检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2023年第16期59卷 397-405页

作者：郭锐王涛李永涛王建伟蔡伟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

液压泵健康状态的精准识别是液压元件预防性维护的一部分。采用贝叶斯算法对长短时记忆网络(Long short-term memorg,LSTM)进行优化,构建一种基于贝叶斯长短时记忆网络(Bayesian-LSTM)的外啮合齿轮泵健康状态识别模型,完成了对外啮合齿... 详细信息

液压泵健康状态的精准识别是液压元件预防性维护的一部分。采用贝叶斯算法对长短时记忆网络(Long short-term memorg,LSTM)进行优化,构建一种基于贝叶斯长短时记忆网络(Bayesian-LSTM)的外啮合齿轮泵健康状态识别模型,完成了对外啮合齿轮泵健康状态的识别。首先运用改进的变分模态分解(Improved variational modal,IVMD)方法对蕴含丰富健康信息的样本泵振动信号进行分解重构,基于时域、频域及时频域对重构信号进行特征提取,将所选特征归一化处理后构造了能够表征振动信号的特征矩阵。最后将归纳好的特征矩阵与标签输入到Bayesian-LSTM(以下简称BDL)模型中进行训练,进而得到外啮合齿轮泵健康识别模型,为验证BDL模型在外啮合齿轮泵健康状态识别上的优越性,将其与LSTM模型及RNN模型进行对比。结果表明,BDL模型对样本泵的预测精度达到了98.3%以上,相比LSTM模型及RNN模型优势明显,可以为深度学习在液压元件状态识别的应用提供参考。

关键词：外啮合齿轮泵健康状态识别加速退化试验贝叶斯长短时记忆网络

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大型风力机周围流场及气动特性仿真分析

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液压与气动 2023年第12期47卷 6-12页

作者：曹忠鹏陈文婷艾超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

风力机上的气动载荷与风力机周围流场有关,气动载荷和弹性力等交变载荷引起柔性风轮、塔架等部件振动变形,风力机部件振动变形影响风机周围流场,对风力机测风技术提出更高要求,而高分辨率风速测量对风力发电机组的控制和载荷计算具有重... 详细信息

风力机上的气动载荷与风力机周围流场有关,气动载荷和弹性力等交变载荷引起柔性风轮、塔架等部件振动变形,风力机部件振动变形影响风机周围流场,对风力机测风技术提出更高要求,而高分辨率风速测量对风力发电机组的控制和载荷计算具有重要意义。采用基于滑移网格的计算流体动力学仿真(CFD)和基于动网格的流固耦合仿真(FSI)研究大型风力机,探究风力机周围流场演化和柔性叶片变形特性,可以降低现场试验和风洞试验成本,为风速预测模型提供验证数据。结果表明,CFD和FSI仿真模拟风力机的来流效应和尾流效应和理论值接近,FSI仿真可模拟风力机风轮最大应力和最大应变的幅度和位置。

关键词：周围流场振动变形流固耦合

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带有双层套管接头的航空管路振动特性研究

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机械设计 2025年第2期42卷 68-74页

作者：权凌霄付晨姚仁逸郭长虹燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 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

双层套管接头是飞机燃油管路连接使用的一种柔性管接头,可以对所连接的管路进行位移与转角的补偿,具有复杂的力学特性。文中依据套管接头结构组成,分析了带有双层套管接头的航空管路内、外管与柔性接头间的振动耦合机制;采用ABAQUS软件... 详细信息

双层套管接头是飞机燃油管路连接使用的一种柔性管接头,可以对所连接的管路进行位移与转角的补偿,具有复杂的力学特性。文中依据套管接头结构组成,分析了带有双层套管接头的航空管路内、外管与柔性接头间的振动耦合机制;采用ABAQUS软件建立了含有管路、P形卡箍、支架及双层套管接头的管路单元有限元模型,针对于管路单元开展了约束模态分析,针对管路前8阶固有频率探究了摩擦因数及套管接头对固有频率的影响;最后搭接振动系统测试平台,通过对频域响应的测量,验证了仿真结果的有效性。结果表明:各阶固有频率随着摩擦因数的增大和套管接头的存在而降低,考虑套管接头和不考虑套管接头的固有频率误差最大约为81.17%,有限元仿真时选择摩擦因数为0.6时所得固有频率与试验结果的误差最小。

关键词：双层套管接头飞机燃油系统摩擦因数模态分析

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基于深度信念网络多参数智能融合的滑靴副性能退化状态评估方法

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机械工程学报 2024年第4期60卷 178-188页

作者：刘思远艾超郁春嵩张伟哲陈文婷康伟燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛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 燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 中国人民解放军95092部队开封475000

滑靴副磨损过程的性能退化状态受到表面形貌、摩擦特性等多个方面的影响,单独提取其中任何一个表征参数作为指标,评估其性能退化状态都是不准确的,为提高评估精度,提出基于深度信念网络多参数智能融合的滑靴副性能退化状态评估方法。应... 详细信息

