检索结果-内蒙古大学图书馆

振动．测试与诊断 2019年第6期39卷 1341-1347,1369页

作者：周友行李勇刘镇海赵晗妘刘汉江湘潭大学机械工程学院湘潭411105 复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心湘潭411105

针对深孔加工质量检测难、效率低和成本高等问题,提出一种基于振动监测信号分割的改进动态时间规整算法,实现深孔加工质量一致性快速无损检测。首先,以啄钻间歇进给式加工采集的振动信号为研究对象,利用抗噪性能优良的双窗双谱算法对其... 详细信息

针对深孔加工质量检测难、效率低和成本高等问题,提出一种基于振动监测信号分割的改进动态时间规整算法,实现深孔加工质量一致性快速无损检测。首先,以啄钻间歇进给式加工采集的振动信号为研究对象,利用抗噪性能优良的双窗双谱算法对其进行分割;其次,对分割信号在时域和频域内进行特征降维;然后,针对信号长度不等引起的特征不等情况,采用改进的动态时间规整算法(dynamic time warping,简称DTW)进行规整对齐,同时达到减小时间复杂度和防止病态规整的目的;最后,利用求得的累积最短距离评估啄钻阶段振动信号的相似性程度,从而判别啄钻加工质量的一致性。仿真和试验结果表明,该方法能快速有效完成对深孔加工质量一致性无损检测,振动信号分析结果与实际物理检测结果相吻合。

关键词：深孔啄钻振动信号质量异常信号分割改进的动态时间规整算法

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基于三角网格曲面映射的数控高速加工刀轨规划

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计算机集成制造系统 2016年第10期22卷 2371-2379页

作者：许都秦衡峰周后明湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105 湘潭大学复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心湖南湘潭411105

为进一步改善数控加工曲面的表面质量,提出一种针对三角网格曲面的螺旋刀具数控加工轨迹规划方法,在充分考虑刀具轨迹的几何与动力学特性以及三角网格单元特性的基础上,有效减少了抬刀次数,保持了刀具轨迹的连续性。该方法从网格边界轮... 详细信息

为进一步改善数控加工曲面的表面质量,提出一种针对三角网格曲面的螺旋刀具数控加工轨迹规划方法,在充分考虑刀具轨迹的几何与动力学特性以及三角网格单元特性的基础上,有效减少了抬刀次数,保持了刀具轨迹的连续性。该方法从网格边界轮廓曲线上的刀触点开始逐层偏置,在参数域上对刀触点进行规划,并拟合成螺旋轨迹,将其逆映射到网格曲面上得到螺旋加工轨迹。与传统的截面法和环切法相比,该算法可以生成一条具有边界一致性、轨迹光滑连续的、无需多次进退刀的高质量螺旋加工轨迹。

关键词：三角网格网格单元映射规则螺旋轨迹刀具

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可控柔性表面抛光研究综述

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表面技术 2017年第10期46卷 99-107页

作者：徐志强王秋良张高峰朱科军姜胜强湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105 复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心湖南湘潭411105

随着光电通讯、生物医疗、航空航天等技术的飞速发展,高性能、高精度、高集成的零件及模具不断涌现,其不仅结构复杂,加工精度和表面质量要求高,而且大部分都属于硬、脆难加工材料,传统的抛光方法难以胜任。基于可控柔性理念的抛光技术,... 详细信息

随着光电通讯、生物医疗、航空航天等技术的飞速发展,高性能、高精度、高集成的零件及模具不断涌现,其不仅结构复杂,加工精度和表面质量要求高,而且大部分都属于硬、脆难加工材料,传统的抛光方法难以胜任。基于可控柔性理念的抛光技术,为上述零件的高效率和高精度抛光提供了一种新思路,逐渐成为超精密抛光的重要发展方向。首先,介绍了可控柔性抛光技术的基本概念,并就柔性执行装置、柔性"研抛模"、柔性控制系统三种可控柔性抛光方法的柔性可控原理、结构特点以及国内外研究现状等分别进行了综述;其次,对以上可控柔性抛光方法的加工原理、材料去除、抛光精度等进行了深入分析与比较,进一步阐述各类方法的优缺点;最后,对可控柔性抛光方法基本理论的系统研究、抛光精度和效率的提高、抛光工艺的复合化和智能化以及智能材料应用等方面的发展趋势进行了展望。

