检索结果-内蒙古大学图书馆

机械强度 2025年

作者：董政杨聪顾邦平杨宇晨高立强徐冠华上海海事大学物流工程学院上海外高桥造船海洋工程有限公司浙江大学机械工程学院浙江省三维打印工艺与装备重点试验室浙江大学机械工程学院流体动力基础件与机电系统全国重点实验室

【目的】分析了不同超声冲击处理时间对42CrMo4钢试样横截面微观组织、表面残余应力、表面显微硬度以及耐腐蚀性能的影响。【结果】结果表明，超声冲击后42CrMo4钢试样表面产生了大量的塑性变形，导致硬度增加。在超声冲击8 min后，试... 详细信息

【目的】分析了不同超声冲击处理时间对42CrMo4钢试样横截面微观组织、表面残余应力、表面显微硬度以及耐腐蚀性能的影响。【结果】结果表明，超声冲击后42CrMo4钢试样表面产生了大量的塑性变形，导致硬度增加。在超声冲击8 min后，试样表面平均硬度为262.9 HV，相比于初始硬度提高了14.3%。超声冲击能够有效消除试样表面的残余拉应力，并引入残余压应力。在试验参数范围内，引入的残余压应力随着超声冲击处理时间的延长而增加。在超声冲击时间为8 min时，x轴向和y轴向的最大残余压应力分别达到-204.2 MPa和-121.5 MPa。超声冲击处理能够提高试样的耐腐蚀性能，当超声冲击时间为8 min时，试样的耐腐蚀性能最好，腐蚀电流密度下降到未处理时的12%。超声冲击通过改变金属材料的表面残余应力状态、产生晶粒细化效应、引起塑性变形等因素来改善其耐腐蚀性能。

关键词：超声冲击微观组织显微硬度残余应力电化学

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水下电动静液作动器的接触力控制

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液压与气动 2025年第2期49卷 1-7页

作者：刘佳佳杨朝坤吕立彤聂勇陈正梅德庆浙江大学海洋学院浙江舟山316021 石家庄铁道大学机械工程学院河北石家庄050043 浙江大学流体动力基础件与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027

水下作业时,电动静液作动器的接触力传感器难以安装,直接力反馈控制器难以设计。因此,基于力估计和模型补偿提出一种应用于水下电动静液作动器的接触力控制方案。通过建立液压缸压力-流量模型,设计流量模型前馈补偿方案,并基于油腔压力... 详细信息

水下作业时,电动静液作动器的接触力传感器难以安装,直接力反馈控制器难以设计。因此,基于力估计和模型补偿提出一种应用于水下电动静液作动器的接触力控制方案。通过建立液压缸压力-流量模型,设计流量模型前馈补偿方案,并基于油腔压力传感器实现水下电动静液作动器的压力精准控制;通过建立摩擦模型,基于扩张观测器设计摩擦力补偿方案,实现接触力的估计和控制。最后利用液压试验台,验证了接触力估计和控制的性能,试验表明力估计和控的精度为2%FS。与使用压力传感器进行接触力控制相比,其控制性能更优越。

关键词：电动静液作动器接触力估计模型补偿控制

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基于逐次变分模态分解的液压轴向柱塞泵故障特征提取方法

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液压与气动 2025年第3期49卷 100-110页

作者：马景涛汤胜楠朱勇周涛郑智剑江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室浙江杭州310013 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 宁波市产品食品质量检验研究院(宁波市纤维检验所) 浙江宁波315048

当液压轴向柱塞泵关键摩擦副出现故障时,其振动信号会出现调制现象,振动信号中的故障调制特征与特定的故障类型形成对应关系,通过信号分解可以从振动信号中提取出故障特征,进而用于故障诊断。以液压轴向柱塞泵为研究对象,利用变分模态... 详细信息

