检索结果-内蒙古大学图书馆

空气动力学学报 2022年第2期40卷 208-214,I0004页

作者：胡瑾章盛祺夏振华浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江大学航空航天学院杭州310027 南方科技大学广东省湍流基础研究与应用重点实验室深圳518055 北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室北京100871

在实际的自然对流现象与工业对流换热设备中常常存在非均匀热边界问题,底面局部加热就是其中的一类。本文使用直接数值模拟方法研究了 Pr = 2、Ra = 1×10^(8)条件下,加热长度 l = 0.5 时,不同加热位置对二维方腔内热湍流流场变化... 详细信息

在实际的自然对流现象与工业对流换热设备中常常存在非均匀热边界问题,底面局部加热就是其中的一类。本文使用直接数值模拟方法研究了 Pr = 2、Ra = 1×10^(8)条件下,加热长度 l = 0.5 时,不同加热位置对二维方腔内热湍流流场变化及传热规律的影响。其中,下壁面为恒温加热及绝热条件共存的混合边界条件,而上壁面依然为等温条件。将局部加热计算结果与经典 Rayleigh-Benard 对流(RBC)进行比较,结果表明:局部加热条件会对冷热羽流混合和系统下壁面角涡的生长产生抑制作用,从而抑制了大尺度环流的反转;同时,加热位置越靠近下壁面中心,对应总动能和角动量的绝对值越大、振幅越小;局部加热系统通过调整加热位置可令系统传热效率最大化,最高可达 RBC 系统的 73.2%。

关键词：热湍流局部加热流动结构总动能传热

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集成式电机主轴的力感知及微进给特性研究

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现代制造工程 2024年第8期 152-158页

作者：喻曹丰朱建华聂仪楠魏梓贤陈志全安徽理工大学机电工程学院淮南232001 浙江大学流体动力基础件与机电系统国家重点实验室杭州310027

为满足精密加工过程中对电机主轴的转速、进给距离和切削力精确控制的需求,将永磁同步电机和超磁致伸缩驱动器结合,提出一种具有转动、微进给及力感知功能的集成式电机主轴。为验证集成式电机主轴力感知部分的结构合理性,基于磁路法和... 详细信息

为满足精密加工过程中对电机主轴的转速、进给距离和切削力精确控制的需求,将永磁同步电机和超磁致伸缩驱动器结合,提出一种具有转动、微进给及力感知功能的集成式电机主轴。为验证集成式电机主轴力感知部分的结构合理性,基于磁路法和有限元分析法,得出集成式电机主轴的微进给距离、外线圈感应电压与外部载荷的关系。最后,为验证仿真的准确性,搭建集成式电机主轴力感知及微进给试验平台。结果显示,在此磁路模型设计中,集成式电机主轴的磁通密度可达0.551 9 T,磁通密度均匀度大于77.85%,集成式电机主轴的微进给距离可达26.5μm,外线圈感应电压与外部载荷成反比且内线圈的最佳外加电流为5 A。研究结果表明,集成式电机主轴力感知及微进给功能的设计是合理可行的,为深入研究和精确控制集成式电机主轴奠定了基础。

关键词：集成式电机主轴永磁同步电机超磁致伸缩驱动器力感知微进给

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超磁致伸缩驱动高压共轨式喷油器的结构设计及喷油特性分析

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液压与气动 2024年第2期48卷 52-59页

作者：喻曹丰魏梓贤段永勇朱建华陶雪枫聂仪楠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

针对现有喷油器存在的喷油速率低、喷油脉宽大、响应速率慢的问题,提出了一种超磁致伸缩驱动高压共轨式喷油器的设计方案。简述了该高压共轨式喷油器的整体设计及工作原理,并且在Jiles-Atherton磁滞模型和液压传动理论基础上建立数学模... 详细信息