关键词：超精密加工抛光柔性可控表面质量加工精度

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基于定向距离理论的五轴加工刀具轨迹规划算法

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中国机械工程 2017年第22期28卷 2681-2688页

作者：尹业熙秦衡峰周后明湘潭大学机械工程学院湘潭411105 湘潭大学复杂轨迹加工工艺及装备教育部工作研究中心湘潭411105

针对环形刀五轴加工自由曲面的残留误差问题,在传统等残留高度算法的基础上,提出了一种基于定向距离理论的等最大残留高度刀具轨迹规划算法。首先根据微分几何理论计算已知刀触点的初始侧向行距,并在侧向行距方向进行偏置得到相邻刀触点... 详细信息

针对环形刀五轴加工自由曲面的残留误差问题,在传统等残留高度算法的基础上,提出了一种基于定向距离理论的等最大残留高度刀具轨迹规划算法。首先根据微分几何理论计算已知刀触点的初始侧向行距,并在侧向行距方向进行偏置得到相邻刀触点;然后以基于定向距离理论的残高误差计算模型对相邻刀触点间的实际残高值进行计算;最后通过迭代计算规划出等最大残留高度的相邻刀具轨迹。如此循环,从而获得整个曲面的刀具轨迹。实验结果表明,相对于商用软件MasterCAM9.0,该算法在充分保证曲面加工质量的同时最大限度地减小了刀具轨迹的总长度,从而提高了加工效率。

关键词：环形刀自由曲面等最大残留高度定向距离理论刀具轨迹规划

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热压成型参数对非球面透镜轮廓偏差的影响

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表面技术 2018年第7期47卷 67-72页

作者：朱科军欧阳波许博文徐志强张高峰湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105 复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心湖南湘潭411105

目的研究玻璃热压成型参数对非球面玻璃透镜轮廓偏差的影响。方法设计正交试验,并通过***软件对玻璃透镜热压成型过程进行数值模拟,在不同热压成型参数组合下,测量透镜轮廓偏差的大小,从而得到最佳热压成型参数组合。接着进行透镜热压试... 详细信息

目的研究玻璃热压成型参数对非球面玻璃透镜轮廓偏差的影响。方法设计正交试验,并通过***软件对玻璃透镜热压成型过程进行数值模拟,在不同热压成型参数组合下,测量透镜轮廓偏差的大小,从而得到最佳热压成型参数组合。接着进行透镜热压试验,观察成型透镜形状与设计值间的偏差,验证仿真分析结果。结果经正交优化分析,热压温度为570℃时,最大轮廓偏差均值为2.876μm;热压速率为0.02 mm/s时,最大轮廓偏差均值为2.808μm;摩擦因数为0.6时,最大轮廓偏差均值为2.780μm;退火速率为1.5℃/s时,最大轮廓偏差均值为1.893μm;保持压力为700 N时,最大轮廓偏差均值为1.775μm;冷却速率为1℃/s时,最大轮廓偏差均值为1.990μm。它们在各自参数组别中都为最小值。优化成型参数组合为:热压温度570℃,热压速率0.02 mm/s,摩擦因数0.6,网格大小0.05 mm,退火速率1.5℃/s,保持压力700 N,冷却速率3℃/s。热压试验测得最大偏差值为1.61μm。结论离透镜中心越远,透镜表面的轮廓偏差越大。热压模型网格划分越细,越能准确地模拟玻璃热压成型过程。热压速率增大时,透镜的轮廓偏差会增大。热压温度升高,透镜的轮廓偏差会减小,但过高的热压温度会使轮廓偏差变大。退火速率、保持压力、摩擦因数增大时,透镜的轮廓偏差会减小,冷却速率对轮廓偏差无明显影响。

关键词：玻璃热压成型非球面玻璃透镜轮廓偏差数值模拟正交优化分析

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不同角度晶界对单层多晶二硫化钼摩擦性能的影响

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表面技术 2020年第2期49卷 158-164页

作者：杨飞鹏郑学军张欢黄宽彭金峰湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105 湘潭大学复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心湖南湘潭411105

