检索结果-内蒙古大学图书馆

精密成形工程 2024年第1期16卷 43-51页

作者：张子琪周祥曼郑事成李波李立军付君健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

目的预测不同工艺参数下电弧增材制造铝合金的力学性能。方法通过实验建立了电弧增材制造6061铝合金及TiC增强6061铝合金力学性能的数据集,并建立了一种以焊接电流、焊接速度、脉冲频率、TiC颗粒含量为输入,以屈服强度和抗拉强度为输出... 详细信息

目的预测不同工艺参数下电弧增材制造铝合金的力学性能。方法通过实验建立了电弧增材制造6061铝合金及TiC增强6061铝合金力学性能的数据集,并建立了一种以焊接电流、焊接速度、脉冲频率、TiC颗粒含量为输入,以屈服强度和抗拉强度为输出的神经网预测模型,对比了反向传播神经网络(BP)、粒子群算法优化BP神经网络(PSO-BP)、遗传算法优化BP神经网络(GA-BP)3种预测模型的精度。结果与BP模型和PSO-BP模型相比,GA-BP预测模型具有更好的预测精度。其中,GA-BP模型预测6061铝合金屈服强度最佳结果的相关系数(R)为0.965,决定系数(R2)为0.93,平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)为2.35,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)为2.67;预测TiC增强的6061铝合金抗拉强度最佳结果的R=1,R2高达0.99,MAE为0.46,RMSE为0.49,GA-BP具有良好的预测精度。结论BP、PSO-BP、GA-BP3种神经网络模型可以用来预测电弧增材制造铝合金的力学性能,GA-BP模型比其他2种模型的预测精度更优。与传统的实验方法相比,用神经网络模型预测电弧增材制造铝合金力学性能的速度更快,成本更低。

关键词： 6061铝合金 TiC增强的6061铝合金 BP神经网络粒子群算法遗传算法力学性能

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刀具形貌对交错轴变厚齿轮传动接触特性影响分析

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三峡大学学报（自然科学版） 2024年第5期46卷 85-90页

作者：倪高翔陈沿宏李垚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 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

从刀具修形角度出发,将抛物线型齿条刀具引入到变厚齿轮传动中,通过建立抛物线型齿条刀具的法向截面数学模型,以滚削加工理论为基础,推导了抛物线刀具加工变厚齿轮的齿面方程;采用轮齿接触分析方法,研究不同几何设计参数下,抛物线刀具... 详细信息

从刀具修形角度出发,将抛物线型齿条刀具引入到变厚齿轮传动中,通过建立抛物线型齿条刀具的法向截面数学模型,以滚削加工理论为基础,推导了抛物线刀具加工变厚齿轮的齿面方程;采用轮齿接触分析方法,研究不同几何设计参数下,抛物线刀具对齿轮副TCA(轮齿接触分析)和LTCA(承载接触分析)的影响;建立交错轴变厚齿轮副啮合模型,研究抛物线修形前后不同FPD角(第一主方向角)对齿轮副的接触特性的影响规律,并分别对比抛物线修形前后的接触迹线、齿面接触力、传递误差、齿根应力和啮合印痕的数据.结果表明,抛物线型齿条刀具对加工变厚齿轮具有一定的优越性,本文研究可为变厚齿轮传动的修形方法提供新的思路.

关键词：变厚齿轮交错轴抛物线刀具轮齿接触分析承载接触分析

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孔隙间距对多孔储液介质摩擦学性能的影响研究

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润滑与密封 2024年

作者：徐翔陈江雄曾毅郭小雨秦红玲三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室福州大学摩擦学研究所

多孔储液介质作为贫油润滑材料引起了广泛的关注。为探究孔隙间距对多孔储液介质摩擦学性能的影响，首先通过数值模拟得到了多孔储液介质孔隙间距与摩擦系数之间的关系，然后以此为基础制备了不同孔隙间距的多孔储液介质试样，并开展摩... 详细信息

