检索结果-内蒙古大学图书馆

兵工学报 2022年第9期43卷 2037-2047页

作者：宋纪元朱爱斌屠尧张甲林张育林西安交通大学机器人与智能系统研究所陕西西安710049 陕西省智能机器人重点实验室陕西西安710049 现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室陕西西安710049 空军装备部驻西安地区军事代表局陕西西安710082

针对单兵救援人员对装甲车内伤员实施救助时体力不足的问题,开展外骨骼辅助救援者的设计与特性分析研究。通过对人体弯腰提升过程运动机理的研究,开展救援外骨骼的机构设计、运动学与动力学分析。基于分散负载的理念,融合外骨骼方案和... 详细信息

针对单兵救援人员对装甲车内伤员实施救助时体力不足的问题,开展外骨骼辅助救援者的设计与特性分析研究。通过对人体弯腰提升过程运动机理的研究,开展救援外骨骼的机构设计、运动学与动力学分析。基于分散负载的理念,融合外骨骼方案和外肢体方案,提出一种辅助人体提升重物的并联助力机构,设计一种单兵救援提升助力系统,完成救援外骨骼的样机研制并通过实验验证了样机运动的有效性。研究结果表明:救援外骨骼机器人能够实现救援者提升过程的运动需求,并能够实现分散救援者负载、提高救援效率的目标。

关键词：机器人助力外骨骼外肢体单兵救援腰部助力

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基于无参化建模的缺失数据修复与寿命预测方法

基于无参化建模的缺失数据修复与寿命预测方法

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第15届全国转子动力学学术大会（ROTDYN2023）

作者：李乃鹏汪明阳雷亚国杨彬李响西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室

预测性维护策略是在装备失效前通过预测装备剩余寿命制定最佳维修计划,以保障装备安全高效运行。状态监测数据是对装备进行剩余寿命预测和预防性维护的基石。在理想情况下,数据的采集是从装备的健康阶段开始连续进行,直至失效。然而在... 详细信息

预测性维护策略是在装备失效前通过预测装备剩余寿命制定最佳维修计划,以保障装备安全高效运行。状态监测数据是对装备进行剩余寿命预测和预防性维护的基石。在理想情况下,数据的采集是从装备的健康阶段开始连续进行,直至失效。然而在工程实际中,由于传感器故障以及采集数据丢失等原因,数据常呈现碎片化的特性,

关键词：缺失数据寿命预测方法

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机械装备数模联动剩余寿命预测方法研究及工程应用

机械装备数模联动剩余寿命预测方法研究及工程应用

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第15届全国转子动力学学术大会（ROTDYN2023）

作者：李乃鹏雷亚国杨彬李响西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室

随着信息和传感技术的发展,预测性维护已成为机械装备安全服役保障的重要手段,准确预测装备剩余寿命是开展预测性维护的基础和前提。机械装备退化过程受个体差异性、工况时变性等多种随机因素的影响,具有明显的不确定性,为寿命预测带来... 详细信息

随着信息和传感技术的发展,预测性维护已成为机械装备安全服役保障的重要手段,准确预测装备剩余寿命是开展预测性维护的基础和前提。机械装备退化过程受个体差异性、工况时变性等多种随机因素的影响,具有明显的不确定性,为寿命预测带来了严峻挑战。针对机械剩余寿命预测所面临的挑战性难题开展研究工作,提出了一种数模联动剩余寿命预测模型框架,通过监测数据与退化模型的动态匹配与自适应更新实现了对机械剩余寿命的预测;在此基础上,考虑装备退化过程的个体差异、工况时变等多种内外随机因素影响,建立了自数据驱动寿命预测、多尺度工况转换寿命预测、多模型融合寿命预测等方法。基于建立的模型与方法,研发了风电新能源远程诊断平台、重卡传动系统寿命预测软件等,在风电装备、重卡变速箱、车桥等实际机械产品的健康监测与寿命预测中得到应用。

