检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2025年

作者：李永杰张周锁罗欣西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室

卫星微振动源定量辨识能够为微振动的抑制提供指导和依据，而由于振源信号中含有同频强相关性信号成分且信号传递路径复杂，给信号的分离和源贡献量的定量估计带来困难和挑战。为此，提出了带参考信号的频域盲解卷积(Frequency-domain b... 详细信息

卫星微振动源定量辨识能够为微振动的抑制提供指导和依据，而由于振源信号中含有同频强相关性信号成分且信号传递路径复杂，给信号的分离和源贡献量的定量估计带来困难和挑战。为此，提出了带参考信号的频域盲解卷积(Frequency-domain blind deconvolution with reference signals, FBDR)算法。首先，提出一种基于同频去除的相关源盲分离算法，利用去除同频成分后混合信号计算分离矩阵，并将其作用于原始混合信号得到估计信号，为含同频成分相关源信号的分离提供了解决思路。在此基础上，提出复值参考FastICA算法，将参考信号的相似度信息引入到优化迭代目标函数中，从而引入先验信息提高算法的分离性能。最后，通过仿真分析和卫星舱段结构激励试验验证了FBDR算法的有效性，结果表明，提出算法振源贡献量估计误差相较于对比算法明显降低。将FBDR算法应用于卫星微振动地面试验信号中，试验结果表明，贡献量估计误差小于3%，满足工程需求，可为卫星减振降噪和振源在轨控制提供参考依据。

关键词：频域盲解卷积同频相关源参考信号定量辨识卫星微振动

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面向高反光表面的结构光面形测量方法

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中国光学(中英文) 2025年第1期18卷 42-52页

作者：汪运郭建英梁浚哲朱峰陈光希任茂栋梁晋西安交通大学机械工程学院机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学微电子学院陕西西安710049 新拓三维技术(深圳)有限公司创新实验室广东深圳518060

高反光表面复杂的反射性质会使面结构光测量时出现过度曝光和曝光不足的问题。为完整准确地重建被测表面,本文提出一种能根据被测表面反射强度预测曝光时间的多重曝光方法。首先,通过投射一系列不同曝光时间下的均匀灰度图像获得成像系... 详细信息

高反光表面复杂的反射性质会使面结构光测量时出现过度曝光和曝光不足的问题。为完整准确地重建被测表面,本文提出一种能根据被测表面反射强度预测曝光时间的多重曝光方法。首先,通过投射一系列不同曝光时间下的均匀灰度图像获得成像系统的相机响应曲线,同时计算得到能反映被测表面反射强度的辐照度图像。然后,通过模糊C均值聚类方法,自适应分割目标不同辐照度区域并获得各区域的中心辐照度,利用相机响应曲线预测不同反射区域的最优曝光时间。最后,结合多重曝光融合算法实现对高反光表面的三维重建。实验结果显示,所提方法能同时重建铝合金表面的强烈反光区域和过暗区域,重建误差小于0.5 mm,最大偏差降低了74.78%,标准偏差降低了48.96%。上述结果表明,所提方法能根据区域反射特性准确预测曝光时间,有效克服区域过曝和区域过暗带来的相位缺失和相位失真问题,完整准确地重建了高反光表面的不同反射区域。

关键词：高反光表面结构光多重曝光辐照度聚类分割

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基于深度强化学习的交通信号控制

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控制理论与应用 2025年第1期42卷 76-86页

作者：乔志敏柯良军太原工业学院自动化系山西太原030008 西安交通大学自动化科学与工程学院机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049

当前广泛应用的基于车流动力学建模的交通信号优化模型精确度较高,但迁移能力稍弱,针对该问题,本文提出了一种基于深度强化学习的单智能体交通信号控制方法.该方法首次在考虑交叉口有行人穿越干扰的情况下定义了动作空间,从3个不同的角... 详细信息

当前广泛应用的基于车流动力学建模的交通信号优化模型精确度较高,但迁移能力稍弱,针对该问题,本文提出了一种基于深度强化学习的单智能体交通信号控制方法.该方法首次在考虑交叉口有行人穿越干扰的情况下定义了动作空间,从3个不同的角度定义了3种奖励函数,并提出了一种累积延迟近似方法.在算法方面,提出了一种基于动态权重的SoftActor-Critic算法,该算法可以动态调整Actor网络和Critic网络的更新幅度,显著地提高了传统SoftActor-Critic算法的收敛效率和收敛性能.仿真结果表明,本文提出的模型和算法在降低车辆延迟时间、减少车辆停车次数以及减少车辆队列长度等交通性能指标方面是有效的.

