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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高光弱纹理物体表面鲁棒重建方法

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光子学报 2019年第12期48卷 166-176页

作者：乔玉晶张思远赵宇航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

为解决高光弱纹理物体表面重建时,存在的孔洞和噪声,及信息缺失等问题,提出了光照补偿结合深度图像的重建方法.结合光照方向和光照强度的参数估计,确定高光区域并均匀光照,再以激光点的变化轨迹修正均值漂移算法的漂移区域,建立改进的... 详细信息

为解决高光弱纹理物体表面重建时,存在的孔洞和噪声,及信息缺失等问题,提出了光照补偿结合深度图像的重建方法.结合光照方向和光照强度的参数估计,确定高光区域并均匀光照,再以激光点的变化轨迹修正均值漂移算法的漂移区域,建立改进的均值漂移中心描述子,对深度图像的噪声和孔洞进行判定并修复,实现物体表面重建.结果表明,该方法既可以保持不同种类对象重建完整,避免信息缺失,还可减少外界环境和对象自身特征的负面影响.通过高光弱纹理标准图片和实拍物体重建实验,以及使用均方根误差、峰值信噪比和结构相似性等性能指标进行评价,验证了该方法的鲁棒性和有效性.

关键词：机器视觉表面重建光照估计均值漂移深度图处理高光现象弱纹理

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基于改进萤火虫算法的摩擦模型参数辨识及补偿

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振动与冲击 2023年第6期42卷 69-78页

作者：高炳微申伟戴野叶永泰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

针对影响电液伺服系统跟踪性能的非线性摩擦干扰问题,提出了一种改进的萤火虫算法对摩擦模型的参数进行辨识,通过将自适应步长和惯性因子相结合,对丧失移动能力的萤火虫进行随机优化处理,并引入全局并行搜索能力,提高了萤火虫算法的寻... 详细信息

针对影响电液伺服系统跟踪性能的非线性摩擦干扰问题,提出了一种改进的萤火虫算法对摩擦模型的参数进行辨识,通过将自适应步长和惯性因子相结合,对丧失移动能力的萤火虫进行随机优化处理,并引入全局并行搜索能力,提高了萤火虫算法的寻优能力。通过函数寻优和参数辨识测试,结果表明改进的萤火虫算法具有更好的寻优性能。最后基于辨识模型搭建摩擦状态观测器,对于仿真中速度零点的抖振现象,引入SIGMOID函数修正摩擦观测器,实验结果表明,经修正的前馈模糊控制器可以有效地抑制摩擦对伺服系统的不利影响,进一步提高伺服系统的跟踪性能。

关键词：萤火虫算法参数辨识摩擦模型摩擦补偿 SIGMOID函数

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基于改进LuGre摩擦模型的阀控缸系统非线性控制策略研究

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振动与冲击 2023年第11期42卷 139-147,155页

作者：高炳微申伟戴野关昊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

针对具有高度非线性的电液伺服系统控制问题,提出了一种适用于伺服系统的摩擦模型,利用遗传算法对所建立的摩擦模型进行参数辨识,获得了精确的摩擦力矩数学模型,并将其作为前馈补偿加入非线性控制中,以减小摩擦非线性对电液伺服系统的... 详细信息

针对具有高度非线性的电液伺服系统控制问题,提出了一种适用于伺服系统的摩擦模型,利用遗传算法对所建立的摩擦模型进行参数辨识,获得了精确的摩擦力矩数学模型,并将其作为前馈补偿加入非线性控制中,以减小摩擦非线性对电液伺服系统的影响。为解决伺服系统换向过程中易出现的抖振现象,设计了一种基于摩擦模型前馈补偿的模糊变系数自抗扰控制器。基于类双曲正弦函数设计了状态误差反馈控制部分,平滑切换点处的输出抖动,在此基础上结合模糊自适应控制方法,通过误差和误差微分对非线性状态反馈系数进行调节。研究表明,上述控制策略能够有效提高系统响应速度、收敛速度、稳定性和鲁棒性,降低了对摩擦的过补偿、欠补偿的影响,对伺服系统换向和速度零点处的抖振具有较好的抑制作用。

关键词：自抗扰摩擦补偿模糊自适应辨识

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基于瞬时铣削力系数法的拼接模具铣削稳定性研究

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振动与冲击 2019年第21期38卷 71-79页

作者：岳彩旭郝小乐王彦武高海宁马晶冯磊哈尔滨理工大学机械动力工程学院哈尔滨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

在拼接模具铣削过程中,由于拼接过缝处硬度差的影响致使铣削力发生突变并加剧振动,进而降低工件表面质量和刀具的使用寿命。针对上述问题本文首先建立了拼接过缝区域的切屑厚度模型,分析了切屑厚度与铣削力系数的关系;然后运用基于Runge... 详细信息

