检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2025年第6期 287-295页

作者：任紫文刘怀广孙伟武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室

激光器在出厂前需要安装镜头保证聚焦效果，但是激光束对聚焦特别敏感，很容易产生失焦现象，同时，聚焦过程中的机器抖动会进一步加剧聚焦的困难。为解决这一难题，构建一种融合多重并行注意力（PMA）的卷积神经网络、长短时记忆网络（... 详细信息

激光器在出厂前需要安装镜头保证聚焦效果，但是激光束对聚焦特别敏感，很容易产生失焦现象，同时，聚焦过程中的机器抖动会进一步加剧聚焦的困难。为解决这一难题，构建一种融合多重并行注意力（PMA）的卷积神经网络、长短时记忆网络（LSTM）和时间注意力机制（TA）的图像序列预测模型PCLT-Net(PMA-ConvNeXt-LSTM-TA)，用于实时预测激光束的聚焦或失焦状态。首先利用卷积神经网络提取每一帧的空间特征，然后通过LSTM学习时序依赖关系，并使用时间注意力机制突出关键帧，最后通过分类器预测激光束的聚焦状态。实验结果表明：该方法在实时激光聚焦状态预测任务上取得了90%的准确率，显著提高激光器产品的质量和生产效率。

关键词：激光聚焦状态预测长短时记忆网络 PCLT-Net模型时间注意力机制

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变辊距拉矫过程弯曲辊载荷协同控制工艺设计

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钢铁 2025年第4期 69-78页

作者：郁富斌张欢郑晓严旭果王蕾武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室

拉矫机是板带精整过程中平整度控制的关键设备，其在国内生产经验丰富但工艺设计过程中较少考虑设备结构载荷的控制问题。为此，首先考虑板带拉矫的工艺特点，针对性分析了弯曲辊组中辊距变化对板带曲率和拉矫机矫直能力边界的影响，确... 详细信息

拉矫机是板带精整过程中平整度控制的关键设备，其在国内生产经验丰富但工艺设计过程中较少考虑设备结构载荷的控制问题。为此，首先考虑板带拉矫的工艺特点，针对性分析了弯曲辊组中辊距变化对板带曲率和拉矫机矫直能力边界的影响，确定了板带拉矫工艺设计的关键参数为张力、插入量和辊距。进一步，在国产某“2弯2矫”拉矫机结构参数的基础上，面向厚度为0.25 mm的SPCC-T3带钢生产工艺，结合有限元数值计算结果，分别建立了带钢伸长率和弯曲辊载荷随工艺参数组合变化的规律模型，重点分析了辊距变化对带钢伸长率和弯曲辊载荷的影响作用。最后，综合考虑目标伸长率约束和弯曲辊载荷控制要求，提出了一种2组弯曲辊载荷协同控制的工艺设计方法，即在0.8%的目标伸长率下，通过插入量、张力和辊距的组合优化，降低2组弯曲辊载荷，完成对拉矫工艺的整体设计；分别调节2弯曲辊组的辊距进行二次寻优，平衡2组弯曲辊的载荷，实现拉矫工艺的弯曲辊载荷均衡设计。设计结果表明，整体设计后的2弯曲辊组载荷为（6 690 N,7 168 N），相对最大载荷降低了约22.4%，再经过弯曲辊载荷均衡设计后2弯曲辊组载荷均约为6 815 N。变辊距拉矫的工艺设计方法在扩展设备矫直能力范围的同时，为协同调控弯曲辊组载荷进而提升拉矫机的整机服役寿命提供了理论参考，面向高强化发展的板带拉矫生产具有一定的实用价值。

关键词：拉弯矫直变辊距矫直能力辊子载荷协同控制压力加工弯曲辊板带

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轻量化耐火砖识别与定位算法研究

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制造业自动化 2025年第4期47卷 68-78页

作者：吴至鼎高全杰雷斌吴鹏民武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室湖北武汉430081 五冶集团上海有限公司焦化工程建造标准研究所上海201999

针对焦炉砌筑机器人自动化抓取中耐火砖识别与定位精度要求高,砌筑现场设备计算资源有限等问题,提出了一种轻量化耐火砖识别与定位算法。首先,针对因干砌耐火砖排列紧密导致误检或漏检的问题,通过多边界特征随机合成方法增强自制耐火砖... 详细信息

针对焦炉砌筑机器人自动化抓取中耐火砖识别与定位精度要求高,砌筑现场设备计算资源有限等问题,提出了一种轻量化耐火砖识别与定位算法。首先,针对因干砌耐火砖排列紧密导致误检或漏检的问题,通过多边界特征随机合成方法增强自制耐火砖数据集,并在YOLOv8模型中嵌入全局注意力模块(GAM)和引入损失函数Wise-IoUv3,以提高特征提取能力与锚框质量;其次,针对设备计算资源有限的问题,通过基于参数幅值的剪枝算法对模型进行剪枝处理,以降低模型的计算量和参数量;然后,基于二维识别信息,融合一种基于点云数据的轻量化深度信息阈值分割算法获取的定位深度信息,以完成耐火砖的精准识别与定位;最后,通过搭建焦炉砌筑机器人实验平台,进行测试验证。实验结果表明,本算法的识别平均精度均值达到98.83%,参数量和浮点计算量分别达到了0.211 M和0.856 G,较YOLOv8模型平均精度均值增加了0.21个百分点,参数量和浮点计算量分别减少了92.99%和89.56%。测量深度信息在800 mm~1000 mm时平均相对测量误差为0.28%。本算法能在保证识别与定位精度的同时,降低了设备对计算资源的要求,为焦炉砌筑机器人实现自动化应用提供技术支持。

