检索结果-内蒙古大学图书馆

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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基于倾转电机的可折翼的水空两栖无人机设计与实现

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机械工程学报 2024年第2期60卷 272-286页

作者：刘阳王开松唐威秦可成张涛杨展邹俊安徽理工大学机械工程学院淮南232001 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 浙江科技学院机械与能源工程学院杭州310023

由于兼具着水下航行与空中飞行能力,近年来水空两栖无人机走入人们的视角。针对现有水空无人机面对复杂场景(水空界面、室内等)无法发挥作用的问题,提出一种结合旋翼机、固定翼与折翼机构的水空两栖无人机。设计一种基于倾转电机的三旋... 详细信息

由于兼具着水下航行与空中飞行能力,近年来水空两栖无人机走入人们的视角。针对现有水空无人机面对复杂场景(水空界面、室内等)无法发挥作用的问题,提出一种结合旋翼机、固定翼与折翼机构的水空两栖无人机。设计一种基于倾转电机的三旋翼机构与基于舵机操控的折翼机构,利用倾转机构与折翼机构来实现固定翼与旋翼的模式切换以达到鸟类的飞行状态。对于自然界内的鸟类来说,翅膀的控制是十分重要的。在空中绝大部分鸟类都是利用翅膀的收折来控制飞行的转向与高度;当鸟类将要入水或者已经入水时,许多鸟类都是将翅膀完全收起以减小阻力面积来入水或者在水下运动。效仿鸟类收翅原理来设计折翼结构与倾转旋翼结构,使水空两栖无人机可实现旋翼与固定翼自由变换。为验证结构的可靠性,对无人机结构进行理论分析与仿真试验,以及空中与水下等复杂场景试验,试验结果表明,该无人机在空中可实现旋翼与固定翼的自由切换,在水下可实现水空界面的跨介质飞行,这些结果验证了方案的可行性与有效性。

关键词：跨介质无人机倾转旋翼折翼设计

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面向液压缸驱动回转关节的负载口独立双阀芯电液系统运动控制

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机床与液压 2024年

作者：王锦涛张心颖吕立彤张连朋王瑞晨陈正石家庄铁道大学机械工程学院浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室

针对主流模式切换方法容易存在的切换频繁、压力波动等问题，以负载口独立双阀芯控制的液压缸驱动回转关节为对象，提出基于自适应鲁棒控制的非模式切换控制方法。该方法首先根据轨迹跟踪目标，计算出理想的回转关节驱动力，再对回转关... 详细信息

针对主流模式切换方法容易存在的切换频繁、压力波动等问题，以负载口独立双阀芯控制的液压缸驱动回转关节为对象，提出基于自适应鲁棒控制的非模式切换控制方法。该方法首先根据轨迹跟踪目标，计算出理想的回转关节驱动力，再对回转关节有杆腔进行压力规划和压力控制，将其压力保持在满足理想驱动力条件下的最小压力，同时对回转关节无杆腔进行运动轨迹跟踪控制，从而避免模式切换方法在压力控制和运动控制目标之间的频繁切换。最后，在液压机械臂的回转关节上开展了运动控制对比试验，结果显示，相较于模式切换方法，本文提出的控制方法能够有效降低容腔压力波动，使运动过程更加平稳，且跟踪精度也有所提升。

关键词：回转关节负载口独立系统非模式切换压力控制轨迹跟踪控制

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齿轮泵泄漏计算、卸荷槽优化和性能测试的实验研究

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机电工程 2024年第10期41卷 1914-1922页

作者：杜浩强张永强顾广溪王科心李南骏孙嘉祺新乡航空工业(集团)有限公司河南新乡453000 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310030

针对高速齿轮泵的泄漏和困油这两个影响泵性能的问题,为减少高速齿轮泵的泄漏量和困油压力,提出了一种理论、仿真和实验相结合的泄漏计算和卸荷槽设计方法。首先,建立了考虑间隙和泄漏的航空用高速齿轮泵的液压模型,推导了齿顶泄漏、侧... 详细信息

