检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2025年第4期61卷 290-301页

作者：钟麒徐恩光贾体伟王俊贤杨华勇李研彪浙江工业大学机械工程学院杭州310023 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 浙江工业大学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310023

高速开关阀作为数字液压系统的核心控制元件,具有结构紧凑、频响高、抗污染能力强等优点,广泛应用在航空航天、工程机械、军工设备等关键领域。高速开关阀的动态特性决定了数字液压系统的响应速度和控制精度。针对现有的高速开关阀,优... 详细信息

高速开关阀作为数字液压系统的核心控制元件,具有结构紧凑、频响高、抗污染能力强等优点,广泛应用在航空航天、工程机械、军工设备等关键领域。高速开关阀的动态特性决定了数字液压系统的响应速度和控制精度。针对现有的高速开关阀,优化驱动控制方法是提升其动态特性最直接和最经济的方式。综合分析国内外关于高速开关阀驱动控制方法的研究现状与进展。为提高高速开关阀的综合性能,其控制策略趋于多电压化发展,且对各阶段电压的匹配提出更高的要求。虽然现有的多电压控制策略通过优化高速开关阀的启闭初始电流,可同时实现高动态响应和低功耗驱动,但是高动态响应加剧了阀体间的撞击,导致高速开关阀启闭噪声大、振动剧烈,大幅缩短使用寿命。随着微电子技术、计算机技术和传感技术的融合发展,高速开关阀多电压驱动控制策略将朝着更精细化、智能化的方向发展,以兼顾高速开关阀响应快、能耗低、温升小、寿命长等关键特性。

关键词：数字液压高速开关阀控制算法

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固相体积分数对O型球阀空化特性的影响

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过程工程学报 2025年第3期25卷 241-248页

作者：周兆年吴斌彬华霆锋王照彤金志江李文庆钱锦远浙江大学能源工程学院化工机械研究所浙江杭州310027 上海科科阀门集团有限公司上海201802 浙江大学温州研究院浙江温州325036 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

O型球阀是煤化工行业中重要的流体控制设备,在工作过程中,球阀内部容易发生空化现象。球阀工质为含有固相颗粒的流体,颗粒的体积分数会对空化产生影响但机制尚不明确。针对这一问题,使用数值模拟的手段,探究了不同阀球转角下,固相体积... 详细信息

O型球阀是煤化工行业中重要的流体控制设备,在工作过程中,球阀内部容易发生空化现象。球阀工质为含有固相颗粒的流体,颗粒的体积分数会对空化产生影响但机制尚不明确。针对这一问题,使用数值模拟的手段,探究了不同阀球转角下,固相体积分数对球阀内空化的影响。结果表明,当阀球转角为30°以及45°时,阀内并无空化发生;阀球转角为60°时,低浓度的颗粒会削弱阀内的空化程度,而浓度大于10%的颗粒会促进空化发生;阀球转角为75°时,不同浓度的颗粒均会促进阀内的空化。本工作揭示了固相体积分数对O型球阀空化特性的影响机理,对于控制O型球阀工作环境以及多相流仿真方面具有一定的指导作用。

关键词： O型球阀空化固相体积 Mixture模型空化数多相流

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考虑线圈温升的电磁开关阀动态响应特性检测

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浙江大学学报(工学版) 2025年第1期59卷 100-108页

作者：何贤剑徐恩光王军钟麒李研彪杨华勇浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310023 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室浙江杭州310023 浙江海宏液压科技股份有限公司浙江临海317000 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

针对电磁开关阀内部阀芯运动过程难以被精准检测的问题,提出基于电流多阶导数特性的电磁开关阀动态性能无损识别方法.考虑电磁铁线圈温升对线圈电阻的影响规律,以线圈电感导数、电流导数和阀芯运动速度建立数学模型.基于磁化曲线探究电... 详细信息

针对电磁开关阀内部阀芯运动过程难以被精准检测的问题,提出基于电流多阶导数特性的电磁开关阀动态性能无损识别方法.考虑电磁铁线圈温升对线圈电阻的影响规律,以线圈电感导数、电流导数和阀芯运动速度建立数学模型.基于磁化曲线探究电流导数与阀芯运动状态的匹配关系,分析磁导率导数对判断电磁开关阀启闭状态的影响规律.推导得到开启电流导数中的凸/凹点对应电磁开关阀的临界/完全开启时刻,关闭电流导数中的上/下折点匹配电磁开关阀的临界/完全关闭时刻.试验结果表明,开启和关闭时间最大检测偏差分别为2.40%和3.08%,单周期总启闭时间最大检测偏差为1.49%.

关键词：电磁开关阀温升特性动态性能高精度检测电流导数

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基于LQR的宏微复合驱动器宏动控制策略

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制造技术与机床 2025年第4期 113-119页

作者：喻曹丰张奇龙魏益军陈志全安徽理工大学机电工程学院安徽淮南232001 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

为提高宏微复合驱动器宏动部分的驱动控制精度,基于电磁力驱动原理,建立了宏动部分的动力学模型,并设计了线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)控制器和三闭环PID控制器。通过数值仿真和实验对比验证了LQR控制器的优越性... 详细信息

为提高宏微复合驱动器宏动部分的驱动控制精度,基于电磁力驱动原理,建立了宏动部分的动力学模型,并设计了线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)控制器和三闭环PID控制器。通过数值仿真和实验对比验证了LQR控制器的优越性。实验结果显示,在无负载、定位行程为10 mm时,LQR算法控制下定位误差约为1μm,而三闭环PID算法控制下定位误差约为9μm;在负载为1 kg、定位行程为10 mm时,LQR算法控制下定位误差约为1μm,而三闭环PID算法控制下定位误差约为3.2μm。研究结果表明,LQR算法相较于三闭环PID算法,具有更高的定位精度、更小的超调量、更强的稳定性和更好的鲁棒性,能更好地满足宏微复合驱动器的宏动控制需求。

