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基于GAANET的立体匹配算法

计算机科学 2024年第4期51卷 229-235页

作者：宋昊毛宽民朱洲华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

端到端的立体匹配算法在计算时间和匹配效果上均有一定的优势,近年来在立体匹配任务中得到了广泛的应用。但特征提取的过程中存在特征冗余、信息丢失,以及多尺度特征融合不充分等问题,造成算法的计算量和复杂度偏高,也影响了匹配的精度... 详细信息

端到端的立体匹配算法在计算时间和匹配效果上均有一定的优势,近年来在立体匹配任务中得到了广泛的应用。但特征提取的过程中存在特征冗余、信息丢失,以及多尺度特征融合不充分等问题,造成算法的计算量和复杂度偏高,也影响了匹配的精度。针对上述问题,在自适应聚合网络AANET的基础上,设计了更加适合立体匹配的特征提取模块,提出了改进的幽灵自适应聚合网络GAANET。采用G-Ghost阶段提取多尺度的特征,通过廉价操作生成部分特征,减少特征的冗余现象并有效保存浅层特征;采取高效的通道注意力机制,将不同的权重分配到每个通道中;采取改进的特征金字塔结构,缓解传统金字塔中的通道信息丢失并优化融合特征,为各个尺度的特征进行丰富的信息补充。在SceneFlow,KITTI2015和KITTI2012数据集上进行训练和评估,评估结果显示,与基础方法相比,所提改进算法的精度分别提升了0.92%,0.25%和0.20%,且参数量减少了13.75%,计算量减少了4.8%。

关键词：立体匹配特征提取端到端立体匹配网络注意力模块深度学习

基于模型修正的螺栓结合部虚拟材料参数识别及应用

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机械工程学报 2022年第21期58卷 274-284页

作者：雷声毛宽民田微孔德龙中南民族大学计算机科学学院武汉430074 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430072

针对螺栓结合部虚拟材料模型建模及参数识别问题,基于结合部显著影响整体结构动力学性能这一特性,提出基于模型修正的虚拟材料动力学模型参数识别方法。针对参数识别中修正方程的病态问题,根据虚拟材料相关参数及结构各阶模态频率相互... 详细信息

针对螺栓结合部虚拟材料模型建模及参数识别问题,基于结合部显著影响整体结构动力学性能这一特性,提出基于模型修正的虚拟材料动力学模型参数识别方法。针对参数识别中修正方程的病态问题,根据虚拟材料相关参数及结构各阶模态频率相互之间的影响度,构造修正方程的左右加权函数以减轻其病态程度,并通过仿真算例验证参数识别方法的有效性。探讨平板螺栓连接及哑铃状结构用于虚拟材料参数识别的有效性及抗噪性,加工哑铃结构的实验零件,辨识螺栓结合部虚拟材料模型的参数。基于机床螺栓结构的常用工况,建立虚拟材料模型参数库,并在CKX5680数控机床上验证参数库的有效性。结果表明:采用模型修正技术可以准确地识别无噪声时的虚拟材料参数;采用哑铃结构实验试件在有噪声情况下,螺栓结合部虚拟材料参数识别误差小于8%;采用虚拟材料模型模拟螺栓结合部的建模误差小于5.6%。

关键词：螺栓结合部虚拟材料动力学建模参数识别模型修正

基于bushing单元的滚动直线导轨结合部动力学建模

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振动工程学报 2023年

作者：何秀权雷声毛宽民华中科技大学机械科学与工程学院中南民族大学计算机科学学院

根据滚动直线导轨副的结构特性，提出基于bushing单元的滚动直线导轨结合部动力学建模方法，并通过算例仿真计算和实物实验，验证了利用bushing单元对滚动直线导轨动力学特性建模的有效性。基于零件的结合部能显著影响整体结构的动力学... 详细信息

