检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2024年第4期43卷 261-269页

作者：伍济钢文港杨康湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201

考虑到航空发动机的工作环境十分恶劣,其故障的振动信号特征隐蔽且噪声干扰严重,为了加强网络对振动信号中关键特征的提取能力,提出了改进注意力机制的航空发动机转子系统智能故障诊断方法对航空发动机转子系统的不平衡和碰摩等故障进... 详细信息

考虑到航空发动机的工作环境十分恶劣,其故障的振动信号特征隐蔽且噪声干扰严重,为了加强网络对振动信号中关键特征的提取能力,提出了改进注意力机制的航空发动机转子系统智能故障诊断方法对航空发动机转子系统的不平衡和碰摩等故障进行诊断。提出局部池化改进的通道注意力机制,能够通过预提取局部极值解决现有通道注意力机制对航空发动机转子故障通道信息提取能力不足的问题;提出多评分机制改进的空间注意力机制,能够通过不同尺度的卷积评分解决现有空间注意力机制对航空发动机转子故障空间信息提取能力不足的问题;将二者结合构建改进的通道空间注意力机制模块,再导入一维卷积神经网络中构建改进注意力机制的一维卷积神经网络完成智能故障诊断,并且通过航空发动机转子系统故障数据集对比分析试验证明了该网络优秀的检测性能、抗噪性能和泛化性能等综合性能以及注意力机制改进方法的可行性。

关键词：航空发动机转子故障诊断注意力机制卷积神经网络

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基于爆炸损伤的头部有限元模型建立与验证

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爆炸与冲击 2024年第12期44卷 93-104页

作者：李涛常利军陈泰伟刘浚源肖淞铭蔡志华湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为了更好地理解爆炸冲击波作用下头部的力学响应和损伤机制,利用计算机电子断层扫描与核磁共振医学图像获取了头部几何信息,开发了具有骨缝结构的精细化头部有限元模型。基于已有的激波管尸体实验,开展了正面、侧面与背面爆炸冲击数值模... 详细信息

为了更好地理解爆炸冲击波作用下头部的力学响应和损伤机制,利用计算机电子断层扫描与核磁共振医学图像获取了头部几何信息,开发了具有骨缝结构的精细化头部有限元模型。基于已有的激波管尸体实验,开展了正面、侧面与背面爆炸冲击数值模拟,通过对比颅内压-时间历程曲线与颅内压峰值,验证有限元模型的有效性。结果表明:在3种冲击方向下,颅内4个区域的压力峰值与文献实验仿真数据吻合较好;爆炸仿真中颅骨骨缝处有明显应力集中,骨缝线处头部有更大的损伤风险;同等爆炸冲击强度下,正面和背面冲击比侧面冲击对头部造成的损伤更严重。建立的头部模型可应用于爆炸载荷下的头部损伤研究,同时可探究骨缝对于头部生物力学响应的影响,对爆炸损伤研究具有重要意义。

关键词：爆炸有限元模型模型验证生物力学颅内压力

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联合Huber核函数与可切换约束算法改进的视觉惯性SLAM方法

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中国惯性技术学报 2023年第4期31卷 375-380页

作者：赵前程田俊英伍济钢湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湘潭411201

针对目前VINS-Fusion双目视觉及惯性同步定位与建图(SLAM)在后端优化时存在误匹配而导致系统定位精度低、鲁棒性差的问题,提出了一种联合Huber核函数与可切换约束算法改进的双目视觉及惯性SLAM方法。在VINS-Fusion双目视觉与惯性SLAM框... 详细信息

针对目前VINS-Fusion双目视觉及惯性同步定位与建图(SLAM)在后端优化时存在误匹配而导致系统定位精度低、鲁棒性差的问题,提出了一种联合Huber核函数与可切换约束算法改进的双目视觉及惯性SLAM方法。在VINS-Fusion双目视觉与惯性SLAM框架的基础上,利用Huber核函数的权值重新构建并求解状态优化中IMU残差的代价函数,降低优化中过大的误差项;同时使用可切换约束算法控制环路闭合因子实现动态协方差矩阵的缩放,剔除闭环检测的异常值实现准确的后端收敛。利用不同场景的公开数据集EuRoc中进行了对比验证实验,结果表明联合改进方法的和方差降低了2.416 m,系统精度和鲁棒性都有所提高;同时在实际场景中的实验也验证了改进方法的可行性。

关键词：同步定位与建图双目视觉惯性测量单元 Huber核函数可切换约束算法

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爆炸冲击波与破片联合作用下防弹衣复合结构防护效果的数值模拟

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爆炸与冲击 2023年第6期43卷 106-117页

作者：王智常利军黄星源蔡志华湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为增强现有防护装备的性能,设计了一种由聚脲(polyurea,PU)、凯夫拉(Kevlar)和泡沫组成的人体胸部复合防护结构。采用LS-DYNA对胸部复合防护结构在爆炸冲击波与破片冲击下的力学响应进行了数值模拟,分析了防护结构排布类型以及厚度对胸... 详细信息

