检索结果-内蒙古大学图书馆

北京航空航天大学学报 2024年

作者：杨慧欣王旭李响沈阳航空航天大学航空宇航学院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

为实现对固体姿控发动机性能快速预示，以及评估不同参数对发动机性能影响，提出一种基于特征可视化卷积神经网络仿真代理模型方法。通过对固体姿控发动机进行数值仿真建模，得到多组仿真数据集进行训练，建立一种具有快速推理特性的基... 详细信息

为实现对固体姿控发动机性能快速预示，以及评估不同参数对发动机性能影响，提出一种基于特征可视化卷积神经网络仿真代理模型方法。通过对固体姿控发动机进行数值仿真建模，得到多组仿真数据集进行训练，建立一种具有快速推理特性的基于特征可视化卷积神经网络仿真代理模型，可实现发动机性能快速预示。结果表明，针对发动机压强和推力，模型预测误差分别为0.2%和6%。针对固体姿轨控发动机多参数输入问题，所提方法可实现鉴定参数对发动机性能的影响程度。针对燃气阀门工作过程压强，燃气阀门入口压强对压强变化影响更显著；对燃气阀门推力，阀门开度为3.5mm以下，阀栓行程对推力预示结果影响更显著，而在阀门开度在3.5mm以上时，影响推力预示结果更多是入口压强。所提方法有着良好的泛用性，可在算法层面直接评估关键参数，免去了多组仿真实验对比的繁琐，大大提高研究效率。

关键词：固体姿轨控发动机代理模型性能预示深度学习特征可视化

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采用深度迁移学习与自适应加权的滚动轴承故障诊断

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西安交通大学学报 2022年第8期56卷 1-10页

作者：贾峰李世豪沈建军马军星李乃鹏长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 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

针对滚动轴承目标域数据中额外故障状态样本影响其故障诊断精度的问题,提出了采用深度迁移学习与自适应加权的滚动轴承故障诊断方法。建立特征提取模块,利用深度卷积神经网络将轴承样本映射到高维特征空间;利用迁移学习思想设计加权领... 详细信息

针对滚动轴承目标域数据中额外故障状态样本影响其故障诊断精度的问题,提出了采用深度迁移学习与自适应加权的滚动轴承故障诊断方法。建立特征提取模块,利用深度卷积神经网络将轴承样本映射到高维特征空间;利用迁移学习思想设计加权领域鉴别器,对样本进行自适应加权,并通过在特征空间的对抗训练,增大目标域与源域共有健康状态样本的领域相似性,抑制目标域额外故障状态样本与源域样本的领域相似性增强;依据样本权重,度量目标域与源域样本的相似性,设定阈值将目标域额外故障状态样本标记为未知故障;将源域故障诊断知识迁移到目标域共有健康状态样本的故障识别中。利用齿轮箱轴承数据、凯斯西储大学滚动轴承数据和机车轮对轴承数据对提出的方法进行验证,结果表明:所提方法在3个数据集上均达到89%以上的诊断精度,而对比方法的诊断精度均低于80%。所提方法能够克服额外故障状态样本的影响,有效实现滚动轴承故障诊断。

关键词：滚动轴承未知故障卷积神经网络深度学习迁移学习故障诊断

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智能主轴技术发展综述

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轴承 2023年第1期 1-11页

作者：李阗岐李小虎万少可闫柯洪军西安交通大学西安710049 现代设计与转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

主轴作为数控机床的核心部件,其智能化是未来的重点发展方向。对智能主轴的概念和发展现状进行了概括,并对目前智能主轴的相关研究进展进行了较全面的综述,描述了智能主轴的特点和未来发展方向,详细阐述了智能主轴的状态监测、多源信息... 详细信息

