检索结果-内蒙古大学图书馆

西安交通大学学报 2022年第9期56卷 142-150页

作者：魏鹏娜马鹏程张进华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

针对脑电(EEG)信号对连续步态轨迹解码结果与实际轨迹相关性低的问题,提出一种基于双向长短时记忆(BiLSTM)神经网络的步态参数解码方法。首先,构建基于双向长短时记忆神经网络的步态时空参数解码模型,根据脑肌电信号特性设计解码模型的... 详细信息

针对脑电(EEG)信号对连续步态轨迹解码结果与实际轨迹相关性低的问题,提出一种基于双向长短时记忆(BiLSTM)神经网络的步态参数解码方法。首先,构建基于双向长短时记忆神经网络的步态时空参数解码模型,根据脑肌电信号特性设计解码模型的超参数;其次,同步采集脑电、下肢运动相关肌肉的表面肌电信号(sEMG)和下肢关节运动信号,并对脑电和表面肌电信号的步态相关特征进行分析;然后,以多通道脑电和下肢运动相关表面肌电信号作为解码模型的输入,自动提取脑肌电融合信号中步态相关特征并构建膝踝关节运动轨迹与特征之间的非线性回归模型;最后,以多通道脑电作为解码模型的输入,构建步态相关脑电信号和表面肌电信号之间的非线性回归模型。实验结果表明:所提方法与传统支持向量机方法相比,对踝关节解码轨迹与实测轨迹形状相似性Pearson相关系数提高了0.12;与单独采用脑电、表面肌电信号和脑肌电信号平均绝对值特征融合信号进行解码方法相比,对踝关节解码轨迹与实测轨迹形状相似性Pearson相关系数分别提高了0.81、0.19和0.63。该方法可实现从脑电信号中对部分表面肌电信号波形的解码,解码波形和实测波形的平均Pearson相关系数值接近0.5,证明从脑电信号中可解码出肌肉通道的表面肌电信号波形,为下肢外骨骼主动连续控制的应用提供了新思路。

关键词：脑电表面肌电双向长短时记忆神经网络步态时空参数解码 Pearson相关

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基于手语表达内容与表达特征的手语识别技术综述

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电子与信息学报 2023年第10期45卷 3439-3457页

作者：陶唐飞刘天宇现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 西安交通大学机械工程学院西安710049

手语识别(SLR)技术是打破听障人群与健听人群间交流壁垒的重要技术手段。该文综述了近几年的手语数据集、评价指标以及手语识别方法。首先,系统梳理了手语数据集并分析了手语识别方法的数据集发展方向。其次,详细介绍了手语识别方法的... 详细信息

手语识别(SLR)技术是打破听障人群与健听人群间交流壁垒的重要技术手段。该文综述了近几年的手语数据集、评价指标以及手语识别方法。首先,系统梳理了手语数据集并分析了手语识别方法的数据集发展方向。其次,详细介绍了手语识别方法的评价指标。然后,根据手语表达内容、手语识别方法所采用的特征分类总结分析了孤立词手语识别方法与连续语句识别方法、仅依靠手部特征的手语识别方法与多特征融合的手语识别方法。最后探讨了手语识别技术面临的挑战及其发展方向。

关键词：手语识别技术手语数据集孤立词手语识别连续手语识别多特征融合手语识别

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能量视角下的盾构机刀盘的结构变异重构设计

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西安交通大学学报 2023年第9期57卷 109-122页

作者：刘宏磊宋晨旭鲁睿李宝童洪军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

为充分挖掘盾构机刀盘优化承载形态,在经典布局方案基础上进一步探索动力学承载结构变异重构机制,以显式拓扑优化方法为设计工具,驱动盾构机刀盘承载架构的变异与重构,结合能量有限元分析方法,通过引导并强化盾构机刀盘振动能量耗散,实... 详细信息

