检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2024年第6期60卷 386-397页

作者：刘常海赵志学胡敏燕浩杨庆俊包钢曾亿山合肥工业大学机械工程学院合肥230009 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

为提高液压式波浪能转换装置的运行特性,提出一种基于负载口独立的液压式波浪能提能系统。以筏式波浪能转换装置为例,建立浮子水动力模型和非线性液压提能系统数学模型,结合实际海域波浪的特点,在不规则波下对其动力响应进行研究,探究... 详细信息

为提高液压式波浪能转换装置的运行特性,提出一种基于负载口独立的液压式波浪能提能系统。以筏式波浪能转换装置为例,建立浮子水动力模型和非线性液压提能系统数学模型,结合实际海域波浪的特点,在不规则波下对其动力响应进行研究,探究不规则波浪参数和液压提能系统参数对装置捕获性能的影响规律。结果表明,基于负载口独立的液压式波浪能提能系统,可较大程度地提高装置的捕获性能;在同一峰值波浪周期下,有义波高越大装置的捕获宽度比越大;在同一有义波高下,随着峰值波浪周期的增大,捕获宽度比先增大后减小;随着液压缸活塞面积、液压缸铰接距离和发电机等效阻尼系数的增大,捕获宽度比增大;随着液压缸活塞杆面积与活塞面积比、液压马达排量的增大,捕获宽度比减小;高压蓄能器预充气压力对捕获宽度比几乎无影响,高压蓄能器初始体积越大,捕获宽度比略减小。

关键词：负载口独立液压系统波浪能提能系统捕获性能

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人机协作的掘进机截割部故障率稳健性容差设计

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机械工程学报 2025年第3期61卷 77-90页

作者：崔凯越洪兆溪娄山河闫炜煜冯毅雄谭建荣浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310027 浙江大学宁波科创中心宁波315100 南洋理工大学机械与宇航工程学院新加坡新加坡637460 贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室贵阳550025

掘进机截割部的稳健运行是掘进工作能够按时保质完成的必要条件,对截割部故障率进行稳健性容差设计是满足系统稳健运行的同时降低制造成本的有效措施。针对截割部故障率稳健性容差设计过程中故障数据样本量大、缺少相关稳健性优化数学... 详细信息

掘进机截割部的稳健运行是掘进工作能够按时保质完成的必要条件,对截割部故障率进行稳健性容差设计是满足系统稳健运行的同时降低制造成本的有效措施。针对截割部故障率稳健性容差设计过程中故障数据样本量大、缺少相关稳健性优化数学模型、目标函数高维求解困难等问题,提出人机协作的截割部故障率稳健性容差设计方法。该方法以计算机的强大算力为支撑,首先利用人的区间模糊推理知识和最大似然估计方法对大量故障数据进行参数拟合,近似估计零部件故障率。其次基于数学目标规划知识和n重黎曼定积分设计了稳健性度量函数,构建高维高次稳健性优化数学模型。然后使用人群搜索算法和算法参数分析知识进行求解,获得了故障率容差的相对最优解。最后设计基于积分的多维波动模拟策略,得到整个截割部系统故障率的波动曲线。对比试验结果表明,所提出的人机协作的截割部故障率稳健性容差设计方法可以有效获得零部件故障率的扩展区间,并使截割部系统的稳健性能保持在较高水平。在人认知能力和计算机计算智能的联合推动下,该稳健性容差设计方法可经过适应性调整,进一步应用于其他可微的复杂系统。

关键词：截割部故障率稳健性容差设计人机协作最大似然估计黎曼定积分人群搜索算法

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基于容积调节与蓄能稳压的波浪能转换液压提能系统特性仿真研究

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机械工程学报 2024年第20期60卷 327-338页

作者：刘常海费俊凯赵志学吴俊国胡敏高文智曾亿山合肥工业大学机械工程学院合肥230009 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

为提高液压式波浪能转换装置的运行特性,采用液压变压器作为系统压力和流量的调节元件,提出一种基于容积调节和蓄能稳压的液压提能系统。以点吸收式波浪能转换装置为例,建立浮子水动力模型和非线性液压提能系统模型。通过模拟波浪与液... 详细信息