滑靴副磨损过程的性能退化状态受到表面形貌、摩擦特性等多个方面的影响,单独提取其中任何一个表征参数作为指标,评估其性能退化状态都是不准确的,为提高评估精度,提出基于深度信念网络多参数智能融合的滑靴副性能退化状态评估方法。应用分形理论从滑靴表面形貌特征中提取分形维数、尺度系数和特征粗糙度等分形参数作为表面形貌评估指标,应用摩擦因数作为摩擦特性参数评估指标,构建性能退化状态评估指标体系;计算摩擦因数信号与完全平稳的高斯白噪声序列信号之间的灰色关联度,并根据灰色关联度的大小对性能退化状态进行区域划分;应用深度信念网络理论对多指标参数进行智能融合和特征提取,建立性能退化状态评估模型;开展滑靴副磨损过程模拟试验,分析指标参数和灰色关联度对性能退化状态的影响规律,通过构建出的样本数据集,对评估模型进行训练和测试验证,结果表明评估模型对性能退化状态的评估准确率能够达到97%以上,由此证实该方法对滑靴副性能退化状态评估的有效性,且具有较高的评估精度。

关键词：滑靴副性能退化状态评估分形理论深度信念网络

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轻量化卷积神经网络在调门油动机故障诊断中的应用

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液压与气动 2025年第2期49卷 58-68页

作者：姜万录杨旭康赵永会唐恩宇吴凤和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 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

针对调门油动机故障诊断困难、检修效率低的问题,利用ShuffleNetV2网络结构高并行和低碎片化的特点,将其特征提取基本模块一维化,并针对调门油动机故障诊断10分类的任务,构建了一种1D_ShuffleNetV2轻量化网络。基于调门油动机一维振动信... 详细信息

针对调门油动机故障诊断困难、检修效率低的问题,利用ShuffleNetV2网络结构高并行和低碎片化的特点,将其特征提取基本模块一维化,并针对调门油动机故障诊断10分类的任务,构建了一种1D_ShuffleNetV2轻量化网络。基于调门油动机一维振动信号,将1D_ShuffleNetV2与1D_MobileNetV3、1D_ShuffleNetV1以及传统的一维残差网络模型进行对比试验。结果表明,1D_ShuffleNetV2的轻量化程度最高、训练时收敛速度最快、稳定性最高,且能够在保持高分类精度的同时,有效地提升数据处理速度。这为调门油动机的健康监测和故障诊断提供了一种新的技术方案,可在保证调门油动机诊断精度的同时,降低对边缘端设备的硬件资源需求。

关键词： 1D_ShuffleNetV2 轻量化调门油动机故障诊断

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基于改进Hilbert-Huang变换的管路环向裂纹故障诊断研究

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液压与气动 2024年第4期48卷 109-116页

作者：权凌霄孙世博狄梦然李朋杰熊国钦燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 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

在制造、加工、装配以及服役过程中,航空液压管路可能存在平面型缺陷。在适航载荷作用下,这些缺陷会萌生裂纹并发生扩展,最终导致管路破裂和油液泄漏。为了在管路产生微裂纹时对其进行故障诊断,采用了自行搭建的航空液压管路模态试验平... 详细信息

在制造、加工、装配以及服役过程中,航空液压管路可能存在平面型缺陷。在适航载荷作用下,这些缺陷会萌生裂纹并发生扩展,最终导致管路破裂和油液泄漏。为了在管路产生微裂纹时对其进行故障诊断,采用了自行搭建的航空液压管路模态试验平台和测控系统,对存在环向裂纹航空液压管路的振动信号进行了采集和预处理。而在对管路振动信号进行分解时,由于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)算法存在模态混叠问题难以获得准确的本征模态函数(Intrinsic Mode Functions,IMF)。为提高信号处理精度,提出一种基于自适应噪声完备经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)和Hilbert变换理论相结合的改进Hilbert-Huang变换方法对航空液压管路环向裂纹进行故障诊断。研究结果表明,该方法能够更准确地诊断航空液压管路的环向裂纹故障。

关键词：航空液压管路模态分析改进Hilbert-Huang变换裂纹故障诊断

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复杂流场下对焊燃油管路流固耦合特性分析

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液压与气动 2024年第10期48卷 54-64页

作者：权凌霄宫瀚文孙世博李朋杰王明远燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 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

飞机燃油管路内部流体流动特性复杂,油液与管壁相互作用产生的流固耦合作用严重影响管路安全,深入研究流固耦合特性对减少管路振动和磨损具有重要意义。通过金相检测和微拉伸试验获得焊接接头区域具体尺寸和力学性能参数,建立带有90... 详细信息

