检索结果-南通市图书馆

谐波特征模式分解方法及其在轴承故障诊断中的应用

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机械工程学报 2023年

作者：苗永浩石惠芳李晨辉王南飞中国船舶重工集团新能源有限责任公司北京航空航天大学可靠性与系统工程学院

分解方法是处理机械信号多成分分离最有效的手段。然而，现有的分解方法并非以典型的机械故障特征作为分解目标，且分解模式的提取难以做到自适应滤波，因此面对复杂信号的成分分离与特征提取效果差，难以满足诊断需求。针对此，提出谐... 详细信息

分解方法是处理机械信号多成分分离最有效的手段。然而，现有的分解方法并非以典型的机械故障特征作为分解目标，且分解模式的提取难以做到自适应滤波，因此面对复杂信号的成分分离与特征提取效果差，难以满足诊断需求。针对此，提出谐波特征模式分解方法 (Harmonic feature mode decomposition,HFMD)，选择信号周期性强度评价指标谐噪比(Harmonics-to-noise ratio,HNR)作为分解目标，借助有限冲激响应(Finite impulse response,FIR)滤波器系数更新机制实现分解模式提取过程中的自适应滤波。首先，借助基于树状结构的频带划分方式初始化滤波器组。在此基础上，以HNR作为分解目标求解最优滤波器系数。进一步，利用相关系数评价、比较进而筛选冗余模式。最后，通过设定分解模式数量作为收敛准则，实现复杂信号中周期性特征的提取与谐波信号成分的分离。仿真和试验案例证实相比于传统分解方法，提出的HFMD能更准确、有效地提取轴承故障信息。

关键词：分解谐噪比故障诊断滚动轴承自适应滤波

基于ANSYS的新型聚合物石英压电传感器振动性能分析

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工程科学学报 2017年第2期39卷 301-308页

作者：王南飞李强谷宇北京科技大学自动化学院北京100083

新型聚合物石英压电传感器制备过程中,AT切型石英压电传感器基体的表面粗糙度及其基膜界面化学性质影响聚合物薄膜的生长,导致聚合物薄膜厚度不均匀、表面存在缺陷,使得传感器采集的频率信号不稳定.本文建立了新型聚合物石英压电传感器... 详细信息

新型聚合物石英压电传感器制备过程中,AT切型石英压电传感器基体的表面粗糙度及其基膜界面化学性质影响聚合物薄膜的生长,导致聚合物薄膜厚度不均匀、表面存在缺陷,使得传感器采集的频率信号不稳定.本文建立了新型聚合物石英压电传感器在考虑薄膜厚度不均、中心缺陷条件下的力学模型,利用ANSYS有限元软件对其进行模态分析,得到复杂条件下传感器振动特性.模态分析结果发现,传感器固有频率值随聚合物薄膜缺陷的半径值增大呈现出从稳定到发散的趋势、随薄膜的厚度值增大呈现出线性增大的趋势.研究结果表明,新型聚合物石英压电传感器的生产应确保薄膜厚度均匀且严格控制中心缺陷半径小于0.5 mm,该结果为制备稳定的新型聚合物石英压电传感器提供了重要依据.

关键词：压电晶体传感器谐振频率薄膜厚度模态分析

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有限元法在透平叶片振动研究中的应用

振动．测试与诊断 2016年第6期36卷 1216-1221页

作者：王南飞南国防蒋东翔清华大学热能工程系北京100084 上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

以透平叶片振动分析理论为基础,对实验室的等截面直叶片分别通过理论法和有限元法求解其前7阶的切向弯曲自振频率并加以比较。利用有限元法对叶片及顶部围带相互连接的叶片组在不同转速下进行模态分析,得到叶片及叶片组动力刚化效应振... 详细信息

以透平叶片振动分析理论为基础,对实验室的等截面直叶片分别通过理论法和有限元法求解其前7阶的切向弯曲自振频率并加以比较。利用有限元法对叶片及顶部围带相互连接的叶片组在不同转速下进行模态分析,得到叶片及叶片组动力刚化效应振动模态数值分析结果,并对结果进行了分析比较。对于顶部围带不连接的叶片组,利用有限元法通过构造弹簧模型来处理顶部围带的接触问题,所得结果真实反映了汽轮机运行过程中围带的碰撞和叶片的振动情况。