为增强现有防护装备的性能,设计了一种由聚脲(polyurea,PU)、凯夫拉(Kevlar)和泡沫组成的人体胸部复合防护结构。采用LS-DYNA对胸部复合防护结构在爆炸冲击波与破片冲击下的力学响应进行了数值模拟,分析了防护结构排布类型以及厚度对胸部防护的影响。结果表明:在单独爆炸冲击波作用下,防护结构的不同排布类型对抗爆效果影响较小,PU-Kevlar-泡沫排布结构抗爆效果较好,比透射压力峰值最大的Kevlar-PU-泡沫结构的峰值减小了2.42%;在爆炸冲击波与破片联合作用下,PU-Kevlar-泡沫排布结构防护效果较好,比透射压力峰值最大的PU-Kevlar-PU-泡沫结构的峰值减小了18.49%;适当增加结构的厚度可降低爆炸冲击波与破片联合作用对人体胸部的损伤,但继续增加厚度对防护性能的增益有限。

关键词：爆炸冲击波破片侵彻复合结构胸部防护联合作用

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脑组织压缩力学性能和本构模型

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医用生物力学 2024年第1期39卷 55-61页

作者：蔡志华刘春平常利军湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201

目的研究脑组织在不同应变率下的压缩力学性能和本构模型。方法使用电子万能试验机对猪脑组织白质和灰质开展准静态压缩和中速压缩试验,获得脑组织不同应变率下的应力-应变曲线。采用Ogden本构模型对试验曲线进行拟合,确定本构模型参... 详细信息

目的研究脑组织在不同应变率下的压缩力学性能和本构模型。方法使用电子万能试验机对猪脑组织白质和灰质开展准静态压缩和中速压缩试验,获得脑组织不同应变率下的应力-应变曲线。采用Ogden本构模型对试验曲线进行拟合,确定本构模型参数,并在有限元软件中进行仿真验证。结果脑组织应力-应变曲线呈现非线性特征,具有较强的应变率相关性和敏感性。压缩至0.6应变时,在5×10^(-4)~5×10^(-2) s^(-1)应变率下,白质和灰质的应力分别增加102%和129%,在1~1.5 s^(-1)应变率下则分别增加50.7%和54.6%;1.5 s^(-1)应变率下白质、灰质应力比5×10^(-4) s^(-1)应变率下分别增加347%、413%。Ogden模型拟合下的R~2>0.99,仿真结果与试验结果误差在15%以内,验证了模型的有效性。结论研究结果有助于实现对脑组织变形的预测,为建立更加科学合理的人体模拟靶标以及在设计和改进颅脑防护装备上提供准确的理论依据。

关键词：脑组织压缩性能 Ogden本构模型数值仿真

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基于Retinex和Gamma变换的低照度图像增强方法

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第10期51卷 136-144页

作者：王文韫舒晨洋朱龙涛黄靖龙杨景云李寿科湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为均衡增强低照度图像的同时,保留其更多的细节信息,提出一种改进Retinex低照度图像增强算法.该算法基于HSV(Hue,Saturation,Value)颜色空间,对分离出的明度分量和饱和度分量进行增强.首先,使用限制对比度自适应直方图均衡化(Contrast L... 详细信息

为均衡增强低照度图像的同时,保留其更多的细节信息,提出一种改进Retinex低照度图像增强算法.该算法基于HSV(Hue,Saturation,Value)颜色空间,对分离出的明度分量和饱和度分量进行增强.首先,使用限制对比度自适应直方图均衡化(Contrast Limited Adap-tive Histogram Equalization,CLAHE)优化明度分量,使图像更接近均匀光照场景,并使用自适应Gamma对饱和度分量进行校正.然后,采用三维块匹配滤波(Block-matching and 3D Filter-ing,BM3D)算法对光照分量进行估计,并求得相应的反射分量,提出一种改进Gamma变换函数,依据光照分量信息对明度分量进行增强,同时,采用Gabor滤波器和Canny算法对原图进行细节提取,提出一种细节增强策略,对反射分量及其纹理细节进行增强.最后,将各分量进行加权融合,再将增强图像变换回RGB空间.实验结果表明,所提算法相较于自动色彩均衡、自适应局部色调映射、低光照图像增强、带色彩恢复多尺度视网膜增强算法有更好的增强效果和普适性,且原图经过增强后,信息熵、峰值信噪比、结构相似性指数、图像质量指数、平均梯度有显著提升,均方根误差显著下降.

关键词：图像增强低照度图像改进Retinex算法 BM3D算法 Gabor滤波

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水、空气通用的湍流边界层壁面脉动压力波数-频率谱预测模型

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声学学报 2025年第2期50卷 308-321页

作者：赵鲲余荣科李屹萌章荣平冯和英中国空气动力研究与发展中心绵阳621000 湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湘潭411201

基于Lighthill方程的可压缩理论推导了一种湍流边界层壁面脉动压力(TBL脉压)波数-频率谱预测模型,从而弥补当前TBL脉压模型在空气和水流介质中通用性不足的问题。为了获得空气、水两种流体介质中的TBL脉压自谱、波数-频率谱数据来验证模... 详细信息

