检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第1期36卷 33-46页

作者：冯毅雄杨晨胡炳涛赖颢善石莹宋光敏汪勇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3100272 联通(浙江)产业互联网有限公司杭州3111993 浙江中控技术股份有限公司杭州310053

随着工业控制系统对柔性化、扁平化的要求不断提升,以PLC为构建基础的传统工业控制网络在大规模接入、算力提升和部署灵活性方面均受到限制.针对这些问题,融合5G网络和边缘计算技术,设计了基于5G多接入边缘计算的云化PLC系统架构,阐述... 详细信息

随着工业控制系统对柔性化、扁平化的要求不断提升,以PLC为构建基础的传统工业控制网络在大规模接入、算力提升和部署灵活性方面均受到限制.针对这些问题,融合5G网络和边缘计算技术,设计了基于5G多接入边缘计算的云化PLC系统架构,阐述了该架构的运行机制和所涉及的关键技术;在此基础上,进行PLC系统的云化部署和调试,实现了工业现场、企业数据中心、5G网络和边缘网络的集成;最后,通过在某汽车制造公司产线改造过程中的应用,验证了所提架构的有效性.

关键词： 5G 边缘计算云化PLC(可编程逻辑控制器) 架构设计

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内曲线液压马达低速稳定性机理分析

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液压与气动 2023年第10期47卷 15-22页

作者：韩敏张小龙谭浩方禹张超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

作为一种低速大扭矩液压马达,多作用径向柱塞式内曲线液压马达被广泛用于绞车、挖泥船、掘进机等大型装备的回转驱动系统中。内曲线液压马达低速稳定性严重影响着主机的工作品质。通过耦合油液压缩性、摩擦副泄漏等因素,建立多作用径向... 详细信息

作为一种低速大扭矩液压马达,多作用径向柱塞式内曲线液压马达被广泛用于绞车、挖泥船、掘进机等大型装备的回转驱动系统中。内曲线液压马达低速稳定性严重影响着主机的工作品质。通过耦合油液压缩性、摩擦副泄漏等因素,建立多作用径向柱塞式内曲线液压马达的动态特性仿真模型,并分析配流轴配合间隙、柱塞与缸孔配合间隙、等加速导轨曲线幅角分配对马达低速稳定性的影响。仿真结果表明,马达低速稳定性随着配流轴配合间隙及柱塞与缸体配合间隙的减小而提高;随着导轨曲线的零速区和等速区幅角占比的增大,马达低速稳定性呈“U”形趋势变化,当零速区和等速区的幅角占比分别为0.0833和0.25时,马达低速稳定性较优。

关键词：内曲线液压马达低速稳定性动态仿真模型油液泄漏

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浸没式光刻机浸液系统污染控制研究现状及进展

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激光与光电子学进展 2022年第9期59卷 244-257页

作者：付婧媛苏芮阮晓东付新浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310058

浸没式光刻是实现5 nm以上线宽高性能超大规模集成电路产品制造的关键技术。相比传统干式光刻,浸没式光刻需在末端物镜和硅片之间填充浸没液体。浸没液体的高折射率可以提高光刻机的数值孔径和曝光分辨率,但也对浸没式光刻的污染控制提... 详细信息

浸没式光刻是实现5 nm以上线宽高性能超大规模集成电路产品制造的关键技术。相比传统干式光刻,浸没式光刻需在末端物镜和硅片之间填充浸没液体。浸没液体的高折射率可以提高光刻机的数值孔径和曝光分辨率,但也对浸没式光刻的污染控制提出了挑战。为了减少曝光缺陷,提升曝光良率,需要对浸液系统中的各类污染物进行高精度检测与精准控制,以达到超洁净流控。从浸没式光刻技术的原理出发对比分析了干式光刻与浸没式光刻,概述了浸没式光刻机的发展历程,着重介绍了浸没式光刻浸液系统中几种污染物的产生机理、检测方法和控制手段,为进一步提高浸没式光刻芯片的曝光良品率提供了理论基础。

关键词：浸没式光刻机浸没系统污染机理污染检测污染控制

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基于磁源重构的本安型电磁铁动态性能优化设计

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华中科技大学学报（自然科学版） 2023年第12期51卷 45-51页

作者：胡经文马思宇于瑞周华王伟卢海承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 北京天玛智控科技股份有限公司北京100013

以本安型电磁铁为研究对象,针对本安型电磁铁因功率受限及磁性材料固有特性而存在的力-位移特性差、电感大、驱动力不足的问题,以提升电磁铁启闭响应动态性能为目标,基于磁源重构的方法提出一种新型永磁式本安型电磁铁,通过引入径向磁... 详细信息

以本安型电磁铁为研究对象,针对本安型电磁铁因功率受限及磁性材料固有特性而存在的力-位移特性差、电感大、驱动力不足的问题,以提升电磁铁启闭响应动态性能为目标,基于磁源重构的方法提出一种新型永磁式本安型电磁铁,通过引入径向磁化永磁环结构增大电磁力与力增长速率.利用电磁铁的等效磁路模型解释永磁式电磁铁更大的电磁力和力增长速率,同时采用麦克斯韦(Maxwell)有限元仿真软件进行电磁铁的静、动态性能对比分析,并探讨永磁环尺寸对响应时间的影响规律,发现永磁环厚度在6 mm左右时电磁铁的动态性能最佳.仿真结果表明:永磁式本安型电磁铁的电磁力比非永磁式增大6.9%,动态响应时间减少9.3%,具有较好的动态性能优化效果,且结构简单,易于控制,具有工业推广价值.