为提高液压式波浪能转换装置的运行特性,采用液压变压器作为系统压力和流量的调节元件,提出一种基于容积调节和蓄能稳压的液压提能系统。以点吸收式波浪能转换装置为例,建立浮子水动力模型和非线性液压提能系统模型。通过模拟波浪与液压提能系统在0.3~2rad/s波浪频率范围内的相互作用,探究液压提能系统的动力响应,以及波浪频率对提能系统响应特性和能量转换特性的影响规律。结果表明:液压缸腔室压力和液压提能系统作用力呈近似方波变化,并伴有短暂高频振荡;随波浪频率的增大,液压缸相对锁住时间减少,相对捕能做功时间增多;液压缸位移幅值与液压缸捕获功率峰均比减小,而液压提能系统作用力幅值、液压马达平均流量和转速、液压缸捕获功率和液压马达输出功率均先增大后减小;液压提能系统能量转换效率先减小而后增大,在所研究波况下均可达80%以上,优于恒压式液压提能系统。

关键词：波浪能液压系统容积调节动力响应转换特性

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基于贝叶斯深度学习的外啮合齿轮泵健康状态识别研究

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机械工程学报 2023年第16期59卷 397-405页

作者：郭锐王涛李永涛王建伟蔡伟赵静一燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛066004 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066004

液压泵健康状态的精准识别是液压元件预防性维护的一部分。采用贝叶斯算法对长短时记忆网络(Long short-term memorg,LSTM)进行优化,构建一种基于贝叶斯长短时记忆网络(Bayesian-LSTM)的外啮合齿轮泵健康状态识别模型,完成了对外啮合齿... 详细信息

液压泵健康状态的精准识别是液压元件预防性维护的一部分。采用贝叶斯算法对长短时记忆网络(Long short-term memorg,LSTM)进行优化,构建一种基于贝叶斯长短时记忆网络(Bayesian-LSTM)的外啮合齿轮泵健康状态识别模型,完成了对外啮合齿轮泵健康状态的识别。首先运用改进的变分模态分解(Improved variational modal,IVMD)方法对蕴含丰富健康信息的样本泵振动信号进行分解重构,基于时域、频域及时频域对重构信号进行特征提取,将所选特征归一化处理后构造了能够表征振动信号的特征矩阵。最后将归纳好的特征矩阵与标签输入到Bayesian-LSTM(以下简称BDL)模型中进行训练,进而得到外啮合齿轮泵健康识别模型,为验证BDL模型在外啮合齿轮泵健康状态识别上的优越性,将其与LSTM模型及RNN模型进行对比。结果表明,BDL模型对样本泵的预测精度达到了98.3%以上,相比LSTM模型及RNN模型优势明显,可以为深度学习在液压元件状态识别的应用提供参考。

关键词：外啮合齿轮泵健康状态识别加速退化试验贝叶斯长短时记忆网络

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全回转吊舱推进器动态转舵力矩数值预报研究

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中国造船 2024年第1期65卷 123-132页

作者：舒永东凌宏杰林勇刚吉青山浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 南京高精船用设备有限公司南京211103 江苏科技大学海洋装备研究院镇江212003

吊舱推进器兼备推进和操纵功能,可在水平面上实现360°全回转。论文基于黏流理论,采用双重滑移网格技术,在指定的吊舱推进器回转与螺旋旋转运动模式下,构建动态转舵力矩数值预报方法。研究表明:与来流速度相比,转舵速度对转舵力矩... 详细信息

吊舱推进器兼备推进和操纵功能,可在水平面上实现360°全回转。论文基于黏流理论,采用双重滑移网格技术,在指定的吊舱推进器回转与螺旋旋转运动模式下,构建动态转舵力矩数值预报方法。研究表明:与来流速度相比,转舵速度对转舵力矩的影响很小,当J=0.5时,转舵力矩在260°附近出现最大值,力矩系数为2.384×10^(-3);转舵力矩存在2个响应频率,分别为轴频4.17 Hz和叶频20.8 Hz。研究成果对吊舱推进器转舵系统的设计具有指导意义。

