检索结果-内蒙古大学图书馆

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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基于改进DBNs的三维叶尖间隙叶片裂纹诊断方法

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振动．测试与诊断 2022年第2期42卷 213-219,402页

作者：黄鑫张小栋张英杰熊逸伟刘洪成祝珂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

针对航空发动机结构复杂、干扰因素多、叶片裂纹特征提取困难及难以精确诊断等问题,提出一种基于改进深度信念网络(deep belief networks,简称DBNs)的三维叶尖间隙叶片裂纹特征提取与诊断方法。首先,根据DBNs重构误差的传递规律,通过全... 详细信息

针对航空发动机结构复杂、干扰因素多、叶片裂纹特征提取困难及难以精确诊断等问题,提出一种基于改进深度信念网络(deep belief networks,简称DBNs)的三维叶尖间隙叶片裂纹特征提取与诊断方法。首先,根据DBNs重构误差的传递规律,通过全局反向重构(global back-reconstruction,简称GBR)机制构建一种能自适应调节深度的DBNs,以避免深层特征退化导致的特征表征能力不足的问题;其次,利用改进DBNs从叶片三维叶尖间隙中自适应学习深层裂纹特征;最后,采用Softmax回归模型建立深层特征与叶片裂纹间的复杂映射,实现叶片裂纹精确诊断。叶片裂纹诊断试验结果表明:所提方法能有效提取叶片裂纹特征,平均诊断精度达到98.43%,标准差仅为0.092%,具有较好的稳定性和泛化能力,能有效实现叶片裂纹诊断。

关键词：航空发动机叶片三维叶尖间隙深度信念网络特征提取故障诊断

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基于深度学习的固体姿轨控发动机性能预示方法

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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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基于Si_(3)N_(4)晶须/石墨烯协同减摩的Si_(3)N_(4)陶瓷摩擦学性能研究

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轴承 2025年第4期 92-100页

作者：陈飞尹延经孙小波闫柯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 洛阳轴承研究所有限公司河南洛阳471039

面向航空航天轴承对润滑的需求,提出了基于Si_(3)N_(4)晶须(β-Si_(3)N_(4)w)、多层石墨烯(MLG)减摩的Si_(3)N_(4)陶瓷轴承材料技术,并利用放电等离子烧结技术制备了MLG和β-Si_(3)N_(4)w质量分数各为1%的Si_(3)N_(4)陶瓷试样。基于球-... 详细信息

面向航空航天轴承对润滑的需求,提出了基于Si_(3)N_(4)晶须(β-Si_(3)N_(4)w)、多层石墨烯(MLG)减摩的Si_(3)N_(4)陶瓷轴承材料技术,并利用放电等离子烧结技术制备了MLG和β-Si_(3)N_(4)w质量分数各为1%的Si_(3)N_(4)陶瓷试样。基于球-盘摩擦磨损试验机对其开展了5~20 N载荷及20~200 mm/s线速度下的摩擦学性能试验,结果表明:当线速度为20 mm/s和载荷为5~20 N时,试样干滑动摩擦系数达到0.044~0.048;当载荷为10 N和线速度为50~200 mm/s时,试样干滑动摩擦系数有所增大,约为0.27~0.30;磨损率随着载荷增加而减小,比传统Si_(3)N_(4)陶瓷磨损率减小了33.0%~62.4%,而线速度对磨损率影响规律不明显。分析认为,MLG润滑膜、MLG/β-Si_(3)N_(4)w对基体硬度的改善及氧化物的作用是摩擦系数降低以及耐磨性提高的主要原因。

关键词：滚动轴承氮化硅陶瓷石墨烯晶须摩擦系数磨损率

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分接开关快速机构时变运动可靠性与灵敏度分析

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西安交通大学学报 2023年第10期57卷 121-131页

作者：段金燕赵强强汪可李戈琦张进华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 中国电力科学研究院有限公司北京100192

为提高考虑运动失效参数影响的快速机构的运动精度,提出了一种基于首次穿越法的快速机构时变运动可靠性与灵敏度分析方法。首先,分析了快速机构运动的失效因素,明确了零部件加工与装配等随机误差对机构运动精度的影响;接着,根据储能过... 详细信息