针对高速齿轮泵的泄漏和困油这两个影响泵性能的问题,为减少高速齿轮泵的泄漏量和困油压力,提出了一种理论、仿真和实验相结合的泄漏计算和卸荷槽设计方法。首先,建立了考虑间隙和泄漏的航空用高速齿轮泵的液压模型,推导了齿顶泄漏、侧向泄漏和啮合泄漏的计算公式;然后,给出了卸荷槽设计公式,优化了两卸荷槽间距,确定了卸荷槽的长度及深度和位置,并提出了一种改进形状卸荷槽;之后,利用Pumplinx软件得出了齿轮泵的内部流体域瞬时分布结果,对比了有卸荷槽流体域与无卸荷槽流体域,直观观察了困油现象,并详细比较了四种卸荷槽对应流体域产生的最大困油压力;最后,对航空用高速齿轮泵进行了实验测试。研究结果表明:实验测试的流量与所建立的仿真模型流量具有一致性,平均误差在10%以内,验证了计算公式和泄漏分析的准确性。该研究对工厂齿轮泵优化设计和生产具有重要的指导意义。

关键词：外啮合齿轮泵泄漏模型流体仿真卸荷槽结构优化困油现象

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融合改进Sine混沌映射的新型粒子群优化算法

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西安交通大学学报 2023年第8期57卷 182-193页

作者：刘磊姜博文周恒扬浦晨玮钱鹏飞刘波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杭州310027 法赫德国王石油与矿业大学电气工程系沙特阿拉伯达兰31261

为了应对传统粒子群算法(PSO)存在的初始位置不均匀、易达到局部最优、搜索精度不高等问题,提出了一种基于改进Sine混沌映射的新型PSO算法。采用一种改进的Sine混沌映射技术代替传统的伪随机数方法生成初始粒子种群,以丰富种群的多样性... 详细信息

为了应对传统粒子群算法(PSO)存在的初始位置不均匀、易达到局部最优、搜索精度不高等问题,提出了一种基于改进Sine混沌映射的新型PSO算法。采用一种改进的Sine混沌映射技术代替传统的伪随机数方法生成初始粒子种群,以丰富种群的多样性。在原始基本位置更新公式的基础上增加两种新的位置更新机制,并分别引入一个高斯变异算子,以实现算法勘探性能和开发性能之间的动态平衡,以及在迭代过程中使粒子有效跳出局部最优。在由7个单峰函数、6个多峰函数和10个固定维函数组成的基准测试函数和3个带约束经典工程优化设计问题上对所提出算法开展仿真实验,并与其他几种流行的PSO变体进行对比。仿真结果表明:与其他PSO变体相比,基于改进Sine混沌映射的新型PSO算法具有更快的收敛速度和更高的寻优精度,对于基准测试函数的寻优结果有20个排名第一,约为总测试函数的87%;该算法在压力容器和工字梁设计优化中,综合性能排在第一位,应可用于解决一些实际工程优化问题。

关键词：粒子群算法混沌映射高斯变异基准函数工程问题

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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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数控滚齿加工工艺参数多目标优化方法

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机床与液压 2024年

作者：封森文马梓健谢英睿姚鑫骅浙江大学机械工程学院浙江省三维打印工艺与装备重点实验室流体动力基础件与机电系统全国重点实验室

数控滚齿加工工艺参数众多，且相互之间存在着复杂的耦合关系，使得加工工艺参数的优化设置变得复杂和困难。在综合考虑多个加工性能指标的情况下，为实现对数控滚齿加工工艺参数的合理优化，以滚刀头数、滚刀外径、主轴转速及轴向进给... 详细信息

数控滚齿加工工艺参数众多，且相互之间存在着复杂的耦合关系，使得加工工艺参数的优化设置变得复杂和困难。在综合考虑多个加工性能指标的情况下，为实现对数控滚齿加工工艺参数的合理优化，以滚刀头数、滚刀外径、主轴转速及轴向进给量为待优化参数，以最小能耗、最小时间、最小质量误差为优化目标，使用HDBSCAN算法获得加工参数的取值区间，通过GMOMPA进行参数优化，并使用改进TOPSIS为决策者进行最优解集排序。结果表明，所用算法可以高效地解决数控滚齿加工工艺参数多目标优化问题，实现加工能耗的降低、加工效率的提高和加工质量的稳定。

关键词：数控滚齿加工工艺智能优化工艺参数优化

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基于FMI的轴向柱塞泵分布式联合仿真与动态优化

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工程设计学报 2023年第4期30卷 495-502页

作者：郭志敏戴海曙翟江洪昊岑王柏村谢海波杨华勇林德液压(中国)有限公司山东潍坊261205 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310058 浙江大学高端装备研究院浙江杭州311106 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261205