关键词：本安型电磁铁优化设计动态特性永磁体磁源重构

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基于田口-灰色关联法的Ni60+WC激光熔覆涂层工艺参数优化

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表面技术 2023年第11期52卷 394-405,465页

作者：姚鑫宇林强丁昊昊王文健郭俊祝毅甘露西南交通大学牵引动力国家重点实验室摩擦学研究所成都610031 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310058 成都青石激光科技有限公司成都610213

目的优化Ni60+WC激光熔覆工艺参数,提高熔覆层质量。方法设计三因素四水平正交试验,通过激光熔覆手段,在Q235钢板表面激光熔覆Ni60+25%WC粉末,并结合超景深光学显微镜和扫描电子显微镜观察熔覆层形貌。同时,以熔覆层几何形貌和气孔率... 详细信息

目的优化Ni60+WC激光熔覆工艺参数,提高熔覆层质量。方法设计三因素四水平正交试验,通过激光熔覆手段,在Q235钢板表面激光熔覆Ni60+25%WC粉末,并结合超景深光学显微镜和扫描电子显微镜观察熔覆层形貌。同时,以熔覆层几何形貌和气孔率作为优化目标,评估工艺参数对其的影响。结合灰色关联理论,对熔覆层最佳工艺参数进行预测,并进行试验验证。结果优化后的熔覆层主要以胞状晶为主,且熔覆层和基体形成了良好的冶金结合。采用田口-灰色关联法对激光熔覆工艺参数进行优化,极大地减少了试验次数(从64次减少到16次)。灰色关联度的预测值(0.626 553)与试验验证值(0.672 659)有较高的吻合度,误差仅为7%。优化后的工艺参数组合为激光功率1100W,扫描速度为10mm/s,送粉速率为7.6 g/min。优化后的熔覆层宽度增加了22%(1 949μm增加到2 383μm),稀释率降低了58%(24.42%降低至10.33%),优化后的稀释率更接近目标值10%。同时,气孔率也降低了7%(0.329%降低至0.306%)。优化后的熔覆层润湿角仍小于70°,符合优化目标。结论田口-灰色关联法能极大地减少试验次数,并较为准确地实现激光熔覆工艺参数的预测优化,有效提高熔覆层的质量,为解决复杂多响应问题的参数优化提供了一种有效手段。

关键词：激光熔覆镍基WC 工艺参数优化田口-灰色关联法信噪比分析几何形貌气孔率

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基于多级数据融合的核电站运行功能健康状态评估

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机械工程学报 2024年第4期60卷 200-211页

作者：蒋翔宇冯毅雄洪兆溪胡炳涛司恒远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 贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室贵阳550025 浙江大学宁波科创中心宁波315100 深圳中广核工程设计有限公司深圳518172

随着新一代信息技术和人工智能技术与工业日益深度的融合协作,工业系统的运维从传统的人工定期运维向基于状态的智能维护迈进,其中健康状态评估作为智能运维的关键环节,通过源源不断的数据对系统的演化进行持续感知分析,为预测性维护提... 详细信息

随着新一代信息技术和人工智能技术与工业日益深度的融合协作,工业系统的运维从传统的人工定期运维向基于状态的智能维护迈进,其中健康状态评估作为智能运维的关键环节,通过源源不断的数据对系统的演化进行持续感知分析,为预测性维护提供决策支持。以核电站为研究对象,提出面向多部门协同环境下设备-系统-子功能-功能多层级融合的健康状态评估框架。针对工业系统控制的设备群具有大量状态参数的特点,提出基于偏差赋权的加权平均融合算子融合设备级参数,可快速定位并突出异常设备参数,避免评估结果因融合参数较多而展现“健康”假象;鉴于系统在不同健康状态下样本数据量的差异,提出考虑不平衡样本的非对称多分类学习方法融合系统健康值,多个健康等级之间通过信息有向迁移建立可自学习优化的健康评估模型,实现子功能健康状态及时自感知评估;最后基于集成学习融合多个子功能所属的健康评估器,得到宏观的运行功能健康状态评估决策。在提出的框架指导下对核电站反应性功能进行逐级健康状态评估,验证所提方法的有效性。

