检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2022年第18期58卷 150-158页

作者：程敏涂恺文丁孺琦徐兵重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室南昌330013 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

多自由度液压臂的主从式位置控制方式相比传统关节速度操控方式具有操作直观、交互自然等优点,但大惯量响应滞后特性带来操控作业效率低、环境碰撞风险高等问题。为此,提出一种基于听觉反馈的主从式重载液压臂辅助操控方法,其基本原理... 详细信息

多自由度液压臂的主从式位置控制方式相比传统关节速度操控方式具有操作直观、交互自然等优点,但大惯量响应滞后特性带来操控作业效率低、环境碰撞风险高等问题。为此,提出一种基于听觉反馈的主从式重载液压臂辅助操控方法,其基本原理为将主从位置误差映射为不同响度和音调的声音信号并反馈给操作者,目的是一方面在新手操作培训中提高学习效率,另一方面在实际任务场景中提高操控性能。建立基于样机实测数据的主从式重载液压臂虚拟现实操控平台,设计出听觉反馈的人机交互辅助操控界面,征集了40名新手受试者参与试验研究与性能评估。对比试验结果表明,在新手培训环节中,该听觉反馈辅助操控方法能使操作训练次数减少24.7%,从而帮助新手更快掌握操作技能;在实际作业场景中,该方法能平均降低8.8%的任务完成时间,并平均减少22.7%的环境碰撞次数,从而提高作业效率并降低环境碰撞风险。

关键词：液压重载臂响应滞后虚拟现实听觉反馈人机界面

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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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高速湿式离合器摩擦片表面微织构优化设计

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汽车工程 2024年第2期46卷 320-328页

作者：张琳蒙华冯宇赵晓龙魏超严运兵武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉430081 浙江大学流体动力基础件与机电系统国家重点实验室杭州310027 特种车辆设计制造集成技术全国重点实验室包头014030 北京理工大学坦克传动国防科技重点实验室北京100081

湿式离合器是车辆传动系统核心元件,在高速分离状态下易出现摩擦片和钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响其传动效率和可靠性。因此,本文以降低离合器高速段碰摩带排转矩为目标,对摩擦片表面微织构进行了优化设... 详细信息

湿式离合器是车辆传动系统核心元件,在高速分离状态下易出现摩擦片和钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响其传动效率和可靠性。因此,本文以降低离合器高速段碰摩带排转矩为目标,对摩擦片表面微织构进行了优化设计。首先提出了摩擦片表面任意微织构形线参数化建模方法;然后选取了微织构的数量、深度、周向占比、径向占比和形线参数,构建了微织构优化的设计变量、约束条件和优化目标函数,通过将试验设计、模拟近似模型和搜索寻优相结合,建立了摩擦片表面微织构优化设计模型;最后进行了微织构优化前后的带排转矩对比试验。结果表明优化后的微织构可显著降低高速段碰摩带排转矩,并大幅推迟摩擦副高速碰摩现象出现的线速度。

关键词：湿式离合器流固耦合碰撞摩擦带排转矩优化设计

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设计知识驱动的不规则多边形排样算法及应用

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计算机集成制造系统 2023年第2期29卷 593-603页

作者：冯毅雄钟锐锐张志峰黄城李中凯胡炳涛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浙江杭州310027 浙江大学设计工程及数字孪生浙江省工程研究中心浙江杭州310027 中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116

为高效解决实际生产制造中的二维不规则多边形排样问题,提出一种设计知识驱动的启发式算法。利用临界多边形判定多边形之间的相对位置,并建立局部适应度数学模型用于衡量多边形的贴合程度;根据设计知识建立数学模型来评价多边形待摆放位... 详细信息

为高效解决实际生产制造中的二维不规则多边形排样问题,提出一种设计知识驱动的启发式算法。利用临界多边形判定多边形之间的相对位置,并建立局部适应度数学模型用于衡量多边形的贴合程度;根据设计知识建立数学模型来评价多边形待摆放位置,利用基于局部搜索的贪心算法完成排样。通过对国际通用基准用例进行实验测试并与现有智能优化算法进行对比,证明了所提算法在排样质量与时间性能上不但具有一定优势,而且稳定性高。通过实际生产中样片数据的实验测试证明了所提算法的实用性。

关键词：不规则排样问题临界多边形知识驱动启发式算法

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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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高维混合不确定条件下基于降维积分的产品关键结构可靠性优化设计

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计算机集成制造系统 2024年第12期30卷 4152-4167页

作者：洪兆溪谭建荣何利力胡炳涛张志峰宋秀菊冯毅雄浙江大学宁波科创中心浙江宁波315100 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室浙江杭州310027 浙江理工大学计算机科学与技术学院浙江杭州310018 贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室贵州贵阳550025