关键词：透平叶片模态分析有限元动力刚化弹簧模型接触

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基于核磁共振成像的农产品几何模型重构

农业工程学报 2012年第21期28卷 215-220,F0003页

作者：张建锋何勇王南飞吴迪龚向阳浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058 浙江大学唐仲英传感材料及应用研究中心杭州310058 爱尔兰国立都柏林大学生物系统工程系浙江大学医学院附属邵逸夫医院放射科杭州310016

为了提高农产品数值模拟的精度,需要为其提供精确的农产品几何模型。该研究以具有不规则几何特征的农产品芒果、香蕉和苹果为试验对象,利用核磁共振成像仪获取的断层切片图像,借助于计算机图形学技术和视觉化工具函数库Visualization To... 详细信息

为了提高农产品数值模拟的精度,需要为其提供精确的农产品几何模型。该研究以具有不规则几何特征的农产品芒果、香蕉和苹果为试验对象,利用核磁共振成像仪获取的断层切片图像,借助于计算机图形学技术和视觉化工具函数库Visualization Toolkit5.4(VTK),实现了其几何模型的重构。结果表明,3种农产品几何模型的体积值与其真实值之间的误差均小于3%,与标准方法测得结果具有很好的一致性。该研究为农产品几何模型获取提供了一种新的方法,能为农产品数值模拟、有限元分析以及品质检测等提供直接的几何模型支持。

关键词：农产品无损检测核磁共振成像不规则形状几何模型

急诊护理干预在严重创伤性休克患者中应用效果探析

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中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生 2023年第1期 132-135页

作者：孔娜娜王南飞中国人民解放军联勤保障部队第九〇六医院浙江宁波315040

分析临床救治严重创伤性休克患者期间,予以急诊护理干预应用价值探究。方法研究时间为2021年10月起,至2022年10月截止,其间共计选取急诊科救治患者100例,进行分析,将其依照护理模式进行分组,研究组予以急诊护理,对照组予以基础护理,每... 详细信息

分析临床救治严重创伤性休克患者期间,予以急诊护理干预应用价值探究。方法研究时间为2021年10月起,至2022年10月截止,其间共计选取急诊科救治患者100例,进行分析,将其依照护理模式进行分组,研究组予以急诊护理,对照组予以基础护理,每组50例,分析救治指标、抢救成功率、术后并发症、护理技术、满意度等。结果对照组术前准备(19.63±4.52)、急救准备(12.26±2.36)比较研究组术前准备(8.89±2.98)、急救准备(4.85±0.74)用时较长。研究组并发症较少,满意度较高。研究组抢救成功率较高。对照组护理责任心(91.25±2.17)、理论知识掌握(90.55±3.25)、技术专业性(87.86±4.52)对比研究组护理责任心(96.22±2.41)、理论知识掌握(95.84±2.43)、技术专业性(94.36±3.33)较低,P<0.05.结论救治严重创伤性休克患者时,予以急诊护理服务,应用价值较高,能够保障患者生命安全,减少并发症发生,全面提高家属满意度情况,能够面向基础医疗机构进行推广,值得临床广泛推荐使用。

关键词：严重创伤性休克急诊护理救治效果应用价值

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电子鼻研究进展及在中国白酒检测的应用

工程科学学报 2017年第4期39卷 475-486页

作者：李强谷宇王南飞董涵北京科技大学自动化学院北京100083

基于传感器技术、信号处理技术和模式识别技术发展起来的电子鼻技术是过去二十年中发展最为迅速的气相分析和气体检测技术之一,它已逐渐在生物医学、环境监测、农业生产、食品检测等多个领域得到应用.电子鼻是利用对待测气体具有交叉敏... 详细信息

基于传感器技术、信号处理技术和模式识别技术发展起来的电子鼻技术是过去二十年中发展最为迅速的气相分析和气体检测技术之一,它已逐渐在生物医学、环境监测、农业生产、食品检测等多个领域得到应用.电子鼻是利用对待测气体具有交叉敏感性的传感器阵列将待测气体中的混杂气味组分信息转化为与时间、成分、浓度或含量相关的可测物理信号组,利用信号采集系统输出含有待测气体特征信息的数字信号,通过模式识别系统分析数字信号得到待测气体综合气味信息和隐含特征,实现对待测气体快速、系统、准确的鉴别和分析.本文综述了电子鼻技术中的传感器技术和模式识别技术及在中国白酒品牌鉴定、风味识别、酒龄检测方面的最新研究进展;以聚合物石英压电传感器型电子鼻为例,阐明该电子鼻的技术方案及其在中国白酒检测中的应用;展望电子鼻未来研究方向.