主轴作为数控机床的核心部件,其智能化是未来的重点发展方向。对智能主轴的概念和发展现状进行了概括,并对目前智能主轴的相关研究进展进行了较全面的综述,描述了智能主轴的特点和未来发展方向,详细阐述了智能主轴的状态监测、多源信息融合以及状态决策和主动调控这3大功能,论述了智能主轴的发展局限性和面临的挑战,认为自顶向下设计、智能传感器和执行器、实时数据处理和决策、以预测为中心的控制和维护等潜在技术将进一步推动智能主轴的发展。

关键词：滚动轴承智能主轴状态监测信息融合主动控制数控机床智能化传感器

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柔性胸鳍推进仿蝠鲼机器鱼CPG运动控制

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水下无人系统学报 2023年第2期31卷 201-210页

作者：南凯刚姜晟张进华成海炎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陕西西安710049

文中以蝠鲼为仿生对象,提出了一种基于柔性胸鳍推进的仿蝠鲼机器鱼设计方案,并针对该机器鱼设计了基于中枢模式发生器(CPG)的运动控制策略,进行了控制参数的影响分析与多种运动模态的性能测试。首先,对蝠鲼的运动特征进行了分析,在实际... 详细信息

文中以蝠鲼为仿生对象,提出了一种基于柔性胸鳍推进的仿蝠鲼机器鱼设计方案,并针对该机器鱼设计了基于中枢模式发生器(CPG)的运动控制策略,进行了控制参数的影响分析与多种运动模态的性能测试。首先,对蝠鲼的运动特征进行了分析,在实际仿生功能需求下提出了仿蝠鲼机器鱼的整体设计方案。然后,为实现仿蝠鲼机器鱼在不同游动模式下的稳定游动及连续平稳切换,设计了一种CPG运动控制方法,并分析了各控制参数对CPG拓扑网络结构输出信号的影响。最后,对仿蝠鲼机器鱼的机动性进行了进一步的游动测试,验证了仿蝠鲼机器鱼能在水下灵活实现直线巡游、转向及浮潜等多种运动模态,具有出色的运动性能和应用前景。

关键词：仿蝠鲼机器鱼柔性胸鳍中枢模式发生器运动控制

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陀螺仪浮子组件胶接结构参数对结构静动态性能影响分析

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工程设计学报 2024年第5期31卷 653-662页

作者：高国良贾一鸣王朝仕潘志富王晨洪军林起崟西安交通大学机械工程学院陕西西安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陕西西安710049

为了减小高精度陀螺仪浮子组件胶接结构的装配应力,保证结构的稳定性,开展了胶接结构参数对其静动态性能的影响研究。建立了陀螺仪浮子组件胶接结构的有限元模型,并分别以剪切应力分布的均匀性和固有频率作为胶接结构静态和动态性能的表... 详细信息

为了减小高精度陀螺仪浮子组件胶接结构的装配应力,保证结构的稳定性,开展了胶接结构参数对其静动态性能的影响研究。建立了陀螺仪浮子组件胶接结构的有限元模型,并分别以剪切应力分布的均匀性和固有频率作为胶接结构静态和动态性能的表征,研究了胶层厚度、胶层长度、浮筒厚度和胶层形状等对结构静态和动态性能的影响。研究结果表明:在一定范围内增大胶层厚度和长度,并采用抛物线形胶层有助于扩大胶层的优势承载区域,有效改善应力分布的均匀性;合理增大浮筒厚度能使胶接结构的前六阶固有频率下降,且阶数越大,下降幅度越大;胶层厚度对胶接结构动态性能的影响较小。研究结果对陀螺仪组件的设计和研究具有一定的指导意义。

关键词：胶粘连接装配结构装配连接表面静态性能动态性能

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基于多维复向特征融合与CNN-GRU的转子不平衡量识别方法

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中国机械工程 2024年

作者：王坚坚廖与禾杨磊薛久涛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交通大学陕西省机械产品质量保障与诊断重点实验室

现有的无试重不平衡量识别算法采用优化算法框架，通过大量迭代运算以逐步逼近最优解。然而，这类策略普遍面临收敛速度迟缓与易于陷入局部极值的局限性，限制了其应用潜力。本研究创新性地引入深度学习技术，旨在利用神经网络的强大表... 详细信息

