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2014年全国设备监测诊断与维护学术会议、第十六届全国设备监测与诊断学术会议、第十四届全国设备故障诊断学术会议暨2014年全国设备诊断工程会议

作者：陈保家赵春华李力田红亮钟先友三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌 443002

齿轮故障种类繁多,本文对从实验中获取的裂纹、磨损、偏心和正常下的齿轮振动信号,运用离散小波和小波包对其分解,提取小波能量分布.通过分析比较,将所提取的平均小波包能量分布作为标准模式特征向量.再用欧氏距离方法对8个待检样本和... 详细信息

齿轮故障种类繁多,本文对从实验中获取的裂纹、磨损、偏心和正常下的齿轮振动信号,运用离散小波和小波包对其分解,提取小波能量分布.通过分析比较,将所提取的平均小波包能量分布作为标准模式特征向量.再用欧氏距离方法对8个待检样本和标准样本进行相似度评估诊断,结果8个待检样本所属模式均被正确诊出,效果表明本文方法的有效性.

关键词：齿轮设备故障诊断小波变换能量分布

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一种超声TOFD图像增强方法及检测应用

一种超声TOFD图像增强方法及检测应用

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2014年全国设备监测诊断与维护学术会议、第十六届全国设备监测与诊断学术会议、第十四届全国设备故障诊断学术会议暨2014年全国设备诊断工程会议

作者：李力姜恺颜勇三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌 443002

利用超声衍射时差法(Time of Flight Diffraction,TOFD)检测缺陷时,由于探头声束有一定覆盖范围,缺陷检测图像信号常常变形,导致利用图像判定缺陷不精确.为此,提出一种基于合成孔径聚焦的缺陷图像信号增强方法.该方法首先根据检测图像... 详细信息

利用超声衍射时差法(Time of Flight Diffraction,TOFD)检测缺陷时,由于探头声束有一定覆盖范围,缺陷检测图像信号常常变形,导致利用图像判定缺陷不精确.为此,提出一种基于合成孔径聚焦的缺陷图像信号增强方法.该方法首先根据检测图像生成过程建立图像的数学模型,然后以模型为基础使用峰值捕捉预处理的合成孔径聚焦算法提高图像分辨率.通过对一个含15mm裂纹的钢板焊缝检测应用表明,该信号增强方法实现了对裂纹精确判定,相比利用原始超声图像检测,其精确度提高6.4％.

关键词：钢板焊缝检测技术超声衍射时差法图像增强

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基于局部线性嵌入与多类支持向量机的齿轮箱故障诊断

基于局部线性嵌入与多类支持向量机的齿轮箱故障诊断

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2014年全国设备监测诊断与维护学术会议、第十六届全国设备监测与诊断学术会议、第十四届全国设备故障诊断学术会议暨2014年全国设备诊断工程会议

作者：陈法法李力李冕三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北省宜昌市 443002

为了有效实现齿轮箱典型故障特征的自适应准确辨识,提出种基于局部线性嵌入与支持向量机的齿轮箱故障诊断模型.首先基于时域、频域构造混合域特征集,采用局部线性嵌入实现对混合域特征集的约简降维处理,提取表征齿轮箱故障特征的低维特... 详细信息

为了有效实现齿轮箱典型故障特征的自适应准确辨识,提出种基于局部线性嵌入与支持向量机的齿轮箱故障诊断模型.首先基于时域、频域构造混合域特征集,采用局部线性嵌入实现对混合域特征集的约简降维处理,提取表征齿轮箱故障特征的低维特征输入到支持向量机进行故障模式辨识.通过齿轮箱的故障模拟实验验证了该方法的有效性.