当液压轴向柱塞泵关键摩擦副出现故障时,其振动信号会出现调制现象,振动信号中的故障调制特征与特定的故障类型形成对应关系,通过信号分解可以从振动信号中提取出故障特征,进而用于故障诊断。以液压轴向柱塞泵为研究对象,利用变分模态分解和逐次变分模态分解分别对不同的仿真信号在含噪的情况下进行分解重构,综合对比了两种算法在分解性能方面的差异;最后将两种算法用于实测振动信号的故障特征提取中。结果表明:两种算法均适用于液压轴向柱塞泵的故障特征提取;逐次变分模态分解能更精确地重构出与柱塞泵故障高度相关的有效分量;变分模态分解提取到的有效分量幅值衰减更小,对微弱故障特征更加敏感。

关键词：液压轴向柱塞泵故障诊断故障特征提取变分模态分解逐次变分模态分解

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熔盐温跃层储能单罐环形与十字布置扩散器对温跃层性能的影响研究（英文）

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Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2025年第4期 339-359页

作者：童哲铭王海丹童水光杨琦聂涛涛浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室浙江大学机械工程学院西子清洁能源装备制造股份有限公司

目的：温跃层储能单罐储放热过程中易出现黏性指进等现象，影响热分层效率，且缺少对扩散器的优化分析。传统双盘径向流扩散器在单工质满罐储热应用中存在局限性且缺乏优化分析。本文旨在研究和比较环形布置扩散器和十字布置扩散器在熔... 详细信息

目的：温跃层储能单罐储放热过程中易出现黏性指进等现象，影响热分层效率，且缺少对扩散器的优化分析。传统双盘径向流扩散器在单工质满罐储热应用中存在局限性且缺乏优化分析。本文旨在研究和比较环形布置扩散器和十字布置扩散器在熔盐储热罐中的性能，分析不同扩散器设计、结构参数（管径、开孔角度）对熔盐储罐温跃层性能的影响，并提出优化方法以提高储能效率。创新点：1.提出了两种适用于单工质熔盐储罐且具有较小截面积比的新型管式扩散器（环形布置扩散器和十字布置扩散器），并比较了不同扩散器结构参数对温跃层厚度的影响；2.开发了一种针对管式扩散器开孔直径的优化算法，成功改善了射流均匀性，进一步减小了温跃层厚度。方法：1.建立考虑真实工况的三维瞬态计算流体动力学模型，用于模拟熔盐储罐在不同扩散器配置下的储放热过程和温跃层的形成与演变（图1）;2.应用开发的迭代优化算法，调整扩散器上各开孔的直径，并通过最小化各孔口出流流量的标准差，达到优化目的（图2）; 3.通过仿真模拟，得到不同结构参数对温跃层性能的影响（图19和20）。结论：1.环形扩散器性能更优，且温跃层厚度比交叉扩散器在储热和放热工况下分别减少4.23%和5.41%，更适合工程应用。2.冲击射流对温跃层厚度有显著影响，且斜向射流效果最佳；45°～60°孔口角度可平衡水平与垂直热交换，减少冷热流体混合。3.大管径扩散器可降低湍流扰动，改善温度分层。4.扩散器孔口尺寸的优化增强了熔盐储罐内温度分布的均匀性，且所提出的优化方法可使温跃层的厚度减少6.78%。

关键词：熔盐温跃层计算流体动力学扩散器热能存储

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基于孪生支持向量回归的多级离心泵外特性曲线预测及设计方法

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机械工程学报 2024年第14期60卷 364-377页

作者：童哲铭马鑫航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310063 浙江大学机械工程学院杭州310063

准确快速地获取多级离心泵的外特性曲线,对设计过程中泵性能指标的判断具有重要的意义。现有基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值模拟方法依赖设计人员经验、计算耗时以及偏工况点精度差,提出一种基于孪生支持向量... 详细信息

准确快速地获取多级离心泵的外特性曲线,对设计过程中泵性能指标的判断具有重要的意义。现有基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值模拟方法依赖设计人员经验、计算耗时以及偏工况点精度差,提出一种基于孪生支持向量回归(Twin support vector regression,TSVR)的离心泵外特性曲线预测方法。针对多级离心泵流道复杂的特点,筛选出10个结构参数和流量作为模型输入。通过TSVR方法建立输入变量与外特性值之间的复杂非线性关系,对多级离心泵的外特性曲线进行预测。与试验结果相比,所提方法可以较好地预测性能指标,对扬程、效率和轴功预测的平均相对误差分别为1.71%、3.56%、3.36%。此外,与BP神经网络相比,TSVR对扬程和效率预测的方均根误差显著降低。同时,在整个工况范围内,TSVR模型对比传统采用RNG湍流模型的CFD方法有更高的精度以及计算效率。对比表明,所提方法可提高多级离心泵性能曲线预测的速度和精度,为实现多级泵的快速预测及高效性能设计提供重要的支撑。