现有的无试重不平衡量识别算法采用优化算法框架，通过大量迭代运算以逐步逼近最优解。然而，这类策略普遍面临收敛速度迟缓与易于陷入局部极值的局限性，限制了其应用潜力。本研究创新性地引入深度学习技术，旨在利用神经网络的强大表达能力，直接学习并解析不平衡振动响应与不平衡量之间的复杂映射关系，进而实现不平衡量的高精度识别。通过转子动力学模型进行仿真，构建了带标签的足量不平衡振动数据集。针对不平衡数据的多维复向特性，设计了一种特征融合机制，旨在优化特征表示并提升后续模型的学习效能。核心算法层面，本研究结合卷积神经网络（CNN）与门控循环单元（GRU）构建了CNN-GRU混合模型。其中，CNN部分负责从振动数据中提取局部空间特征，GRU负责捕捉振动数据中的时序依赖关系，通过整合空间与时间域的信息，显著增强了模型的泛化能力和识别精度。测试集数据和实验台实验的不平衡量识别结果表明，该方法可以准确预估识别转子的不平衡量，从而为无试重现场动平衡提供迅速准确的指导。

关键词：转子无试重不平衡量识别 CNN-GRU 多维复向特征融合

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一种基于脉冲光时钟同步的自动旋转激光经纬仪系统

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机械工程学报 2023年第10期59卷 1-8页

作者：贾康苏文军党锦龙石卫江刘志刚洪军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 西安交通大学机械工程学院西安710049

旋转自动激光经纬仪(Rotary-laser automatic theodolite,R-LATs)作为一种离散式大尺寸空间测量系统,在大型装备的制造与智能制造场景中有着广阔的应用前景。在分析传统R-LATs系统测量原理的基础上,指出其无法保证整个测量场中多个传感... 详细信息

旋转自动激光经纬仪(Rotary-laser automatic theodolite,R-LATs)作为一种离散式大尺寸空间测量系统,在大型装备的制造与智能制造场景中有着广阔的应用前景。在分析传统R-LATs系统测量原理的基础上,指出其无法保证整个测量场中多个传感器之间计数时钟的统一,限制其面向动态测量任务的多传感器并行测量能力。为此,设计出基于脉冲光时钟同步的R-LATs架构与测量数学模型,通过向全测量场发射具有可辨识时间戳的同步基准脉冲光,基于对齐具有相同时钟戳的光脉冲实现全部传感器计数时钟的传播与同步。进而为确保同步基准脉冲光机制的简洁可靠,设计出基于等差数列循环编码的同步基准脉冲光工作编码与解码算法。最后通过R-LATs的测量试验的传感器时序脉冲数据分析,证明了基于脉冲光时钟同步R-LATs的有效性。

关键词：旋转自动激光经纬仪大尺寸空间测量动态测量时钟同步时钟传播

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固-液摩擦纳米发电机

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机械工程学报 2021年第21期57卷 160-181页

作者：禹健郭艳婕杨雷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 710049

摩擦纳米发电机的发明为人们在能量收集领域开辟了新道路。固-液摩擦纳米发电机是基于固-液界面摩擦起电与静电感应效应耦合的发电装置,因其制造简单、成本低、能有效地收集多种形式的低频率水能,使其在摩擦纳米发电机中占有重要的地位... 详细信息

摩擦纳米发电机的发明为人们在能量收集领域开辟了新道路。固-液摩擦纳米发电机是基于固-液界面摩擦起电与静电感应效应耦合的发电装置,因其制造简单、成本低、能有效地收集多种形式的低频率水能,使其在摩擦纳米发电机中占有重要的地位。详述了固-液界面的起电机理,概括了固-液摩擦纳米发电机的典型结构和工作模式。分析了液体、固体摩擦材料的特性对摩擦纳米发电机输出性能的影响,介绍了常用的提高摩擦发电性能的微纳制造方法。综述了一系列固-液摩擦纳米发电机在自驱动型传感器和微机械自供电系统中的应用。总结了固-液摩擦纳米发电机目前存在的挑战,展望了其未来发展的趋势。