为充分挖掘盾构机刀盘优化承载形态,在经典布局方案基础上进一步探索动力学承载结构变异重构机制,以显式拓扑优化方法为设计工具,驱动盾构机刀盘承载架构的变异与重构,结合能量有限元分析方法,通过引导并强化盾构机刀盘振动能量耗散,实现对结构动响应的抑制。针对某型土压平衡式盾构机刀盘结构进行了设计验证,结果表明:在相同开口率和载荷输入条件下,所设计的盾构机刀盘面板结构对比原始结构,平均变形量减小了24.49%,最大应力降低了41.34%,静力学性能得到提升;优化结构相比于原始结构,其能量柔度改善超过22.0%,最大动响应降低7.8%,最小动响应降低27.7%,动力学性得到有效提升。能量视角下的结构变异重构设计方法具有良好的工程应用价值,可为以盾构机为代表的大尺寸结构动力学设计提供一种新思路。

关键词：盾构机刀盘结构变异能量有限元拓扑优化

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变分非线性单分量Chirp模态提取及其在电机轴承诊断中的应用

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仪器仪表学报 2023年第2期44卷 266-277页

作者：蒋婷婷张庆张钧深魏晓晗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

变频驱动下旋转机械设备的振动信号具有调制成分复杂、涉及频带较宽和噪声干扰严重等问题,造成与故障相关的单分量调制成分提取困难。为此,提出了一种新的变分非线性单分量chirp模态提取(VNSCME)方法,建立单个目标模态解调频带最窄与残... 详细信息

变频驱动下旋转机械设备的振动信号具有调制成分复杂、涉及频带较宽和噪声干扰严重等问题,造成与故障相关的单分量调制成分提取困难。为此,提出了一种新的变分非线性单分量chirp模态提取(VNSCME)方法,建立单个目标模态解调频带最窄与残余分量能量最小组合约束的变分优化模型,迭代提取特定的单分量非线性调制成分。预设一个有关目标模态瞬时频率的先验知识,VNSCME能够独立地提取出特定的单分量调制成分并准确估计其瞬时频率。与现有研究相比,VNSCME具有不受时频分布分辨率限制、初始化简单和计算效率高的特点。将VNSCME与阶次跟踪技术相结合,应用于变频驱动电机轴承故障诊断。分别对仿真和实测的故障振动信号进行处理,结果显示瞬时转频估计的相对误差低于0.76%,提取单个目标模态的计算时间低于11.9 s,验证了所提方法的有效性。

关键词：变频驱动非线性调制变分优化阶次跟踪故障诊断

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电场驱动下卵磷脂颗粒在织构表面的聚集与润滑

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表面技术 2024年第21期53卷 63-72页

作者：袁恒迪刘奇朱帅董光能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 江苏师范大学机电工程学院江苏徐州221116

目的研究利用电场在钛合金(Ti6Al4V)与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)摩擦界面聚集的卵磷脂颗粒的润滑性能。方法制备卵磷脂分散纳米溶液,探究不同分散剂对颗粒分散度的影响。对Ti6Al4V盘表面进行织构化处理,利用电场操纵卵磷脂纳米颗粒聚集... 详细信息

目的研究利用电场在钛合金(Ti6Al4V)与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)摩擦界面聚集的卵磷脂颗粒的润滑性能。方法制备卵磷脂分散纳米溶液,探究不同分散剂对颗粒分散度的影响。对Ti6Al4V盘表面进行织构化处理,利用电场操纵卵磷脂纳米颗粒聚集,通过扫描电子显微镜(SEM)表征颗粒聚集效果,并评价在织构化和卵磷脂润滑颗粒聚集协同处理下Ti6Al4V金属盘表面的摩擦学性能。结果将十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为分散剂,使用超声制备的纳米乳液的粒径为200~500 nm。使用激光共聚焦显微镜(CLSM)观测到在卵磷脂溶液通电后的织构表面的深度比同参数未通电织构表面的深度减小了9.9μm,证实通电后织构内部存在卵磷脂微颗粒的聚集。采用SEM观测不同电流密度下的织构盘表面发现,在大电流密度下织构盘表面整体被卵磷脂层覆盖,出现轻微氧化,表面氧化物的主要成分为金红石型TiO2,加剧了UHMWPE的磨损。在小电流密度下,卵磷脂颗粒被填充在织构内部,织构盘表面的润滑性能更佳。聚集了纳米颗粒的Ti6Al4V织构盘的润滑性能良好,其摩擦因数最低可达0.075。结论利用电场驱动卵磷脂颗粒在摩擦界面聚集,实现了预期的减摩抗磨效果。当电流密度较小时,所聚集的卵磷脂层的润滑效果更佳。