关键词：吊舱推进器全回转水动力数值预报动态转动力矩

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基于响应面法的超磁致伸缩高压共轨式喷油器响应时间优化

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工程设计学报 2024年

作者：喻曹丰胡逸凯段永勇魏梓贤王宁安徽理工大学机电工程学院浙江大学流体力学基础与机电系统国家重点实验室

为提高高压共轨式喷油器的动态响应特性，基于超磁致伸缩材料棒及液压换向机构，设计了一种超磁致伸缩高压共轨式喷油器的结构。在简述该喷油器整体设计和工作原理的基础上，考虑其驱动部分的磁滞非线性特征，基于Jiles-Atherton模型建... 详细信息

为提高高压共轨式喷油器的动态响应特性，基于超磁致伸缩材料棒及液压换向机构，设计了一种超磁致伸缩高压共轨式喷油器的结构。在简述该喷油器整体设计和工作原理的基础上，考虑其驱动部分的磁滞非线性特征，基于Jiles-Atherton模型建立了该喷油器的电-磁-机-液多场耦合模型；搭建了完整的超磁致伸缩喷油器仿真模型，选取针阀信号作为喷油特性评价指标，确定了针阀预紧力的最优值；采用响应面法优化分析了控制活塞直径、控制腔容积、进油孔直径和出油孔直径等参数，并基于拟合方程分析了优化后的参数对响应时间的影响。研究结果显示：相较于优化前，针阀的开启延迟降低了3.251%，开启时间降低了1.364%，关闭延迟降低了9.465%，关闭时间降低了14.848%，表明采用的优化方法可有效提高针阀的响应速度，改善喷油器的喷油特性，有助于提升喷油器的小油量喷油及多次喷油性能。

关键词：超磁致伸缩喷油器磁滞模型响应面法参数优化

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多液滴槽道湍流减阻的直接数值模拟研究

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水动力学研究与进展（A辑） 2022年第4期37卷 547-554页

作者：高畅潘定一浙江大学航空航天学院流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

该文以含液滴的槽道湍流为研究对象,采用格子玻尔兹曼方法耦合相场模型对其进行直接数值模拟研究。首先针对传统相场模型在模拟较高雷诺数两相流系统的缺陷,引入高阶精度WENO格式离散Cahn-Hilliard方程中对流项以改善液滴相的质量守恒... 详细信息

该文以含液滴的槽道湍流为研究对象,采用格子玻尔兹曼方法耦合相场模型对其进行直接数值模拟研究。首先针对传统相场模型在模拟较高雷诺数两相流系统的缺陷,引入高阶精度WENO格式离散Cahn-Hilliard方程中对流项以改善液滴相的质量守恒。其次,基于改进的数值模拟方法,重点考察了液滴体积分数(1.6%-3.1%)对槽道湍流减阻效应的影响。模拟结果发现:通过加入可变形的液滴可使槽道湍流平均流速增加,从而达到减阻的效果。液滴体积分数越大,减阻效应越明显,且液滴总表面积会随着体积分数的增加而减小更多,表明高体积分数时液滴合并现象更明显。进一步考察了韦伯数和液滴初始尺寸对槽道湍流减阻的影响,在研究的参数范围内,韦伯数越大,减阻效应越明显,而液滴初始尺寸对减阻影响较小。

关键词：液滴槽道湍流格子玻尔兹曼方法相场模型减阻

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基于脉冲响应消岐重构的UWB测距优化方法

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仪器仪表学报 2022年第10期43卷 13-21页

作者：从飞云洪纵横汤子安李慧敏林小杰浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江大学能源工程学院杭州310027

UWB测距技术因功耗低、安全性高等优势在工业领域应用日益广泛。工业非视距场景下UWB脉冲信号由于穿透衰减和多通道反射等因素,存在首径信号衰减和多径延迟的问题,将会降低系统的定位精度。针对该问题,通过对UWB信号传递及响应建模,提... 详细信息

