检索结果-内蒙古大学图书馆

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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均化接触应力的双线性材料刚度优化设计

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机械工程学报 2022年第1期58卷 212-220页

作者：周意葱林起崟张宁静洪军杨楠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

装配连接界面是承载和保障机械装备实现既定功能的载体,其连接界面接触应力分布均匀性是影响机械装备磨损、疲劳、裂纹的关键因素,对机械装备高性能服役具有“锚定”作用。为改善连接界面接触应力分布均匀性,开展了材料刚度优化设计研... 详细信息

装配连接界面是承载和保障机械装备实现既定功能的载体,其连接界面接触应力分布均匀性是影响机械装备磨损、疲劳、裂纹的关键因素,对机械装备高性能服役具有“锚定”作用。为改善连接界面接触应力分布均匀性,开展了材料刚度优化设计研究。首先,以接触应力方差为目标函数,以弹性模量为设计变量,基于渐进优化原理,构建了一种材料刚度优化设计方法。然后,分别针对有无摩擦工况下两个典型接触问题开展了材料刚度优化设计。结果表明,材料刚度优化可大幅降低接触应力方差,验证了本方法在提升连接界面接触应力分布均匀性上的有效性。进一步研究不同问题、不同摩擦因数取值下摩擦行为对优化结果的影响,发现摩擦行为的影响程度大小与问题边界、约束等情况密切相关。

关键词：装配连接界面接触应力分布均匀性材料刚度优化设计摩擦行为影响

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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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局域共振弹性超材料梁禁带宽度的拓宽方法

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西安交通大学学报 2024年第10期58卷 63-71页

作者：王岗万少可洪军李乐乐刘硕李小虎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 西安交通大学机械工程学院西安710049

针对传统局域共振弹性超材料存在禁带宽度窄的问题,引入非均匀分布振子设计方法,在不改变振子总质量的前提下实现了禁带拓宽。首先,采用谱元法(SEM)建立通用弹性超材料梁模型,对单、双层均匀振子超材料梁结构的振动传递特性进行分析;然... 详细信息

针对传统局域共振弹性超材料存在禁带宽度窄的问题,引入非均匀分布振子设计方法,在不改变振子总质量的前提下实现了禁带拓宽。首先,采用谱元法(SEM)建立通用弹性超材料梁模型,对单、双层均匀振子超材料梁结构的振动传递特性进行分析;然后,保持振子总质量相等,提出单、双层非均匀振子超材料梁的设计策略;最后,搭建实验装置对所提结构的振动抑制性能进行测试。研究结果表明:振子间的特征频率差异越大,最终形成的禁带宽度越宽,但禁带范围内的频响曲线会大幅波动,此时可通过加入适当阻尼进行抑制,使禁带曲线变得平稳;对于双振子超材料梁,振子的质量比和阻尼均会对结构的禁带特性产生影响,在振子与梁质量相同的条件下,单层非均匀及均匀振子超材料梁可分别形成带宽为440、68 Hz的禁带,双层非均匀及均匀振子超材料梁可分别形成带宽为395、40 Hz的禁带。研究表明所提超材料结构能够有效实现振动抑制,可为周期结构的振动问题提供一种新的调控方法。

关键词：弹性超材料局域共振谱元法振动抑制非均匀振子

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隐式曲面梯度多孔结构拓扑优化设计方法

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西安交通大学学报 2022年第1期56卷 85-95页

作者：孙鹏飞张跃尹鹏刘宏磊李宝童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

为实现多孔单胞构型对多孔结构功能特性的调控,提出隐式曲面梯度多孔结构拓扑优化设计方法。在三周期极小曲面隐式水平集函数中引入罚函数,保证小体积分数下曲面的连续性。对惩罚的隐式函数线性加权构造混合水平集函数,实现多孔结构混... 详细信息

为实现多孔单胞构型对多孔结构功能特性的调控,提出隐式曲面梯度多孔结构拓扑优化设计方法。在三周期极小曲面隐式水平集函数中引入罚函数,保证小体积分数下曲面的连续性。对惩罚的隐式函数线性加权构造混合水平集函数,实现多孔结构混合参数化建模。采用数值均匀化法评估多孔结构的宏观等效弹性属性,并通过径向基插值函数构建等效弹性张量关于混合权重因子的显式表达式。以混合权重因子为设计变量,建立柔度最小化拓扑优化模型并采用优化准则法求解。引入Heaviside函数建立高阶连续插值模型,保证梯度多孔结构的高阶连续性。数值案例和实验结果表明,相比于均布多孔结构,所设计的梯度多孔结构的鲁棒性和承载特性更优,且不同单胞构型的梯度多孔结构功能特性相异。所提方法能有效应用三周期极小曲面梯度多孔结构设计,实现多孔单胞构型对结构功能特性的调控,丰富了多孔结构的力学内涵。