针对现有喷油器存在的喷油速率低、喷油脉宽大、响应速率慢的问题,提出了一种超磁致伸缩驱动高压共轨式喷油器的设计方案。简述了该高压共轨式喷油器的整体设计及工作原理,并且在Jiles-Atherton磁滞模型和液压传动理论基础上建立数学模型;采用COMSOL建立了驱动部分仿真模型,并进行输出位移和应力特性分析,采用AMESim建立了喷油器整体模型,并进行喷油速率分析;搭建试验平台,验证了超磁致伸缩驱动高压共轨式喷油器设计方案的有效性。结果显示:当线圈电流为3.6 A时,超磁致伸缩棒的最大输出位移可达52μm;在160 MPa的压力下喷油最低脉宽从1 ms降低到0.15 ms,并且无论脉宽长短,其脉宽-喷油量均具有良好的线性度。结果表明,提出的设计方案可行,为研制出一种高性能的高压共轨式喷油器奠定了理论和技术基础。

关键词：超磁致伸缩材料高压共轨式喷油器输出位移喷油脉宽喷油率

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基于Halbach阵列宏微复合驱动器的输出力优化研究

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机床与液压 2024年第13期52卷 37-42页

作者：喻曹丰杨坤郑爽魏益军陶雪枫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

为提升宏微复合驱动器的输出力以及改善输出力波动,采用将永磁体进行Halbach阵列方式布置,并通过添加辅助磁轭来改变宏动线圈与永磁体的相对位置两种方法结合的方案。为验证优化方案的有效性,采用有限元电磁场仿真,分析宏微复合驱动器... 详细信息

为提升宏微复合驱动器的输出力以及改善输出力波动,采用将永磁体进行Halbach阵列方式布置,并通过添加辅助磁轭来改变宏动线圈与永磁体的相对位置两种方法结合的方案。为验证优化方案的有效性,采用有限元电磁场仿真,分析宏微复合驱动器优化前后的输出力变化,并以提高输出力和降低输出力波动为目标,得出了Halbach阵列的永磁体最佳尺寸。最后搭建实验平台验证了优化方案的合理性。结果表明:优化方案使宏微复合驱动器在电流大小为4 A时,输出力达到95 N左右,输出力波动减小为23 N左右,验证了优化方案的合理性。

关键词： Halbach阵列宏微复合驱动器输出力优化精密定位

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基于多目标遗传算法的轴向柱塞泵低脉动结构优化设计

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工程设计学报 2024年

作者：谢海波洪昊岑王柏村姜伟杨华勇浙江大学高端装备研究院流体动力基础件与机电系统全国重点实验室浙江大学华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室华中科技大学

轴向柱塞泵由于其非对称结构特性，导致其输出压力-流量存在脉动冲击特性，对液压系统的输出稳定性和寿命可靠性造成影响。本文提出了一种基于多目标遗传算法的轴向柱塞泵低脉动结构优化设计方法，针对轴向柱塞泵在工作过程中产生的压力... 详细信息

轴向柱塞泵由于其非对称结构特性，导致其输出压力-流量存在脉动冲击特性，对液压系统的输出稳定性和寿命可靠性造成影响。本文提出了一种基于多目标遗传算法的轴向柱塞泵低脉动结构优化设计方法，针对轴向柱塞泵在工作过程中产生的压力-流量脉动问题，通过CFD仿真分析方法，对其压力-流量脉动的产生机理进行了分析，并求解低脉动配流盘阻尼槽结构。首先对轴向柱塞泵上/下死点位的压力脉动与流量冲击的产生机理进行了分析；第二，对阻尼槽的结构参数对泵输出压力-流量脉动的影响规律进行了分析，构建了阻尼槽结构的多目标优化模型；第三，计算求解低脉动阻尼槽结构，优化的结构参数结果为（阻尼槽半径：2.21 mm，阻尼槽长度：10.32 mm，阻尼槽偏转角：16.54°）其与原始结构的压力-流量特性的对比结果表明，优化后的结构，流量脉动率为12.02%，相比于优化前（流量脉动率为55.61%）降低了43.59%；压力脉动为0.59%，相比于优化前（0.75%）降低了0.16%，脉动幅值为0.25 MPa。本文的研究为轴向柱塞泵的低脉动结构优化设计提供了有效的理论支持和实践指导。

