检索结果-内蒙古大学图书馆

机床与液压 2021年第13期49卷 183-189页

作者：陈东宁张金戈姚成玉刘强燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室河北秦皇岛066004 先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室(燕山大学) 河北秦皇岛066004 燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室河北秦皇岛066004

针对液压调高系统存在动态失效特性问题,采用基于离散时间贝叶斯网络(DTBN)的动态故障树分析方法进行分析。研究一种基于DTBN的动态故障树分析方法,给出动态故障树向DTBN转化以及用DTBN求解各时间段和任务时间内顶事件的发生概率、基本... 详细信息

针对液压调高系统存在动态失效特性问题,采用基于离散时间贝叶斯网络(DTBN)的动态故障树分析方法进行分析。研究一种基于DTBN的动态故障树分析方法,给出动态故障树向DTBN转化以及用DTBN求解各时间段和任务时间内顶事件的发生概率、基本事件的后验概率和概率重要度的方法。利用基于DTBN的动态故障树分析方法构建液压调高系统动态故障树,并将其转化为DTBN。利用贝叶斯网络双向推理计算各时间段和任务时间内液压调高系统的失效概率和各元件的后验概率与概率重要度,为发现液压调高系统薄弱环节、提高系统可靠性提供依据。

关键词：离散时间贝叶斯网络(DTBN) 动态故障树液压调高系统

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多维T-S故障树及重要度分析方法

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仪器仪表学报 2020年第10期41卷 54-64页

作者：陈东宁许敬宇姚成玉刘一鸣燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室秦皇岛066004

复杂系统的可靠性除受服役时间影响外,往往受工作温度、应力冲击等环境应力因素影响,仅考虑单一时间因素的T-S故障树分析方法存在一定局限,为此,提出考虑工作时间、工作温度、应力冲击等多种因素影响的多维T-S故障树分析方法及重要度算... 详细信息

复杂系统的可靠性除受服役时间影响外,往往受工作温度、应力冲击等环境应力因素影响,仅考虑单一时间因素的T-S故障树分析方法存在一定局限,为此,提出考虑工作时间、工作温度、应力冲击等多种因素影响的多维T-S故障树分析方法及重要度算法。首先提出多维T-S故障树顶事件求解算法,构造基本事件多因素影响下的故障概率分布函数,根据基本事件输入规则和多维输入规则算法求解规则执行可能性,进而结合顶事件输出规则和多维输出规则算法求解系统多因素影响下的故障概率分布。在此基础上,提出多维T-S故障树概率重要度和关键重要度算法。最后,对电气、液压两种工程系统进行多维T-S故障树及重要度分析,除工作时间外,两种系统分别考虑工作温度、应力冲击影响,求得系统故障概率分布和基本事件重要度,相对于只考虑时间因素的T-S故障树分析方法,多维T-S故障树及重要度分析方法能获得更全面的可靠性信息,T-S故障树是多维T-S故障树的一种理想范型,多维T-S故障树是更一般、更通用的范型。

关键词：多维T-S故障树故障概率分布重要度

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一种新型动态贝叶斯网络分析方法

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中国机械工程 2020年第12期31卷 1394-1406,1414页

作者：陈东宁侯安农姚成玉侯鑫邢然燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛066004 先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室(燕山大学) 秦皇岛066004 燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室秦皇岛066004

为充分发挥T-S动态故障树和动态贝叶斯网络分别在分析建模与推理计算方面的优势,提出了一种新型动态贝叶斯网络分析方法——基于T-S动态故障树的动态贝叶斯网络分析方法。将T-S动态故障树转化为动态贝叶斯网络有向无环图,再将T-S动态门... 详细信息

为充分发挥T-S动态故障树和动态贝叶斯网络分别在分析建模与推理计算方面的优势,提出了一种新型动态贝叶斯网络分析方法——基于T-S动态故障树的动态贝叶斯网络分析方法。将T-S动态故障树转化为动态贝叶斯网络有向无环图,再将T-S动态门及其描述规则转化为动态贝叶斯网络条件概率表,进而提出了正向推理叶节点失效概率、反向推理根节点后验概率和求解根节点概率重要度、关键重要度、风险业绩值、风险降低值、微分重要度与灵敏度的新型动态贝叶斯网络算法。通过与基于Dugan动态故障树的动态贝叶斯网络分析方法和静态贝叶斯网络分析方法对比,验证了所提方法的可行性。最后,用所提方法对液压缸同步系统进行可靠性分析,计算得到系统失效概率、根节点后验概率、重要度与灵敏度,为提高系统可靠性和进行故障诊断提供依据。

关键词： -动态贝叶斯网络 T-S动态故障树重要度灵敏度可靠性分析

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电液伺服实验台在实践教学中的应用

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实验室研究与探索 2021年第12期40卷 168-172,203页

作者：赵劲松孙鑫宇董杰徐嘉祥何冰耀刘子旭燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室河北秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

针对机电控制工程专业课程概念抽象、理论脱离实践的教学难题,搭建了一套可为机电液一体化专业课程实验教学的、含有负载多级倍增装置的多功能电液伺服实验台,分析了该实验台工作原理,建立了系统整体模型。结合典型工程案例,指导学生开... 详细信息

