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浙江大学流体传动及控制国家重点实验室部分研究成果

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液压气动与密封 2004年第1期24卷 44-46页

作者：王庆丰浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027

简要介绍了浙江大学流体传动及控制国家重点实验室在机电液集成智能控制、纯水液压元件及系统、液压元件噪声控制、微流控器件及系统、气动伺服控制、压缩空气动力发动机及汽车、低比转速高扬程高速离心泵以及深海资源勘探作业技术等方... 详细信息

简要介绍了浙江大学流体传动及控制国家重点实验室在机电液集成智能控制、纯水液压元件及系统、液压元件噪声控制、微流控器件及系统、气动伺服控制、压缩空气动力发动机及汽车、低比转速高扬程高速离心泵以及深海资源勘探作业技术等方面的研究进展及其成果。

关键词：机电液集成纯水液压技术噪声微流体系统气动伺服压缩空气离心泵深海资源

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浙江大学流体传动及控制国家重点实验室的研究工作及进展

浙江大学流体传动及控制国家重点实验室的研究工作及进展

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2003年国际流体传动技术及市场发展研讨会

作者：王庆丰浙江大学流体传动及控制国家重点实验室

一、概况浙江大学流体传动及控制国家重点实验室的前身是由原国家科委、国家教委联合批准于1981年成立的浙江大学流体传动及控制研究室。1985年12月被原国家教委批准为首批开放实验室,1989年进入世界银行贷款国家重点实验室建设系列,199... 详细信息

一、概况浙江大学流体传动及控制国家重点实验室的前身是由原国家科委、国家教委联合批准于1981年成立的浙江大学流体传动及控制研究室。1985年12月被原国家教委批准为首批开放实验室,1989年进入世界银行贷款国家重点实验室建设系列,1995年9月建成并通过国家

关键词：流体传动及控制液压元件电液控制元件纯水液压国家重点实验室

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人-信息-物理互联环境下数字车间制造能力建模与自适应调度

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机械工程学报 2025年第3期61卷 23-39页

作者：胡炳涛钟锐锐冯毅雄杨晨王天跃洪兆溪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 贵州大学公共大数据国家重点实验室贵阳550025 联通(浙江)产业互联网有限公司杭州311199 香港城市大学系统工程系中国香港518057

工业5.0的发展对制造业的信息化、数字化和智能化提出了更高的要求。针对传统车间制造能力组织范式和智能调度技术缺乏的重要难题,提出人-信息-物理互联环境下数字车间制造能力建模与自适应调度技术,从而实现对复杂车间制造能力的高保... 详细信息

工业5.0的发展对制造业的信息化、数字化和智能化提出了更高的要求。针对传统车间制造能力组织范式和智能调度技术缺乏的重要难题,提出人-信息-物理互联环境下数字车间制造能力建模与自适应调度技术,从而实现对复杂车间制造能力的高保真建模与生产资源的高效调度。为了有效管理数字车间中的生产要素,提出一种融合人-信息-物理系统的数字车间制造能力建模技术。此外,提出一种深度强化学习驱动的数字车间自适应调度(Deep reinforcement learning-driven adaptive scheduling,DRL-AS)算法,该算法将柔性作业车间调度问题以异构析取图的形式进行建模。考虑到工序与机器之间复杂的耦合关联性,设计一种基于分层自注意力机制的多要素表征方法以提取环境状态的全局特征和辅助智能体进行高质量决策。近端策略优化(Proximal policy optimization,PPO)算法被用于训练所提出自适应调度技术。试验结果表明所提出方法的调度性能和泛化性能显著优于对比算法。

关键词：人-信息-物理系统柔性作业车间调度深度强化学习制造能力建模数字孪生

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基于深度强化学习的液压四足机器人单腿跳跃优化控制

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液压与气动 2025年第1期49卷 68-75页

作者：姬鹏远纵怀志艾吉昆张军辉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

液压四足机器人具有功率密度高、负载能力大等优势,但其液压系统控制参数与机身运动参数间耦合关系复杂且维度较高,导致最优控制参数的求解十分困难。为此,采用具有自适应性、抗扰动性的深度强化学习算法,实现机器人单腿在不同工况下的... 详细信息