关键词：轴向柱塞泵配流盘阻尼槽多目标优化低脉动

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基于改进灰狼算法的宏微复合驱动器磁滞模型的参数辨识

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制造技术与机床 2024年第3期 168-172,192页

作者：喻曹丰陶雪枫魏益军杨坤王宁安徽理工大学机电工程学院安徽淮南232001 流体动力基础件与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027

精确辨识磁滞模型参数是保证宏微复合驱动器位移跟踪精度的关键,针对传统灰狼算法(GWO)存在局部最小值和求解精度不高的缺陷,文章提出一种改进的灰狼算法(TGWO)。通过Singer混沌映射优化了灰狼个体的初始位置,以增加种群多样性;采用非... 详细信息

精确辨识磁滞模型参数是保证宏微复合驱动器位移跟踪精度的关键,针对传统灰狼算法(GWO)存在局部最小值和求解精度不高的缺陷,文章提出一种改进的灰狼算法(TGWO)。通过Singer混沌映射优化了灰狼个体的初始位置,以增加种群多样性;采用非线性收敛因子策略提高了局部开发度和全局搜索度;在种群位置迭代更新中引入动态权重更新和自适应更新策略。通过仿真和实验表明:该算法能有效可靠地辨识宏微复合驱动器磁滞模型的参数,平均相对误差为4.6%,拥有更高的精度和收敛性。

关键词：宏微复合驱动器 Jiles-Atherton磁滞模型改进的灰狼算法参数辨识

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基于分数阶PID的宏微复合驱动器宏动控制策略

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组合机床与自动化加工技术 2024年第3期 92-95页

作者：喻曹丰魏益军郑爽杨坤陶雪枫肖志豪安徽理工大学机电工程学院淮南232001 浙江大学流体动力基础件与机电系统国家重点实验室杭州310027

针对宏微复合驱动器控制系统中存在定位误差大和调节时间长的问题,提出了一种基于次最优分数阶PID的控制策略。简述了宏微复合驱动器结构及工作原理,并基于电磁驱动原理建立了宏动部分数学模型;设计了分数阶PID控制器,并采用遗传算法和... 详细信息

针对宏微复合驱动器控制系统中存在定位误差大和调节时间长的问题,提出了一种基于次最优分数阶PID的控制策略。简述了宏微复合驱动器结构及工作原理,并基于电磁驱动原理建立了宏动部分数学模型;设计了分数阶PID控制器,并采用遗传算法和次最优的方法对控制器进行参数整定;通过数值仿真和实验验证了分数阶PID控制器的有效性。结果显示,采用分数阶PID控制器相较于传统PID控制器在5 mm以及更大定位行程中位移超调量下降超过57%,调节时间减少超过24%,且行程越大驱动器采用分数阶PID控制器控制效果越明显。研究结果表明,分数阶PID控制器在宏微复合驱动器宏动系统中的控制效果明显优于传统PID控制器。

关键词：宏微复合驱动器遗传算法分数阶PID控制器音圈电机

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混合增强智能驱动的核电重要厂用水系统设计需求分析研究

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机械工程学报 2024年

作者：吴轩宇娄山河洪兆溪司恒远张志峰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南洋理工大学机械与宇航工程学院中广核工程设计有限公司贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室

重要厂用水系统是与核安全紧密相关的系统，负责在各种运行工况条件下导出核岛的热量至最终热阱。由于核电厂选址和机型的差异、海洋水文、地理特征、气象等因素对设计方案的影响，重要厂用水系统具备按单设计型工程特性，合理与直观的... 详细信息