关键词：工业系统健康状态评估数据融合核电站基于状态的维护

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采用有限体积法的自然对流换热拓扑优化数值方法

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西安交通大学学报 2024年第8期58卷 103-113页

作者：杜飞田镇熊刘宏磊郭书哲郭俊康李宝童西北工业大学航天学院西安710072 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 西安交通大学机械工程学院西安710049

针对基于有限体积法的热-流耦合数值分析缺乏拓扑优化框架问题,建立了采用有限体积法的自然对流换热拓扑优化方法。建立了流体固体统一描述的自然对流换热数学模型,提出了基于有限体积法的自然对流求解方法;通过引入基于结构的离散化描... 详细信息

针对基于有限体积法的热-流耦合数值分析缺乏拓扑优化框架问题,建立了采用有限体积法的自然对流换热拓扑优化方法。建立了流体固体统一描述的自然对流换热数学模型,提出了基于有限体积法的自然对流求解方法;通过引入基于结构的离散化描述方法,搭建了结构的描述框架并构建了流体与固体间的材料属性插值模型;针对自然对流中增强散热能力与增强物质传输能力问题,提出了拓扑优化的数学模型,明确了设计变量、目标函数以及约束条件,建立了自然对流拓扑优化方法框架;通过3个算例,验证了提出的数学模型和求解方法,并与商业软件COMSOL进行了对比。结果表明:提出的自然对流求解方法与COMSOL计算结果相比,压力、速度、温度的数值误差均小于3%;对于增强散热能力问题,采用提出的拓扑优化方法获得的最高温度优于COMSOL结果。所提基于有限体积法的自然对流拓扑优化方法的可行性和有效性得到了验证。

关键词：自然对流拓扑优化有限体积法强化散热流体固体统一描述

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降噪混合注意力变分自编码器及其在轴向柱塞泵故障诊断中的应用

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机械工程学报 2024年第4期60卷 167-177页

作者：王志颖李天福许文纲孙闯张军辉徐兵严如强西安交通大学机械工程学院西安710049 洛桑联邦理工大学智能运维与运营系统实验室瑞士洛桑1015 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

轴向柱塞泵作为液压系统的供能元件,其故障诊断研究具有重要意义。现有故障诊断方法大多依赖人工经验,提取故障特征需要大量专家知识,且对数据和噪声的鲁棒性较差。针对轴向柱塞泵服役环境复杂、监测信号易受噪声干扰的问题,提出端到端... 详细信息

轴向柱塞泵作为液压系统的供能元件,其故障诊断研究具有重要意义。现有故障诊断方法大多依赖人工经验,提取故障特征需要大量专家知识,且对数据和噪声的鲁棒性较差。针对轴向柱塞泵服役环境复杂、监测信号易受噪声干扰的问题,提出端到端的降噪混合注意力变分自编码器方法,直接提取淹没在噪声中的故障特征,从而实现噪声环境下轴向柱塞泵故障诊断。该方法利用卷积变分自编码器从柱塞泵压力信号和振动信号中提取故障特征,通过引入混合注意力机制,实现编码器隐层特征的加权融合,以增强故障特征并削弱噪声影响;进一步使用自适应软阈值降噪方法,降低噪声干扰,完成强噪声环境下轴向柱塞泵故障诊断。通过轴向柱塞泵故障模拟试验和噪声鲁棒性试验对所提出方法的有效性进行验证,结果表明该方法在5dB噪声下的诊断准确率高达99.32%,在-5d B的强噪声影响下仍能保持69.72%的准确率,优于常用的故障诊断方法。

关键词：轴向柱塞泵故障诊断变分自编码器注意力机制软阈值降噪

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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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叶片失效条件下风电机组动力学响应数值模拟研究

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太阳能学报 2024年第6期45卷 510-517页

作者：牟哲岳孙勇王瑞良白聪儿林勇刚运达能源科技集团股份有限公司杭州310012 浙江省风力发电技术重点实验室杭州310012 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

研究叶片失效条件下风电机组整机动力学响应数值模拟方法,以NREL 5 MW机组为对象,基于Simpack软件,建立风电机组整机气-弹-控联合仿真模型,分析紧急停机措施下叶片失效机组的动力学响应特征。在此基础上,通过参数化分析揭示了叶片失效... 详细信息

研究叶片失效条件下风电机组整机动力学响应数值模拟方法,以NREL 5 MW机组为对象,基于Simpack软件,建立风电机组整机气-弹-控联合仿真模型,分析紧急停机措施下叶片失效机组的动力学响应特征。在此基础上,通过参数化分析揭示了叶片失效所在相位角、叶片失效长度、风速、湍流度、顺桨速率、反应时间等多种因素对于叶片失效条件下机组动力学响应的非线性影响规律。提出一种发电机扭矩随风轮转速下降的优化停机方案,通过数值模拟得到的机组动力学响应曲线验证了该方案的有效性。

关键词：风力机叶片风电机组失效分析动力学响应数值模拟

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