检索结果-内蒙古大学图书馆

液压与气动 2023年第1期47卷 1-11页

作者：郭锐何丝丝叶欣刘光恒航天发射场可靠性技术重点实验室海南海口571126 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 燕山大学河北省特种运载装备重点实验室河北秦皇岛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

以电磁换向阀的出入口压降作为失效判据,从流量退化角度深入分析,进行电磁换向阀的寿命预测研究。首先使用改进的集合经验模态分解(Modified Ensemble Empirical Mode Decomposition,MEEMD)方法多尺度分解测试数据,以欧式距离的IMFs分... 详细信息

以电磁换向阀的出入口压降作为失效判据,从流量退化角度深入分析,进行电磁换向阀的寿命预测研究。首先使用改进的集合经验模态分解(Modified Ensemble Empirical Mode Decomposition,MEEMD)方法多尺度分解测试数据,以欧式距离的IMFs分量筛选规则完成噪声信号的降噪重构。随后利用时域分析、频域分析和时频域分析提取特征参数,并用核主元(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)方法融合处理,经过3次指数平滑处理,构建了电磁换向阀退化评估指标。融合退化评估指标,训练自适应模糊神经网络(Adaptive Network-based Fuzzy Inference System,ANFIS),通过对未失效样本进行压降趋势预测,实现了电磁换向阀的寿命预测。结果显示,ANFIS的预测指标与实际指标的差异性较小,预测结果准确。

关键词：电磁换向阀 ANFIS 寿命预测 KPCA 退化评估指标

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连续时间多维T-S动态故障树分析方法

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机械工程学报 2021年第10期57卷 231-244页

作者：陈东宁许敬宇姚成玉潘昊洋胡彦龙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 先进锻压成型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

复杂系统的可靠性往往受工作时间、应力冲击、工作温度等多因素影响,仅考虑工作时间单一因素的故障树分析方法存在局限性,提出考虑工作时间、应力冲击、工作温度等多因素影响的连续时间多维T-S动态故障树分析(Continuous-time multi-dim... 详细信息

复杂系统的可靠性往往受工作时间、应力冲击、工作温度等多因素影响,仅考虑工作时间单一因素的故障树分析方法存在局限性,提出考虑工作时间、应力冲击、工作温度等多因素影响的连续时间多维T-S动态故障树分析(Continuous-time multi-dimensional T-S dynamic fault tree analysis,CM-TSdFTA)方法。构造多因素影响下的下级事件故障概率密度函数,基于下级事件的顺序规则及上级事件的输出规则提出T-S动态门及其事件顺序描述规则构建方法,给出基于规则执行可能性、上级事件发生可能性的上级事件故障概率分布函数计算方法。CM-TSdFTA不仅可以描述事件间静、动态失效行为,还能对多因素影响下的系统可靠性进行分析。通过与空间故障树、Dugan动态故障树、离散时间T-S动态故障树分析方法进行对比,验证了所提CM-TSdFTA的可行性。最后,给出了所提方法的工程分析案例。

关键词：动态故障树多维T-S动态故障树连续时间 T-S动态门

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一种小型化迷宫液压油箱设计与性能分析

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机械工程学报 2021年第24期57卷 83-92页

作者：姚静刘翔宇李曼迪孔德才胡建军燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004 燕山大学河北省土木工程绿色建造与智能运维重点实验室秦皇岛066004

油箱小型化是实现移动液压装备轻量化的迫切需求和有效手段。为提高小型化液压油箱除杂、除气和稳流的基本性能,给出一种小型化迷宫液压油箱结构并结合欧拉-欧拉模型和欧拉-拉格朗日模型等评价其基本性能。首先,阐述迷宫油箱的整体结构... 详细信息

油箱小型化是实现移动液压装备轻量化的迫切需求和有效手段。为提高小型化液压油箱除杂、除气和稳流的基本性能,给出一种小型化迷宫液压油箱结构并结合欧拉-欧拉模型和欧拉-拉格朗日模型等评价其基本性能。首先,阐述迷宫油箱的整体结构与功能区设计;其次,为达到最佳的除杂效果,通过数值模拟方法对迷宫油箱中的关键结构参数如油箱回油管深度和稳流区上壁面倾斜角度进行讨论分析;最终,基于气-液、固-液两相流和油液单相仿真结果给出迷宫油箱和传统油箱的除杂、除气和稳流性能对比。相较于传统油箱,在相同流量、体积且无过滤装置的前提下,小型化迷宫液压油箱除杂和除气性能提升显著,如对直径250μm金属颗粒的去除效率达到89%,对直径500μm气泡的去除效率达到68%。此外,迷宫油箱对稳流性能有很大提升,但在液压系统启动时存在短暂自由液面波动情况。小型化迷宫液压油箱的建模和性能分析为油箱小型化设计和性能提升提供理论指导。

关键词：小型化油箱迷宫液压油箱污染物去除数值模拟

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类间数据不均衡条件下基于平衡随机森林的轴向柱塞泵故障诊断方法

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液压与气动 2022年第3期46卷 45-54页

作者：姜万录马歆宇岳毅赵亚鹏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 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