关键词：机械装备寿命预测

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涡轮叶片裂纹故障的3维叶尖间隙变化特性分析

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航空发动机 2022年第6期48卷 92-97页

作者：熊逸伟张小栋刘洪成黄鑫徐志豪朱家浩西安交通大学机械工程学院西安710049 现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

为了分析涡轮叶片裂纹故障的3维叶尖间隙动态变化特性,以3维叶尖间隙动态测量试验台上的模拟涡轮转子为研究对象,建立了涡轮叶片3维叶尖间隙的有限元分析模型;采用数值仿真分析方法分别深入地分析了无裂纹涡轮叶片和不同长度裂纹叶片3... 详细信息

为了分析涡轮叶片裂纹故障的3维叶尖间隙动态变化特性,以3维叶尖间隙动态测量试验台上的模拟涡轮转子为研究对象,建立了涡轮叶片3维叶尖间隙的有限元分析模型;采用数值仿真分析方法分别深入地分析了无裂纹涡轮叶片和不同长度裂纹叶片3维叶尖间隙的动态变化特性。结果表明:对于无裂纹涡轮叶片,气动载荷会导致其发生弯曲变形,进而,导致轴向偏转角呈先增大后减小的变化趋势,周向滑移角则逐渐减小,并且气动载荷对轴向偏转角和周向滑移角的影响比对径向间隙的影响更为显著;对于有裂纹涡轮叶片,在气动载荷、离心载荷、叶片尾缘裂纹故障以及叶片自身形态等多种因素的共同影响下,导致径向间隙呈现逐渐增大,而轴向偏转角和周向滑移角均呈现逐渐减小的变化趋势。

关键词： 3维叶尖间隙裂纹涡轮叶片轴向偏转角周向滑移角有限元变化特性航空发动机

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基于光度立体视觉三维重构算法的微观磨损形貌原位测量原理及方法

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机械工程学报 2021年第10期57卷 1-9页

作者：朱可霍彦文武通海陈志雄西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 上海工程技术大学航空运输学院上海201620

基于图像的表面微观磨损形貌分析在磨损机理及状态分析中具有重要的地位,三维显微成像技术的应用已经将二维磨损形貌图像分析拓展到更丰富的三维分析领域。然而,从设备维护及故障监测的角度,在机或原位测量显然比上述先进测量更具吸引力... 详细信息

基于图像的表面微观磨损形貌分析在磨损机理及状态分析中具有重要的地位,三维显微成像技术的应用已经将二维磨损形貌图像分析拓展到更丰富的三维分析领域。然而,从设备维护及故障监测的角度,在机或原位测量显然比上述先进测量更具吸引力,并且复杂、昂贵的先进表面测量技术至今无法打破其在机或原位测量的壁垒。针对现场检测与三维分析的需求,将光度立体视觉原理引入至微观磨损形貌的原位测量,借助便携式平面图像采集系统进行光学设计,提出一种采用多阴影平面图像的三维表面重构方法。首先,通过张正友标定法实现空间点由图像坐标系到相机坐标系的转换;然后,基于成像系统建立近场点光源模型,并由光度立体视觉算法求解表面法向量;最后,基于FC算法计算表面深度与高度信息,完成磨损表面微观形貌三维重构。基于上述方法,研制便携式图像采集与三维重构系统,分别对平面和曲面两类表面进行检测试验,并与共聚焦显微镜测量结果进行对比。测量与对比结果表明,截面曲线上特征点之间的高度差误差小于4.2%,截面二维参数误差小于10.9%,三维表面参数误差小于12.9%。上述工作表明,所提出的方法为机械设备部件磨损表面原位测量与分析提供有效的技术手段。