多孔储液介质作为贫油润滑材料引起了广泛的关注。为探究孔隙间距对多孔储液介质摩擦学性能的影响，首先通过数值模拟得到了多孔储液介质孔隙间距与摩擦系数之间的关系，然后以此为基础制备了不同孔隙间距的多孔储液介质试样，并开展摩擦试验。通过摩擦系数、磨损量和表面形貌的测试，结果表明，1）本文所提出的CFD计算方法与试验结果得到了较好的对应，证明在试验工况下的计算可行性；2）在试验工况下，多孔储液介质的摩擦系数随着孔隙间距的增加先升高后降低，孔隙间距存在最佳间距使其综合润滑效果最好；3）多孔储液介质的孔隙间距设计合理的情况下，有利于减小试样的磨损量，增强试样的润滑性能。本研究为优化多孔储液介质结构提供了理论指导，致使多孔储液介质材料具备最佳的自润滑性能。

关键词：多孔储液介质孔隙间距自润滑润滑性能摩擦磨损

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洗涤预处理对玉米秸秆在二氧化碳气氛下水热转化的影响

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农业工程学报 2024年第14期40卷 162-170页

作者：易为刘慧慧王贤华水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡大学) 宜昌443002 三峡大学机械与动力学院宜昌443002 郑州轻工业大学新能源学院郑州450000 华中科技大学能源与动力工程学院武汉430074

为实现生物质水热高值转化,阐明洗涤预处理对生物质在二氧化碳气氛下水热转化的影响,该研究利用不同溶剂(去离子水、乙酸以及盐酸)对玉米秆进行了洗涤预处理,并在二氧化碳气氛下对处理前后的样品进行了水热试验(水热条件:3.7 MPa、270℃... 详细信息

为实现生物质水热高值转化,阐明洗涤预处理对生物质在二氧化碳气氛下水热转化的影响,该研究利用不同溶剂(去离子水、乙酸以及盐酸)对玉米秆进行了洗涤预处理,并在二氧化碳气氛下对处理前后的样品进行了水热试验(水热条件:3.7 MPa、270℃)。研究表明:洗涤预处理可以有效脱除生物质中的无机质元素,从而可以提升二氧化碳在水热液相中的溶解度,最终促进了半纤维素及纤维素在水热过程中的水解并同时抑制了其水解产物的进一步裂解。在各洗涤溶剂中,乙酸不仅可以很好地实现无机质的脱除,而且可以较好地保留生物质中的有机组分,因此,乙酸洗涤后的水热生物油显现出了对纤维素及半纤维素水解产物最佳的富集效果,生物油中以纤维素及半纤维素水解产物(糠醛及5-羟甲基糠醛)为代表的醛类物质的质量分数由玉米秆原样中的14.31%上升至了乙酸洗玉米秆中的39.45%。该研究对深入揭示二氧化碳气氛下的生物质水热转化机理具有重要意义。

关键词：生物质水热二氧化碳洗涤预处理原生无机质

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基于学习型进化算法的并行机批调度与多级非完美性维护集成优化

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计算机集成制造系统 2024年

作者：安友军张俊董元发高开周彭巍周彬三峡大学机械与动力学院三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室澳门科技大学系统工程研究所

针对工件动态达到情况下的并行机批调度问题，现有研究很少考虑产品加工不兼容、设备维护和目标完成量等约束对实际生产计划的影响。为此，在考虑产品加工不兼容和最大停机设备数量对并行机生产与维护集成调度影响的基础上，提出了具有... 详细信息

针对工件动态达到情况下的并行机批调度问题，现有研究很少考虑产品加工不兼容、设备维护和目标完成量等约束对实际生产计划的影响。为此，在考虑产品加工不兼容和最大停机设备数量对并行机生产与维护集成调度影响的基础上，提出了具有四种不同维护活动的多级非完美性设备维护策略，进而构建了考虑不同见证点目标完成量、设备维护和最大停机设备数量的多目标集成调度数学优化模型。为求解该问题，设计了四种局部搜索算子和一种基于聚类的交叉策略，并以此构建了基于Q学习的自适应多目标进化算法(Q-learning-based self-adaptive multi-objective evolutionary algorithm， QSMOEA)。最后，通过大量仿真实验发现：(1) 四种局部搜索算子和基于聚类的交叉策略在QSMOEA算法中发挥着积极且重要的作用，且它们对算法整体性能的贡献度不低于11.91%；(2) QSMOEA算法显著优于其它四种先进的智能优化算法，且平均相对百分比偏差不低于-18.58%；(3) 多级非完美性设备维护策略显著优于传统设备维护策略，且本文所提维护策略的最优维护计划在集成优化研究中也具有显著性优势；(4) 通过敏感性分析发现，最大停机设备数量对生产与维护集成调度结果具有显著性影响。