液压四足机器人具有功率密度高、负载能力大等优势,但其液压系统控制参数与机身运动参数间耦合关系复杂且维度较高,导致最优控制参数的求解十分困难。为此,采用具有自适应性、抗扰动性的深度强化学习算法,实现机器人单腿在不同工况下的高效、平稳运动。首先,在MATLAB/Simulink中搭建Spurlos液压四足机器人单腿模型;然后,设计基于五次多项式轨迹规划的强化学习控制器;最终实现针对不同目标任务的机器人单腿优化控制。仿真表明,所提强化学习控制策略能够实现机器人跳跃运动的自适应优化控制,训练后的机器人单腿在复杂环境中展现出较强的自适应性与运动稳定性。

关键词：液压四足机器人深度强化学习跳跃控制轨迹规划

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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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考虑变摩擦和声软化效应的超声焊接多场耦合模拟与分析

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机械工程学报 2025年第2期61卷 86-96页

作者：胡伟飞邓晓豫张桐舟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

超声焊接作为一种固相连接技术,广泛用于功率半导体的封装工艺中。针对试验观测方式难以研究超声焊接复杂瞬态过程及其连接机理的难题,建立了一个“声-热-力”多场耦合的三维有限元模型来研究这一复杂动态过程,考虑了热和摩擦的双向耦... 详细信息

超声焊接作为一种固相连接技术,广泛用于功率半导体的封装工艺中。针对试验观测方式难以研究超声焊接复杂瞬态过程及其连接机理的难题,建立了一个“声-热-力”多场耦合的三维有限元模型来研究这一复杂动态过程,考虑了热和摩擦的双向耦合作用,在热软化的基础上引入了超声对材料的软化效应,并使用模拟得到的工件振幅来动态更新声软化系数,提高了有限元模型的准确性。基于该耦合模型,进一步探究了金属超声焊接过程中工件振幅传递、温度场分布以及塑性变形等复杂机械行为,并分析了振幅、压力等工艺参数对焊接过程的影响。结果表明,工件温度和塑性变形的模拟结果与实测数据吻合较好;超声振动能量在工件间传递存在衰减;工件焊接区域中心温度明显高于焊接边缘温度,但仍远低于材料熔化温度;热和声软化对工件塑性变形均有显著作用,其中声软化的贡献率约为38%。此外,超声焊接工艺参数对焊接过程有较大影响,对改善焊接质量具有潜在意义。

关键词：超声焊接多物理场耦合振幅传递温度场分布塑性变形

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基于深度学习的基础设施表面裂纹检测方法研究进展

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计算机工程与应用 2025年第1期61卷 1-23页

作者：胡翔坤李华冯毅雄钱松荣李键李少波贵州大学公共大数据国家重点实验室贵阳550025 清华大学机械工程系北京100084 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

民用基础设施在长期使用后容易发生物理结构或性能状态的改变,对其功能和使用安全造成一定的损害,因此,对这类设施的结构健康监测是十分必要的。裂纹检测是结构健康监测中极其重要的一部分,及时检测并识别这类损伤,能有效避免事故的发... 详细信息

民用基础设施在长期使用后容易发生物理结构或性能状态的改变,对其功能和使用安全造成一定的损害,因此,对这类设施的结构健康监测是十分必要的。裂纹检测是结构健康监测中极其重要的一部分,及时检测并识别这类损伤,能有效避免事故的发生。基于计算机视觉的表面裂纹检测方法操作简单、检测速度快、准确率高,被广泛应用于民用基础设施的表面裂纹检测。从图像分类、目标检测、语义分割三个不同的检测方向综述了基于深度学习的基础设施表面裂纹检测方法,总结了常见的数据采集方法和常用的公共裂纹数据集。最后讨论了基于深度学习的基础设施表面裂纹检测方法存在的困难与挑战,并展望了未来可能的发展方向。

关键词：结构健康监测裂纹检测计算机视觉深度学习

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五相鼠笼异步电机定子匝间短路诊断方法

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电机与控制学报 2025年第1期29卷 1-14页

作者：党月懋张睿成吴立建许明阁詹皓岚张品佳清华大学电机系北京 100084 浙江大学电气工程学院浙江杭州 310027 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津 300401

多相鼠笼异步电机功率密度大、可靠性高,广泛应用于大功率传动领域.由于恶劣运行工况导致的定子匝间短路故障,可使电机性能恶化,甚至造成停机等严重后果,因此本文对其准确诊断进行研究.基于定子匝间短路故障的Park矢量轨迹特征,采用粒... 详细信息