在拼接模具铣削过程中,由于拼接过缝处硬度差的影响致使铣削力发生突变并加剧振动,进而降低工件表面质量和刀具的使用寿命。针对上述问题本文首先建立了拼接过缝区域的切屑厚度模型,分析了切屑厚度与铣削力系数的关系;然后运用基于Runge-Kutta法的全离散法求解铣削动力学方程,由于瞬时铣削力系数随切削参数的变化而变化,故基于该方法可获得上限和下限的多条稳定性预测曲线,并利用最小包络法形成上、下限的带状区域作为最终的稳定边界;最后综合运用时域、频域分析来验证铣削稳定性预测曲线的准确性。提出的稳定性预测模型可以为大型汽车覆盖件铣削加工过程提供理论参数依据,并解决铣削拼接处冲击载荷引起的振动问题。

关键词：拼接模具铣削稳定性瞬时铣削力系数法最小包络法 lobes图

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极端工况静压支承转速与承载力的耦合与协同

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哈尔滨工程大学学报 2022年第10期43卷 1499-1506页

作者：于晓东黄殿彬韩飞孙帆王发坤詹士伟周德繁哈尔滨理工大学机械动力工程学院先进制造智能化技术教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

为了解决极端工况下静压支承高精度稳定运行问题,建立静压支承旋转速度和承载能力耦合关系数学模型,研究静压支承微间隙油膜综合润滑性能的载荷特性和速度特性,实现旋转速度和承载能力的合理匹配与协同。本文搭建了静压支承旋转速度与... 详细信息

为了解决极端工况下静压支承高精度稳定运行问题,建立静压支承旋转速度和承载能力耦合关系数学模型,研究静压支承微间隙油膜综合润滑性能的载荷特性和速度特性,实现旋转速度和承载能力的合理匹配与协同。本文搭建了静压支承旋转速度与承载能力匹配关系测试平台,验证了理论分析和数值模拟的正确性。研究表明:极端工况时,随旋转速度增加,油膜温升增大和油腔平均压力减小,其承载能力逐渐下降,旋转速度和承载能力呈非线性关系;随承载增加,油膜温升和油腔平均压力增大,其旋转速度相应降低,承载能力与旋转速度仍然保持非线性关系,旋转速度和承载能力具有确定合理匹配值。建议通过减少油腔摩擦面积、采用低粘度润滑油、适当加大油膜厚度等方法,增加高速重载极端工况静压支承的承载能力或提高旋转速度。

关键词：极端工况静压支承旋转速度承载能力耦合与协同关系有限体积法数值仿真实验验证

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刀具介观几何特征成形技术及其作用研究

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机械工程学报 2024年第5期60卷 317-351页

作者：杨树财韩佩佟欣刘献礼张晓辉哈尔滨理工大学机械动力工程学院哈尔滨150080 哈尔滨理工大学光进制造智能化技术教育部重点实验室哈尔滨150080

绿色制造技术是当今制造业的发展潮流,迎合了可持续发展理念的发展要求。金属刀具切削加工也朝着绿色、无污染、高效、低耗、节能的绿色干切削加工方向发展。基于该理念,介观几何特征刀具概念被提出。介观几何特征(刃口、微织构)是介于... 详细信息

绿色制造技术是当今制造业的发展潮流,迎合了可持续发展理念的发展要求。金属刀具切削加工也朝着绿色、无污染、高效、低耗、节能的绿色干切削加工方向发展。基于该理念,介观几何特征刀具概念被提出。介观几何特征(刃口、微织构)是介于宏观和微观尺度的微小特征。刀具表面置入微织构可以减小刀-屑接触长度、捕获磨粒和切屑等杂质,从而改善刀具切削性能、提高工件表面质量;刀具刃口处理同样可以提高刀具耐磨性、改善切削状态及已加工表面质量。研究发现,介观几何特征对加工过程中力-热特性、工件表面质量以及刀具寿命等产生重要影响。因此,总结归纳了介观几何特征对刀具各方面切削性能影响的研究现状,探讨介观几何特征对刀具综合切削性能的影响规律,并为后续介观几何特征刀具的优化设计及制备提供参考。

关键词：介观几何特征成形技术作用机理切削性能工件质量

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CFRP制孔加工技术的研究进展与发展趋势

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航空材料学报 2019年第6期39卷 32-45页

作者：付鹏强蒋银红王义文许成阳周丽杰哈尔滨理工大学机械动力工程学院先进制造智能化技术教育部重点实验室

碳纤维增强树脂基复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)因具有优异的物理和力学性能已广泛应用于航空、航天和汽车等领域的结构件制造。然而,CFRP 材料和金属材料的属性截然不同,具有非匀质性和各向异性,在制孔加工过程中... 详细信息