针对机电控制工程专业课程概念抽象、理论脱离实践的教学难题,搭建了一套可为机电液一体化专业课程实验教学的、含有负载多级倍增装置的多功能电液伺服实验台,分析了该实验台工作原理,建立了系统整体模型。结合典型工程案例,指导学生开发基于快速原型控制技术的位置、速度、力闭环及反馈校正控制程序,处理实验数据而获取响应曲线,并评价系统的动态跟踪性能,探索电液伺服实验台在实践教学中的应用。教学实践表明,结合电液伺服实验台进行实践教学,完善了电液伺服相关课程的教学模式,加深了学生对理论知识的理解,培养了学生解决实际工程问题的能力。

关键词：电液伺服快速原型控制负载多级倍增实验教学平台

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考虑压力脉动的消防水炮自适应炮头射流系统参数振动研究

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机械工程学报 2020年第20期56卷 246-254页

作者：袁晓明王储赵士宜张立杰燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

消防水炮自适应炮头可根据流体压力和流量变化自动调整炮口开度,从而显著提升其射流性能。考虑自适应炮头射流系统中流体的压力脉动,结合流体体积弹性模量与刚度间的关系,建立基于时变流体刚度的射流系统参数振动动力学模型,采用多尺度... 详细信息

消防水炮自适应炮头可根据流体压力和流量变化自动调整炮口开度,从而显著提升其射流性能。考虑自适应炮头射流系统中流体的压力脉动,结合流体体积弹性模量与刚度间的关系,建立基于时变流体刚度的射流系统参数振动动力学模型,采用多尺度法推导脉动激励频率接近射流系统固有频率和固有频率与脉动频率的组合频率时的共振响应公式,分析射流系统的主共振和组合共振响应。结果表明射流系统发生主共振响应时,激励频率占主导成分,且接近一阶固有频率时系统共振幅值最大;射流系统发生组合共振响应时,激励频率与流体刚度波动频率的组合频率对系统响应的影响与流体脉动频率有关;主共振和组合共振将恶化系统的动力学行为。本项研究可为深入探索自适应炮头射流系统的动力学特性,优化不同工况环境下的设计参数提供理论依据。

关键词：消防水炮自适应炮头射流系统参数振动压力脉动

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消防炮自适应炮头射流系统自由振动分析

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机械工程学报 2020年第22期56卷 256-262页

消防炮自适应炮头可根据流体压力和流量变化自动调整炮口开度,从而提高消防炮的射流性能,快速高效地扑灭大型火灾。但炮头末端的自适应机构使射流系统具有流固耦合特性,在高速高压作用下,射流系统可能会发生振动乃至共振,进而影响灭火... 详细信息

消防炮自适应炮头可根据流体压力和流量变化自动调整炮口开度,从而提高消防炮的射流性能,快速高效地扑灭大型火灾。但炮头末端的自适应机构使射流系统具有流固耦合特性,在高速高压作用下,射流系统可能会发生振动乃至共振,进而影响灭火效率。考虑射流系统中流体域和固体域间的流固耦合效应以及炮头内连续体芯杆和端盖与其他离散结构间的连续离散耦合效应,通过集中质量法确定了芯杆和端盖结构的刚度矩阵,采用集中参数法建立了消防炮自适应炮头射流系统的动力学模型及方程。对射流系统进行了自由振动分析,确定了系统各阶固有频率及模态振型,分析了流体初始体积含气量和流体压力对系统固有频率的影响规律。由样机模态试验可知,理论与试验确定的一阶固有频率偏差仅为0.51%,验证了消防炮自适应炮头射流系统动力学模型的准确性。本项研究可为消防炮自适应炮头射流系统的动力学优化提供理论依据。

关键词：消防炮自适应炮头射流系统自由振动模态试验

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气液混合流体动态体积弹性模量理论模型研究

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机械工程学报 2020年第4期56卷 209-217页

作者：袁晓明王储朱轩张立杰燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛066004 先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室(燕山大学) 秦皇岛066004 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

体积弹性模量是气液混合流体的基本属性之一,但现有模型与流体压缩和膨胀过程中动态体积弹性模量的匹配度仍有待进一步提高。采用集中参数法,以完全空化模型为基础,结合改进的Henry定律和气体多变过程方程,确定气液混合流体动态体积弹... 详细信息

