相对稳定,背压侧油膜温升很低可以忽略。

关键词：瞬态润滑性能闭式静压轴承主轴系统惯性摩擦焊装备航空发动机

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变密度微织构球头铣刀切削性能多目标优化

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机械工程学报 2019年第21期55卷 221-232页

作者：佟欣杨树财何春生郑敏利哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室

为深入研究微织构排列形式对微织构理刀具的抗磨减摩机理的影响,分别从理论、仿真及试验等方面对最优的微织构排布形式进行研究。首先,建立微织构在刀具前刀面的数学模型及仿真模型。其次,通过试验验证仿真结果的准确性。仿真及试验研... 详细信息

为深入研究微织构排列形式对微织构理刀具的抗磨减摩机理的影响,分别从理论、仿真及试验等方面对最优的微织构排布形式进行研究。首先,建立微织构在刀具前刀面的数学模型及仿真模型。其次,通过试验验证仿真结果的准确性。仿真及试验研究均发现,变密度微织构球头铣刀的铣削性能优于均匀分布密度的微织构球头铣刀。最后,运用模糊评价法优选最优的铣削性能的微织构球头铣刀,优化结果表明,两排织构间距先为200μm,再为150μm,最后为175μm的微织构球头铣刀的铣削性能最好。该项研究使刀具具有良好的抗磨减磨性,提高加工效率及被加工工件的表面质量。

关键词：微织构球头铣刀变密度铣削性能多目标优化

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覆盖件模具拼接区表面微观几何形貌的反演分析

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中国机械工程 2021年第7期32卷 806-814页

作者：吴石赵洪伟李鑫哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室哈尔滨150080

为提高车身覆盖件模具拼接区的加工质量,首先分析不同加工参数下拼接缝前后的表面形貌几何特性和残留高度的空间特性,然后基于小波包提取加工表面轮廓信号不同频段的能量熵特征,最后根据能量熵特征、材料去除率和刀具寿命预测函数反演... 详细信息

为提高车身覆盖件模具拼接区的加工质量,首先分析不同加工参数下拼接缝前后的表面形貌几何特性和残留高度的空间特性,然后基于小波包提取加工表面轮廓信号不同频段的能量熵特征,最后根据能量熵特征、材料去除率和刀具寿命预测函数反演表面形貌的加工参数。研究结果表明,基于反演分析方法得到的加工参数可以实现拼接区微观几何形貌的可控。

关键词：拼接模具表面形貌小波包能量熵反演分析

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基于双信号融合的主轴/刀柄结合面刚度退化程度预测

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中国机械工程 2024年第8期35卷 1449-1461页

作者：吴石张勇王宇鹏王春风哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室哈尔滨150080

为了预测主轴/刀柄结合面刚度退化程度,提出了一种基于激励和响应信号融合的主轴/刀柄结合面刚度退化程度预测方法。首先进行钛合金矩形工件侧铣实验,采集瞬时铣削力信号和主轴/刀柄结合面附近的响应振动信号,构建反映主轴/刀柄结合面... 详细信息

为了预测主轴/刀柄结合面刚度退化程度,提出了一种基于激励和响应信号融合的主轴/刀柄结合面刚度退化程度预测方法。首先进行钛合金矩形工件侧铣实验,采集瞬时铣削力信号和主轴/刀柄结合面附近的响应振动信号,构建反映主轴/刀柄结合面刚度退化的数据库。然后根据数据库中瞬时铣削力和振动信号各方向的时域、频域和时频域特征,基于相关性分析优选出瞬时铣削力信号和振动信号的时域均值、频域中心频率、时频域一阶小波包能量3个特征,分别使用低频滤波卷积核和高频滤波卷积核对优选后的特征矩阵进行双通道卷积池化处理,获取深度融合的主轴/刀柄结合面刚度退化程度特征向量。最后以支持向量机模型(SVM)的概率模式转化为朴素贝叶斯分类器(NBC)的条件概率,构建混合分类器模型(NBC-SVM),提高了分类器的分类性能。在主轴/刀柄结合面刚度退化数据库的基础上,基于双通道卷积池化的特征融合方法(CP-FF)和NBC-SVM模型实现了主轴/刀柄结合面刚度退化程度的预测,预测精度达96%。

关键词：主轴/刀柄结合面刚度退化特征融合朴素贝叶斯分类器支持向量机模型

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考虑热误差的双转台机床工艺误差谱预测方法

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仪器仪表学报 2021年第5期42卷 66-78页

作者：吴石樊正东刘献礼李传东王春风哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室哈尔滨150080