关键词：齿轮箱故障诊断局部线性嵌入支持向量机

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元胞多目标粒子群优化算法与其应用

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农业机械学报 2013年第12期44卷 280-287,320页

作者：朱大林詹腾张屹田红亮三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室宜昌443002

针对现有多目标粒子群算法多样性不佳,难以平衡多目标优化的全局搜索和局部寻优的能力,提出了一种元胞多目标粒子群算法。在分析多目标粒子算法理论基础上,该算法将元胞自动机思想融入粒子群算法,研究粒子之间相互关系和信息传递机制,... 详细信息

针对现有多目标粒子群算法多样性不佳,难以平衡多目标优化的全局搜索和局部寻优的能力,提出了一种元胞多目标粒子群算法。在分析多目标粒子算法理论基础上,该算法将元胞自动机思想融入粒子群算法,研究粒子之间相互关系和信息传递机制,并提出一种粒子飞行速度控制策略。实验证明,新算法相对于4种比较算法,在求解含有无约束和有约束的多目标优化问题时有更好的收敛性和多样性,将其应用于盘式制动器优化设计,得到的解精度更高。

关键词：元胞自动机粒子群算法速度控制策略多目标优化

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基于差分元胞多目标遗传算法的车间布局优化

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计算机集成制造系统 2013年第4期19卷 727-734页

作者：张屹卢超张虎方子帆三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

以物料搬运费用最小和车间设备占地面积利用率最大为目标,建立了车间设备布局多目标优化设计模型。针对常用多目标算法不能很好求解该模型的问题,提出一种差分元胞多目标遗传算法。该算法在经典元胞多目标遗传算法的基础上引入差分演化... 详细信息

以物料搬运费用最小和车间设备占地面积利用率最大为目标,建立了车间设备布局多目标优化设计模型。针对常用多目标算法不能很好求解该模型的问题,提出一种差分元胞多目标遗传算法。该算法在经典元胞多目标遗传算法的基础上引入差分演化策略,从而集成了元胞算法多样性好和差分演化策略在解决复杂问题时收敛性强、覆盖范围广的特点。分别运用该算法、经典元胞多目标遗传算法和NSGAII对测试函数及车间设备布局模型进行计算,通过数据和性能比较分析表明,针对多约束、多变量、非线性的模型,新算法具有良好的收敛性、分布性和扩展性,能有效解决相关生产实践问题。

关键词：元胞拓扑结构差分演化策略多目标遗传算法车间设备布局优化设计

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基于HCA的改进收敛准则优化算法研究

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三峡大学学报（自然科学版） 2014年第2期36卷 84-87页

作者：向晓波田启华杜义贤三峡大学机械与材料学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡区域能源装备三峡大学协同创新中心湖北宜昌443002

为了抑制拓扑优化中出现的灰度单元现象,通过引入范数理论的概念,提出了一种新的针对连续体结构的收敛准则算法.采用变密度法,建立SIMP材料插值模型和基于元胞自动机的拓扑优化数学模型,以结构的应变能密度均匀分布为优化目标.通过经典... 详细信息

为了抑制拓扑优化中出现的灰度单元现象,通过引入范数理论的概念,提出了一种新的针对连续体结构的收敛准则算法.采用变密度法,建立SIMP材料插值模型和基于元胞自动机的拓扑优化数学模型,以结构的应变能密度均匀分布为优化目标.通过经典的二维数值算例,证明该收敛准则法在结构拓扑优化中的正确性和可靠性.

关键词：拓扑优化范数理论元胞自动机收敛准则

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基于AMESim的液压分流集流阀的动态特性研究

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三峡大学学报（自然科学版） 2014年第6期36卷 80-84页

作者：方子帆朱陈马振豪三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学三峡区域能源装备协同创新中心湖北宜昌443002

通过对液压分流集流阀的结构及工作原理进行分析,利用AMESim软件对其分流工况进行建模、仿真、分析,验证了阀的同步精度.在此基础上分析了阀的结构参数:阀芯直径、对中弹簧刚度、固定节流口直径、可变节流口直径等对液压分流集流阀同步... 详细信息

通过对液压分流集流阀的结构及工作原理进行分析,利用AMESim软件对其分流工况进行建模、仿真、分析,验证了阀的同步精度.在此基础上分析了阀的结构参数:阀芯直径、对中弹簧刚度、固定节流口直径、可变节流口直径等对液压分流集流阀同步精度的影响趋势,最后分析了上述参数的制造误差对阀的同步精度的影响,为阀的设计提供了参照.