基于Lighthill方程的可压缩理论推导了一种湍流边界层壁面脉动压力(TBL脉压)波数-频率谱预测模型,从而弥补当前TBL脉压模型在空气和水流介质中通用性不足的问题。为了获得空气、水两种流体介质中的TBL脉压自谱、波数-频率谱数据来验证模型,开展了声学风洞、水洞实验,并从文献中提取了结果。此外,将预测结果与经典可压缩理论Chase Ⅱ模型进行了对比,评估了两种模型预测效果。研究结果表明,所提模型可以有效预测空气、水中的TBL脉压波数-频率谱,通过积分进一步实现了自谱预测,因此具有流体介质通用性。预测效果总体优于经典Chase Ⅱ模型,因此也具备较好的准确性。

关键词：湍流边界层壁面脉动压力波数-频率谱声学风洞水洞

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压缩载荷下UHMWPE纤维复合材料层合板的力学性能与失效分析

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高压物理学报 2023年第1期37卷 52-61页

作者：常利军黄星源袁圣林蔡志华湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为获得超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)纤维复合材料层合板在静、动态压缩载荷下的力学性能与失效模式,采用万能材料试验机和分离式霍普金森压杆对材料进行面外方向的压缩实验,获得了不同应变率下... 详细信息

为获得超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)纤维复合材料层合板在静、动态压缩载荷下的力学性能与失效模式,采用万能材料试验机和分离式霍普金森压杆对材料进行面外方向的压缩实验,获得了不同应变率下材料的应力-应变关系。通过扫描电子显微镜观察材料微观失效形貌,分析了材料的失效模式。结果表明,UHMWPE纤维复合材料层合板在应变率较低(6.7×10^(-3)-6.7×10^(−2)s^(−1))且相差较小时,无应变率效应;在高应变率(2.05×10^(3)~5.27×10^(3)s^(−1))下,材料具有明显的应变率效应。压缩强度随应变率的增加而增大,动态增强因子逐渐增大,具有明显的应变率强化效应。静态压缩载荷下,材料的主要破坏模式为纤维的拉伸、断裂;动态压缩载荷下,材料的主要破坏模式为纵向位错分层。

关键词：超高分子量聚乙烯力学性能应变率效应分层机制失效模式

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基于LBM-DEM-IMB的流体-颗粒系统的曲线边界识别方法

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太阳能学报 2024年

作者：翁杰弟姜永正傅佳豪陶恋杨景云湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室

为解决现有数值模拟技术模拟生物质颗粒在曲线管道中与流体混合流动时易卡阻和效率低的问题，提出一种新的边界识别方法来识别复杂的自定义曲线边界，并通过自定义曲线边界中流体-颗粒的流动验证LBM-DEM-IMB和所提出算法的有效性和准确... 详细信息

为解决现有数值模拟技术模拟生物质颗粒在曲线管道中与流体混合流动时易卡阻和效率低的问题，提出一种新的边界识别方法来识别复杂的自定义曲线边界，并通过自定义曲线边界中流体-颗粒的流动验证LBM-DEM-IMB和所提出算法的有效性和准确性。结果表明，曲线边界识别方法在获得光滑曲线边界方面具有较高可行性和准确性，且合理地反映了曲线边界对颗粒流动行为的影响，如颗粒在管道凹坑中的滞留和弯管内颗粒自由沉降时的瑞利-泰勒不稳定性。为提高IMB对曲线边界中流体-颗粒系统的计算能力及研究颗粒流动和提高如生物质颗粒的运输和加工效率提供一种有效的数值计算方法。

关键词：生物质计算流体力学液固两相流格子玻尔兹曼法离散元法曲线边界识别算法

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基于叶尖定时的风机叶片裂纹故障识别研究

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仪器仪表学报 2024年第4期45卷 57-65页

作者：盛昌文姜永正黄磊曾立英苏邦伟湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湘潭411201 湘潭市工矿电传动车辆质量检验中心湘潭411201

风机叶片作为风电机组的关键部件,其裂纹故障尤为常见。裂纹的存在会导致叶片或机组出现损坏。为此,基于叶尖定时原理和分析方法,提出一种风机叶片裂纹故障的识别方法。首先,依据叶尖定时原理,分析叶片在载荷作用下裂纹对叶尖偏移的影响... 详细信息

风机叶片作为风电机组的关键部件,其裂纹故障尤为常见。裂纹的存在会导致叶片或机组出现损坏。为此,基于叶尖定时原理和分析方法,提出一种风机叶片裂纹故障的识别方法。首先,依据叶尖定时原理,分析叶片在载荷作用下裂纹对叶尖偏移的影响,建立叶尖偏移与叶尖偏移时间之间的数学模型。其次,通过仿真分析叶片在不同状态下叶尖偏移程度,结合不同工况参数与叶尖偏移时间之间的数学模型,识别裂纹特征信号。最后,利用风机模拟试验台实测叶尖信号,结果表明本文所提的识别方法对裂纹的特征信号的成功提取达到了92%以上,并且能够实时完成裂纹信号的提取和分析,说明此方法能够实现裂纹故障实时识别。

关键词：风机叶片叶尖定时叶尖偏移裂纹故障裂纹识别

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