关键词：自动化耐火砖轻量化 YOLOv8 识别与定位

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温度和气氛对含Ni钢热处理过程氧化动力学和氧化膜特征的影响

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武汉科技大学学报 2025年第1期48卷 1-7页

作者：杨治争张蓬朝霍旭东李光强汪勇刘昱宝钢股份中央研究院武汉分院(武钢有限技术中心) 湖北武汉430080 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学钢铁冶金新工艺湖北省重点实验室湖北武汉430081 湖南工学院智能制造与机械工程学院湖南衡阳421002

本文针对给定成分的(0.04%~0.07%)C-(7%~8%)Ni钢,系统探究了热处理温度与气氛对其氧化动力学和氧化膜特征的影响。结果表明,在800~950℃温度范围内,降低气相氧分压可显著抑制该含Ni钢的氧化增重,并使氧化动力学曲线由线性向抛物线转变,... 详细信息

本文针对给定成分的(0.04%~0.07%)C-(7%~8%)Ni钢,系统探究了热处理温度与气氛对其氧化动力学和氧化膜特征的影响。结果表明,在800~950℃温度范围内,降低气相氧分压可显著抑制该含Ni钢的氧化增重,并使氧化动力学曲线由线性向抛物线转变,表明氧化反应速率的控制步骤由化学反应速率向扩散传质速率转变。由于内氧化层中富Ni金属相与Fe氧化物相互镶嵌形成网状结构,钢材的除鳞性能受到抑制。随着氧化温度的升高,不同气氛下钢样表面外氧化膜厚度均呈增加趋势,但内氧化层的演变则存在差异:在空气中,内氧化膜厚度随氧化温度升高而持续增加;而在高纯氮气气氛中,内氧化膜厚度则随温度升高先增大后减小,在950℃几乎消失。其原因在于高温下致密外氧化膜的形成和长大会降低气体/膜界面的氧浓度梯度,从而抑制了内氧化的发生。

关键词：含Ni钢热处理氧化动力学氧化膜气相氧分压

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基于谐波小波变换的共振解调法

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振动与冲击 2006年第4期25卷 159-161页

作者：王志刚李友荣吕勇武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081

在滚动轴承的振动故障诊断中,广泛使用解调方法分析诊断故障。利用软件方法实现共振解调时,必须首先构造窄带高频带通滤波器,提取高频共振信息,然后利用H ilbert变换进行解调分析。通过分析谐波小波变换的实现过程,发现信号经谐波小波... 详细信息

在滚动轴承的振动故障诊断中,广泛使用解调方法分析诊断故障。利用软件方法实现共振解调时,必须首先构造窄带高频带通滤波器,提取高频共振信息,然后利用H ilbert变换进行解调分析。通过分析谐波小波变换的实现过程,发现信号经谐波小波变换的实质是将信号带通滤波后,进行H ilbert解调。另外,共振解调中要求带通滤波器是窄带高频带通滤波器,广义谐波小波突破了传统二进小波在低频分辨率高,而在高频分辨率低的限制,能够实现超窄带高分辨率检波,满足共振解调的要求。在此基础上,提出了基于谐波小波变换的共振解调算法,为软件实现共振解调提供了一种新的途径。

关键词：谐波小波变换共振解调滚动轴承故障诊断

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基于谐波小波分析的故障诊断方法研究

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振动与冲击 2006年第2期25卷 125-128页

作者：王志刚李友荣李方武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081

谐波小波分析可有效提取非平稳信号中的奇异成分。但当信号中存在噪声时,谐波小波分解的时频等高线图无法凸显其奇异成分。本文采用谐波小波时频剖面图,对仿真信号和齿轮故障信号进行分析,成功提取出信号中的奇异成分。诊断实例证明,该... 详细信息

谐波小波分析可有效提取非平稳信号中的奇异成分。但当信号中存在噪声时,谐波小波分解的时频等高线图无法凸显其奇异成分。本文采用谐波小波时频剖面图,对仿真信号和齿轮故障信号进行分析,成功提取出信号中的奇异成分。诊断实例证明,该方法可有效用于设备故障诊断。

关键词：谐波小波时频剖面图故障诊断

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基于压电阻抗频率变化的螺栓松动检测技术

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中国机械工程 2019年第12期30卷 1395-1399,1408页

作者：邵俊华王涛汪正傲魏灯莱李友荣武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081

针对螺栓松动问题,提出基于压电阻抗频率变化的螺栓松动监测方法。在螺栓头部安装压电材料,采用材料试验机拉伸螺栓来精确模拟螺栓所受预紧力;研究了洁净环境和油污环境中,压电材料导纳谱中的峰值频率随螺栓预紧力的变化。结果表明:随... 详细信息

