检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2021年第24期57卷 49-57页

作者：彭敬辉张亚运徐阳杨睿袁立鹏李松晶哈尔滨工业大学流体控制及自动化系哈尔滨150001 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

紧凑、轻量化、高效节能型换热器对高端移动装备中液压油源的小型化至关重要。基于不同普朗特数流体的换热和流动阻力经验关联式设计并优化了一种矩形错列翅片式换热器。推导出相关质量、出口温度和压力损失的函数模型,通过灵敏度分析... 详细信息

紧凑、轻量化、高效节能型换热器对高端移动装备中液压油源的小型化至关重要。基于不同普朗特数流体的换热和流动阻力经验关联式设计并优化了一种矩形错列翅片式换热器。推导出相关质量、出口温度和压力损失的函数模型,通过灵敏度分析研究关键参数对目标函数的影响,从而评估各变量对换热器综合性能的贡献度。在此基础上,利用遗传算法对换热器的关键参数进行优化。同时,通过数值模拟研究优化前后换热器的流动特性和换热性能。结果表明,理论计算与数值仿真结果吻合良好。优化后换热器质量减小25.79%,换热器降温幅度提高25.24%。研究成果对液压油源的小型化和轻量化具有积极的促进作用。

关键词：小型化油源换热器遗传算法优化设计数值模拟

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下肢康复外骨骼的步态交互设计研究进展

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机械工程学报 2023年第17期59卷 175-188页

作者：高一聪王彦坤郑浩魏喆谭建荣浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江大学设计工程及数字孪生浙江省工程研究中心杭州310027 北京航空航天大学杭州创新研究院杭州310000 沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870

中国正向深度老龄化社会高速迈进,脑卒中等老年性疾病人群逐年增多,开展面向助老适老的智能产品研究具有广阔的应用前景与重要的学术价值。下肢康复外骨骼是一种与穿戴者肢体交互并为其提供相应运动辅助和训练的人机交互共融智能产品。... 详细信息

中国正向深度老龄化社会高速迈进,脑卒中等老年性疾病人群逐年增多,开展面向助老适老的智能产品研究具有广阔的应用前景与重要的学术价值。下肢康复外骨骼是一种与穿戴者肢体交互并为其提供相应运动辅助和训练的人机交互共融智能产品。利用下肢康复外骨骼进行科学有效的康复运动训练,患者的肌力得以增强,脑神经和患肢之间的传递通路得以重建。根据穿戴者的下肢运动功能缺失或减弱程度生成并调整步态以进行安全有效的康复训练,是目前下肢康复外骨骼的研究前沿与热点。针对下肢运动功能障碍导致的行走方式差异化和康复步态规划个性化问题,结合国内外下肢康复外骨骼步态交互设计的研究进展,围绕下肢康复外骨骼步态性能评价标准、步态生成方法、步态控制策略和典型康复应用进行了重点分析探讨。最后总结并对下肢康复外骨骼的步态交互设计未来发展方向进行了展望,为相关研究人员提供参考。

关键词：交互设计康复步态设计下肢康复外骨骼智能产品

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考虑雨滴侵蚀的风力发电机叶片涂层疲劳寿命优化设计方法

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机械工程学报 2022年第17期58卷 2-15页

作者：陈炜镒胡伟飞方健豪姜宏伟刘振宇谭建荣浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 设计工程及数字孪生浙江省工程研究中心杭州310027 浙江大学机械工程学院杭州310027 太原重工股份有限公司太原030024

雨滴侵蚀是造成大型风力发电机叶片涂层疲劳损坏的重要因素之一,近年来受到工业界和学术界的广泛关注。针对该问题,提出了一种通过调整风机转速,实现考虑雨滴侵蚀的风机叶片涂层疲劳寿命优化设计方法。首先运用风机叶片涂层疲劳寿命计... 详细信息