关键词：拓扑优化三周期极小曲面梯度多孔结构数值均匀化法混合水平集函数

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基于误差状态最优估计的精密机床装配调整工艺决策

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机械工程学报 2020年第11期56卷 172-180页

作者：郭俊康李宝童洪军李鑫波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

精密机床作为现代装备制造业的工作母机,其设计与制造水平对国防与基础工业发展具有举足轻重的影响。几何精度是衡量机床性能的关键指标,是保证加工精度的首要因素。然而目前机床及精密机械装配工艺规划多依赖于设计人员经验,缺乏准确... 详细信息

精密机床作为现代装备制造业的工作母机,其设计与制造水平对国防与基础工业发展具有举足轻重的影响。几何精度是衡量机床性能的关键指标,是保证加工精度的首要因素。然而目前机床及精密机械装配工艺规划多依赖于设计人员经验,缺乏准确量化的装配测量与调整工艺研究,导致装配过程的反复装调,装配效率较低。提出了基于误差状态最优估计的精密机床装配调整工艺决策方法。基于精密机床装配过程误差传递状态空间模型,运用卡尔曼滤波方法基于测量数据对当前装配误差状态进行最优估计。在最优估计基础上,进一步采用最优控制方法,得到满足最终装配精度要求的最优调整工艺。该方法综合考虑了测量不确定度、装配精度、调整工时成本等因素,实现了精密机床装配过程调整工艺的准确决策。最后,通过卧式加工中心装配的实例分析,验证了所提出方法的可行性和有效性。

关键词：机床装配调整工艺最优估计最优控制

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装配体结构与装配界面材料刚度协同优化方法

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机械工程学报 2024年第11期60卷 53-61页

作者：周意葱林起崟王晨邵衡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 西安交通大学机械工程学院西安710049

接触问题的高度非线性使得同时实现装配结构高材料利用率与接触界面均匀应力分布并非易事,现有考虑接触界面应力分布的结构拓扑优化大多需要较复杂的处理过程及较大的计算资源。针对该问题,提出装配体结构与材料刚度协同优化思路;采用... 详细信息

接触问题的高度非线性使得同时实现装配结构高材料利用率与接触界面均匀应力分布并非易事,现有考虑接触界面应力分布的结构拓扑优化大多需要较复杂的处理过程及较大的计算资源。针对该问题,提出装配体结构与材料刚度协同优化思路;采用先结构拓扑优化后材料刚度优化的顺序优化策略,先通过结构拓扑优化实现装配结构的高材料利用率,再以结构拓扑优化后的输出作为材料刚度优化的输入,通过材料刚度优化实现接触界面的均匀应力分布;该思路具有可直接采用成熟拓扑优化方法而无须进行复杂处理以考虑接触非线性的特点。进一步建立接触问题中的结构拓扑与材料刚度协同优化模型,提出基于Von Mises应力的结构拓扑与材料刚度协同优化方法,优化过程中无须进行敏度分析。最后以典型弹性-刚性装配结构与弹性-弹性装配结构为设计对象,进行结构拓扑与材料刚度协同优化应用验证。

关键词：结构拓扑优化材料刚度优化协同优化接触应力

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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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变速重载设备齿轮箱轴承故障的改进阶次包络分析方法

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西安交通大学学报 2019年第8期53卷 98-106页

作者：何小高张庆贾林山赵津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

针对变速重载设备振动信号中轴承故障特征提取时易受齿轮振动干扰的问题,提出了一种融合齿轮和轴承参数信息的改进阶次包络分析方法。先利用设备转速信息,对原始振动信号进行插值重采样处理,将非平稳时域信号转化为平稳角域信号;再利用... 详细信息

针对变速重载设备振动信号中轴承故障特征提取时易受齿轮振动干扰的问题,提出了一种融合齿轮和轴承参数信息的改进阶次包络分析方法。先利用设备转速信息,对原始振动信号进行插值重采样处理,将非平稳时域信号转化为平稳角域信号;再利用齿轮齿数和轴承故障特征系数信息,采用以齿轮啮合频率及其谐波为中心频率,以轴承最大故障特征系数的倍频为带宽的阶次域频带分割方法,计算频带能量并排序,选择能量较大的频带作为解调频带进行滤波;最后利用Hilbert解调方法对上述滤波后的信号进行阶次包络平均处理,最终实现轴承故障的识别和诊断。通过齿轮啮合动力学分析,解释了轴承故障冲击成分对齿轮频带的调制作用,实际应用结果表明:提出的方法在频带选择时融合了和故障相关的设备参数信息,所选频带的可解释性强,且综合利用了与故障相关的多段频谱结构信息,通过阶次包络平均处理进行解调谱特征融合,提高了诊断结果的鲁棒性和准确度,为变速重载设备轴承故障预测和诊断提供了一种新的方法。

关键词：变速重载设备齿轮箱轴承频带选择频带分割阶次包络

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