重要厂用水系统是与核安全紧密相关的系统，负责在各种运行工况条件下导出核岛的热量至最终热阱。由于核电厂选址和机型的差异、海洋水文、地理特征、气象等因素对设计方案的影响，重要厂用水系统具备按单设计型工程特性，合理与直观的设计需求分析是后续配置设计的重要基础。针对如何准确地辨识设计需求重要度以消除认知不确定性、规范地建立设计需求模型以确保需求的完备性与可追溯性等问题，提出混合增强智能驱动的重要厂用水系统设计需求分析方法，旨在利用人类高层次的认知能力弥补计算机处理设计需求信息的不足，同时利用计算机的运算能力突破人脑认知过程的推理能力限制。首先，结合考虑人类语言特性的语言激励双向编码器表示预训练模型、模拟大脑前额叶-海马体神经回路的双向长短时记忆网络以及多头注意力机制对设计需求文本语义进行深度挖掘，并将语义特征输入模拟大脑多巴胺奖励系统的奖励调制脉冲神经网络进行设计需求分类。其次，考虑核电专家语义表达的模糊性、群体权重的不确定性，构建基于犹豫模糊集的非线性规划模型识别设计需求重要度并做进一步修正。最后，利用基于模型的系统工程方法建立形式化、结构化的系统模型对设计需求进行统一完备表达。

关键词：设计需求分析混合增强智能脉冲神经网络犹豫模糊集基于模型的系统工程

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高参数大型游乐设施服役健康管控技术体系设计

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工程设计学报 2024年第4期31卷 409-419页

作者：宋伟科赵召王华杰陈哲邝振燕崔高宇国家市场监管重点实验室(特种设备安全与节能)中国特种设备检测研究院北京100029 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 云南省特种设备安全检测研究院云南昆明650228

高参数大型游乐设施结构型式多样,运动型式复杂,失效模式众多。其服役健康管控涉及风险评价、检测/监测、故障诊断、寿命评估、健康评价、使用管理等多方面。只有建立全面系统的健康管控技术体系,才能从根本上保障设施的运行安全。以高... 详细信息

高参数大型游乐设施结构型式多样,运动型式复杂,失效模式众多。其服役健康管控涉及风险评价、检测/监测、故障诊断、寿命评估、健康评价、使用管理等多方面。只有建立全面系统的健康管控技术体系,才能从根本上保障设施的运行安全。以高参数大型游乐设施为研究对象,以设备失效、故障和事故为问题导向,设计了系统科学的健康管控技术体系,分别从健康管控指标体系、检测/监测关键技术、健康评价关键技术、健康恢复与保持等四方面分析了有待解决的技术问题和服役健康研究方向。研究结果为全行业开展相关技术研究提供了思路和指导。

关键词：高参数大型游乐设施健康管控健康评价技术体系设计

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融合多主体需求频率特征的复杂产品全生命周期价值链协同设计

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工程设计学报 2024年第1期31卷 1-9页

作者：何州王阳蒋翔宇洪兆溪何利力冯毅雄浙江工商大学萨塞克斯人工智能学院浙江杭州310012 杭州州力数据科技有限公司浙江杭州310019 浙江理工大学计算机科学与技术学院浙江杭州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310058 浙江大学宁波科创中心浙江宁波315100 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

高周转率和短保质期的复杂产品具有较高订单频率的特征。传统的价值链设计大多基于复杂产品订单数据的时序和销量对销售周期的影响,忽略了其订单频率中蕴含的细节信息,因而难以准确捕捉多主体间快速变化的供需关系。为了解决这一问题,... 详细信息

高周转率和短保质期的复杂产品具有较高订单频率的特征。传统的价值链设计大多基于复杂产品订单数据的时序和销量对销售周期的影响,忽略了其订单频率中蕴含的细节信息,因而难以准确捕捉多主体间快速变化的供需关系。为了解决这一问题,提出了一种融合多主体需求频率特征的复杂产品全生命周期价值链协同设计方法。首先,采用门控卷积的频率序列提取方法识别多主体需求;其次,将基于频率分段的Transformer时序预测模型融合于订单频率信息,根据改进的时序-频率多头自注意力(seq-fremulti-head attention)结构建立全生命周期价值链,不同分段的时序和频率特征对应不同的注意力头,以实现多段时序和频率特征的融合;最后,将新型价值链协同设计方法应用于某复杂产品多主体需求预测问题,进行实验验证。研究表明,所提出的融合需求频率特征的价值链协同设计方法预测准确度较高,具有很好的应用前景。

关键词：价值链协同设计时序预测 Transformer 频率特征

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