关键词：离心泵支持向量回归数值模拟多工况性能预测

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基于高速图像特征提取的滑动轴承空化特性试验研究及其数值仿真分析

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机械工程学报 2024年第13期60卷 48-55页

作者：童哲铭马廷良刘浩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310063 浙江大学机械工程学院杭州310063

空化现象广泛存在于各种大型旋转机械的滑动轴承中,严重影响轴承的运行稳定性和承载能力。为研究其特性,本研究设计并搭建了一套滑动轴承油膜可视化试验系统,利用高速摄像机捕捉高速旋转下的油膜空化演变图像,提出了油膜空化特征图像处... 详细信息

空化现象广泛存在于各种大型旋转机械的滑动轴承中,严重影响轴承的运行稳定性和承载能力。为研究其特性,本研究设计并搭建了一套滑动轴承油膜可视化试验系统,利用高速摄像机捕捉高速旋转下的油膜空化演变图像,提出了油膜空化特征图像处理及提取方法。结合数值模拟方法和试验手段进一步研究油膜空化特征及其影响因素。研究结果表明:径向滑动轴承空化气泡在油膜发散端呈现不规则轮廓的条状分布;油膜空化发展程度与轴颈转速和润滑油黏度成正相关,与供油压力成反相关。试验测试发现主轴转速从1 000 r/min增大至5 000 r/min,空化区域增大148%;润滑油黏度从50 mm^(2)/s增大至150 mm^(2)/s,空化区域增大170%;供油压力从0.025 MPa增大至0.150 MPa,空化区域减小77%。

关键词：滑动轴承空化现象计算流体力学图像处理高速摄影技术

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一种改进的快速定位非Delaunay三角形的逐点插入算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：刘晓健单广治裘乐淼张树有陈思诺丁卓琛丛添瑞浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室浙江大学机械工程学院

逐点插入算法是计算机图形学复杂表面构建时常用的Delaunay三角化方法，但节点插入时需要遍历全局三角网格，存在时间效率较低的问题. 为了优化时间复杂度，提出快速定位非Delaunay三角形的逐点插入算法. 根据Delaunay三角形的基础... 详细信息

逐点插入算法是计算机图形学复杂表面构建时常用的Delaunay三角化方法，但节点插入时需要遍历全局三角网格，存在时间效率较低的问题. 为了优化时间复杂度，提出快速定位非Delaunay三角形的逐点插入算法. 根据Delaunay三角形的基础性质，提出并证明了非Delaunay三角形依次相邻定理和最近点为嫌疑点定理，并基于定理快速定位非Delaunay三角形; 然后分析并解决节点规模庞大且分布密度不均匀时的局部坏死现象，提出改进的不需要更新遍历阈值的逐点插入算法，通过对不同分布特征和数量规模的二维点集进行测试，其时间复杂度在理想情况下可以达到O(NlbN). 对于随机生成的点集，相较于传统优化算法，所提算法三角化100万点的时间效率提升达到了46.96%，且用时与点数更接近线性关系. 实验结果表明，与Bowyer-Watson算法、传统优化算法相比，所提算法在三角化效果完全一致的情况下显著提高了时间效率，且对不同规模和分布特征的数据集均具有良好的适应性和鲁棒性.