关键词：磨损表面形貌原位测量三维重构图像光度立体视觉微观形貌

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考虑孔加工锥度误差影响的液态金属润滑螺旋槽轴承性能分析

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西安交通大学学报 2020年第1期54卷 85-92页

作者：徐明宇李亚倩陈渭西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室

为了研究孔加工误差对液态金属润滑螺旋槽轴承性能的影响,建立了考虑孔加工锥度误差影响的轴承性能计算模型,进行了轴承工作静动态性能的分析。基于流体动力润滑理论运用有限差分法进行求解,得到了考虑孔加工误差时轴承油膜的压力分布图... 详细信息

为了研究孔加工误差对液态金属润滑螺旋槽轴承性能的影响,建立了考虑孔加工锥度误差影响的轴承性能计算模型,进行了轴承工作静动态性能的分析。基于流体动力润滑理论运用有限差分法进行求解,得到了考虑孔加工误差时轴承油膜的压力分布图;通过设置不同的加工锥度误差得到了不同误差下轴承工作的静动态性能对比图;研究了加工锥度误差在不同偏心率下对轴承静动态性能的影响;确定了轴承所允许的孔加工锥度误差和偏心率的最佳取值。仿真结果表明:允许的锥度误差的大小与轴承所适用的偏心率范围有直接关系;控制加工锥度误差在0.0075°以内、轴承偏心率不大于0.4时,轴承可以获得较稳定的静动态性能。此项研究对考虑加工误差的液态金属轴承设计具有一定的指导意义。

关键词：加工误差锥度误差液态金属螺旋槽轴承

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晶粒尺寸对多晶铜接触力学特性的影响

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中国机械工程 2021年第19期32卷 2312-2320页

作者：林起崟张瑜寒洪军王晨张宁静西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 西安交通大学设计科学与基础部件研究所西安710049

为研究晶粒尺寸对材料接触力学特性的影响,考虑多晶铜基体弹塑性变形情况,基于分子动力学方法,在原子尺度下模拟了金刚石压头与不同晶粒尺寸的铜基体的接触与分离过程。研究结果表明:在不同晶粒尺寸下,多晶铜黏着接触过程中的最大黏着... 详细信息

为研究晶粒尺寸对材料接触力学特性的影响,考虑多晶铜基体弹塑性变形情况,基于分子动力学方法,在原子尺度下模拟了金刚石压头与不同晶粒尺寸的铜基体的接触与分离过程。研究结果表明:在不同晶粒尺寸下,多晶铜黏着接触过程中的最大黏着力基本保持不变,最大法向接触力随晶粒尺寸的减小表现出先增大后减小的趋势。纳米硬度和接触刚度分别与接触过程中的塑性能和弹性能的变化相关,且纳米硬度与接触刚度的变化总体成负相关。最后,采用公共近邻分析方法研究了多晶铜基体弹塑性变形过程,研究发现晶界数量对材料的纳米硬度有重要影响,并进一步影响其接触力学特性。

关键词：多晶铜纳米硬度接触刚度接触力学弹塑性变形

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导轨五自由度运动误差的光学与倾角传感器组合测量方法

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西安交通大学学报 2021年第2期55卷 64-72页

作者：郭俊康李鑫波李勰西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

为了准确、高效地对直线导轨多自由度运动误差进行测量,提升精密机械装配效率与质量,提出了一种运用光学与倾角传感器组合方式实现直线导轨系统五自由度运动误差同时测量的方法。首先对所提出的测量系统各测量模块进行光路分析,建立直... 详细信息

为了准确、高效地对直线导轨多自由度运动误差进行测量,提升精密机械装配效率与质量,提出了一种运用光学与倾角传感器组合方式实现直线导轨系统五自由度运动误差同时测量的方法。首先对所提出的测量系统各测量模块进行光路分析,建立直线度测量模型,并提出了基于共光路的激光漂移分离检测与补偿方法。其次基于直线度测量模型,进一步分析了角度与平移误差串扰及解耦方法,消除由移动部件姿态变化和阿贝误差引起的误差串扰。最后,针对激光漂移的补偿方案进行了实验验证,并通过与激光干涉仪、电子水平仪的测量对比实验,俯仰角、偏摆角、滚转角误差最大偏差分别为5.55″、4.28″、2.21″,水平和竖直平移误差最大偏差分别为2.47、1.92μm,验证了组合测量系统的测量精度,为直线导轨准确、高效测量提供了一种结构简单、成本低的测量系统与方法。