为提高考虑运动失效参数影响的快速机构的运动精度,提出了一种基于首次穿越法的快速机构时变运动可靠性与灵敏度分析方法。首先,分析了快速机构运动的失效因素,明确了零部件加工与装配等随机误差对机构运动精度的影响;接着,根据储能过程的平面机构运动方程,利用矢量环法构建了快速机构的运动误差极限状态函数,建立了时变运动可靠性分析模型;然后,联合一阶线性估计、高维高斯条件分布以及一阶高斯截断矩特性,推导了一种新的时变运动可靠性首次穿越率解析公式;最后,结合数值积分求解方法,得到了快速机构时变运动的失效概率序列与灵敏度。仿真结果表明:在保障快速机构运动精度的过程中,应重点关注机构中的拨钉定位误差及偏心凸轮尺寸公差;所提方法得到的时变运动失效概率与蒙特卡罗法的计算结果相接近,但其计算成本却仅为蒙特卡罗法的0.04%。

关键词：快速机构时变运动可靠性失效因素高斯截断矩穿越率

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融合多注意力机制的卷积神经网络轴承故障诊断方法

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西安交通大学学报 2022年第12期56卷 68-77页

作者：康涛段蓉凯杨磊薛久涛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

针对卷积神经网络学习关键故障特征的能力不足从而影响轴承故障诊断准确率的问题,提出一种融合多注意力机制的卷积神经网络自适应抗噪模型(MACNN)。利用通道和时间的复合注意力机制优化学习机制,从不同角度抑制噪声及无关信号分量等干... 详细信息

针对卷积神经网络学习关键故障特征的能力不足从而影响轴承故障诊断准确率的问题,提出一种融合多注意力机制的卷积神经网络自适应抗噪模型(MACNN)。利用通道和时间的复合注意力机制优化学习机制,从不同角度抑制噪声及无关信号分量等干扰信息的影响,并自适应地增强故障特征的响应;引入残差连接,防止网络性能退化。采用多尺度特征提取方法,通过通道注意力机制自适应融合不同尺度下提取的特征。使用分类器进行滚动轴承故障诊断。实验结果表明:与没有实施注意力机制的模型相比,轴承故障诊断准确率平均提升了22.12%;所提方法在各噪声背景下的故障识别准确率均在98.5%以上,验证了其自适应抗噪能力;在跨载荷实验中,模型故障诊断准确率保持在88%以上,相比其他方法,MACNN的抗噪性能和稳定性更优。

关键词：轴承故障诊断自适应抗噪卷积神经网络注意力机制

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机器人路径规划中快速扩展随机树算法的改进研究

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西安交通大学学报 2022年第7期56卷 1-8页

作者：王硕段蓉凯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

针对基本快速扩展随机树(RRT)算法在路径规划中具有树的扩展随机性大、冗余节点多、容易在目标点周围发生振荡、规划的路径较长等问题,提出了一种改进的RRT算法。该算法首先采用目标偏向策略,通过引入动态权重系数使树尽可能地在向目标... 详细信息

针对基本快速扩展随机树(RRT)算法在路径规划中具有树的扩展随机性大、冗余节点多、容易在目标点周围发生振荡、规划的路径较长等问题,提出了一种改进的RRT算法。该算法首先采用目标偏向策略,通过引入动态权重系数使树尽可能地在向目标点进行扩展的同时又能够即时地避开障碍物;利用自适应扩展步长减少树在目标点附近的振荡;最后,对路径进行剪枝处理,并用三次B样条曲线对剪枝后的路径进行平滑处理。仿真分析的结果表明,与基本RRT算法相比,改进的RRT算法有效减少了冗余节点数,规划的路径更短,减少了19.56%,同时规划时间大大降低,减少了54.08%,有效地提高了路径规划的效率。

关键词： RRT算法动态权重系数自适应扩展步长剪枝平滑处理

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面向轴承润滑增效的内圈表面沟槽引流可视化仿真与试验研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第5期44卷 677-685页

作者：阎贝郭金道任乔睿闫柯长安大学工程机械学院陕西西安710064 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 沈阳航空航天大学航空发动机学院辽宁沈阳110136