五轴数控机床的几何误差和热误差是影响工件加工精度的两个重要因素,对这些误差因素进行分析可以有效提高薄壁件工件的加工精度。本文首先基于齐次坐标变换法,建立了双转台五轴数控机床的旋转轴几何误差模型;然后基于对标准球进行在机... 详细信息

五轴数控机床的几何误差和热误差是影响工件加工精度的两个重要因素,对这些误差因素进行分析可以有效提高薄壁件工件的加工精度。本文首先基于齐次坐标变换法,建立了双转台五轴数控机床的旋转轴几何误差模型;然后基于对标准球进行在机接触测量,辩识得出两旋转轴的12项几何误差,这些误差考虑了两旋转轴之间的相互影响和其热误差的影响;最后分析五轴数控机床加工空间的几何误差场,在该加工空间内几何误差从中心到外侧逐渐增加,当A轴旋转角度增加时,误差的最大值也随之增加。与其它位置误差辨识方法相比,本方法的测量精度符合加工要求,测量时间只需要30 min。

关键词：五轴数控机床双旋转轴几何误差热误差空间误差场

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结构光检测点云精简与重构参数自动调节方法

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仪器仪表学报 2022年第8期43卷 122-130页

作者：李茂月赵伟翔马康盛王飞哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室哈尔滨150080

针对薄壁叶片的点云扫描采样会产生特征消失、三角重构会产生孔洞现象的问题,提出一种改进的点云精简以及重构的方法。首先,根据法向量夹角阈值和欧氏距离提取叶片外轮廓;其次,计算点云的平均曲率和高斯曲率,设定阈值对点云划分子集,采... 详细信息

针对薄壁叶片的点云扫描采样会产生特征消失、三角重构会产生孔洞现象的问题,提出一种改进的点云精简以及重构的方法。首先,根据法向量夹角阈值和欧氏距离提取叶片外轮廓;其次,计算点云的平均曲率和高斯曲率,设定阈值对点云划分子集,采用索引空间法对点云数据进行精简;然后,采用贪婪算法针对距离阈值系数和三角形参数对叶片点云进行实验分析,得出没有孔洞的贪婪三角参数经验值;最后对距离阈值系数和点云平均间距拟合出关系式,实现贪婪重构的参数自动调节。实验结果表明,在总体精简率为90%左右时,相较于另外两种方法,标准偏差分别下降了26.45%和19.92%,外轮廓尺寸平均偏差分别下降了79.81%和47.97%。按照提出的方法设置重构参数,重构质量良好,对薄壁叶片实现在机智能加工检测具有良好的应用参考。

关键词：点云精简三角重构索引空间参数调节薄壁叶片

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基于虚拟视野的结构光条纹投影像素精准映射方法

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仪器仪表学报 2023年第8期44卷 63-73页

作者：李茂月张明垒吕虹毓徐敬之哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室哈尔滨150080

针对像素尺寸差异、相位误差等导致相机与投影仪同名点像素坐标匹配错误、有效像素点缺失问题,提出一种基于虚拟视野的改进包裹相位-坐标映射方法。首先,对不同重叠视场下的条纹信息进行分析,确定较优投影模式;其次,设计两组高低频率的... 详细信息

针对像素尺寸差异、相位误差等导致相机与投影仪同名点像素坐标匹配错误、有效像素点缺失问题,提出一种基于虚拟视野的改进包裹相位-坐标映射方法。首先,对不同重叠视场下的条纹信息进行分析,确定较优投影模式;其次,设计两组高低频率的横纵条纹,提取低频相位极值计算虚拟投影视野、高频周期对真实和虚拟视野逐级编号,实现视野小范围匹配;最后,改进包裹相位坐标映射方法和相位差阈值判别准则,逐编号求解投影像素坐标,获得像素间的精准映射关系。实验结果表明,相位中相同像素区间的包裹相位均方根误差,相较于连续相位降低了78.6%。在平面和复杂表面实验中,有效像素数量相较于传统匹配增长了9.21倍和9.43倍,像素误匹配坐标比例由传统相位匹配的80.55%、59.4%降低至14.26%、12.56%,为自适应条纹测量技术中像素同名点匹配提供了可行的解决方案。

关键词：虚拟视野光学测量正弦条纹包裹相位像素映射

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