检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2023年第3期52卷 1-18,34页

作者：刘颖徐佳玉肖贵坚周坤李少川黄云重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

高温合金具有耐热性、耐腐蚀性等优良性能,被广泛应用于航空发动机的精密制造与修复。磨削能够提高部件的加工精度和表面完整性,是加工高温合金材料的重要方法。在磨削过程中,高温合金因材料的高强韧性,使得磨具磨损严重,并且磨削时冷... 详细信息

高温合金具有耐热性、耐腐蚀性等优良性能,被广泛应用于航空发动机的精密制造与修复。磨削能够提高部件的加工精度和表面完整性,是加工高温合金材料的重要方法。在磨削过程中,高温合金因材料的高强韧性,使得磨具磨损严重,并且磨削时冷却液难以进入磨削弧区,导致高温合金的磨削力和磨削温度较高。在多刃磨削加工下,复杂的热-力耦合过程对高温合金表面完整性有着重要影响,表面完整性直接影响服役性能。从产生机理、表征方法及控制等方面阐述了磨削热和磨削力的研究现状,首先介绍了高温合金磨削热及磨削力产生的机理及原因,进而从刚性磨削和柔性磨削的角度综述了磨削温度和磨削力的预测模型及方法,从冷却润滑、工艺参数优化及砂轮结构改进等方面调研了磨削温度和磨削力的控制策略。从间接耦合法的角度介绍了磨削热-力耦合建模过程。最后,在概述磨削热力耦合的基础上,总结了在磨削热力耦合作用下高温合金的表面粗糙度、表面形貌、组织结构及残余应力等方面的研究成果,并对高温合金磨削热力耦合作用的研究方向进行了展望。

关键词：高温合金磨削热力耦合表面完整性

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基于自适应谐波分量提取的航空发动机附件传动系统变速故障诊断方法

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仪器仪表学报 2023年第5期44卷 10-20页

作者：张光耀王义李晓蒙汤宝平秦毅重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

针对当前基于无键相阶次跟踪(TLOT)的故障诊断所面临的转速谐波分量提取存在误差累积效应、瞬时相位难以准确估计等问题,本文提出了一种基于自适应谐波分量提取的航空发动机附件传动系统变速故障诊断方法。首先,通过低通滤波和降采样优... 详细信息

针对当前基于无键相阶次跟踪(TLOT)的故障诊断所面临的转速谐波分量提取存在误差累积效应、瞬时相位难以准确估计等问题,本文提出了一种基于自适应谐波分量提取的航空发动机附件传动系统变速故障诊断方法。首先,通过低通滤波和降采样优化搜索空间并提升计算速度,在此基础上利用自相关平均周期进行自适应辛几何模态分解;其次,采用基于替代数据检验的伪谐波分量识别方法,完成转速谐波分量自适应分离结果的稀疏化表征。最后,基于转速谐波分量瞬时相位计算结果,对原始非平稳信号进行等角度重采样,利用傅里叶变换获取阶次谱以实现旋转机械装备的变速故障诊断。通过与典型信号分解方法对比,验证了所提方法的有效性;此外,对法国Safran某型航空发动机扫频试车过程中附件传动系统实测数据进行分析,所得阶次相对误差为0.059%,优于同类方法计算结果,进一步显示了其工程应用价值。

关键词：无键相阶次跟踪变速故障诊断自适应辛几何模态分解替代数据检验扫频试车

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基于悬架摆臂移除的车辆多体系统动力学半递推建模

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机械工程学报 2023年第16期59卷 263-274页

作者：戴维潘勇军张志飞重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

西班牙学者GARCÍA提出一种两步式半递推多体动力学建模方法,该方法利用一组独立的相对坐标来描述多体系统的控制方程,具有较高的计算效率,但悬架摆臂建模过程较为复杂且计算效率依然无法满足超实时仿真需求,针对该问题提出一种基... 详细信息