雨滴侵蚀是造成大型风力发电机叶片涂层疲劳损坏的重要因素之一,近年来受到工业界和学术界的广泛关注。针对该问题,提出了一种通过调整风机转速,实现考虑雨滴侵蚀的风机叶片涂层疲劳寿命优化设计方法。首先运用风机叶片涂层疲劳寿命计算框架构建疲劳寿命Kriging代理模型,实现了特定状态下的叶片涂层疲劳寿命的快速计算;然后对于复杂的风力发电机实际服役环境,通过构建降雨强度与风速概率模型表征其各自的时长信息;其次根据不同降雨强度下疲劳寿命变化特性,构建约束条件,缩小搜寻空间,并结合风力发电机风能利用系数特性,构建初始转速设计点,最后采用序列二次规划法获得不同降雨强度与风速下的风力发电机最优转速。针对5 MW风力发电机机组进行转速优化设计,结果表明该优化设计方法可以将风力发电机叶片涂层设计疲劳寿命由7.84年提升至20年,而风机服役周期内总发电量减少量忽略不计。因此,该方法在保证风机总发电量降低最小的情况下,能够有效提升风力发电机叶片涂层疲劳寿命。

关键词：雨滴侵蚀风机叶片疲劳寿命优化设计代理模型

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脐带缆拉弯组合疲劳试验机恒拉力控制

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哈尔滨工程大学学报 2021年第5期42卷 632-640页

作者：王贤成李伟刘毅闻中翔浙江大学流体动力传动与控制国家重点实验室浙江杭州310027 宁波大学科学技术学院浙江宁波315100 浙江大学宁波理工学院浙江宁波315100

由于深海脐带缆的变拉伸刚度特性、卧式加载条件下脐带缆过长、疲劳试验机弯曲端伸缩状态切换而引入冲击噪声等因素,导致恒拉力控制难度高、精度低。在对疲劳试验机控制系统研究的基础上,将模型参考自适应控制算法应用于该试验机的恒拉... 详细信息

由于深海脐带缆的变拉伸刚度特性、卧式加载条件下脐带缆过长、疲劳试验机弯曲端伸缩状态切换而引入冲击噪声等因素,导致恒拉力控制难度高、精度低。在对疲劳试验机控制系统研究的基础上,将模型参考自适应控制算法应用于该试验机的恒拉力控制系统中。针对液压系统中存在的非线性时变参数,提出了自适应线性神经网络与归一化最小均值M估计(ADALINE-NLMM)的自适应控制策略。其利用系统估计的输出误差调整自适应的神经网络的权值,同时利用最小均值M估计算法调整系统中的不确定参数。根据液压系统内部频率变化而跟踪参考模型的输出,削弱脉冲噪声的干扰,提高了控制系统的鲁棒性。不同弯曲角度下脐带缆的静态拉伸试验表明:系统的静态跟踪误差最大不超过3%,平均跟踪误差接近0.3%。一定角度范围内动态拉伸试验表明,脐带缆拉伸端施加恒定的拉力的控制误差不超过10%。结果表明:提出的模型具有良好的恒拉力控制精度和鲁棒性。

关键词：脐带缆恒拉力控制器自适应系统神经网络最小均值算法深海设备疲劳寿命动态缆

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内曲线径向柱塞马达导轨曲线的优化设计

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华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第10期49卷 30-35页

作者：张小龙张军辉张红娟徐兵浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 宁波斯达弗液压传动有限公司浙江宁波315808

针对内曲线径向柱塞马达内部的冲击问题,提出了一种基于遗传算法的高阶导轨曲线优化设计方法.首先,在考虑惯性力及摩擦力的情况下,建立了导轨的最大接触应力数学模型,并以其最小值作为适应度函数,以无冲击、低脉动作为约束条件,利用遗... 详细信息