根据滚动直线导轨副的结构特性，提出基于bushing单元的滚动直线导轨结合部动力学建模方法，并通过算例仿真计算和实物实验，验证了利用bushing单元对滚动直线导轨动力学特性建模的有效性。基于零件的结合部能显著影响整体结构的动力学特性的特点，采用子结构法与迭代修正技术结合的方式，识别滚动直线导轨的bushing单元参数。通过构建哑铃状结构的仿真算例，对bushing单元参数进行仿真识别，以验证识别算法的准确性。以仿真算例的三维机械结构为基础，以含有单个滑块的哑铃状滚动直线导轨结构为实验对象，通过实物实验识别导轨的参数并验证模型的有效性。在以上仿真与实物实验的基础上，设计制造含有4个滑块的滚动直线导轨机械结构，通过理论分析和模态实验对比，验证bushing单元建模的有效性和通用性。以专用轮毂环焊机的床身-滚动导轨移动平台结构为实验对象，进行工程应用验证。结果表明：采用bushing单元模拟滚动直线导轨滚动结合部的建模过程简单；相同模态振型的有限元分析与实验测试获得的前五阶模态频率对比表明，基于bushing单元的单滑块滚动直线导轨结构的固有频率误差不高于5%；基于bushing单元的四滑块滚动直线导轨结构固有频率误差不高于12%；基于bushing单元的环焊机床身滚动导轨移动平台结构的固有频率误差最高为11%。

关键词：滚动直线导轨导轨结合部 bushing单元动力学建模参数识别

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基于PROCAST软件的铸锭形状仿真分析

河南师范大学学报（自然科学版） 2022年第2期50卷 86-94页

作者：李逸尘毛宽民宁夏大学机械工程学院银川750021 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

目前对于硅锰合金的主流生产方式为坑池铸造,但该方法易产生严重粉尘污染并造成资源浪费.为了解决该问题,当前硅锰合金行业设计并制造了一种连铸粒化设备,利用锭模铸造方法加工硅锰合金,能够有效减少污染、节约材料并提高生产效率.为了... 详细信息

目前对于硅锰合金的主流生产方式为坑池铸造,但该方法易产生严重粉尘污染并造成资源浪费.为了解决该问题,当前硅锰合金行业设计并制造了一种连铸粒化设备,利用锭模铸造方法加工硅锰合金,能够有效减少污染、节约材料并提高生产效率.为了对锭模铸造方法进行更全面的认识,利用PROCAST仿真软件,对半球体和半球圆柱体铸锭的铸造进行仿真,计算了不同形状的型腔在不同材料的模具上的孔隙率,分析了铸锭的形状对不同材料的模具上浇铸结果的影响.

关键词： PROCAST 铸造机仿真分析

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多通道测力仪动态信号反向滤波补偿方法

西安交通大学学报 2015年第2期49卷 117-123页

作者：朱明毛宽民华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

为了消除动态测力仪的结构动态特性对测试结果的干扰,采用反向滤波的方法对动态力测试信号进行修正。根据最小相位系统理论设计反向数字滤波器,由单输入单输出反向数字滤波器的设计原理,提出了多输入多输出反向数字滤波器的设计方法。... 详细信息

为了消除动态测力仪的结构动态特性对测试结果的干扰,采用反向滤波的方法对动态力测试信号进行修正。根据最小相位系统理论设计反向数字滤波器,由单输入单输出反向数字滤波器的设计原理,提出了多输入多输出反向数字滤波器的设计方法。根据测力系统激励力与测试值之间的频响函数矩阵,建立测力系统传递函数模型,并进行最小相位转化,将最小相位动态力传递函数模型反转,得到反向滤波器。实验结果表明:经过反向滤波处理的动态力测试值与实际动态力具有相同的幅值;运用零相位滤波方法,消除了测试信号与实际动态力之间的相位差;测试结果与动态力实际输入幅值误差小于6%。

关键词：动态测力仪反向滤波最小相位频响函数零相位滤波

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考虑温度影响的机床螺栓结构接触特性分析

制造技术与机床 2022年第11期 109-115页

作者：雷声毛宽民李明赵飞宇中南民族大学计算机科学学院湖北武汉430074 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

螺栓连接结构广泛应用于机械装备之中,其特性对整体结构的力学性能有显著影响。由于螺栓杆及连接构件热伸缩系数上的差异,温度变化导致的螺栓杆及连接件的热变形会使得螺栓的预紧力发生变化,从而影响整体结构的动力学特性。文章基于有... 详细信息