关键词：直线导轨多自由度组合测量激光漂移补偿

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划痕对椭圆瓦轴承润滑特性及转子稳定性的影响

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机械工程学报 2021年第11期57卷 256-264页

作者：王晓红裴世源常山中国船舶重工集团公司第七〇三研究所哈尔滨150036 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

由于异物入侵而造成的轴瓦表面划伤是滑动轴承运行过程中的常见现象。为研究表面划痕对径向滑动轴承润滑特性的影响规律,考虑紊流、质量守恒边界等效应建立了热流体动力学润滑分析模型,采用有限元法求解了轴承的静动性能,从理论与试验... 详细信息

由于异物入侵而造成的轴瓦表面划伤是滑动轴承运行过程中的常见现象。为研究表面划痕对径向滑动轴承润滑特性的影响规律,考虑紊流、质量守恒边界等效应建立了热流体动力学润滑分析模型,采用有限元法求解了轴承的静动性能,从理论与试验角度对比了不同转速、载荷等工况下划痕对轴承润滑性能的影响规律(油膜厚度、油膜压力、温升、功耗、流量、刚度、阻尼等),探讨划痕对刚性转子系统稳定性的影响。结果表明:在静特性方面,当划痕深度与间隙达到相同量级或更高时,导致轴承最小油膜厚度显著降低,最高油膜温度升高,最大油膜压力显著增加,并引发附加弯矩;在动特性方面,划痕对轴承转子系统的刚度、阻尼、不平衡响应和稳定性均有显著影响,规律较为复杂;总体上,划痕导致转子系统临界转速降低,振幅增加,低速工况降低系统稳定性,高速工况增加稳定性。该研究对评估划痕对轴承润滑性能的影响具有一定的工程借鉴价值。

关键词：划痕椭圆瓦轴承润滑特性刚度阻尼稳定性

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面向旋转部件监测的耐高温量子点传感器研究

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机械工程学报 2020年第10期56卷 12-18,26页

作者：张盼闫柯朱永生洪军梁潘婷西安交通大学现代设计与转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

航空发动机支撑轴承的内圈、保持架等旋转部件的温升特性在线监测对于轴承乃至整机装备的服役状态评估、预警至关重要。面向航空发动机极端工况下轴承内部旋转部件热状态监测需求,在基于碲化镉(Cadmium telluride,Cd Te)量子点传感器在... 详细信息

航空发动机支撑轴承的内圈、保持架等旋转部件的温升特性在线监测对于轴承乃至整机装备的服役状态评估、预警至关重要。面向航空发动机极端工况下轴承内部旋转部件热状态监测需求,在基于碲化镉(Cadmium telluride,Cd Te)量子点传感器在线测温原理及技术研究基础上,通过工艺优化提升传感器性能,使其适用于高温、高速等极端工况下航空发动机支撑轴承旋转部件的运行温度监测。控制制备Cd Te量子点试验条件(制备时间、配体),通过结构表征探讨量子点的微观形态、平均粒径对其荧光特性的影响机制。搭建高温环境下量子点光致发光温度依赖特性监测试验平台,研究不同量子点传感器光致发光光谱的温度依赖特性及耐高温性能。基于聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)包覆,制备了Cd Te/PVA高稳定性传感器,实现了量子点荧光强度、最高耐受温度、灵敏性以及稳定性的显著提升,为航空发动机支撑轴承旋转部件的在线温度监测奠定了基础。

关键词：碲化镉量子点温度传感器轴承旋转部件监测航空发动机

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