关键词：传感器技术电子鼻模式识别系统中国白酒检测

双转子系统轴承座松动的动力学模型及故障特性

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航空动力学报 2016年第11期31卷 2781-2794页

作者：徐洪志王南飞蒋东翔清华大学机械工程学院热能工程系电力系统和发电设备控制及仿真国家重点实验室北京100084

针对双转子系统轴承座松动故障,基于实验台双转子结构,考虑松动轴承座的3自由度平面刚体运动,引入碰撞恢复系数,建立双转子系统轴承座松动的动力学模型.基于Timoshenko梁单元,利用有限元和刚体运动学方法,采用Newmark-β算法进行数值仿... 详细信息

针对双转子系统轴承座松动故障,基于实验台双转子结构,考虑松动轴承座的3自由度平面刚体运动,引入碰撞恢复系数,建立双转子系统轴承座松动的动力学模型.基于Timoshenko梁单元,利用有限元和刚体运动学方法,采用Newmark-β算法进行数值仿真,对轴承座松动故障时内、外转子运动的动力学特性进行了研究.同时,进行了两种不同转速组合下双转子系统的松动实验,结果基本相同.将仿真结果与实验结果对比分析,结果表明:轴承座松动故障时,松动转子振动位移波形有"削波"现象.内、外转子振动位移频谱不但含有两转子基频的差频与和频,还包含支承松动转子的2倍频,3倍频等分量;低频段谱线较多,含有分频成分等;转子位移频谱中还含有较少的组合频率成分等.轴承座单侧松动时,松动转子的轴心轨迹呈拉伸的类椭圆状.

关键词：轴承座松动双转子刚体运动轴心轨迹有限元动力学模型振动频谱

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常压DBD微流柱特性诊断方法研究

常压DBD微流柱特性诊断方法研究

作者：王南飞大连海事大学

学位级别：硕士

利用介质阻挡放电方法能够在大气压或高于大气压条件下产生非平衡等离子体。这种非平衡等离子体在环境保护，微电子工业，材料表面改性，辐射光源，纳米材料制备，新能源开发，平板显示器，照相等许多方面有着广泛的应用，逐渐成为等离... 详细信息

利用介质阻挡放电方法能够在大气压或高于大气压条件下产生非平衡等离子体。这种非平衡等离子体在环境保护，微电子工业，材料表面改性，辐射光源，纳米材料制备，新能源开发，平板显示器，照相等许多方面有着广泛的应用，逐渐成为等离子体学科的研究热点之一。然而，由于对DBD等离子体开展研究的时间不长，对DBD的诊断手段不够成熟完善，限制了这一技术的发展，因此有必要在相应的基础研究方面加大力度。本文结合国家重大基础研究前期研究专项“绿色友好条件下等离子体合成液体燃料和氨的基础研究”(项目编号：2004CCA06300)，通过研究DBD微流柱的行为，对DBD反应机理及反应过程参数的变化等做进一步研究，总结出一种新的诊断DBD微流柱的方法并应用于实际，验证了此种诊断方法的有效性，对DBD等离子体的诊断技术做了补充。实验结果表明： 1．可以对单个微流柱脉冲进行采样。采样发现，微流柱脉冲的波形会随外界某些条件的改变而发生变化，这也说明，通过控制外部条件(如电源电压，内电极间距，气氛，放电部分气压，介质层材料及厚度等)来控制这种高气压非平衡等离子体的输出是有可能的。 2．由实验可得出微流柱脉冲的特征参量：电子渡越时间(即脉冲的上升沿)、微放电寿命、输运电荷量、放电重复率、放电的平均电流、放电功率。这些特征参量并不是一个固定值，不同条件下(如气氛，电极间距，介质材料的厚度、材质、介电数，气压，温度，湿度，气体流量，电源频率等)其值会各不相同，但特征参量的值可以代表此时放电系统的状态。 3．将此种方法应用于甲烷转化制含氧化合物实验的放电参数诊断，诊断出反应系统的有效功率，视在电荷量等特征参量，结果能反映出实验系统的工作状态，证明此种诊断方法有效可行。

关键词：介质阻挡放电微流柱放电诊断局部放电检测法

基于核磁共振成像和VTK的玉米根系三维重建可视化研究

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基于核磁共振成像和VTK的玉米根系三维重建可视化研究

作者：王南飞浙江大学

学位级别：硕士

根,是植物的重要营养器官之一,主要功能是吸收土壤中的水分及溶解在其中的离子,并且可以贮存植物光合作用产生的有机物质,对植株也有一定的支持作用。根系汲取水分、养分的空间范围以及与其他根系争夺资源的能力都取决于根系形态构型特... 详细信息