针对轴向柱塞泵实际故障诊断中采集到的故障类数据远少于正常类数据的情况,为提升故障分类精确率,提出了一种基于平衡随机森林(Balanced Random Forest,BRF)的轴向柱塞泵故障诊断方法。BRF算法是随机森林(Random Forest,RF)的改进算法,... 详细信息

针对轴向柱塞泵实际故障诊断中采集到的故障类数据远少于正常类数据的情况,为提升故障分类精确率,提出了一种基于平衡随机森林(Balanced Random Forest,BRF)的轴向柱塞泵故障诊断方法。BRF算法是随机森林(Random Forest,RF)的改进算法,将欠采样方法与RF结合,强化了RF处理非均衡数据的能力。通过开源的UCI数据集对该算法的性能进行了测试,相较于RF以及合成少数类过采样(Synthetic Minority Over-sampling Technique,SMOTE)与RF的组合算法SMOTE-RF,BRF算法在少数类分类精确率方面有所提升。最后,将BRF算法应用于轴向柱塞泵的故障诊断中。结果表明,在类间数据不均衡的条件下,相较于RF及SMOTE-RF算法,BRF算法能够取得更高的故障分类精确率。

关键词：轴向柱塞泵故障诊断非均衡数据平衡随机森林多分类

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基于改进多任务学习网络的零样本故障诊断

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机床与液压 2023年第23期51卷 218-224页

作者：曾魁魁郑直姜万录冯立艳华北理工大学机械工程学院河北唐山063210 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 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

多任务学习网络结构和参数冗余、网络规模过大,导致网络实时性差的问题;无法获取元件的部分或者全部故障类型样本,导致零样本问题。针对上述问题,提出一种基于元学习优化的轻量化多任务学习网络。为了提高实时性,利用MobileNetV3轻量化... 详细信息

多任务学习网络结构和参数冗余、网络规模过大,导致网络实时性差的问题;无法获取元件的部分或者全部故障类型样本,导致零样本问题。针对上述问题,提出一种基于元学习优化的轻量化多任务学习网络。为了提高实时性,利用MobileNetV3轻量化网络构建具有多个子任务诊断网络的轻量化多任务学习网络模型;研究了跨元件零样本问题,利用模型无关(MAML)元学习方法,对轻量化多任务学习网络的训练方式进行优化,构建基于元学习优化的轻量化多任务学习网络;最后,从不同微调步数和测试任务数角度,测试了所提网络的诊断性能。通过齿轮和轴承多元件的实测故障分析可知,所提方法可以实时高精度地解决多任务故障诊断问题和跨元件零样本问题。

关键词：多任务学习元学习轻量化零样本故障诊断

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飞机液压裂纹管路动力学分析及其泄漏故障诊断

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机床与液压 2022年第12期50卷 159-166页

作者：权凌霄何顺君温锐杰魏坤池郭长虹燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 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

加工制造及现场装配会导致飞机液压管路外表面产生微缺陷,管路的流固耦合振动会导致微缺陷逐渐转化成裂纹甚至扩展成贯穿性裂纹,进而导致管路产生泄漏故障。因此,研究两端固支约束的飞机液压管路在含有圆周非贯穿裂纹时的动力学特性,建... 详细信息

加工制造及现场装配会导致飞机液压管路外表面产生微缺陷,管路的流固耦合振动会导致微缺陷逐渐转化成裂纹甚至扩展成贯穿性裂纹,进而导致管路产生泄漏故障。因此,研究两端固支约束的飞机液压管路在含有圆周非贯穿裂纹时的动力学特性,建立飞机液压管路流固耦合振动方程以及两端固支约束管路模态函数,并在此基础上构建裂纹管路模态函数,采用Galerkin法对管路流固耦合振动方程离散化,求解方程得到裂纹位置、裂纹圆周角对管路动力学特性影响规律;考虑在循环冲击作用下管路裂纹会扩展成贯穿性裂纹情况下,对循环压力冲击作用下飞机液压管路泄漏故障进行模拟,通过小波变换和负压波法检测及定位管路泄漏位置,最后开展管路泄漏故障实验,验证了检测方法的精确性。

关键词：裂纹管路流固耦合管路泄漏故障负压波法

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基于图谱法的3平移并联机构型综合

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机械工程学报 2021年第23期57卷 34-46页

作者：李永泉江洪生郑天宇景涵张立杰燕山大学河北省并联机构与机电系统实验室秦皇岛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 燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004

三平移并联机构在工业制造、医疗、军工等领域有着广泛的应用,随着物流行业的快速发展,急需一种具有刚度高,控制简单,后期维护成本低等优点的三平移并联机构用于代替人力进行货物分拣。为此提出了一种以图谱法为基础的3平移并联机构型... 详细信息