运用联合仿真的方法能够实时分析柱塞泵的运动学、动力学性能以及液压系统特性,其可广泛应用于柱塞泵产品的设计与优化。针对传统优化过程中分析与优化的离散化、效率低等不足,提出了一种基于功能模型接口(functional mock-up interface... 详细信息

运用联合仿真的方法能够实时分析柱塞泵的运动学、动力学性能以及液压系统特性,其可广泛应用于柱塞泵产品的设计与优化。针对传统优化过程中分析与优化的离散化、效率低等不足,提出了一种基于功能模型接口(functional mock-up interface,FMI)的轴向柱塞泵分布式联合仿真方法,通过开发自动优化组件,实现对阻尼槽结构参数的迭代优化。首先,进行柱塞泵轴系运动学、动力学分析,建立其运动模型和受力模型,来确定轴系组件的约束关系;其次,搭建了柱塞泵联合仿真模型,研究了柱塞的运动、受力和变形特性;然后,基于云端服务器搭建了柱塞泵分布式联合仿真模型,通过FMI技术实现了各个仿真软件的同步调用;最后,基于云平台架构,开发了柱塞泵阻尼槽优化设计模板,实现了对阻尼槽最优结构参数的求解及其模型自动创建。仿真结果表明,阻尼槽结构优化后,柱塞泵出口流量脉动率降低了35.78%。所提出的方法能有效提高仿真与优化的效率,减轻研发人员的工作负担。

关键词：轴向柱塞泵分布式建模混合建模动态优化

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核电站主变压器故障监测与诊断分析应用

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机械设计 2024年第11期41卷 24-30页

作者：马健雄冯毅雄贵州大学机械工程学院贵州贵阳550025 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

为了及时发现和解决核电站主变压器的故障问题,文中针对故障监测与诊断分析进行了深入研究。首先,通过实时数据采集和监测系统,获取主变压器运行过程中的温度、振动和电流等参数;其次,利用信号处理技术提取和分析故障特征,包括温度异常... 详细信息

为了及时发现和解决核电站主变压器的故障问题,文中针对故障监测与诊断分析进行了深入研究。首先,通过实时数据采集和监测系统,获取主变压器运行过程中的温度、振动和电流等参数;其次,利用信号处理技术提取和分析故障特征,包括温度异常升高和振动异常等,结合专业的故障诊断工具和方法,对提取的故障特征进行诊断分析,识别可能的故障类型和原因,基于历史数据和试验结果,建立主变压器的故障诊断模型,并不断优化以提高其准确性和可靠性;最后,利用建立的模型对未来可能发生的故障进行预测,采取预防性维护措施,确保核电站主变压器安全可靠运行。该研究为核电站主变压器的故障监测与诊断提供了重要的理论和方法支持,具有一定的应用和推广价值。

关键词：故障监测主变压器模型优化诊断分析

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基于对抗蒸馏的轴向柱塞泵关键摩擦副磨损状态在线辨识轻量化方法

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液压与气动 2024年第10期48卷 1-11页

作者：王丹丹苗克非吕飞刘施镐黄伟迪张军辉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 北京精密机电控制设备研究所北京100076

在线辨识轴向柱塞泵磨损状态对保证液压传动与控制系统的稳定可靠运行具有重要意义,但实际工况下的辨识性能受强噪声干扰。磨损状态辨识模型能通过对抗训练增强抗噪声鲁棒性,但庞大的参数量限制了其在边缘计算设备上的应用。为了兼顾抗... 详细信息

在线辨识轴向柱塞泵磨损状态对保证液压传动与控制系统的稳定可靠运行具有重要意义,但实际工况下的辨识性能受强噪声干扰。磨损状态辨识模型能通过对抗训练增强抗噪声鲁棒性,但庞大的参数量限制了其在边缘计算设备上的应用。为了兼顾抗噪声鲁棒性和模型体量,提出了一种基于对抗蒸馏的磨损状态在线辨识轻量化方法,设计了基于一维卷积神经网络的学生模型和教师模型,学生模型生成对抗样本作为知识迁移数据集,并通过知识蒸馏学习教师模型的鲁棒特征知识。通过故障注入、对比实验和消融实验,表明所提方法能兼具抗噪声鲁棒性强和模型结构轻量的优势。通过边缘部署和在线验证实验,验证所提方法能实时准确地辨识轴向柱塞泵磨损状态。

关键词：轴向柱塞泵磨损状态辨识边缘计算噪声干扰知识蒸馏对抗样本

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