关键词： Delaunay三角化逐点插入法时间复杂度算法改进快速定位非Delaunay三角形

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茶叶生产装备自动化与智能化技术研究进展与展望

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农业机械学报 2024年第7期55卷 1-14页

作者：高一聪许晨林琼王淑花魏喆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310058 浙江工业大学机械工程学院杭州310014 沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870

茶产业是我国传统特色优势产业,大数据、物联网、云计算等新一代信息技术与农业的融合促进了茶产业向智能化转型与升级,在茶叶全产业链赋能增效中发挥重要作用。本文在概述了茶产业智能化技术体系的基础上,围绕种植、加工、检测和销售等... 详细信息

茶产业是我国传统特色优势产业,大数据、物联网、云计算等新一代信息技术与农业的融合促进了茶产业向智能化转型与升级,在茶叶全产业链赋能增效中发挥重要作用。本文在概述了茶产业智能化技术体系的基础上,围绕种植、加工、检测和销售等4方面总结了国内外信息技术在茶产业智能化中应用的研究成果,分析了茶产业实现智能化的关键技术。最后对茶产业智能化未来发展方向进行展望,建议增强茶产业信息技术基础设施建设、加强人机协作智能茶机设备研发、重视茶叶种植加工大模型开发、提升大数据分析助力茶叶销售能力,为更好利用信息技术进行茶产业升级奠定基础。

关键词：茶产业茶叶自动化加工茶叶智能检测信息技术

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气相中火花放电辅助的微纳材料静电分散和定向

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高电压技术 2024年第9期50卷 4240-4251页

作者：田宇李树然朱伟东闫克平柯映林浙江大学机械工程学院流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310027 浙江大学机械工程学院浙江省先进制造技术重点实验室杭州310027 浙江大学化学与生物工程学院杭州310027

目前各种新型微纳材料不断涌现,性能超群,但其应用却远未达到预期。其关键原因是大表面积、高表面能和高活性造成的团聚,使其失去了原有的特性。研究人员对开发微纳材料的热情远远超过研究分散技术,而后者却是其工业应用的关键。为此提... 详细信息

目前各种新型微纳材料不断涌现,性能超群,但其应用却远未达到预期。其关键原因是大表面积、高表面能和高活性造成的团聚,使其失去了原有的特性。研究人员对开发微纳材料的热情远远超过研究分散技术,而后者却是其工业应用的关键。为此提出一种在气相中实现快速且完全分散的通用方法,发现尽管微纳材料具有紧密的聚合结构,但在火花放电和静电场的协同作用下可以逐步剥落和分离。通过实验确定了适合于分散的火花放电形式及诱导方法,通过设计实验明晰了放电电流感生磁场对分散的影响;建立了具有长宽比的微纳材料在电场中的运动方程,并阐明了火花耦合电场诱导分散的原理;还演示了输送、转移等多种附加功能,以简单的过程、可靠的结果、广泛的适用性和可设计性,为连续在线生产和材料制造提供了巨大的应用潜力。

关键词：微纳材料聚集体火花放电静电操纵分散和定向连续在线生产

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复杂产品不确定性智能设计研究综述与展望

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机械工程学报 2023年第19期59卷 213-236页

作者：洪兆溪冯毅雄娄山河宋秀菊胡炳涛张志峰谭建荣浙江大学宁波科创中心宁波315100 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 南洋理工大学机械与宇航工程学院新加坡637460

不确定性现象普遍存在于各个设计环节,使得复杂产品的设计过程越来越复杂,正确认识并掌握设计过程中的各种不确定性是复杂产品智能设计取得成功的必要条件。系统梳理了产品设计中的不确定性因素种类与特征,聚焦于不确定性智能设计的设... 详细信息

不确定性现象普遍存在于各个设计环节,使得复杂产品的设计过程越来越复杂,正确认识并掌握设计过程中的各种不确定性是复杂产品智能设计取得成功的必要条件。系统梳理了产品设计中的不确定性因素种类与特征,聚焦于不确定性智能设计的设计流程,围绕用户需求不确定性智能分析、功能结构不确定性智能求解、设计方案不确定性智能决策、局部参数不确定性智能优化四个方面,分析了其研究现状与应用场景。针对现有不确定性智能设计中存在的强模糊冗余条件下设计意图难提取、不完全可信条件下功能行为难推理、不完备区间条件下设计方案难决策、混合不确定条件下结构性能难预测等问题,提出了复杂产品不确定性智能设计的未来研究方向。

关键词：复杂产品不确定性智能设计用户需求分析功能结构求解设计方案决策局部参数优化

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