关键词：并行批处理机多级非完美性维护生产与维护集成调度 Q学习算法自适应多目标进化算法

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基于激光加工的织构化硅橡胶表面覆冰特性研究

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激光与光电子学进展 2022年第3期59卷 170-178页

作者：赵美云杨帆田森赵彦康萌赵新泽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443000

硅橡胶因其良好的机械性能和电气绝缘性能而被各行各业广泛应用,但低温环境下的表面覆冰会严重影响其应用。通过激光雕刻机在复合绝缘子伞裙试样表面加工了一系列微米级尺寸的圆柱形织构,未经任何化学试剂修饰,得到了超疏水表面。采用... 详细信息

硅橡胶因其良好的机械性能和电气绝缘性能而被各行各业广泛应用,但低温环境下的表面覆冰会严重影响其应用。通过激光雕刻机在复合绝缘子伞裙试样表面加工了一系列微米级尺寸的圆柱形织构,未经任何化学试剂修饰,得到了超疏水表面。采用三维形貌仪和扫描电子显微镜观察了试样表面形貌特征,采用粘附力测量装置测试了不同工况下织构化硅橡胶表面的覆冰粘附力,采用高速相机记录了液滴在不同织构化硅橡胶表面凝结-融化过程。研究结果表明:一定工况下,加工功率为35 W、织构直径和间距都为350μm的圆柱形织构试样表面疏水性最好且覆冰粘附力较低,防冰疏冰性能最佳。通过摩擦试验,验证了制备的织构化硅橡胶表面具有一定的疏冰耐久稳定性。

关键词：激光光学织构化硅橡胶超疏水疏冰

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基于残差NLSTM网络和注意力机制的航空发动机剩余使用寿命预测

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航空动力学报 2023年第5期38卷 1176-1184页

作者：陈保家郭凯敏陈法法肖文荣李公法陶波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 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400030 武汉科技大学冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室武汉430081

针对长短期记忆(LSTM)网络对于多维数据特征识别和提取上存在不足的问题,在其改进模型嵌套式长短期记忆(NLSTM)网络的基础上,提出了一种基于注意力机制和残差NLSTM网络的剩余使用寿命预测方法。该方法将双层NLSTM网络代替残差块中的主网... 详细信息

针对长短期记忆(LSTM)网络对于多维数据特征识别和提取上存在不足的问题,在其改进模型嵌套式长短期记忆(NLSTM)网络的基础上,提出了一种基于注意力机制和残差NLSTM网络的剩余使用寿命预测方法。该方法将双层NLSTM网络代替残差块中的主网络,保留捷径连接中的卷积神经网络结构,既能充分提取时序特征又能保证有用数据在网络层中的跳层传递,并融入注意力机制构建多层残差网络,注意力机制的使用能够选择出对预测结果有重要影响的信息,有效提高预测的准确率。在航空发动机退化实验数据集上进行实验分析,结果表明:所述方法能有效建立监测数据与发动机健康状态之间的关系,剩余使用寿命预测误差较未改进残差结构方法平均降低10.8%,比未融入注意力机制方法平均降低18.9%,有效提高了预测精度。

关键词：残差网络剩余使用寿命注意力机制预测模型嵌套式长短期记忆神经网络

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嵌入式类蜂窝结构面外力学性能研究

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机械设计与制造 2024年第9期403卷 331-334,339页

作者：李响宋小俊王艳苗曹祥斌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 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

提出一种嵌入式类蜂窝结构,采用能量法推导其单(双)壁厚夹芯结构的面外等效力学参数公式,利用数值模拟方法验证其力学模型及公式的正确性;研究嵌入式类蜂窝芯层结构尺寸对其面外力学性能的影响,结果表明:在其他结构尺寸一定的情况下,当... 详细信息