针对内曲线径向柱塞马达内部的冲击问题,提出了一种基于遗传算法的高阶导轨曲线优化设计方法.首先,在考虑惯性力及摩擦力的情况下,建立了导轨的最大接触应力数学模型,并以其最小值作为适应度函数,以无冲击、低脉动作为约束条件,利用遗传算法对曲线的系数进行求解.然后,以求解的10阶、11阶导轨曲线为例,对比分析了两者的曲线特性及轨道的反作用力、最大接触应力和马达的脉动率.通过分析对比可知:该设计方法所得到的曲线与常用的等加速导轨曲线相比更光滑、无冲击;与无冲击的修正心形线导轨曲线相比,马达脉动率更低.因此,该导轨曲线设计方法可为对冲击和噪声要求较高的内曲线径向柱塞马达的优化设计提供参考.

关键词：内曲线径向柱塞马达导轨曲线遗传算法低噪声优化设计

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内曲线径向柱塞马达滚柱-柱塞配合间隙优化

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华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第8期49卷 8-13页

作者：张小龙张军辉方梓帆赵崇碧浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 宁波斯达弗液压传动有限公司浙江宁波315808

针对内曲线径向柱塞马达的泄漏和磨损问题,在考虑黏压效应、空化效应、油液压缩性及油沟压力与油膜边界压力的耦合作用下,对滚柱-柱塞摩擦副之间的动静压混合润滑油膜建立非稳态的弹流润滑仿真模型.基于该模型,对比分析了不同的配合间... 详细信息

针对内曲线径向柱塞马达的泄漏和磨损问题,在考虑黏压效应、空化效应、油液压缩性及油沟压力与油膜边界压力的耦合作用下,对滚柱-柱塞摩擦副之间的动静压混合润滑油膜建立非稳态的弹流润滑仿真模型.基于该模型,对比分析了不同的配合间隙尺寸对油膜特性及泄漏的影响.结果表明:减小配合间隙可以降低空化、减小泄漏、提高油沟的静压支撑作用,增加配合间隙则可以提高油膜的动压效应.综合考虑最小油膜厚度、泄漏量和空化三个因素,滚柱-柱塞配合间隙的最优值为0.03 mm.

关键词：内曲线径向柱塞马达滚柱-柱塞摩擦副非稳态弹流润滑油膜特性泄漏

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基于分形理论的静压支承滑靴系统摩擦自适应特性分析

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液压与气动 2024年第2期48卷 25-31页

作者：刘思远郁春嵩康伟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河北秦皇岛066004 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 中国人民解放军95092部队河南开封475000

静压支承滑靴副比一般的滑动摩擦副具有更好的摩擦自适应特性,对滑靴的早期磨损有一定的修复效果,但其摩擦自适应机理目前尚不明确。为此,基于分形理论,采用分形维数、尺度系数等分形参数描述滑靴表面形貌,对摩擦自适应过程进行理论分析... 详细信息

静压支承滑靴副比一般的滑动摩擦副具有更好的摩擦自适应特性,对滑靴的早期磨损有一定的修复效果,但其摩擦自适应机理目前尚不明确。为此,基于分形理论,采用分形维数、尺度系数等分形参数描述滑靴表面形貌,对摩擦自适应过程进行理论分析,开展磨损试验并以分时段更换试件的试验方法观察分形参数的变化情况,得到分形参数对摩擦学特性的影响规律,揭示滑靴摩擦自适应机理。结果表明,滑靴副在发生早期磨损后,分形维数呈增大-减小-再增大-再减小的变化过程,尺度系数和摩擦系数呈减小-增大-再减小-再增大的变化过程,滑靴在早期磨损阶段呈现出显著的摩擦自适应特性,其表面性能表现出劣化-修复-再劣化-再修复的变化特征。

关键词：滑靴副摩擦自适应分形理论摩擦学特性

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微型调心球轴承摆动工作特性分析及试验

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振动．测试与诊断 2021年第3期41卷 511-518,622页

作者：卓耀彬叶晓平周晓军孙皓陈彦任卓道丽水学院工学院丽水323000 浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027 昆明物理研究所昆明650223 上海天虹微型轴承有限公司上海200125

