检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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基于精确信息重构的故障转子系统振动加速度信号积分方法

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机械工程学报 2013年第8期49卷 1-9页

作者：温广瑞李杨廖与禾何庆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 西安陕鼓动力股份有限公司西安710075

在分析总结加速度信号时域积分法与频域积分法优缺点基础上,提出一种基于精确信息重构的故障转子系统振动加速度信号积分方法。该方法利用故障转子系统振动信号由转频、倍频及分倍频分量构成为主的特点对加速度信号进行快速傅里叶变换(F... 详细信息

在分析总结加速度信号时域积分法与频域积分法优缺点基础上,提出一种基于精确信息重构的故障转子系统振动加速度信号积分方法。该方法利用故障转子系统振动信号由转频、倍频及分倍频分量构成为主的特点对加速度信号进行快速傅里叶变换(Fast Fourier transform,FFT),通过特征频率分量提取并将所提取的分量的幅值与预设的阈值进行比较;幅值低于阈值的分量认为是噪声分量,予以剔除,高于阈值的分量保留并进行精确频谱校正;根据校正后各个频率分量的频率、幅值和相位积分重构出相应的速度信号和位移信号。精确信息重构方法在去除宽频噪声和保留有用特征信息方面有明显的优势。最后通过仿真分析和试验验证,结果表明该方法相对于传统的时域和频域积分具有更高的精度和优越性。

关键词：快速傅里叶变换阈值频谱校正精确重构误差评价

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基于自适应短时Chirp-Fourier变换的瞬时转速估计及应用

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机械工程学报 2015年第14期51卷 8-14页

作者：赵明林京廖与禾曹军义西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 陕西省机械产品质量保障与诊断重点实验室西安710054

回转设备的瞬时转速是实现故障诊断的重要参数之一,也是提取表征设备运行状态其他关键参数的基本前提。针对传统短时傅里叶变换方法存在瞬时转速估计精度不足的问题,提出一种基于自适应短时Chirp-Fourier变换的瞬时转速估计方法。该方... 详细信息

回转设备的瞬时转速是实现故障诊断的重要参数之一,也是提取表征设备运行状态其他关键参数的基本前提。针对传统短时傅里叶变换方法存在瞬时转速估计精度不足的问题,提出一种基于自适应短时Chirp-Fourier变换的瞬时转速估计方法。该方法建立调频参数的自适应选取策略,可根据信号的时频分布特性对信号进行自适应匹配分解,不但提高了计算效率,而且避免了谱图模糊问题,实现瞬时转速的精确估计。在此基础上结合信号解调技术,形成无键相幅值相位解调方法,并成功应用于变工况下的齿轮箱故障诊断。

关键词： Chirp-Fourier变换瞬时转速短时傅里叶变换脊线搜索

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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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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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机床电主轴有限元建模与优化设计

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机械设计与制造 2018年第5期 16-18,21页

作者：蔡俊琼曹宏瑞西安交通大学机械工程学院陕西省机械产品质量保障与诊断重点实验室陕西西安710049

根据几何参数和简化原则建立电主轴实体模型。采用滚动轴承拟静力学模型准确计算轴承刚度,建立主轴-轴承系统有限元模型,设计模态测试实验较好地验证了仿真结果。基于主轴有限元模型,以主轴转子外圆直径、内孔直径、悬伸量、支承跨距以... 详细信息

根据几何参数和简化原则建立电主轴实体模型。采用滚动轴承拟静力学模型准确计算轴承刚度,建立主轴-轴承系统有限元模型,设计模态测试实验较好地验证了仿真结果。基于主轴有限元模型,以主轴转子外圆直径、内孔直径、悬伸量、支承跨距以及轴承配置形式为设计变量;以主轴转子一阶固有频率最大和质量最轻为优化目标;以主轴转子前端静变形、最大应力、主轴各段尺寸均在限定范围内为约束条件,对电主轴转子进行优化设计。将提出的优化方法应用于某磨齿机电主轴,优化后主轴一阶固有频率提高33%,质量减轻21%,实现了电主轴高刚性和轻质量优化目标,为电主轴数字化设计提供技术支持。