关键词：表面织构纳米粒子电泳摩擦磨损

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变压器防爆油箱用多孔材料防爆增强设计与力学性能分析

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高电压技术 2024年第10期50卷 4358-4366页

作者：黎铭方斌汪可赵义焜苏欣张进华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 中国电力科学研究院有限公司北京100192

变压器内部电弧故障可能造成变压器油箱箱体及内部构件严重破坏,为了满足变压器的高故障能量需求,通过布置多孔材料来增强变压器油箱的抗爆性能。分别在低速冲击和高速冲击下,探讨了3种多孔材料的力学特性,对比3种胞元结构在油箱中对爆... 详细信息

变压器内部电弧故障可能造成变压器油箱箱体及内部构件严重破坏,为了满足变压器的高故障能量需求,通过布置多孔材料来增强变压器油箱的抗爆性能。分别在低速冲击和高速冲击下,探讨了3种多孔材料的力学特性,对比3种胞元结构在油箱中对爆炸载荷的吸能和抗爆特性,分析了应用在防爆油箱的多孔材料最优胞元结构。研究发现:正-内凹六边形多孔材料能够有效抵御变压器油箱内部爆炸产生的第1个冲击波峰值;而菱形折纸型多孔材料能够在后续爆炸冲击波的作用下持续被压缩,进而减轻变压器油箱泄压阀的工作压力。通过低速压缩试验和落锤冲击试验,验证了该研究结论的合理性。

关键词：防爆油箱多孔材料防爆增强设计力学性能分析高速冲击

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发电机转子小齿裂纹的超声回波特性及在机检测方法

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机械工程学报 2024年第8期60卷 11-21页

作者：梁鹏赵文卓武通海冉毅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 东方电气集团东方电机有限公司电站服务事业部德阳618099

发电机转子小齿在护环约束下具有极高的预应力,然而由于其频繁启停的特性使得电机转速变化进而致使护环离心力改变最终引起小齿齿根的交变集中应力,因而小齿齿根的疲劳裂纹是不拔环条件下发电机检测的重要内容。针对护环-小齿双层结构... 详细信息

发电机转子小齿在护环约束下具有极高的预应力,然而由于其频繁启停的特性使得电机转速变化进而致使护环离心力改变最终引起小齿齿根的交变集中应力,因而小齿齿根的疲劳裂纹是不拔环条件下发电机检测的重要内容。针对护环-小齿双层结构下小齿裂纹反射回波特性不明、信号衰减严重、检测精度低的问题,基于超声有限元声学仿真手段,探究了不同几何特征下裂纹的超声回波特性,确认了超声信号的产生机理及演变规律,构建了表征裂纹有无的尾波指标;进而规划了超声裂纹检测的扫描与判定准则,最后通过自搭建的小齿-护环高保真模拟结构试验台验证了该方法对模拟裂纹状态定性及定位检测的有效性,从而为发电机转子小齿内部裂纹缺陷的超声原位快速检测提供了一种新的思路。

关键词：疲劳裂纹无损检测超声裂纹状态

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面向乏油工况的高速轴承润滑增效研究

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机械工程学报 2022年第1期58卷 154-161页

作者：葛临风陈飞闫柯王超洪军朱永生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

高速工况下轴承内部流动阻力增大、接触区供油效率降低导致轴承处于乏油润滑状态,严重影响轴承的服役性能。为提升高速下轴承内部润滑介质流动能力,改善轴承的润滑状态,本文提出一种面向滚动轴承喷射润滑的增效方法。通过在轴承内圈表... 详细信息