西班牙学者GARCÍA提出一种两步式半递推多体动力学建模方法,该方法利用一组独立的相对坐标来描述多体系统的控制方程,具有较高的计算效率,但悬架摆臂建模过程较为复杂且计算效率依然无法满足超实时仿真需求,针对该问题提出一种基于悬架摆臂移除的车辆多体系统动力学半递推建模技术。通过移除悬架摆臂生成开环多体系统并引入闭环约束方程,计算由移除悬架摆臂产生的惯性力和外力并基于开环系统拓扑结构积累,推导车辆闭环多体系统的控制方程。运用四阶Runge-Kutta(4th RK)和Adams-Bashforth-Moulton(ABM)数值积分方法求解该多体动力学模型,评估悬架摆臂移除技术在4th RK和ABM算法下的计算精度和计算效率。结果表明,所提出的悬架摆臂移除技术在不同数值积分方法下都能够实现车辆多体系统的精确实时/超实时仿真,可为未来高度或者完全自动驾驶汽车主动安全控制提供精确高效的动力学模型。

关键词：半递推建模多体系统动力学车辆系统动力学闭环约束方程数值算法

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汽车整车多级生产线协同排序优化方法

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计算机集成制造系统 2024年第6期30卷 2025-2035页

作者：李聪波赵德杨秒常永生赖佐强重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆长安汽车股份有限公司重庆404100

为满足汽车整车生产线不同工艺车间对车身序列的不同需求,提高汽车生产线多工艺车间的协同生产能力并降低生产成本,提出一种面向汽车整车多级生产线的协同排序优化方法。分析了汽车生产过程中不同工艺车间对车身序列的不同需求,在考虑... 详细信息

为满足汽车整车生产线不同工艺车间对车身序列的不同需求,提高汽车生产线多工艺车间的协同生产能力并降低生产成本,提出一种面向汽车整车多级生产线的协同排序优化方法。分析了汽车生产过程中不同工艺车间对车身序列的不同需求,在考虑焊接车间车型更换次数、涂装车间颜色更换次数、总装车间总超载和空闲时间、总装车间物料消耗均衡等传统优化目标的基础上,搭建了缓冲区重排序成本的目标函数,并以此构建了汽车整车多级生产线协同排序多目标优化模型,然后采用基于启发式出入站规则的第三代非支配排序遗传算法对模型进行优化求解。最后通过某公司的实际生产案例,验证了所提模型和方法的有效性。

关键词：汽车整车多级生产线协同排序多目标优化

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输入受限下机器人关节神经网络自适应控制

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重庆大学学报 2023年第6期46卷 101-111页

作者：雷源李聪宋延奎李俊阳王森重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

针对机器人关节控制输入受限以及动力学模型中存在非线性摩擦、柔性变形和未知外部干扰力矩等问题,提出了一种基于径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络的输入饱和指令滤波自适应控制方法。基于指令滤波反步法,采用饱和函数... 详细信息

针对机器人关节控制输入受限以及动力学模型中存在非线性摩擦、柔性变形和未知外部干扰力矩等问题,提出了一种基于径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络的输入饱和指令滤波自适应控制方法。基于指令滤波反步法,采用饱和函数约束控制输入的幅值,使用RBF神经网络在线逼近未知干扰,并利用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的所有误差最终一致有界。仿真结果表明,控制算法不仅使系统的控制输入幅值被严格约束在规定的范围之内,完成了对目标轨迹的高精度跟踪(跟踪误差约为±0.003 rad),而且还可抵抗外部阶跃干扰力矩和建模误差对控制系统的不良影响,保证系统的高精度与强鲁棒性,性能优于PID(propotional integral derivative)控制和普通指令滤波反步控制(command filter backstepping control,CFBC),对机器人关节在高精度领域应用与智能控制具有重要价值。