在产品可靠性中注入优化设计思想,在满足可靠度要求的前提下寻找能够使目标性能最优的关键结构设计变量取值,是保障产品性能和提升人类使用感受的重要途径。值得注意的是,不确定因素在结构设计过程中无处不在且品种多样,特别是区间不确... 详细信息

在产品可靠性中注入优化设计思想,在满足可靠度要求的前提下寻找能够使目标性能最优的关键结构设计变量取值,是保障产品性能和提升人类使用感受的重要途径。值得注意的是,不确定因素在结构设计过程中无处不在且品种多样,特别是区间不确定和随机不确定往往同时存在,并具有较高的参数维度,使得传统的设计方法不再适用。针对此问题,先引入积分降维来提升产品关键结构可靠性的分析速度,再通过Kriging近似建模技术和多目标粒子群智能算法,建立高维混合不确定产品关键结构可靠性优化设计的高效循环嵌套计算架构。内层计算聚焦于考虑高维混合不确定变量的产品关键结构功能函数降维积分以快速获取其上下界函数表征及对应的可靠性范围,外层计算则根据内层的可靠性分析结果来判断当前的结构设计变量是否满足可靠性要求并借助多目标粒子群智能算法进行搜索更新,有效减小了产品关键结构可靠性优化设计过程的计算工作量,并通过工程实例验证了所提方法的合理性与有效性。

关键词：高维混合不确定降维积分可靠性优化设计产品结构双层嵌套计算

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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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自由汇流旋涡多相耦合输运演变机理

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物理学报 2023年第3期72卷 145-158页

作者：李霖陆斌许炜鑫顾则恒杨远山谭大鹏浙江工业大学机械工程学院特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310014 浙江大学机械工程学院流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

含自由液面的汇流旋涡抽吸演变中存在多相耦合、物质传输、能量剧烈交换等物理过程,其中所涉及的多相流体耦合输运机理是具有高度非线性特征的复杂动力学问题,多相黏滞耦合输运动力学建模与数值求解具有较高难度.针对上述问题,提出一种... 详细信息

含自由液面的汇流旋涡抽吸演变中存在多相耦合、物质传输、能量剧烈交换等物理过程,其中所涉及的多相流体耦合输运机理是具有高度非线性特征的复杂动力学问题,多相黏滞耦合输运动力学建模与数值求解具有较高难度.针对上述问题,提出一种含自由液面的汇流旋涡多相耦合输运建模与求解方法.基于水平集-流体体积耦合(CLSVOF)计算方法,结合连续表面张力模型和可实现(k-ε)湍流模型,建立含自由液面的汇流旋涡多相耦合输运动力学模型;利用一种有效的体积修正方案来计算高速旋转多相流,保证流场质量守恒和无散度的速度场;结合相间耦合求解策略对多相流体分布与多相界面进行精确追踪.基于旋流场多特征物理变量,得到多相耦合界面动态演变与跨尺度涡团输运规律,揭示了多相耦合输运过程与压力脉动特性之间的相互作用机理.研究结果表明:多相耦合输运过程是流体介质过渡的关键状态,旋涡微团受到不同时空扰动模式在界面处形成层层螺纹波形;旋涡多相耦合输运过程随着水口尺度增大而增强,且耦合能量激波引起非线性压力脉动现象.研究结果可为旋涡输运机理、涡团跨尺度求解、流型追踪等方面的研究提供有益借鉴.

关键词：自由汇流旋涡多相耦合输运水平集-流体体积耦合方法体积修正压力脉动

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基于消费者行为的绿色制造服务决策方法

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机械工程学报 2023年第7期59卷 68-80页

作者：张卫王兴康石涌江顾新建田景红浙江师范大学浙江省城市轨道交通智能运维技术与装备重点实验室金华321004 剑桥大学工程系英国剑桥CB30FS 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

为了满足制造与服务融合过程中的绿色化需求,构建了绿色制造服务决策方法,该方法以绿色制造中的消费者行为分析为基础,将消费者购买行为映射为绿色制造服务决策主题,通过决策支持工业互联网环境中绿色制造服务的智能化运作。提出了绿色... 详细信息

为了满足制造与服务融合过程中的绿色化需求,构建了绿色制造服务决策方法,该方法以绿色制造中的消费者行为分析为基础,将消费者购买行为映射为绿色制造服务决策主题,通过决策支持工业互联网环境中绿色制造服务的智能化运作。提出了绿色制造服务决策模型,该模型以绿色设计服务决策、绿色生产服务决策、绿色产品服务决策刻画绿色制造服务运作过程中的决策活动。结合消费者问题识别、消费者购买过程、消费者满意度等行为对绿色制造服务问题制定了决策方案,并建立了基于灰色关联分析的绿色产品服务决策算法,最后通过企业绿色产品服务决策的算例分析,验证了该算法的可行性,以及消费者行为驱动绿色制造服务决策的有效性。

关键词：绿色制造服务消费者行为绿色设计服务绿色生产服务绿色产品服务

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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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