关键词：宏微复合驱动器 LQR控制器 PID控制器控制策略动力学

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基于MCADBO-SVM的刀具磨损状态监测方法

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机床与液压 2025年第5期53卷 64-74页

作者：吴洪宇徐冠华唐波秦炜中国计量大学计量测试与仪器学院浙江杭州310018 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 浙江大学浙江省三维打印工艺与装备重点实验室浙江杭州310027 浙江杭机股份有限公司浙江杭州310012

针对刀具磨损状态分类识别精度不高的问题,提出一种基于MCADBO-SVM的刀具磨损状态监测方法。在传统蜣螂优化算法(DBO)算法基础上,引入Circle映射和自适应可变惯性权重,提出Circle自适应权重蜣螂优化(CADBO)算法,提升了算法的整体寻优和... 详细信息

针对刀具磨损状态分类识别精度不高的问题,提出一种基于MCADBO-SVM的刀具磨损状态监测方法。在传统蜣螂优化算法(DBO)算法基础上,引入Circle映射和自适应可变惯性权重,提出Circle自适应权重蜣螂优化(CADBO)算法,提升了算法的整体寻优和收敛性能。引入多域完全特征提取和多重特征选择技术(MFST),并将CADBO用于支持向量机(SVM)中的核函数和惩罚因子的择优问题,建立了基于MCADBO-SVM的刀具磨损状态监测模型。在公开数据集PHM2010上进行实验,结果显示:与多种方法相比,此模型的综合性能最优,检测准确率达到了95.24%。

关键词：刀具磨损监测模型振动信号蜣螂优化算法支持向量机特征降维

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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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超声冲击处理对42CrMo4钢表面残余应力与电化学性能的影响

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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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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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圆盘滚刀偏磨对隧道掘进参数的影响及其高精度判别（英文）

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Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2025年第4期 359-376页

作者：周星海张亚坤龚国芳杨华勇浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室中国电建集团华东勘测设计研究院

目的：隧道掘进机滚刀失效引起的损耗是影响工程施工速度和造价的关键因素，且滚刀偏磨在异常损坏中最为常见。本文旨在探讨滚刀偏磨故障对掘进参数（刀盘扭矩和推力）的影响，并研究偏磨故障率的判别方法，以实现滚刀故障的准确识别。... 详细信息

目的：隧道掘进机滚刀失效引起的损耗是影响工程施工速度和造价的关键因素，且滚刀偏磨在异常损坏中最为常见。本文旨在探讨滚刀偏磨故障对掘进参数（刀盘扭矩和推力）的影响，并研究偏磨故障率的判别方法，以实现滚刀故障的准确识别。创新点：1.搭建滚刀故障模拟试验台进行滚刀偏磨故障试验，获取不同偏磨故障率下的掘进参数数据；2.通过时域、频域及时频域故障特征提取，建立基于Stacking集成模型的偏磨故障率判别模型，成功实现滚刀偏磨故障率的高精度判别。方法：1.通过缩尺偏磨试验，收集不同偏磨状态下刀盘扭矩和推力数据，并对其时域特征进行分析（图8～10）;2.运用时域、频域及时频域分析方法，对偏磨特征进行精细提取，并采用Person相关系数及Copula熵（CE）进行特征分析（图12和13），最终形成判别模型的数据集；3.基于Stacking集成模型算法，建立偏磨故障率判别模型，并与k近邻算法（KNN）、随机森林（RF）、支持向量分类器（SVC）和多层感知机（MLP）等经典模型进行全面对比，验证所提模型的有效性和准确性（图19和20）。结论：1.当盾构滚刀受困并出现偏磨时，掘进参数中的推力和扭矩会随之显著增加，这是因为滚刀与岩石的相互运动方式从滑动变为滚动，同时接触区域的形状也发生了变化；2.相比于偏磨深度，偏磨故障率对掘进参数的影响更为显著；3.推力和扭矩的多域特征与偏磨故障率之间存在相关性，且Pearson相关系数的大小表明了均方根（RMS）、形心频率（CF）和子带能量等28个特征与偏磨故障率之间的线性相关性，而CE则确认了偏度和峰度等12个特征与偏磨故障率之间的非线性相关性；4.所提出的局部磨损率判别模型（PRDM）能够准确判别偏磨故障率，且与KNN、RF、SVC和MLP等模型相比，PRDM在准确性和宏观F1评估指标方面表现最佳。

关键词：隧道掘进机滚刀偏磨掘进参数多域特征集成学习

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第十一届流体传动与控制国际会议预告(ICFP2025)

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液压气动与密封 2025年第4期45卷 51-51页

第十一届流体传动及控制国际会议(ICFP 2025)将于2025年4月14日-16日在浙江大学举办。会议由路甬祥院士于1985年发起,四年一届,迄今已成功举办十届,是流体传动领域最具影响力的国际学术会议之一。本届大会以“流体动力:高效、可靠、环... 详细信息

第十一届流体传动及控制国际会议(ICFP 2025)将于2025年4月14日-16日在浙江大学举办。会议由路甬祥院士于1985年发起,四年一届,迄今已成功举办十届,是流体传动领域最具影响力的国际学术会议之一。本届大会以“流体动力:高效、可靠、环保”为主题,设置大会报告、专题研讨、实验室参观及工业展览等环节,旨在推动全球技术交流与产业合作。

关键词：路甬祥院士浙江大学 ICFP2025 流体动力大会报告

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