关键词：电主轴有限元建模高刚性轻质量优化设计

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基于VMD和CNN的滚动轴承故障定量诊断方法

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中国科技论文 2020年第7期15卷 735-742页

作者：吕阳廖与禾王报祥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

针对滚动轴承故障尺寸难以定量诊断的问题,提出了变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)相结合的诊断方法。首先对带有不同故障尺寸滚动轴承的运行进行监测,得到1个与滚... 详细信息

针对滚动轴承故障尺寸难以定量诊断的问题,提出了变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)相结合的诊断方法。首先对带有不同故障尺寸滚动轴承的运行进行监测,得到1个与滚动轴承故障尺寸有关的数据库;然后对数据进行VMD,提取有效的训练模式分量,并去除噪声等的干扰;最后将训练模式分量置入CNN进行训练,得到能对滚动轴承故障尺寸进行预测的网络模型。实验结果表明,所提方法可有效实现对滚动轴承的定量诊断。

关键词：故障诊断滚动轴承变分模态分解卷积神经网络定量诊断

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结合注意力机制和邻域增强机制的牙颌模型分割网络

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年

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交通大学陕西省机械产品质量保障与诊断重点实验室重庆科技大学机械与动力工程学院

针对现有牙齿模型深度学习分割网络过度依赖坐标特征，忽略了几何特征与坐标特征的差异性和互补作用的问题，提出一种结合注意力机制和邻域增强机制的牙颌模型分割网络. 首先采用一个注意力增强模块，通过不同的编码方式对输入特征... 详细信息

针对现有牙齿模型深度学习分割网络过度依赖坐标特征，忽略了几何特征与坐标特征的差异性和互补作用的问题，提出一种结合注意力机制和邻域增强机制的牙颌模型分割网络. 首先采用一个注意力增强模块，通过不同的编码方式对输入特征进行邻域增强，并结合几何特征与坐标特征的性质分别设计差值注意力机制和自注意力机制，充分提取网格的上下文特征; 其次构建互补性池化函数，融合最大池化、注意力池化以及平均池化促进不同特征间的互补作用，提高分割网络的鲁棒性; 最后嵌入自适应注意力模块，在平衡多尺度特征间的数值差异的同时获得综合特征来实现网格分割. 在200个真实患者的牙颌模型数据集上与其他网络进行对比的实验结果表明，所提网络针对牙颌模型的分割准确率达96.18%; 该网络优于对比的深度学习网络，具有更优的牙颌模型分割性能.

关键词：三维牙颌模型分割邻域增强语义分割网络注意力机制

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结合阶次跟踪与动刚度分析的无试重全息动平衡方法

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中国科技论文 2016年第16期11卷 1797-1801,1812页

作者：蒋瑞祥廖与禾李帅孙鹏陈鹏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 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471009

传统动平衡方法需要通过频繁的试重测试获取机组动力特征参数,对系统振动信息的利用不足、平衡效率低下。在无试重测试条件下获取转子系统动力特征参数是提高转子动平衡效率的关键。首先采用阶次跟踪技术解决了变转速过程的信息提取精... 详细信息

传统动平衡方法需要通过频繁的试重测试获取机组动力特征参数,对系统振动信息的利用不足、平衡效率低下。在无试重测试条件下获取转子系统动力特征参数是提高转子动平衡效率的关键。首先采用阶次跟踪技术解决了变转速过程的信息提取精度问题,将全息谱拓展应用于非平稳信号的分析和处理;对全息伯德图进行的进动和模态分解,则有效地消除了非平衡因素的干扰;在此基础上通过建立转子系统模型并结合全息谱分析提取动刚度参数,构建并求解激励、动刚度与振动响应的关联方程组,实现了转子不平衡量的无试重计算。实验测试结果表明,本方法在无需试重的情况下实现了转子系统前两阶模态不平衡的一次配重平衡,效果良好,验证了方法的有效性和可靠性。

关键词：全息动平衡阶次跟踪动刚度无试重

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