针对螺栓松动问题,提出基于压电阻抗频率变化的螺栓松动监测方法。在螺栓头部安装压电材料,采用材料试验机拉伸螺栓来精确模拟螺栓所受预紧力;研究了洁净环境和油污环境中,压电材料导纳谱中的峰值频率随螺栓预紧力的变化。结果表明:随着螺栓预紧力的增大,压电导纳谱中的峰值频率降低,且两者间具有较好的线性关系;油污对测试影响较小。

关键词：螺栓松动压电阻抗阻抗频率预紧力检测

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批量投放与交付的柔性动态Job Shop调度问题及其调度仿真研究

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机械工程学报 2020年第14期56卷 231-244页

作者：熊禾根吴健阳光灿武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081

基于汽车零部件生产企业制造系统,提出一种工件批量投放与交付的柔性动态Job shop调度问题,工件以批量方式动态陆续投放,整批交付,车间中具有多种类型的机器集合,以批工件总拖期及拖期批工件百分比作为调度目标。由于问题属于强NP困难问... 详细信息

基于汽车零部件生产企业制造系统,提出一种工件批量投放与交付的柔性动态Job shop调度问题,工件以批量方式动态陆续投放,整批交付,车间中具有多种类型的机器集合,以批工件总拖期及拖期批工件百分比作为调度目标。由于问题属于强NP困难问题,采用离散事件动态系统仿真方法对问题进行了仿真调度试验研究。提出问题的离散事件仿真建模中批工件投放时间与交货期的设置方法,设计6个新的调度规则,与选择的文献中所提出的9个调度规则一并纳入仿真调度试验。对仿真调度进行试验设计,采用单因素方差分析和验后比较对试验结果进行统计处理,并详细分析15个调度规则对所提调度问题的求解性能。结果表明,所提出的EMDD.b(Equivalent modified earliest due date for batch)规则在各种试验参数配置下均表现出最优的性能,所提出的其他一些新规则在两个调度目标(或某个调度目标)下也表现出较好性能。

关键词： Job shop 动态调度柔性调度调度规则离散事件系统仿真

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考虑失效特征的废旧零部件再制造成本预测模型研究

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中国机械工程 2018年第21期29卷 2594-2599页

作者：张旭刚敖秀奕张华江志刚武汉科技大学冶金装备及控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081

分析了废旧零部件失效特征对其再制造成本的影响,建立了一种基于失效特征的废旧零部件再制造成本预测模型,该模型将半监督学习与最小二乘支持向量机回归(LS-SVR)算法相结合,实现了在只有少量已完成再制造的废旧零部件样本和大量未知再... 详细信息

分析了废旧零部件失效特征对其再制造成本的影响,建立了一种基于失效特征的废旧零部件再制造成本预测模型,该模型将半监督学习与最小二乘支持向量机回归(LS-SVR)算法相结合,实现了在只有少量已完成再制造的废旧零部件样本和大量未知再制造成本的零部件样本的条件下,对废旧零件再制造成本的预测。该算法加入了k最近邻(kNN)算法,以kNN为辅、LS-SVR为主对未标记的样本进行置信度评估,将各阶段最优未标记样本逐步添加进有标记的样本集中,逐步更新预测模型,能够有效降低噪声,提高模型精度。经案例验证,提出的算法具有良好的回归预测能力和泛化能力。

关键词：失效特征再制造成本预测半监督学习最小二乘支持向量机回归(LS-SVR)

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四足机器人软硬地面稳定过渡的腿部主动变刚度调节策略

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工程科学学报 2022年第3期44卷 420-429页

作者：刘帅赵慧刘清宇武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081

针对四足机器人在变刚度地面环境下动态行进时易出现姿态不稳定的问题,本文提出了一种机器人腿部主动变刚度实时调节策略,该策略根据机器人着地后的机身和腿部的运动状态实时估计出着地腿和地面的耦合刚度,并将前后腿与地面耦合刚度的... 详细信息

针对四足机器人在变刚度地面环境下动态行进时易出现姿态不稳定的问题,本文提出了一种机器人腿部主动变刚度实时调节策略,该策略根据机器人着地后的机身和腿部的运动状态实时估计出着地腿和地面的耦合刚度,并将前后腿与地面耦合刚度的差值补偿到相应的着地腿上.该策略能够使机器人着地后迅速适应不同刚度特性的地面,特别是地面刚度相差较大的情况.通过搭建Simulink-SimMechanics仿真平台,对角腿在同一刚度地面和变刚度地面两种不同的着地环境,对仅利用常规姿态反馈控制、腿部主动变刚度调节策略与常规姿态反馈控制联合方式进行了对比实验.结果表明,通过腿部主动变刚度调节策略的作用,四足机器人在软硬地面过渡时实现对机身俯仰角和滚转角的补偿修正,调控效果优于单独通过常规姿态反馈控制.

关键词：四足机器人变刚度地面软硬地面过渡主动变刚度姿态控制

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