分析了微型调心球轴承的高速摆动工作特性,建立轴承在径向载荷下的非线性静力学平衡方程组并求解,从而得到微型调心球轴承的负荷分布、支撑刚度、额定负荷、摆动寿命和摩擦力矩等特性指标。为了模拟轴承高速摆动和交变载荷的实际工况,... 详细信息

分析了微型调心球轴承的高速摆动工作特性,建立轴承在径向载荷下的非线性静力学平衡方程组并求解,从而得到微型调心球轴承的负荷分布、支撑刚度、额定负荷、摆动寿命和摩擦力矩等特性指标。为了模拟轴承高速摆动和交变载荷的实际工况,研制一微型调心球轴承高速摆动寿命试验系统。该系统通过曲柄导杆机构实现高速摆动工况,采用飞轮减低机械系统的速度波动,通过正弦机构实现径向脉冲加载,采用测量切向力的方式监测摩擦力矩,采用红外温度传感器观测轴承温度变化。本研究的轴承理论分析与试验系统为微型调心球轴承工作特性指标的确定提供依据,也为其他微型轴承的研究提供参考。

关键词：微型调心球轴承负荷分布高速摆动试验系统

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外肢体机器人研究综述

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浙江大学学报（工学版） 2021年第2期55卷 251-258页

作者：刘德斌王旦陈柏王尧尧宋立瑶南京航空航天大学直升机传动技术国防科技重点实验室江苏南京210016 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027

阐述外肢体机器人(SRLs)的研究背景和研究意义.介绍外肢体机器人的概念,将外肢体机器人按照功能分为辅助操作外肢体与辅助支撑外肢体.针对不同结构类型与结构柔性的2类外肢体机器人总结研究现状.就外肢体机器人人机一体化特性带来的结... 详细信息

阐述外肢体机器人(SRLs)的研究背景和研究意义.介绍外肢体机器人的概念,将外肢体机器人按照功能分为辅助操作外肢体与辅助支撑外肢体.针对不同结构类型与结构柔性的2类外肢体机器人总结研究现状.就外肢体机器人人机一体化特性带来的结构轻量化、安全性、人机协作、抗干扰能力四方面对外肢体机器人的研究要点进行分析.对外肢体机器人未来的发展趋势进行总结与展望.

关键词：外肢体机器人人机协作辅助操作辅助支撑

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基于迭代学习算法的柔性针轨迹规划

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机械工程学报 2021年第11期57卷 128-137页

作者：李沐蓉雷勇黄成胡英达杜世伦关昊天高德东浙江大学流体动力与机电控制国家重点实验室杭州310027 青海大学机械工程学院西宁810016

轨迹规划在机器人辅助柔性针穿刺中有着重要作用。在针-组织交互大变形下,针-组织耦合模型可以对由于针组织交互作用产生的针轨迹误差进行预测。提出一种基于迭代学习的轨迹规划算法:首先在离线状态下,基于可达域理论生成刚性空间下的... 详细信息

轨迹规划在机器人辅助柔性针穿刺中有着重要作用。在针-组织交互大变形下,针-组织耦合模型可以对由于针组织交互作用产生的针轨迹误差进行预测。提出一种基于迭代学习的轨迹规划算法:首先在离线状态下,基于可达域理论生成刚性空间下的初始路径集,并通过遗传模拟退火优化算法选择出最优路径;再基于针-组织耦合力学模型对柔性空间的针挠曲、组织形变进行预测,并根据偏差预测值和迭代学习算法不断修正柔性空间中的针控序列以满足穿刺精度要求,最后得到最优规划参数并且对针轨迹规划算法中的参数进行全局敏感性分析;最后,搭建了针穿刺试验台对提出的针轨迹算法进行验证,试验结果表明算法的轨迹平均误差小于0.45 mm。

关键词：迭代学习控制针轨迹规划微创针穿刺柔性针

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