关键词：分流集流阀同步精度结构参数 AMESim 仿真

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金属材料表面静摩擦学特性的预测研究-理论模型

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振动与冲击 2013年第12期32卷 40-44,66页

作者：田红亮赵春华方子帆朱大林陈保家李响三峡大学机械与材料学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

对分形几何理论进行了改进,在此基础上建立了法向载荷、最大静摩擦力、静摩擦系数的改进分形模型。通过中间自变量实际接触面积,构建了金属材料结合面静摩擦学特性的预测模型。计算和分析表明:静摩擦系数随着法向载荷或材料特性的增大... 详细信息

对分形几何理论进行了改进,在此基础上建立了法向载荷、最大静摩擦力、静摩擦系数的改进分形模型。通过中间自变量实际接触面积,构建了金属材料结合面静摩擦学特性的预测模型。计算和分析表明:静摩擦系数随着法向载荷或材料特性的增大而微凹弧式增大,但随着分形粗糙度的增加而微凹弧式减小;当分形维数较小时,静摩擦系数随着分形维数的增加而增加;但当分形维数较大时,静摩擦系数随着分形维数的增加而减小;在双常用对数坐标系统下,最大静摩擦力与法向载荷大多呈现出线性正比的关系;分形几何理论适用于法向载荷极小的情况。

关键词：机械结合面静摩擦系数分形几何理论最大静摩擦力

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紧支Shepard近似在拓扑优化中的应用研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2013年第8期41卷 101-105页

作者：杜义贤付君健严双桥陶然三峡大学机械与材料学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

为了解决有限元拓扑优化的数值不稳定性问题,以紧支径向基函数作为Shepard插值函数的权函数,建立了紧支Shepard近似函数,用近似函数替代原有离散的密度场量和敏度场量,构造了光滑的密度场和敏度场,提出了用于拓扑优化的密度近似法和敏... 详细信息

为了解决有限元拓扑优化的数值不稳定性问题,以紧支径向基函数作为Shepard插值函数的权函数,建立了紧支Shepard近似函数,用近似函数替代原有离散的密度场量和敏度场量,构造了光滑的密度场和敏度场,提出了用于拓扑优化的密度近似法和敏度近似法.数值算例表明:密度近似法和敏度近似法能有效解决棋盘格和网格依赖性等数值不稳定性问题,随着网格密度的增加,密度近似法得到的拓扑图形的灰度单元成正比增加,但敏度近似法能有效地抑制灰度单元.

关键词：拓扑优化数值不稳定性 Shepard近似函数密度近似敏度近似

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基于B样条本征时间尺度分解和对角切片谱的轴承故障诊断

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振动与冲击 2013年第23期32卷 201-207页

作者：钟先友曾良才赵春华陈保家三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室宜昌443002 武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081

针对轴承振动信号的非线性、非平稳特征,提出了B样条改进的本征时间尺度分解方法 (B-spline Intrinsic Time-scale Decomposition,BITD)、Teager能量算子和对角切片谱相结合的轴承故障诊断方法。首先采用BITD方法对轴承振动信号进行分解... 详细信息

针对轴承振动信号的非线性、非平稳特征,提出了B样条改进的本征时间尺度分解方法 (B-spline Intrinsic Time-scale Decomposition,BITD)、Teager能量算子和对角切片谱相结合的轴承故障诊断方法。首先采用BITD方法对轴承振动信号进行分解,将其分解为若干个合理旋转(Proper Rotation,PR)分量之和,然后用样本熵和相关系数筛选出最能表征故障信息的PR分量重构信号,对重构信号进行能量算子解调,最后求对角切片谱提取故障特征。仿真信号与轴承故障诊断工程实例的分析验证了该方法的有效性。

关键词：本征时间尺度分解能量算子对角切片谱样本熵

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