碳纤维增强树脂基复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)因具有优异的物理和力学性能已广泛应用于航空、航天和汽车等领域的结构件制造。然而,CFRP 材料和金属材料的属性截然不同,具有非匀质性和各向异性,在制孔加工过程中,极易产生分层、撕裂、毛刺等缺陷,严重影响其制孔质量。因此,CFRP-金属叠层结构制孔技术成为飞机连接装配过程中的一大难点。本文归纳了近年来 CFRP 钻削加工机理的研究现状,总结出 CFRP 切屑形成机理与纤维方向角的关系,轴向钻削力和钻削温度与刀具形状、工件材料和工艺参数之间的关系;分析了 CFRP 钻削过程中分层、毛刺、撕裂等典型加工缺陷的产生原因、检测和评价方法及抑制措施;探讨了 CFRP 制孔刀具材料、几何结构及仿真研究方面的最新进展,提出建立准确可靠的 CFRP 材料本构模型是钻削加工模拟仿真技术研究的关键;通过对变工艺参数钻削加工、机器人自动制孔加工及吸气式内排屑钻削加工等新型 CFRP 制孔加工技术的介绍,展望了 CFRP 制孔技术的发展趋势。

关键词：碳纤维增强树脂基复合材料钻削加工缺陷制孔刀具钻削模拟仿真

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基于InfoLSGAN和AC算法的滚动轴承剩余寿命预测

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航空动力学报 2020年第6期35卷 1212-1221页

作者：于广滨卓识于军刘可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 哈尔滨理工大学自动化学院哈尔滨150080

为解决小样本和噪声干扰下滚动轴承剩余寿命(RUL)预测准确率低的问题,提出一种基于信息最小二乘生成对抗网络(information least squares generative adversarial network,InfoLSGAN)和行动者-评论家(actor-critic,AC)算法的滚动轴承剩... 详细信息

为解决小样本和噪声干扰下滚动轴承剩余寿命(RUL)预测准确率低的问题,提出一种基于信息最小二乘生成对抗网络(information least squares generative adversarial network,InfoLSGAN)和行动者-评论家(actor-critic,AC)算法的滚动轴承剩余寿命预测方法。将堆叠降噪自动编码器、信息生成对抗网络和最小二乘生成对抗网络相结合,构建InfoLSGAN,自动地从噪声数据中提取可解释的鲁棒特征,解决梯度消失问题;采用基于AC的训练算法训练InfoLSGAN,减少训练时间,加快收敛速度;根据训练后的InfoLSGAN,利用softmax分类器预测测试样本中滚动轴承的剩余寿命。通过滚动轴承加速疲劳寿命试验验证该方法的有效性。试验结果证明,当信噪比等于0时,该方法对滚动轴承测试样本的寿命预测准确率至少提高了10%。在小样本情况下,滚动轴承剩余寿命预测的平均准确率达95.84%。

关键词：滚动轴承剩余寿命预测信息最小二乘生成对抗网络行动者-评论家算法堆叠降噪自动编码器

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连续回转电液伺服马达Pol-Ind摩擦模型辨识

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华中科技大学学报（自然科学版） 2019年第10期47卷 28-33页

作者：王晓晶孙宇微刘美珍沈志琦哈尔滨理工大学机械动力工程学院黑龙江哈尔滨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黑龙江哈尔滨150080

针对影响连续回转电液伺服马达系统低速性能的摩擦干扰问题,提出一种新型的Pol-Ind摩擦模型.利用连续回转电液伺服马达实验台采集马达的进出口油液压差和角速度值,采用改进粒子群优化算法对所建立的摩擦模型进行参数辨识,获得了精确的... 详细信息

针对影响连续回转电液伺服马达系统低速性能的摩擦干扰问题,提出一种新型的Pol-Ind摩擦模型.利用连续回转电液伺服马达实验台采集马达的进出口油液压差和角速度值,采用改进粒子群优化算法对所建立的摩擦模型进行参数辨识,获得了精确的摩擦力矩数学模型.通过仿真实验与LuGre摩擦模型进行比较,结果表明应用Pol-Ind摩擦模型的系统具有更小的稳态误差和相位误差,说明Pol-Ind摩擦模型更适合于连续回转马达电液伺服系统,为系统摩擦干扰控制补偿器设计奠定了基础.

关键词：连续回转电液伺服马达 Pol-Ind动态摩擦模型改进粒子群优化算法参数辨识数学模型

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