关键词：摩擦纳米发电机固-液界面水能摩擦起电静电感应

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基于谱幅融合广义健康指数的可解释装备退化评估优化模型研究进展

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机械工程学报 2024年第18期60卷 1-16页

作者：严彤彤王冬彭志科雷亚国上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 宁夏大学机械工程学院宁夏750021 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

针对装备全生命周期退化评估所需的健康指数存在构建过程繁琐且未考虑退化特性、构建模型和学习权重物理难解释、退化趋势可分性和单调性不显著以及难以同步实现装备状态监测、早期故障诊断和退化评估等问题,总结近年来基于谱幅融合广... 详细信息

针对装备全生命周期退化评估所需的健康指数存在构建过程繁琐且未考虑退化特性、构建模型和学习权重物理难解释、退化趋势可分性和单调性不显著以及难以同步实现装备状态监测、早期故障诊断和退化评估等问题,总结近年来基于谱幅融合广义健康指数的可解释装备退化评估优化模型研究成果,探讨基于退化特性和故障特征稀疏性的两类典型可解释广义健康指数权重优化模型及其应用效果。该类优化模型核心思想是将谱幅(如频域幅值或包络谱域幅值)加权和定义为广义健康指数,然后基于可分性、单调性等退化特性和故障特征稀疏特性推导出相关的多种广义健康指数权重凸优化模型。与现有模型相比,所提出的基于谱幅融合广义健康指数的可解释装备性能退化评估优化模型具有以下特点:①仅需工程常用的傅里叶变换或希尔伯特变换作为原始数据预处理方法,避免使用复杂信号处理算法及其参数优化过程;②广义健康指数权重凸优化模型构造来源于退化特性和故障特征稀疏性的凸优化描述,因此权重优化模型具有可解释性和全局最优解;③优化的谱幅权重具备频域故障物理可解释性,谱幅权重可定位信息频率带并揭示故障特征频率来支撑广义健康指数退化评估合理性;④基于谱幅加权的广义健康指数可同时实现装备状态监测、故障诊断和退化评估三重目的,利于高效实施装备智能运维。最后,对基于谱幅融合广义健康指数的未来研究方向进行充分探讨。

关键词：广义健康指数谱幅融合退化特性稀疏性装备退化评估凸优化

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结合多种子区域生长和边界延伸的智能牙齿分割方法研究

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生物医学工程学杂志 2024年第3期41卷 520-526页

作者：刘志华薛久涛唐浩廖与禾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 西安交通大学陕西省机械产品质量保障与诊断重点实验室西安710049 重庆科技大学机械与动力工程学院重庆401331

三维牙颌模型的分割是计算机口腔辅助诊疗系统的关键步骤。针对牙齿分割技术普适性差、欠分割的问题,提出一种结合多种子区域生长和边界延伸的智能牙齿分割方法。该方法结合牙齿的负曲率网格的分布特点获得新种子点,通过差异性区域生长... 详细信息

三维牙颌模型的分割是计算机口腔辅助诊疗系统的关键步骤。针对牙齿分割技术普适性差、欠分割的问题,提出一种结合多种子区域生长和边界延伸的智能牙齿分割方法。该方法结合牙齿的负曲率网格的分布特点获得新种子点,通过差异性区域生长适应了牙齿顶面和侧面间的差异性结构,并结合几何特征对初次分割的边界进行延伸,有效弥补了区域生长的欠分割缺陷。在实验中,通过与当前经典的算法进行对比和消融实验,表明本文方法能够更好地分割拥挤的牙颌模型,具有较强算法普适性,已具备满足口腔诊疗中实际分割需求的能力。

关键词：牙齿分割区域生长算法多种子点边界延伸

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