关键词：机器人关节输入受限指令滤波反步法神经网络自适应控制系统

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钻进深度对煤矿水平井钻柱振动特性的影响

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重庆大学学报 2023年第2期46卷 30-42页

作者：亓传宇杜雪松宋海蓝蒋启斌黄琳荃重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

煤矿水平井钻柱在钻进过程中,随着钻进深度增加,钻柱在重力作用下与井壁产生复杂的碰撞接触,由此产生的托压效应更加显著,使得钻柱动力学特性随钻进深度增加而发生明显改变,进而影响钻柱的疲劳寿命。基于岩石-钻头-钻柱-井壁耦合动力学... 详细信息

煤矿水平井钻柱在钻进过程中,随着钻进深度增加,钻柱在重力作用下与井壁产生复杂的碰撞接触,由此产生的托压效应更加显著,使得钻柱动力学特性随钻进深度增加而发生明显改变,进而影响钻柱的疲劳寿命。基于岩石-钻头-钻柱-井壁耦合动力学分析模型,通过有限元动态仿真,研究了钻进至不同深度下钻柱的纵向、横向和扭转振动特性,分析了钻进过程对钻柱振动特性的影响规律。结果表明:随着钻进深度增加,钻柱纵向跳钻现象呈现“平缓—剧烈—平缓”的趋势,横向扰动呈现“小范围蠕动—大范围扰动—小范围蠕动”的特点,扭转方向剧烈涡动占比呈现先增加后减小的规律,钻柱主要动力学指标与钻进深度呈非线性关系。因此在对钻柱系统进行动态分析及优化时,不能只分析特定深度,应包含整个钻进过程。

关键词：煤矿水平井钻柱钻进深度振动特性

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改进 RRT 算法的机器人路径规划

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重庆大学学报 2023年第9期46卷 13-22页

作者：谭波罗均罗雨松胡春晖卓俊康白泽鑫田金涛重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

机器人已被广泛应用于日常生活之中。路径规划作为机器人的主要技术之一,优秀的路径规划算法能提升机器人的工作效率、降低其使用成本,并为研究机器人的导航打下良好的基础。RRT(rapidly-exploring random trees)算法具有扩展性强的优点... 详细信息

机器人已被广泛应用于日常生活之中。路径规划作为机器人的主要技术之一,优秀的路径规划算法能提升机器人的工作效率、降低其使用成本,并为研究机器人的导航打下良好的基础。RRT(rapidly-exploring random trees)算法具有扩展性强的优点,但存在路径长度并非最优、光滑性差等不足,为此提出反向寻优和三次样条曲线插值以改进算法,并在MATLAB和ROS(robot operating system)系统中仿真。结果表明:改进后的RRT算法能降低路径长度,减少节点数目,提高光滑性,实现了算法的有效性。

关键词： RRT算法路径规划反向寻优三次样条曲线插值 ROS系统

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数控机床旋转轴多自由度静/热误差同步测量与建模

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中国机械工程 2024年第8期35卷 1426-1434页

作者：李国龙肖扬李喆裕徐凯张薇重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆理工大学机械工程学院重庆400054

针对现有的数控机床旋转轴误差测量与建模方法仅考虑多自由度静态几何误差或单自由度热误差单独作用的影响,未考虑几何误差和热误差耦合影响的问题,提出了一种基于球杆仪的数控机床旋转轴多自由度静/热误差同步测量与建模方法。首先基... 详细信息

针对现有的数控机床旋转轴误差测量与建模方法仅考虑多自由度静态几何误差或单自由度热误差单独作用的影响,未考虑几何误差和热误差耦合影响的问题,提出了一种基于球杆仪的数控机床旋转轴多自由度静/热误差同步测量与建模方法。首先基于齐次坐标变换建立球杆仪杆长变化模型,再基于该模型使用非齐次线性方程组建立静/热误差辨识模型;其次设计了适应多自由度静/热误差同步测量的球杆仪安装模式以缩短测量时间,减少热逸散对测量结果的影响;再次基于卷积长短期记忆神经网络(CNN-LSTM)建立旋转轴多自由度静/热误差预测模型;最后在数控蜗杆砂轮磨齿机的C轴上进行误差测量实验,对多种转速下的旋转轴多自由度误差进行快速辨识,并通过CNN-LSTM静/热误差预测模型对多自由度误差和球杆仪杆长变化进行预测,以验证所建模型的准确性。