根,是植物的重要营养器官之一,主要功能是吸收土壤中的水分及溶解在其中的离子,并且可以贮存植物光合作用产生的有机物质,对植株也有一定的支持作用。根系汲取水分、养分的空间范围以及与其他根系争夺资源的能力都取决于根系形态构型特征,如长度、表面积、空间分布等,因此对根系形态的研究意义重大。根系结构非常复杂,根与根之间相互遮挡,并且土壤介质是不透明,这些因素导致我们很难去研究根系的动态生长情况以及与周围的土壤环境的相互作用。研究作物根系的传统方法主要有钉板法、容器法、气培法、管栽法、网袋法等。这些传统方法的采样方式都会对根系造成一定程度的破坏。通过人为手段使根系与土壤分离开来,之后再测量根系的各类形态参数。通过这些途径进行取样和测量都需要花费较多的时间和人力、所得结果与真实值误差也较大,很难实现根系的原位取样和准确测量。核磁共振成像技术（MRI）能够在不破坏物质内部结构的前提下迅速、准确地分析物质结构,因而在科研和生产生活中得到了广泛的应用。MRI技术最广为人知的应用是医学临床,另外在物理学、化学、生物学、地质学等各学科内也有非常广泛的应用。本论文以玉米根系为研究对象,将MRI技术可作为一种无损检测的方法,研究了利用MRI图像结合VTK技术对玉米根系形态进行三维重建及可视化的方法。对几种可能影响根系MRI成像质量的外界环境因素进行了分析。为了进一步提高成像的质量、精度和速度,分析探讨了三维体绘制算法对于玉米根系的三维重建效果,利用Visual C++编程设计结合可视化工具包VTK自主开发了一个基于Windows系统平台的植物根系三维可视化系统。本文的主要研究内容及结论如下： 1)探讨了外部环境因素（如成像参数设置、土壤介质种类、土壤体积含水率等）对玉米根系MRI成像效果的影响。根据根系样本的MRI图像分析比较,选择了适合玉米根系的MRI成像参数设置为：层厚/层距（Thk/sp）:2mm/1mm:重复时间（TR）:1800ms回波时间（TE）：10.2ms。不同类型土壤生长介质的试验结果表明,文中所选取的三种土壤介质的类型对于根系MRI图像的成像效果并无显著影响。不同梯度土壤体积含水率的试验结果表明,当土壤体积含水率为5%～20%时,土壤体积含水率的变化并未对玉米根系MRI图像品质产生明显的影响。 2)优化了玉米根系MRI图像的预处理（包括图像滤波、图像插值、图像分割等）方式。研究不同的图像预处理方法对原始玉米根系MRI断层图像的处理效果。分析后选取了最优的预处理方法组合,为接下来的三维可视化过程提供优化的数据源,以提高三维重建的效果。选择了邻域平均滤波、中值滤波、轮廓波滤波3种图像滤波处理方法进行比较,结果表明Contourlet滤波处理信噪比远高于另外2种滤波方式,可见Contourlet算法更适用于根系MRI图像的平滑处理过程。选用阈值分割和区域生长法对平滑处理后的玉米根系MRI图像进行分割效果研究,结果表明基于阈值的图像分割方法的分割效果明显优于区域生长法,能够更加准确地从MRI图像中将植物根系对象于背景区分开来。 3)研究了根系三维可视化的实现算法及其改良。结合VTK工具包中封装的图像三维重建算法,采用经典的光线投射体绘制方法对玉米根系MRI图像进行三维模型重构,并且进一步研究了光线投射体绘制的改良算法。通过快速三线性插值、投射光线离散化及光线提前截止3个方面进行改进,在不损失图像质量的基础上实现了三维重建的加速。经改良后绘制速度提高了31.9%。 4)基于上述算法开发了一个基于根系MRI图像的三维可视化软件。利用VTK结合VC++编程在Windows平台下实现了玉米根系的三维模型重构。并针对玉米根系样本MRI图像数据进行了系统测试,重构模型与真实根系的各形态参数的值相比,误差均低于3%,模型可信度高。结果表明此系统可以在普通PC机上实现植物根系形态的虚拟重现,且可视化效果良好。

关键词：根系核磁共振成像三维重建 VTK 光线投射算法