体积弹性模量是气液混合流体的基本属性之一,但现有模型与流体压缩和膨胀过程中动态体积弹性模量的匹配度仍有待进一步提高。采用集中参数法,以完全空化模型为基础,结合改进的Henry定律和气体多变过程方程,确定气液混合流体动态体积弹性模量理论模型(Model1)。计算结果表明,由于压缩和膨胀过程中混合流体中自由气体的含量不同,动态体积弹性模量出现较为明显的“迟滞”现象,在相同压力下,压缩过程的计算结果均小于膨胀过程。由参数影响分析可知,不论是压缩过程还是膨胀过程,压力变化周期相同时,初始含气率越高,相同压力下的动态体积弹性模量越小;初始含气率相同且压力高于空气分离压时,压力变化周期越长,相同压力下的动态体积弹性模量越大,且当压力超过空气分离压的时间足够长时,气液混合流体所含空气完全溶解,体积弹性模量基本保持不变。将试验结果与Model1模型、三种稳态模型和另一种动态模型(Sakama模型)进行对比,在压缩与膨胀过程中Mode1模型与试验数据间的拟合优度分别为0.9763和0.9859,Sakama模型与试验数据间的拟合优度为0.9697和0.9521,说明Mode1模型与试验结果更接近,提高动态体积弹性模量预测的准确性。本项研究可为气液混合流体动态体积弹性模量的准确计算提供理论依据。

关键词：气液混合流体动态体积弹性模量理论模型含气率压力

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液压凿岩机器人机械臂轨迹规划研究

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中国工程机械学报 2021年第4期19卷 289-294页

作者：郭锐石月李永涛覃艳明赵静一燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室河北秦皇岛066004 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学河北省特种运载装备重点实验室河北秦皇岛066004

针对液压凿岩机器人机械臂的轨迹规划问题,提出一种液压系统与机械臂轨迹优化相结合的全局功率匹配方法。构建机械臂运动学位姿模型,在关节坐标系内基于三次多项式、五次多项式和带抛物线过渡的线性插值函数等寻优算法进行机械臂轨迹规... 详细信息

针对液压凿岩机器人机械臂的轨迹规划问题,提出一种液压系统与机械臂轨迹优化相结合的全局功率匹配方法。构建机械臂运动学位姿模型,在关节坐标系内基于三次多项式、五次多项式和带抛物线过渡的线性插值函数等寻优算法进行机械臂轨迹规划。搭建机械臂液压系统运动轨迹跟踪仿真模型,获取仿真环境下多液压缸协同控制的运动规律,根据不同轨迹曲线结合液压系统的各部分变量进行参数合理匹配与控制策略优化,从而进行了液压凿岩机器人机械臂轨迹规划验证。研究结果表明:五次多项式的规划方法能精确跟踪期望的关节运动轨迹,同时满足平稳运动和低耗能的要求。

关键词：液压凿岩机器人机械臂运动学轨迹规划

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电液伺服振动台研制及教学应用

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实验技术与管理 2021年第10期38卷 172-176页

作者：赵劲松董杰孙鑫宇徐嘉祥赵利强李戊戌燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室河北秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

为增强流体传动与控制专业学生的实践能力,解决该专业概念抽象的教学难题,搭建了一套二自由度电液伺服振动台。文章分析了振动台工作原理,建立了系统数学模型,并利用快速原型控制技术,指导学生开发了多通道系统闭环控制程序,获取了响应... 详细信息

为增强流体传动与控制专业学生的实践能力,解决该专业概念抽象的教学难题,搭建了一套二自由度电液伺服振动台。文章分析了振动台工作原理,建立了系统数学模型,并利用快速原型控制技术,指导学生开发了多通道系统闭环控制程序,获取了响应曲线,分析了实验台的动态跟踪性能,探索了电液伺服振动平台在实验教学中的应用。教学实践表明,基于电液伺服振动台进行实验教学,能够加深学生对理论知识的理解,提高学生将理论知识应用于实践的能力,也为机电液一体化相关专业实验教学提供了一种新型平台。

关键词：电液伺服快速原型控制振动台实验教学

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基于ANFIS的外啮合齿轮泵寿命预测研究

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仪器仪表学报 2020年第1期41卷 223-232页

作者：郭锐赵之谦贾鑫龙赵静一张生燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛066004 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066004

从流量退化趋势的角度提出了基于自适应网络模糊推理系统的寿命预测方法。首先利用改进的集合经验模态分解(MEEMD)方法对加速退化试验的振动数据进行多尺度重构降噪,提取重构信号的峭度值、均方频率、小波包能量,与转矩、转速、压力信... 详细信息

从流量退化趋势的角度提出了基于自适应网络模糊推理系统的寿命预测方法。首先利用改进的集合经验模态分解(MEEMD)方法对加速退化试验的振动数据进行多尺度重构降噪,提取重构信号的峭度值、均方频率、小波包能量,与转矩、转速、压力信号作为齿轮泵性能退化特征;然后使用核主元分析方法(KPCA)进行多特征融合,进而实现外啮合齿轮泵退化评估指标的建立和分析;再利用其退化评估指标与流量信号作为输入量对自适应网络模糊推理系统模型(ANFIS)进行训练,得到的齿轮泵剩余寿命预测模型,为了进一步验证该算法的有效性将其与liner回归模型、三次指数预测模型算法进行了比较,最后基于蒙特卡罗样本扩充方法实现外啮合齿轮泵的可靠性评估。结果表明,该方法的结果与实际阈值的预测误差约为8%,能够对外啮合齿轮泵的寿命进行比较准确的评估。

关键词：外啮合齿轮泵寿命预测模态分解多特征融合自适应网络模糊推理系统

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