目的考察不同角度晶界对单层多晶二硫化钼纳米片摩擦性能的影响,并探究其摩擦耗散机理。方法用化学气相沉积法(CVD)制备单层多晶二硫化钼(MoS2),通过原子力显微镜力曲线测试和摩擦力实验,分别得出无晶界区域和晶界处的粘附力、摩擦系数... 详细信息

目的考察不同角度晶界对单层多晶二硫化钼纳米片摩擦性能的影响,并探究其摩擦耗散机理。方法用化学气相沉积法(CVD)制备单层多晶二硫化钼(MoS2),通过原子力显微镜力曲线测试和摩擦力实验,分别得出无晶界区域和晶界处的粘附力、摩擦系数、摩擦耗散。结果对于单层多晶MoS2,无晶界区域粘附力为7.20 nN,不同角度晶界处粘附力为11.11nN至11.40 nN。无晶界区域及−6°、33°、88°晶界区域(400 nm×400 nm)摩擦系数分别为0.00619、0.00645、0.00737和0.01760。在30~150 nN法向载荷范围内,探针经过无晶界区域产生的摩擦耗散变化范围为33.93×10^−16~46.88×10^−16 J,−6°晶界区域为37.15×10^−16~52.09×10^−16 J,33°晶界区域为38.76×10^−16~55.18×10^−16 J,88°晶界区域为46.59×10^−16~59.72×10^−16 J。结论晶界处吸附的极性粒子加强了探针与MoS2表面的相互作用,使得晶界处的粘附力比无晶界区域的大,但晶界角度对粘附力的影响不大。在一定测试范围内,晶界区域的摩擦系数要比无晶界区域的摩擦系数大,并随晶界角度增加而增大,摩擦过程中晶界区域产生的摩擦耗散也比无晶界区域多。晶界角度的不同可能会造成晶界处的弯曲刚度存在差异,从而探针滑移经过不同角度晶界时导致不同程度的褶皱效应。并且随着法向载荷的增大,探针在MoS2表面引起的面内变形程度越来越高,这样会引起表面褶皱效应,从而导致摩擦过程中产生的能量耗散随晶界角度和法向载荷增大而增加。

关键词：原子力显微镜晶界 MoS2 摩擦性能褶皱效应摩擦耗散

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工件表面缺陷图像检测中的自适应聚类

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表面技术 2019年第9期48卷 327-335页

作者：周友行马逐曦石弦韦刘汉江湘潭大学复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心湖南湘潭411105 湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105

目的针对工件表面形态复杂、干涉交叠缺陷难以实现自动分离、分类图像检测的情况,提出一种工件表面交叠缺陷自适应图像聚类方法。方法首先提取工件表面缺陷二值图像,采用混合概率主成分分析器估计缺陷位置各像素点局部切空间信息,并改... 详细信息

目的针对工件表面形态复杂、干涉交叠缺陷难以实现自动分离、分类图像检测的情况,提出一种工件表面交叠缺陷自适应图像聚类方法。方法首先提取工件表面缺陷二值图像,采用混合概率主成分分析器估计缺陷位置各像素点局部切空间信息,并改进局部切空间之间的相似性矩阵;然后通过改进局部密度峰值自适应方法,基于相似性矩阵确定聚类中心点和数目;最后通过谱多流形聚类,将各分析器所包含的像素点分配至不同缺陷流形结构中,实现多个交叠缺陷分离、检测。结果首先通过比较计算与实际测量的长度、宽度来验证该方法对相互交叠结构缺陷良好、准确的分离效果,平均相对误差分别为0.957%和0.650%。其次为了体现该方法对于分离工件表面相互交叠缺陷的有效性及优越性,使用k-means聚类、谱聚类与该方法进行对比实验,证明了该方法良好的聚类效果。最后对所设计方法的稳定性进行测试,统计检测结果的平均ME值均在6%以下,正确聚类数目率高达99%~100%。结论该方法能够较为准确地自动识别工件表面图像中存在相互干涉的不同缺陷,并进行分离。

关键词：工件表面质量缺陷检测自适应流形聚类

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钢板表面缺陷深度主动学习高效分类方法

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电子测量与仪器学报 2022年第2期36卷 23-31页