关键词：交通信号强化学习动态权重延迟时间

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基于数据驱动的移动式微型核反应堆屏蔽智能优化设计研究

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核动力工程 2025年第2期46卷 193-201页

作者：雷铠灰吴宏春贺清明曹毅李晓静刘国明西安交通大学核科学与技术学院西安710049 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710054 中国核电工程有限公司北京100840

为快速获得满足工程偏好的移动式微型核反应堆(微堆)轻量化屏蔽设计方案,本研究采用基于数据驱动的代理模型和多目标智能优化算法,对陆基移动式微堆的运行屏蔽开展具有多约束和工程偏好的多目标优化设计。首先通过对先进屏蔽材料参数和... 详细信息

为快速获得满足工程偏好的移动式微型核反应堆(微堆)轻量化屏蔽设计方案,本研究采用基于数据驱动的代理模型和多目标智能优化算法,对陆基移动式微堆的运行屏蔽开展具有多约束和工程偏好的多目标优化设计。首先通过对先进屏蔽材料参数和屏蔽几何参数采样构建变规模优化空间下的数据集,其次基于此数据集训练多频率尺度神经网络MscaleDNN,并耦合基于图形处理器(GPU)并行的一维离散纵标法(SN)中子-光子耦合输运求解器,以建立稳定的高效高精度剂量率预测代理模型SN-MscaleDNN,之后与引入罚函数法和工程偏好模型的第二代非支配排序(NSGA-II)遗传算法耦合,实现满足剂量率安全、材料和力学限制等多约束以及工程偏好的屏蔽优化设计。研究结果表明,代理模型在变规模优化空间下可实现单个屏蔽方案毫秒级评估且预测泛化误差整体在10%以内,其与优化算法耦合后优化得到的多个屏蔽方案满足各项指标限值和工程偏好,本研究建立的方法能够用于变规模优化空间下移动式微堆的轻量化屏蔽优化设计。

关键词：屏蔽优化设计多目标优化神经网络移动式微型核反应堆代理模型数据驱动

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个性化无规则多孔钛腰椎融合器的结构分析

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机械科学与技术 2025年第1期44卷 143-149页

作者：李素丽赵京生杨来侠西安科技大学机械工程学院西安710054 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

利用有限元分析方法比较不同无规则多孔结构融合器在腰椎模型直立工况下力学性能的差异。基于脊椎腰段CT扫描数据,利用计算机辅助软件对腰椎L4-L5节段进行逆向工程重塑;根据腰椎模型设计了平均孔径大小为0.65 mm、0.75 mm和0.85 mm,且... 详细信息

利用有限元分析方法比较不同无规则多孔结构融合器在腰椎模型直立工况下力学性能的差异。基于脊椎腰段CT扫描数据,利用计算机辅助软件对腰椎L4-L5节段进行逆向工程重塑;根据腰椎模型设计了平均孔径大小为0.65 mm、0.75 mm和0.85 mm,且孔隙率分别为67.6%、72.8%和77.8%的3种不同的Voronoi无规则多孔融合器结构;利用ANSYS模拟腰椎直立压缩工况,对比分析了腰椎位移量和椎间融合器的位移量、等效应力应变及弹性模量情况。结果表明:3种不同参数的融合器表面应力不存在集中现象,而平均孔径为0.75 mm,且孔隙率为72.8%的无规则多孔腰椎融合器的等效应力峰值最低,相比其他两种降低了35.9%~54.2%,最大位移量为0.092 mm,与健康腰椎相比降低了0.046 mm;弹性模量与平均孔径为0.85 mm,且孔隙率为77.8%的相差不大,都能满足自体骨性能要求。因此,平均孔径为0.75 mm且孔隙率为72.8%的无规则腰椎融合器结构最优,可以有效改善锥体稳定性,同时为个性化无规则多孔融合器的设计提供了基础。