提出一种嵌入式类蜂窝结构,采用能量法推导其单(双)壁厚夹芯结构的面外等效力学参数公式,利用数值模拟方法验证其力学模型及公式的正确性;研究嵌入式类蜂窝芯层结构尺寸对其面外力学性能的影响,结果表明:在其他结构尺寸一定的情况下,当四边形壁厚与八边形壁厚之比a增大时,该结构的面外等效弹性模量和剪切模量随之增大,当八边形边长与其壁厚之比β增大时,该结构的面外等效弹性模量和剪切模量随之减小,并且β值到达50左右时,剪切模量趋于稳定,由此发现面外等效弹性模量受尺寸参数影响较剪切模量明显。此研究为后续嵌入式类蜂窝结构在工程中的应用提供了理论支撑。

关键词：嵌入式类蜂窝面外力学性能力学模型能量法数值模拟结构尺寸

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多孔储液介质自润滑机理研究进展

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机械工程学报 2022年第19期58卷 166-179页

作者：秦红玲徐行舒现维张小龙李响福州大学机械工程及自动化学院福州350116 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443000

多孔储液介质是启发自关节软骨的仿生摩擦材料,因具有良好的自润滑性能,在工业生产中发挥着重要作用。早期多孔储液介质多是针对不同基体材料及骨架结构进行优化设计,或是根据单因素理想边界建立润滑数值模型,对多孔储液介质的润滑机理... 详细信息

多孔储液介质是启发自关节软骨的仿生摩擦材料,因具有良好的自润滑性能,在工业生产中发挥着重要作用。早期多孔储液介质多是针对不同基体材料及骨架结构进行优化设计,或是根据单因素理想边界建立润滑数值模型,对多孔储液介质的润滑机理缺乏系统的理论描述,限制了其大规模的工业应用。根据不同的结构形式和润滑机理,将多孔储液介质分为有限直孔储液介质和随机多孔储液介质,总结了有限直孔储液介质中空化现象、流体运动、惯性效应、气-液耦合对润滑性能的影响,论述了基于渗流力学、流-固耦合作用的随机多孔储液介质自润滑理论的发展,以及多孔储液介质的应用现状。分析和讨论了多孔储液介质自润滑机理研究的难点问题,对推动多孔储液介质润滑机理的研究和工程实践应用具有重要的参考意义。

关键词：多孔介质润滑机理流-固耦合渗流特性模拟仿真

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基于改进分数阶Tikhonov正则化的桥梁移动载荷识别

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电子测量技术 2023年第15期46卷 59-66页

作者：李明强王林军罗城升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 三峡大学机械与动力学院宜昌443002

针对整数阶Tikhonov正则化方法识别桥梁移动载荷识别精度较差的问题,提出一种基于改进分数阶Tikhonov正则化的桥梁移动载荷识别方法。根据时域法理论建立桥梁移动载荷识别模型,模拟双轴车辆在桥梁上行驶过程,通过核函数方法将移动载荷... 详细信息

针对整数阶Tikhonov正则化方法识别桥梁移动载荷识别精度较差的问题,提出一种基于改进分数阶Tikhonov正则化的桥梁移动载荷识别方法。根据时域法理论建立桥梁移动载荷识别模型,模拟双轴车辆在桥梁上行驶过程,通过核函数方法将移动载荷表示为弯矩响应和加速度响应核函数的微分形式,采用离散化方法将微分方程转化为线性方程组,通过改进分数阶Tikhonov正则化方法进行求解。结果表明:较分数阶Tikhonov正则化方法和整数阶Tikhonov正则化方法,采用改进分数阶Tikhonov正则化方法的移动载荷识别结果在识别精度和抗噪性上都有一定优势,且改进分数阶Tikhonov正则化方法在低噪声水平下载荷识别精度较高,识别误差仅为分数阶Tikhonov正则化方法的15%;识别结果受弯矩响应影响较小,且具有良好的鲁棒性,更适用于桥梁移动载荷的现场识别。

关键词：桥梁移动载荷载荷识别识别精度改进分数阶Tikhonov正则化

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