飞机燃油管路内部流体流动特性复杂,油液与管壁相互作用产生的流固耦合作用严重影响管路安全,深入研究流固耦合特性对减少管路振动和磨损具有重要意义。通过金相检测和微拉伸试验获得焊接接头区域具体尺寸和力学性能参数,建立带有90°弯管的对焊燃油管路流固耦合模型。采用Realizable k-ε湍流模型开展研究,综合分析在恒速流场下不同入口流速对流体域流动特性及固体域应力响应规律的影响和在脉动流场下不同区域等效应力的响应结果。结果表明:恒速流场下,出口弯管段最大等效应力受流速影响显著;脉动流场下,焊接接头处的最大等效应力出现在焊缝区且应力水平较为集中。可为改善飞机燃油管路的构型设计和系统性能提供重要参考。

关键词：对焊燃油管路流固耦合流动特性应力响应

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变容式非金属压力油箱柔性壳体优化设计方法

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机械工程学报 2025年

作者：姚静王定煜何蔼雯郝金鹿汪飞雪燕山大学机械工程学院燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室燕山大学河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心

变容式液压油箱因其油液带压、体积小、质量轻而受到广泛关注。变容式液压油箱通过自身柔性壳体形状改变以补偿系统油液容积差，而壳体的合理设计对油箱整体寿命和油箱稳定压力输出至关重要。为实现油箱壳体满足强度与轻量化的高效设计... 详细信息

变容式液压油箱因其油液带压、体积小、质量轻而受到广泛关注。变容式液压油箱通过自身柔性壳体形状改变以补偿系统油液容积差，而壳体的合理设计对油箱整体寿命和油箱稳定压力输出至关重要。为实现油箱壳体满足强度与轻量化的高效设计，提出一种变容式非金属压力油箱柔性壳体优化设计方法。首先，根据油箱壳体的基础构型结构关系确定油箱结构容积数学模型，并通过对油箱壳体分析，建立油箱壳体环向应力、轴向应力和壳体质量的性能指标参数模型。然后，确定待优化变量参数及其范围，并以环向应力、轴向应力和壳体质量三者最小作为优化目标函数。在加工尺寸和油箱容积等约束下，基于多目标遗传算法对油箱结构进行优化，得到Pareto最优解集。最后，基于质量功能展开方法定义油箱壳体的参数关系矩阵，构建油箱壳体设计的综合评价函数确定最佳的解，并利用有限元仿真进行应力计算，验证了该方法的可行性。该设计方法为液压油箱轻量化设计与优化提供理论指导。

关键词：液压油箱非金属油箱变容柔性壳体优化设计

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基于GLCT及CPA-SVM的变转速齿轮泵健康状态分类研究

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机械工程学报 2023年第14期59卷 310-319页

作者：郭锐张印浩牛雯雯骆雄帅蔡伟王建伟王岳峰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秦皇岛066004 西昌卫星发射中心航天发射场可靠性技术重点实验室海口571126 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 燕山大学河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066004

针对齿轮泵变转速工况,提出广义线性调频小波变换(General linear chirplet transform,GLCT)和食肉植物算法(Carnivorous plant algorithm,CPA)优化支持向量机(Support vector machines,SVM)相结合的齿轮泵健康状态分类识别方法。首先选取4组磨损量不同的轴套,利用改造试验台采集不同状态下齿轮泵的振动信号;然后,引入GLCT时频分析方法消除转速变化的影响,提取瞬时旋转频率,进行角度域重采样,提取角度域中峰值指标、脉冲指标、峭度指标,与阶次谱方均根值、阶次域阶次幅值作为特征参数;最后,引入CPA对SVM两个参数c和g优化的分类方法,进行齿轮泵的健康状态进行分类识别,为了进一步验证算法有效性将其与SVM和极限学习机(Extreme learning machine,ELM)两种方法进行比较。结果表明,提出的分类方法平均准确率可达93.75%以上,能有效提高分类识别准确率。

关键词：齿轮泵变转速健康状态评估广义线性调频小波变换支持向量机

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多功能融合智能化高压变量活塞电机泵马达的能量回收特性分析

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机床与液压 2024年第11期52卷 74-79页

作者：袁云朋高殿荣庄鑫田自杰燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 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

为研究海水淡化的能量回收效率问题,采用AMESim软件对电机泵马达的液压系统进行整体仿真,研究在输入不同转速下的电机泵马达的流量特性及能量回收率。为验证仿真结果的准确性,建立电机泵马达测试试验台,将试验结果与仿真结果进行对比。... 详细信息

为研究海水淡化的能量回收效率问题,采用AMESim软件对电机泵马达的液压系统进行整体仿真,研究在输入不同转速下的电机泵马达的流量特性及能量回收率。为验证仿真结果的准确性,建立电机泵马达测试试验台,将试验结果与仿真结果进行对比。结果表明:在生产等量淡水的情况下,带有马达能量回收的装置相较于不带马达功率回收的装置节能效果更明显,且适当提高转速能够增加节能效果;由于试验过程产生泄漏,使得泵与马达侧的试验流量低于仿真流量,但随着电机转速的提升,泵侧流量的差值逐渐增大,而马达侧的流量差值逐渐降低;在额定转速1 500 r/min的工况下,马达能量回收装置的能效利用率达到了95%以上。

关键词：电机泵马达海水淡化能量回收装置 AMESim 能效利用率

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