关键词：腰椎融合器个性化无规则多孔有限元分析

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融合动态评片知识AI模型的焊缝缺陷探测技术

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机械工程学报 2025年第6期61卷 24-32页

作者：姜洪权张毛杰程虎跃高建民姚欢高富超郭晓峰贺吉程西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室中国石油集团工程材料研究院有限公司国家管网集团西部管道有限责任公司

当前焊缝缺陷检测的方法本质上属于基于单张图像的“行业数据集+AI模型”范式，缺乏对无损检测领域知识的集成，对于大量对比度低、目标不显著的缺陷容易造成漏检、误检。针对这一问题，提出了一种融合无损检测领域动态评片知识的焊缝... 详细信息

当前焊缝缺陷检测的方法本质上属于基于单张图像的“行业数据集+AI模型”范式，缺乏对无损检测领域知识的集成，对于大量对比度低、目标不显著的缺陷容易造成漏检、误检。针对这一问题，提出了一种融合无损检测领域动态评片知识的焊缝缺陷目标探测技术，即“行业数据集+AI模型+领域知识”的新范式。首先，基于人工探查缺陷“动态”过程知识，提出了一种基于对数变换的多图分解方法，实现单张图像“静态”分析向多张图像“动态”分析转变；其次，通过设计通道注意力机制模块，实现了多图特征的浅层融合；最后，以YOLOX为基础网络，并结合双向特征金字塔网络(Bidirectional feature pyramidnetwork,BiFPN)，实现了多图特征的深度融合和缺陷目标探测。利用某企业管道环焊缝数据进行验证，结果表明所提方法的缺陷探测m AP达到了96.72%，相比于YOLOX提升了6.68%，尤其对未熔合和未焊透的探测能力有显著提升，提升了AI技术在无损检测领域的应用能力。

关键词：焊缝缺陷射线图像缺陷探测 AI模型无损检测

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深度图网络驱动的核电系统多级异常检测方法

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振动.测试与诊断 2025年第1期45卷 88-94,202页

作者：张乐成玮张硕陈雪峰常丰田洪郡滢马颖菲彭将西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 中国核电工程股份有限公司北京100840 福建福清核电有限公司福清350318

针对深度学习方法未明确学习变量间关系结构、系统异常难以准确检测的问题,提出一种深度图网络驱动的核电系统多级异常检测方法。首先,利用无监督图对比学习方法挖掘系统变量时间序列间相关性,构建与核电系统物理结构匹配的可解释性图结... 详细信息

针对深度学习方法未明确学习变量间关系结构、系统异常难以准确检测的问题,提出一种深度图网络驱动的核电系统多级异常检测方法。首先,利用无监督图对比学习方法挖掘系统变量时间序列间相关性,构建与核电系统物理结构匹配的可解释性图结构;其次,基于变分图自编码器重构系统图结构,以重构误差来表征系统运行状态,从系统层面防止非线性突发行为带来的安全性问题;然后,通过半监督图卷积节点分类模型识别系统内部各变量运行状态,实现测点级异常检测;最后,以PCTranACP100仿真机2种基准事故工况数据、国内某核电机组循环水系统监测数据来验证提出方法的有效性。结果表明,系统级异常检测准确率达到93%,86%和90%,证明所提出方法能够准确检测出系统异常情况,可降低电厂单一仪表异常触发的非计划停机概率。

关键词：核电系统无监督深度图学习可解释性图结构多级异常检测变分图自编码器

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墓葬壁画图像颜色校正方法研究

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文物保护与考古科学 2025年第1期37卷 162-170页

作者：姬静方素平程健柴怡孔斌西安交通大学档案馆、博物馆陕西西安710049 机械制造系统工程国家重点实验室(西安交通大学) 陕西西安710049 西安交通大学人文社会科学学院陕西西安710049 西安市文物保护考古研究院陕西西安710068

墓葬壁画是重要的文化遗产,在墓葬现场干预之前,通过数字化方式第一时间将壁画颜色信息准确而有效地记录下来是十分迫切和必要的,然而图像颜色的高保真再现问题一直是制约墓葬壁画精确数字档案建立的关键问题。本研究以西安交通大学西... 详细信息