多相鼠笼异步电机功率密度大、可靠性高,广泛应用于大功率传动领域.由于恶劣运行工况导致的定子匝间短路故障,可使电机性能恶化,甚至造成停机等严重后果,因此本文对其准确诊断进行研究.基于定子匝间短路故障的Park矢量轨迹特征,采用粒子群优化的卷积神经网络(PSO-CNN)的数据驱动方法,进行定子匝间短路的故障诊断与定位,具有准确率高、获取故障信息全面等优势.首先建立了五相鼠笼异步电机等效模型,进行坐标变换得到Park矢量轨迹,使用对称分量法阐明其轨迹方程与五序分量的关系;进而对定子匝间短路故障不同模式及不同故障严重程度下的Park矢量轨迹进行椭圆参数拟合,得到故障特征参数与故障模式的数据集;最后,采用数据驱动方法进行五相鼠笼异步电机定子匝间短路故障诊断,实现对故障模式与短路匝数比的准确识别,并通过样机实验验证了该方法的有效性.

关键词：数据驱动故障诊断定子匝间短路对称分量法 Park矢量五相鼠笼异步电机

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基于CFD的生物质热解气溶胶微尺度生成模拟与演变机制研究

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化学研究与应用 2025年第4期37卷 997-1004页

作者：胡安福夏倩蒋健吴晋禄金一骁王骏周国俊王凯歌浙江中烟工业有限责任公司浙江杭州310024 浙江大学能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027

生物质快速热解过程中挥发性物质的蒸发及气溶胶喷溅的研究,对开发高质量生物油制备技术具有重要意义。本文基于计算流体力学软件FLUENT,构建悬浮气泡和附着气泡物理模型,针对附着气泡沸腾问题修正Lee相变模型,模拟生物质热解过程中气... 详细信息

生物质快速热解过程中挥发性物质的蒸发及气溶胶喷溅的研究,对开发高质量生物油制备技术具有重要意义。本文基于计算流体力学软件FLUENT,构建悬浮气泡和附着气泡物理模型,针对附着气泡沸腾问题修正Lee相变模型,模拟生物质热解过程中气泡破裂和气溶胶颗粒的喷溅过程,并对物性参数与加热温度进行调控,分析各因素对气溶胶生成的影响规律。结果表明:对于悬浮气泡,随着表面张力系数、气泡直径和液相密度的增大,气溶胶颗粒喷溅速度增大,而随着液相粘性系数的增大,气溶胶颗粒喷溅速度减小;对于附着气泡,在一定范围内壁面温度越高气泡生长越快,但气溶胶颗粒喷溅速度越小。随着气泡半径增大,悬浮气泡和附着气泡破裂产生气溶胶颗粒的喷溅速度呈不同变化趋势,主要原因是附着气泡破裂后,壁面粘性作用抑制了气泡闭合过程,导致闭合速度降低。

关键词：生物质气溶胶颗粒两相流模拟相变

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立式高黏度搅拌设备研究进展

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化学工程 2025年第1期53卷 42-47页

作者：成文凯颜金钰李鏊凡王嘉骏冯连芳江苏瑞亚搅拌科技有限公司无锡市高效智能搅拌装备重点实验室江苏宜兴214261 浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室浙江杭州310058 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000

开发高效搅拌设备对于聚合工业中的过程强化至关重要。文中综述几种立式高黏度搅拌设备,包括单轴搅拌设备、双轴搅拌设备、三轴搅拌设备和无中心轴搅拌设备。指出高效搅拌设备是开发先进聚合工艺过程的关键,传统的搅拌设备可以进行有效... 详细信息

开发高效搅拌设备对于聚合工业中的过程强化至关重要。文中综述几种立式高黏度搅拌设备,包括单轴搅拌设备、双轴搅拌设备、三轴搅拌设备和无中心轴搅拌设备。指出高效搅拌设备是开发先进聚合工艺过程的关键,传统的搅拌设备可以进行有效组合来进行过程强化,具有优异混合性能、传热性能和自清洁性能的搅拌设备是主要的发展方向,实验和数值模拟相结合的方法是开发新型高效搅拌设备的主要方法和手段。

关键词：搅拌设备高黏度计算流体力学聚合物过程强化

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