螺栓连接结构广泛应用于机械装备之中,其特性对整体结构的力学性能有显著影响。由于螺栓杆及连接构件热伸缩系数上的差异,温度变化导致的螺栓杆及连接件的热变形会使得螺栓的预紧力发生变化,从而影响整体结构的动力学特性。文章基于有限元分析研究温度对螺栓连接结构接触特性的影响,并以机床中常用的铸铁材料为例,依次研究了连接板厚、螺栓直径、螺栓预紧力与温度耦合情况下的接触特性,并采用克里金插值法构建了螺栓接触特性参数库。结果表明:当连接板的厚度较小时,温度变化对接触特性影响并不显著,当板厚增大到一定程度后,温度变化会使接触区域的变化及接触应力的变化显著增大;预紧力较小时,温度变化影响接触区域大小和平均接触应力,预紧力增大到一定程度后,温度变化对接触特性的影响不明显。

关键词：螺栓连接接触分析温度影响接触应力接触半径

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基于响应信号的结构模态参数提取方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2008年第7期36卷 77-80页

作者：毛宽民李斌华中科技大学机械科学与工程学院

基于现有实验模态分析技术,提出了以一个响应信号作为参考信号,并且只利用响应信号提取结构模态参数的方法.以一个自由的钢梁为实验对象,通过与传统的用传递函数矩阵进行模态参数识别的实验模态分析法的识别结果比较,验证了所提出方法... 详细信息

基于现有实验模态分析技术,提出了以一个响应信号作为参考信号,并且只利用响应信号提取结构模态参数的方法.以一个自由的钢梁为实验对象,通过与传统的用传递函数矩阵进行模态参数识别的实验模态分析法的识别结果比较,验证了所提出方法的有效性:固有频率识别精度和模态阻尼比的识别精度较高,误差分别不超过0.5%和18%;振型有一定的误差,但是总体趋势是一致的,能够反映结构的振动形态.该方法特别适合于用力锤或激振器无法激振的大型重型结构,如大型机床等设备,也适合于那些不宜用外力激振的设备,如高精密机床等.

关键词：模态识别频率响应函数振动运行模态分析

ICEEMDAN结合FastICA方法在转子系统降噪提纯中的应用

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现代制造工程 2022年第1期 113-118,103页

作者：胡超毛宽民张东峰周嘉诚宁夏大学银川750021 华中科技大学武汉430074

针对转子系统采集得到的非平稳信号中存在着较多噪声,导致分解原信号易出现模态混叠和虚假模态现象,使得降噪提纯效果不理想,特征量无法识别等问题,提出了一种将改进自适应噪声的完备集合经验模态分解(Improved Complete Ensemble EMD w... 详细信息

针对转子系统采集得到的非平稳信号中存在着较多噪声,导致分解原信号易出现模态混叠和虚假模态现象,使得降噪提纯效果不理想,特征量无法识别等问题,提出了一种将改进自适应噪声的完备集合经验模态分解(Improved Complete Ensemble EMD with Adaptive Noise,ICEEMDAN)和快速独立成分分析(Fast Independent Component Analysis,FastICA)相结合的转子系统振动信号降噪提纯方法。通过设计实验采集加速度信号进行分析对比后发现,该方法能够有效降低加速度信号中存在的噪声,实验结果中的平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)均有所改善。同时通过设计转子系统轴心轨迹提纯实验,验证了该方法的实用性。

关键词：改进自适应噪声的完备集合经验模态分解快速独立成分分析加速度信号降噪方法

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数控机床主轴刀柄锥配合结合部动力学建模

华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第1期39卷 75-77页

作者：马宇箭唐小琦毛宽民朱明华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心湖北武汉430074

在分析现有主轴刀柄动力学建模方法缺点的基础上,根据刚度影响因子的概念,建立了锥配合结合部动力学模型,并利用结构动力学矩阵与频率响应函数矩阵互逆的特性,识别出结合部的动力学模型参数.实验表明:计算出的模型固有频率与模态实验得... 详细信息

在分析现有主轴刀柄动力学建模方法缺点的基础上,根据刚度影响因子的概念,建立了锥配合结合部动力学模型,并利用结构动力学矩阵与频率响应函数矩阵互逆的特性,识别出结合部的动力学模型参数.实验表明:计算出的模型固有频率与模态实验得到的值的相对误差在10%左右,验证了所建模型的有效性.

关键词：数控机床主轴刀柄结合部动力学模型刚度影响因子模态分析非线性最小二乘法