作者：周友行孟高磊赵文杰易倩湘潭大学机械工程学院湘潭411105 复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心湘潭411105

针对钢板表面缺陷图像分类传统深度学习算法中需要大量标签数据的问题,提出一种基于主动学习的高效分类方法。该方法包含一个轻量级的卷积神经网络和一个基于不确定性的主动学习样本筛选策略。神经网络采用简化的convolutional base进... 详细信息

针对钢板表面缺陷图像分类传统深度学习算法中需要大量标签数据的问题,提出一种基于主动学习的高效分类方法。该方法包含一个轻量级的卷积神经网络和一个基于不确定性的主动学习样本筛选策略。神经网络采用简化的convolutional base进行特征提取,然后用全局池化层替换掉传统密集连接分类器中的隐藏层来减轻过拟合。为了更好的衡量模型对未标签图像样本所属类别的不确定性,首先将未标签图像样本传入到用标签图像样本训练好的模型,得到模型对每一个未标签样本关于标签的概率分布(probability distribution over classes,PDC),然后用此模型对标签样本进行预测并得到模型对每个标签的平均PDC。将两类分布的KL-divergence值作为不确定性指标来筛选未标签图像进行人工标注。根据在NEU-CLS开源缺陷数据集上的对比实验,该方法可以通过44%的标签数据实现97%的准确率,极大降低标注成本。

关键词：表面缺陷主动学习卷积神经网络全局池化

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交变振动载荷下Al_2O_3陶瓷钢摩擦副的摩擦磨损性能

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粉末冶金材料科学与工程 2009年第6期14卷 417-421页

作者：唐媛媛谭援强吴明辉杨冬民湘潭大学机械工程学院复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心湘潭411105

在Al2O3陶瓷/45号钢摩擦副的工作过程中,摩擦副上的载荷不是单一的静载荷加载,而是复杂的振动载荷加载。在新型振动摩擦磨损试验机上采用环-块接触摩擦方式,研究Al2O3陶瓷与45号钢在交变振动载荷条件下的摩擦磨损性能,并与静载荷下的磨... 详细信息

在Al2O3陶瓷/45号钢摩擦副的工作过程中,摩擦副上的载荷不是单一的静载荷加载,而是复杂的振动载荷加载。在新型振动摩擦磨损试验机上采用环-块接触摩擦方式,研究Al2O3陶瓷与45号钢在交变振动载荷条件下的摩擦磨损性能,并与静载荷下的磨损性能进行对比;对陶瓷磨损表面进行扫描电镜观察与能谱分析。结果表明:在干摩擦条件下,交变振动载荷下的磨损量比正常载荷条件下的磨损量要大;交变振动载荷下氧化铝磨损表面产生微裂纹,氧化铝陶瓷的磨损机理是脆性断裂、磨粒磨损和犁沟磨损。在加载交变振动载荷与加载载荷条件下,氧化铝陶瓷磨损表面均覆盖一层金属转移膜,其主要成分为铁的氧化物。

关键词：交变振动载荷氧化铝陶瓷摩擦磨损性能转移膜静载荷

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预应力硬态切削加工过程的有限元数值模拟研究

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机械强度 2009年第2期31卷 312-315页

作者：彭锐涛唐新姿谭援强马秋成湘潭大学机械工程学院复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心湘潭411105

基于预应力切削的原理,建立预应力硬态切削42CrMo钢的正交切削热力耦合有限元模型,采用剪切断裂失效准则、单元删除和任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian Eulerian,ALE)方法实现切屑的分离。研究工件材料的本构关系、切屑分离标准... 详细信息

基于预应力切削的原理,建立预应力硬态切削42CrMo钢的正交切削热力耦合有限元模型,采用剪切断裂失效准则、单元删除和任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian Eulerian,ALE)方法实现切屑的分离。研究工件材料的本构关系、切屑分离标准、刀屑接触面的摩擦模型以及热传导方程等切削模拟中的关键技术,得到不同预应力大小对加工表面残余应力的影响关系;将数值模拟结果与实验数据进行比较,两者具有较好的一致性。

关键词：预应力切削有限元分析任意拉格朗日-欧拉方法残余应力

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