高速工况下轴承内部流动阻力增大、接触区供油效率降低导致轴承处于乏油润滑状态,严重影响轴承的服役性能。为提升高速下轴承内部润滑介质流动能力,改善轴承的润滑状态,本文提出一种面向滚动轴承喷射润滑的增效方法。通过在轴承内圈表面设计轴向沟槽结构,提升润滑介质的轴向流动能力,进而提高高速工况下轴承滚道及接触区域的润滑油量。通过建立沟槽化内圈表面润滑油流动模型,探索了沟槽结构流动引流及减阻机理,揭示了用于流动减阻的沟槽内底层润滑油带的形成规律并进行了沟槽结构优化设计。H7006C角接触球轴承润滑性能试验表明,在不同转速的乏油工况下,沟槽化轴承的温升均显著小于常规轴承,证实了本文润滑增效方法的有效性。

关键词：滚动轴承乏油润滑沟槽结构润滑增效

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可用于人工关节润滑的水凝胶蠕变缓释性能及理论模型

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西安交通大学学报 2022年第6期56卷 97-103页

作者：阮春标胡经纬袁恒迪郭培哲董光能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

针对人工关节润滑液难以定量供给导致假体表面磨损严重的问题,提出一种水凝胶关节囊结构来供给和保存关节润滑液的方法,并进行了试验探究和理论验证。首先,制备了含透明质酸琼脂糖水凝胶,在生理盐水浸润环境中对其进行了体外无侧限压缩... 详细信息

针对人工关节润滑液难以定量供给导致假体表面磨损严重的问题,提出一种水凝胶关节囊结构来供给和保存关节润滑液的方法,并进行了试验探究和理论验证。首先,制备了含透明质酸琼脂糖水凝胶,在生理盐水浸润环境中对其进行了体外无侧限压缩蠕变缓释试验,得到了蠕变体积和介质释放量与压力的关系曲线,并得出蠕变体积与介质释放量的转换公式。然后,根据水凝胶的结构和性质,建立了耦合扩散和大变形理论的本构模型,在给定压力的情况下通过该模型可得到水凝胶蠕变仿真曲线,最后结合试验得到的转化公式,可推导出水凝胶介质缓释量。采用一种将试验结果与有限元建模和优化方法相结合的有限元逆向法技术,得到了试件的相关材料参数,使用该参数对不同压力下的蠕变行为进行了仿真验证,结果表明:含透明质酸琼脂糖水凝胶在恒定压力作用下蠕变缓释量正比于蠕变体积;在给定压力和作用时间的情况下,耦合扩散和大变形理论模型可以在误差允许范围内定量预测含透明质酸琼脂糖水凝胶的缓释量。该研究成果可为未来水凝胶作为人造关节囊实现人工关节定量润滑提供参考。

关键词：人工关节润滑液水凝胶蠕变缓释有限元法

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联合载荷作用下精密角接触球轴承动态特性演变规律

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航空动力学报 2022年第6期37卷 1134-1149页

作者：王明凯闫柯马帅军洪军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

基于滚动体与套圈之间相互作用与相对位置关系,考虑离心力、陀螺力矩等非线性因素影响,建立了精密角接触球轴承五自由度拟静力学分析模型,并基于逐步搜索法原理对轴承刚度计算模型进行优化,揭示了复杂联合载荷作用下精密角接触球轴承动... 详细信息

基于滚动体与套圈之间相互作用与相对位置关系,考虑离心力、陀螺力矩等非线性因素影响,建立了精密角接触球轴承五自由度拟静力学分析模型,并基于逐步搜索法原理对轴承刚度计算模型进行优化,揭示了复杂联合载荷作用下精密角接触球轴承动态特性的演变规律。研究表明:轴向载荷在一定程度上减小轴承内外圈接触角差值,削弱由于转速增大引起的刚度软化现象;力矩载荷与径向载荷单独作用时,均导致轴承接触角、接触力波动幅度增大,沿载荷作用方向轴承刚度增大,垂直于载荷作用方向刚度减小;联合载荷作用下,力矩载荷能够抑制径向载荷引起的轴承内部载荷波动,提高轴承承载能力与使用寿命。

关键词：角接触球轴承五自由度模型动态特性联合载荷轴承刚度

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