墓葬壁画是重要的文化遗产,在墓葬现场干预之前,通过数字化方式第一时间将壁画颜色信息准确而有效地记录下来是十分迫切和必要的,然而图像颜色的高保真再现问题一直是制约墓葬壁画精确数字档案建立的关键问题。本研究以西安交通大学西汉壁画墓为例,对全封闭墓葬壁画在单一光源下所采集的壁画图像在颜色校正过程中的难点和关键技术进行了分析,针对墓葬壁画采集条件限制,采集图像质量不高等导致的壁画图像颜色校正精度低的问题,提出了基于三维查找表算法的完整颜色校正解决方案,试验证明本研究提出的方法提升了颜色校正的精度,有效地避免主观及环境因素对于墓葬壁画颜色数据的干扰,对墓葬壁画等文化遗产的保存、保护、研究、利用都具有重要的理论意义和实际应用价值,并对文物数字化普遍存在的颜色问题具有一定的借鉴意义。

关键词：墓葬壁画数字化图像颜色校正

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超大规格面齿轮实测齿面数值滚检

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中国机械工程 2025年

作者：李光俊马敬段宏胡锡文徐磊毛世民彭先龙中国核电工程有限公司核退役治理技术创新中心西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安科技大学机械工程学院

某反应器是乏燃料后处理的关键设备，其超大规格面齿轮传动是该设备的核心技术。本文提出在获得面齿轮实测齿面之后，将其实测齿面拟合为非均匀有理B样条曲面(NURBS)，用其与圆柱齿轮齿面啮合进行数值滚检，依据数值滚检的印痕和传动误... 详细信息

某反应器是乏燃料后处理的关键设备，其超大规格面齿轮传动是该设备的核心技术。本文提出在获得面齿轮实测齿面之后，将其实测齿面拟合为非均匀有理B样条曲面(NURBS)，用其与圆柱齿轮齿面啮合进行数值滚检，依据数值滚检的印痕和传动误差对圆柱齿轮齿面实施修形设计，以解决超大规格面齿轮加工精度不易控制从而降低啮合性能的问题。建立了圆柱齿轮的双向修形齿面模型，构造了由面齿轮实测齿面坐标拟合的样条曲面，给出了数值齿面啮合接触分析的模型。数值算例表明实测齿面与圆柱齿轮双向修形齿面的啮合能够获得较理想且稳定的接触印痕和传动误差，数值与实验滚检结果一致，证明圆柱齿轮双向修形可补偿面齿轮的加工误差且面齿轮的数值滚检是可行的。

关键词：超大规格面齿轮数值滚检接触印痕传动误差乏燃料后处理

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多区域质量特征融合的射线底片图像质量综合评价方法

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宇航材料工艺 2025年第1期55卷 44-50页

作者：田云祥张勇姜洪权冯章柯张晓明陕西城市燃气产业发展有限公司西安710016 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 陕西省特种设备检验检测研究院西安710048

现有图像质量评价方法主要关注于噪声、清晰度等指标,缺乏对射线底片数字化图像中焊缝区域、缺陷区域及像质计区域等领域关注区域的质量综合评价。针对以上问题,提出了一种融合多区域质量特征的射线图像质量综合评价技术。首先,结合无... 详细信息

现有图像质量评价方法主要关注于噪声、清晰度等指标,缺乏对射线底片数字化图像中焊缝区域、缺陷区域及像质计区域等领域关注区域的质量综合评价。针对以上问题,提出了一种融合多区域质量特征的射线图像质量综合评价技术。首先,结合无损检测领域质量评价需求,构建了一套涵盖像质计、焊缝与缺陷等多区域的评价指标体系;然后,基于层次分析法提出一种包含像质计数目、清晰度、对比度、信息熵和平均灰度的射线图像综合质量评定方法。结果表明,所提方法可以实现射线底片数字化图像质量综合评分,既可以定量化评价图像整体质量,也可以保证关注区域图像具有良好质量。

关键词：射线数字底片多区域层次分析模型综合评分

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