三平移并联机构在工业制造、医疗、军工等领域有着广泛的应用,随着物流行业的快速发展,急需一种具有刚度高,控制简单,后期维护成本低等优点的三平移并联机构用于代替人力进行货物分拣。为此提出了一种以图谱法为基础的3平移并联机构型综合方法,运用图谱法中的线图等效原则,拓展出大量的分支等效自由度线图,为分支创新构型提供了基础。根据支链数量和支链所包含的约束数量,将分支选取方案分为7种,前四种方案能够综合出超过1041^(3)种分支数为3的新型3移动并联机构,后三种方案能够综合出超过1041^(2)种分支数为4的新型3移动并联机构。选取方案1、方案5、方案6作为例子综合了四个新型3移动并联机构,再对其中两个新机构用修正的K-G公式计算自由度并用螺旋理论验证自由度性质,验证了该新方法的正确性。该新方法综合出大量新机构,且这类新机构包含解耦或半解耦机构,计算和控制简单,具有重要的应用前景。

关键词：图谱法 3平移并联机构型综合

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中置轴列车行驶稳定性分析

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机械工程学报 2021年第14期57卷 232-243页

作者：郭锐陈家恒张启星蔡伟赵静一王建军关畅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 燕山大学河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066004

针对中置轴列车行驶过程中出现的失稳现象,建立中置轴列车的数学模型和动力学仿真模型。在70km/h和50km/h的行驶速度下对阶跃工况、蛇形工况和双移线工况下的侧向加速度、侧倾角和横摆角速度进行了仿真分析,并进行阶跃工况和双移线工况... 详细信息

针对中置轴列车行驶过程中出现的失稳现象,建立中置轴列车的数学模型和动力学仿真模型。在70km/h和50km/h的行驶速度下对阶跃工况、蛇形工况和双移线工况下的侧向加速度、侧倾角和横摆角速度进行了仿真分析,并进行阶跃工况和双移线工况下的行驶稳定性试验。仿真与试验结果表明,相同速度下牵引车的最大侧倾角大于挂车;挂车的最大侧向加速度和最大横摆角速度均大于牵引车,挂车存在明显的尾部放大效应,行驶速度越快,动力学参数放大效应越明显;中置轴列车行驶过程中后方挂车各动力学参数响应较牵引车时间上存在明显的延迟,列车行驶速度越快,挂车响应延迟时间越短,稳定性越低,侧翻风险越大;相同行驶速度下牵引车和挂车最大侧向加速度、最大侧倾角和最大横摆角速度均出现在双移线工况下,双移线行驶工况下中置轴列车稳定性较低,侧翻风险更高。

关键词：中置轴列车侧向加速度横摆角速度行驶稳定性双移线工况

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比例控制回路压力补偿分析

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机床与液压 2023年第13期51卷 1-6页

作者：郭锐牛雯雯王涛王建伟蔡伟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 航天发射场可靠性技术重点实验室海南海口571126 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 河北省特种运载装备重点实验室河北秦皇岛066004

针对带压力补偿功能的比例控制回路中传统单级补偿阀弹簧可调性差引发流量控制方式单一的问题,研究一种基于变压差压力补偿原理的比例控制手段。以一种带新型变压差压力补偿单元的马达控制回路为研究对象,针对控制回路进行仿真,获取仿... 详细信息

针对带压力补偿功能的比例控制回路中传统单级补偿阀弹簧可调性差引发流量控制方式单一的问题,研究一种基于变压差压力补偿原理的比例控制手段。以一种带新型变压差压力补偿单元的马达控制回路为研究对象,针对控制回路进行仿真,获取仿真环境下比例控制阀流量及压力的变化规律,揭示负载发生变化时,带变压差压力补偿单元的比例阀控制回路系统的抗干扰特性和调速机制。最后比对实验结果并对仿真模型的正确性进行验证。结果表明:研究的变压差压力补偿回路相比传统单级压力补偿回路性能更优,可通过调节压力补偿阀先导元件的设定值使比例控制回路拥有更大的流量调节范围。

关键词：比例阀流量控制压力补偿变压差调节

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放气活门用金属膜盒压力-位移特性

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液压与气动 2023年第7期47卷 164-171页

作者：李肖满春雷曹洋尹文龙张晋中国航发长春控制科技有限公司吉林长春130102 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 河北省重型机械流体动力传输实验室河北秦皇岛066004

某型航空发动机采用放气活门放掉压气机出口部分空气以防止发动机喘振,放气活门配套的金属膜片膜盒组件作为压力敏感元件,膜盒的压力-位移特性直接影响放气活门的控制性能。基于金属膜盒的工作原理及使用环境,从膜盒结构出发得出膜盒的... 详细信息

某型航空发动机采用放气活门放掉压气机出口部分空气以防止发动机喘振,放气活门配套的金属膜片膜盒组件作为压力敏感元件,膜盒的压力-位移特性直接影响放气活门的控制性能。基于金属膜盒的工作原理及使用环境,从膜盒结构出发得出膜盒的一般特性表达式。结合膜盒有效工作面积,使用有限元分析的方法得出膜盒组件的压比-位移方程。结果表明,膜盒的位移随压比呈线性关系,并且随着环境压力的降低,膜盒组件达到最大位移的压比升高,通过搭建膜盒组件试验台对仿真结果进行了对比与验证。为放气活门的系统建模分析与航空发动机控制性能的提升提供理论基础。

关键词：放气活门金属膜片膜盒压力-位移特性有限元分析

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