UWB测距技术因功耗低、安全性高等优势在工业领域应用日益广泛。工业非视距场景下UWB脉冲信号由于穿透衰减和多通道反射等因素,存在首径信号衰减和多径延迟的问题,将会降低系统的定位精度。针对该问题,通过对UWB信号传递及响应建模,提出一种基于UWB信道脉冲响应的消岐重构算法,将信道脉冲簇信号进行泊松过程解析,对代表直线传播距离的首径信号进行特征增强,实现了复杂多径干扰下的首径信号提取与分离,提高了信号到达时间辨识精度,减少了UWB测距误差。进一步地,依据IEEE802015.4a标准对UWB信道响应进行仿真,并实现了不同遮挡环境下的实验研究,仿真和实验结果表明,本文提出的消岐重构算法能够显著提高多干扰环境下的定位精度,在存在多反射源和多遮挡物的工业非视距场景下,可使定位误差相较于传统阈值法降低约79.1%。

关键词： UWB定位定位误差信号处理

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基于层析PIV的椭圆水翼近尾迹梢涡实验研究

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实验流体力学 2022年第2期36卷 82-91页

作者：赵航佘文轩高琪邵雪明浙江大学航空航天学院流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

梢涡空化作为一种常见的空化现象,广泛存在于水力机械及船舶推进领域。梢涡空化初生与桨叶梢部的旋涡流动密切相关,因此有必要深入研究梢涡流场,揭示其流动特征与空化的内在联系。基于高时间解析度的层析PIV技术,在高速空泡水洞中对椭... 详细信息

梢涡空化作为一种常见的空化现象,广泛存在于水力机械及船舶推进领域。梢涡空化初生与桨叶梢部的旋涡流动密切相关,因此有必要深入研究梢涡流场,揭示其流动特征与空化的内在联系。基于高时间解析度的层析PIV技术,在高速空泡水洞中对椭圆水翼的近尾迹梢涡流场开展了实验研究。结果表明:梢涡在近尾迹区域内存在明显的摆动现象,未考虑旋涡摆动的时间平均会在时均流场中引入额外的误差,因此在梢涡特性的定量研究中有必要滤除旋涡摆动的影响;在水翼脱落剪切层的作用下,涡核中心两侧的切向速度分布明显不对称,且在剪切层与涡核之间存在高速轴向流动区域;梢涡流场中的湍流脉动能量主要集中在涡核内部,且由法向、展向速度脉动主导。结合前人研究,发现法向、展向速度脉动是涡核内部湍流压力脉动的主要来源。

关键词：椭圆水翼梢涡层析PIV 流场测量涡运动

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基于计算流体仿真的双作用叶片泵气蚀机理分析

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吉林大学学报（工学版） 2021年第3期51卷 831-839页

作者：张斌程国赞洪昊岑赵春晓杨华勇浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

双作用叶片泵在高转速工况下,其高压油液出口三角槽附近易发生空化现象,严重时会发生气蚀,破坏配流盘表面,带来尖锐的噪声并缩短叶片泵的使用寿命。本文针对双作用叶片泵的空化气蚀现象,利用计算流体力学仿真分析,对双作用叶片泵流场进... 详细信息

双作用叶片泵在高转速工况下,其高压油液出口三角槽附近易发生空化现象,严重时会发生气蚀,破坏配流盘表面,带来尖锐的噪声并缩短叶片泵的使用寿命。本文针对双作用叶片泵的空化气蚀现象,利用计算流体力学仿真分析,对双作用叶片泵流场进行建模分析。引入动网格技术并通过用户自定义函数对叶片绕定子转动的运动规律进行约束,实现对双作用叶片泵流场动态特性的分析。在不同转速和压力条件下,计算分析双作用叶片泵流场的压力分布及速度矢量分布,得出配流盘发生气蚀的原因是配流副间隙内局部低压流场的存在,其发生位置在配流盘高压出口容腔三角槽前方,与实际试验具有一致性。

关键词：计算流体力学双作用叶片泵动网格技术气蚀用户自定义函数

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