关键词：静/热误差误差测量卷积长短期记忆神经网络旋转轴球杆仪

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基于激光复合再制造技术的H13钢粉末修复45钢的组织演变及耐磨性增强

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中国激光 2024年第16期51卷 51-66页

作者：罗子祺王长雨王钊林福兵鲁金忠罗开玉江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

激光定向能量沉积(LDED)是受损大型关键构件几何特征修复和性能强化的典型修复技术,但其目前仍面临残余应力、孔洞和裂纹等问题。激光冲击强化(LSP)为解决以上问题提供了新思路。笔者以H13钢粉作为待沉积粉末,采用LDED技术对受损的45钢... 详细信息

激光定向能量沉积(LDED)是受损大型关键构件几何特征修复和性能强化的典型修复技术,但其目前仍面临残余应力、孔洞和裂纹等问题。激光冲击强化(LSP)为解决以上问题提供了新思路。笔者以H13钢粉作为待沉积粉末,采用LDED技术对受损的45钢基体进行修复;然后利用LSP后处理强化LDED修复层,以解决传统LDED修复材料的质量问题。结果表明:随着LDED激光功率增大,H13钢修复层的晶粒逐渐细化,渗碳体溶解,耐磨性提升;LSP后处理会使修复层近表层的晶粒明显细化,显著降低LDED修复试样的摩擦因数,进一步提升其耐磨性。最后,笔者系统揭示了LDED+LSP激光复合再制造工艺诱导的微观组织演化(晶粒细化和渗碳体溶解)及其增强修复层耐磨性的机制。

关键词：激光技术激光定向能量沉积激光冲击强化激光复合再制造微观组织耐磨性

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一种实际多约束环境下的云制造服务组合动态自适应重构方法

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机械工程学报 2023年第14期59卷 339-351页

作者：王彦凯王时龙杨波王四宝重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 清华大学软件学院北京100084

以往云制造服务组合(Cloud manufacturing service composition,CMSC)优化是在制造服务少异常或约束的条件下进行的,这使得现有模型及方法无法适用于多种实际约束下的云制造服务组合优化,更无法在其执行过程出现服务异常时,对CMSC原执... 详细信息

以往云制造服务组合(Cloud manufacturing service composition,CMSC)优化是在制造服务少异常或约束的条件下进行的,这使得现有模型及方法无法适用于多种实际约束下的云制造服务组合优化,更无法在其执行过程出现服务异常时,对CMSC原执行路径进行自适应重构调整。为此,考虑云制造服务组合执行过程中不可忽视的原始CMSC执行路径强制时间约束、制造服务占用时间约束和制造服务强耦合约束,以CMSC的加工质量、成本、服务质量为优化目标,提出一种制造云服务出现异常时实际约束下的服务组合自适应重构调整模型(Cloud manufacturing service composition adaptive reconfiguration,CMSCAR)。为求解该模型,在详细分析所求问题的本质特征的基础上,集成多种优化策略,提出一种基于哈里斯鹰优化算法的服务组合动态重构算法(Service composition dynamic reconfiguration harris hawks optimization,SCDRHHO)。数值算例和应用案例表明,相比粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)、灰狼优化算法(Grey wolf optimizer,GWO)和蝠鲼觅食优化算法(Manta ray foraging optimization,MRFO)等对比算法,所提出的SCDRHHO能够在制造云服务异常出现时在多约束下对正在执行的服务组合进行高效地自适应重构调整,提高了云制造服务组合执行的鲁棒性。

关键词：云制造服务组合服务异常实际约束自适应重构哈里斯鹰优化算法

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