高速轴承套圈表面添加沟槽是提升轴承润滑效率的有效手段.针对高速旋转套圈表面沟槽对润滑油流动的引导机理和影响规律研究,本文中通过可视化仿真和试验研究,监测对比了润滑油在轴承光滑内圈和带沟槽内圈表面的流动行为,基于内圈滚道内... 详细信息

高速轴承套圈表面添加沟槽是提升轴承润滑效率的有效手段.针对高速旋转套圈表面沟槽对润滑油流动的引导机理和影响规律研究,本文中通过可视化仿真和试验研究,监测对比了润滑油在轴承光滑内圈和带沟槽内圈表面的流动行为,基于内圈滚道内润滑油流量评估沟槽结构对润滑油的导向效果,最后通过轴承乏油状态下的温升试验验证了分析结果的合理性.结果表明,与光滑内圈相比,具有不同凹槽结构的内圈可能会增强/减弱润滑介质流动,合理/不合理的沟槽设计存在提高/降低轴承润滑效率的可能.

关键词：高速轴承沟槽结构润滑增效可视化试验数值仿真

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融合图标签传播和判别特征增强的工业机器人关键部件半监督故障诊断方法

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机械工程学报 2022年第17期58卷 116-124页

作者：韩特李彦夫雷亚国李乃鹏李响清华大学工业工程系北京100084 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

RV减速器作为工业机器人关键部件之一,其机械故障将造成整机定位精度下降。围绕RV减速器开展健康状态监测与智能故障诊断具有重要意义。基于故障标记数据充足的假设,数据驱动的智能诊断方法可以有效建立监测信号与健康状态的非线性映射... 详细信息

RV减速器作为工业机器人关键部件之一,其机械故障将造成整机定位精度下降。围绕RV减速器开展健康状态监测与智能故障诊断具有重要意义。基于故障标记数据充足的假设,数据驱动的智能诊断方法可以有效建立监测信号与健康状态的非线性映射关系。然而,在工程实际中收集大量故障标记样本需要昂贵的标记代价和人力成本。针对上述问题,提出了一种融合图标签传播和判别特征增强的RV减速器半监督故障诊断方法。首先,利用标签传播算法赋予无标记样本伪标签。然后,通过信息熵定量评估伪标签置信度,降低误标记对模型半监督学习的干扰。同时,在深度特征嵌入空间下优化少量标记样本度量损失,构造更具判别力的特征图,提升伪标签质量。最后,采用实际工业机器人RV减速器故障数据进行方法验证。结果表明,所提半监督故障诊断方法可以对无标记样本精准地传播标签,仅利用少量标记样本获取更优的故障识别精度。

关键词： RV减速器工业机器人半监督故障诊断

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面向强化装配界面接触热性能的导热特性异质化设计方法

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西安交通大学学报 2025年

作者：王晨林起崟邱铭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交通大学机械工程学院金属成形技术与重型装备全国重点实验室中国重型机械研究院有限公司

为解决装配界面接触热性能不足引起的散热性能和工作性能不足的问题，首先，构建了基于实测粗糙表面形貌的装配界面接触热性能数值分析模型；其次，测试了相应压力和温度工况下接触热阻以验证数值模型的准确性；最后，从装配界面微观接... 详细信息

为解决装配界面接触热性能不足引起的散热性能和工作性能不足的问题，首先，构建了基于实测粗糙表面形貌的装配界面接触热性能数值分析模型；其次，测试了相应压力和温度工况下接触热阻以验证数值模型的准确性；最后，从装配界面微观接触传热机理出发，提出了装配界面导热特性“异质化”设计思路，建立了装配界面导热特性渐进迭代优化设计方法。结果表明：构建的装配界面接触热性能数值分析模型能够实现接触热性能的高精度预测，相对误差为15.52%；装配界面导热特性“异质化”设计通过提高界面温度梯度分布均匀性，有效降低接触热阻，优化设计后接触热性能提高23.12%。研究为保障电子芯片封装、航天飞行器等热敏感复杂机械产品的接触热性能与整体散热性能提供了新的技术支撑。

关键词：复杂机械产品装配界面接触热阻导热特性异质化优化设计

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