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不平衡数据下基于改进门控卷积网络的轴承故障诊断

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噪声与振动控制 2024年第4期44卷 153-160页

作者：郗昌盛梁小夏田少宁杨杰冯国金甄冬河北工业大学机械工程学院天津300401 河北工业大学先进装备研究院有限公司天津300401

深度学习在滚动轴承故障诊断中具有广泛的应用,然而,现实中的监测数据往往具有不平衡性,这就会对模型的诊断性能产生很大影响。因此,提出一种基于改进门控卷积神经网络(Improved Gated Convolutional Neural Network,IGCNN)的故障诊断方... 详细信息

深度学习在滚动轴承故障诊断中具有广泛的应用,然而,现实中的监测数据往往具有不平衡性,这就会对模型的诊断性能产生很大影响。因此,提出一种基于改进门控卷积神经网络(Improved Gated Convolutional Neural Network,IGCNN)的故障诊断方法,用于数据不平衡条件下的故障诊断。首先,提出改进门控卷积层以增强特征提取能力,通过批量归一化技术提高模型的泛化能力。然后,使用标签分布感知边界(Label-distribution-aware Margin,LDAM)损失函数提高模型对少数类的敏感度,减小数据不平衡对模型的影响。将所提算法应用在两组故障轴承数据上,在数据不平衡率为20:1的情况下,所提算法仍然可达到92.71%和94.47%的故障识别率,而对比的其他主流深度学习模型在该情况下只有60%~72%的准确率,表明所提方法在数据集严重不平衡情况下具有很强的诊断能力和鲁棒性。

关键词：故障诊断数据不平衡改进门控卷积神经网络标签分布感知边界损失函数滚动轴承

基于包络谱语义构建的零样本滚动轴承复合故障诊断方法

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振动与冲击 2024年第14期43卷 189-200,283页

作者：甄冬孙赫明冯国金崔展博田少宁孔金震河北工业大学机械工程学院天津300401 天津河工大先进装备研究院有限公司天津300401 石家庄海山实业发展总公司石家庄050208

深度学习算法在训练集完备的情况下可以实现较高的故障识别率,然而在真实工业场景中,滚动轴承的多种故障可能复合存在,通常难以获取充足的数据用于训练。为解决该问题,提出了一种基于包络谱语义构建的零样本复合故障诊断方法,在训练阶... 详细信息

深度学习算法在训练集完备的情况下可以实现较高的故障识别率,然而在真实工业场景中,滚动轴承的多种故障可能复合存在,通常难以获取充足的数据用于训练。为解决该问题,提出了一种基于包络谱语义构建的零样本复合故障诊断方法,在训练阶段使用单一故障数据构建了一个语义空间和一个特征空间,然后在识别阶段通过语义空间和特征空间的复合,实现对零样本情况下的复合故障识别。此外,考虑到包络谱能很好地表征滚动轴承故障特征,采用包络谱预处理故障信号以增强轴承故障的特征,并借助信号包络谱的物理含义来构建轴承单一故障和复合故障的语义。试验结果显示,所提模型在复合故障识别上取得了87.83%的准确率,优于对比模型。

关键词：滚动轴承复合故障诊断零样本包络谱语义构建

融媒体语境下高校网络思想政治教育协同育人模式构建——以“湖畔讲堂”为例

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陕西教育（高教版） 2024年第2期 10-12页

作者：田少宁赵佳宫玮伍媛婷陕西科技大学材料科学与工程学院

融媒体传播和互联网空间的开放性、多元性给新时代高校思想政治教育工作带来了新的挑战和机遇。陕西科技大学“湖畔讲堂”互联网+思政课通过线上与线下交互融合、主体与客体多元互动、技术与内容协同创新、传统与新媒体共同促进等实践探... 详细信息

融媒体传播和互联网空间的开放性、多元性给新时代高校思想政治教育工作带来了新的挑战和机遇。陕西科技大学“湖畔讲堂”互联网+思政课通过线上与线下交互融合、主体与客体多元互动、技术与内容协同创新、传统与新媒体共同促进等实践探索,提升了网络思想政治教育质量,创新了思想政治教育传播链条,构建出“1236”立体联动的协同育人模式,给新时代改进和加强网络思想政治教育提供了可借鉴的经验启示。

关键词：融媒体湖畔讲堂思政课协同育人

轮回中的蜕变 ——《女勇士》、《喜福会》女性形象研究

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轮回中的蜕变 ——《女勇士》、《喜福会》女性形象研究

作者：田少宁西北大学

学位级别：硕士

在美国华裔文学中,汤亭亭和谭恩美可谓佼佼者,其代表作《女勇士》和《喜福会》以众多丰富的华裔女性故事勾勒出整个华裔女性族群的移民史、成长史和心灵史。这些故事中的女性形象可以分为三大类,即“本土女性形象”、“迁徙的女性形象... 详细信息

在美国华裔文学中,汤亭亭和谭恩美可谓佼佼者,其代表作《女勇士》和《喜福会》以众多丰富的华裔女性故事勾勒出整个华裔女性族群的移民史、成长史和心灵史。这些故事中的女性形象可以分为三大类,即“本土女性形象”、“迁徙的女性形象”和“ABC女性形象”。所谓“本土女性形象”,指作品中出现的生活在旧中国本土的女性。作为旧时代女性,她们一直默默无闻地生活在社会的边缘,在强大的父权制文化的挤压下,过着没有自我、没有尊严、逆来顺受的悲剧人生,最终成为时代的牺牲品;所谓“迁徙的女性形象”,指那些在中国本土出生,后来因各种原因迁徙到美国的移民女性。这些女性大都接受过良好的教育,受到过新文化运动的熏陶,其主体意识和独立人格已开始觉醒。她们敢于大胆地反抗所谓“命运”的安排,冲破封建樊篱。在这类华裔女性身上,既有中国传统女性的勤俭、隐忍和坚强,又在一定程度上具有新文化启蒙女性的自信、果敢和知性;而“ABC女性形象”,则是指在美国出生的中国移民后代。她们一出生便是美国人,对美国社会的楔入程度远高于母辈,因此,中西两种文化的冲突在她们身上体现得也更为强烈,文化身份的矛盾与尴尬也更为突出。她们在这种特殊的文化体验中艰难地寻找着自我,塑造着自我。笔者认为,在这些“ABC女性形象”身上,寄托着作者关于华裔女性的理想,即联接中西方文化,不排斥任何一方,撷取二者精华,促进二者融合,既展现自身的东方文化神韵,又具有独立、自主意识,以独特的个人魅力融入美国主流社会。本文认为,华裔女性形象的成功塑造,与作者独特的写作策略密不可分。两部作品都采用了第一人称叙述视角“说故事”的叙事策略,都有对故事(母女故事)的移植和变形。“说故事”不仅仅是母亲教育女儿、传承中国传统文化的独特方式,也是母女之间相互理解、有效沟通的手段,亦为女性获得自我表述话语权、构建女性自我价值的有效途径。对于不同叙述模式的选择和娴熟运用,使作品中的主人公获得了话语权,发出了自己的声音,实现了叙述的权威,也完成了对女性形象的成功塑造。

关键词：女勇士喜福会女性形象叙事策略

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薄层特细砂瓷砖粘结砂浆的配制与性能研究

薄层特细砂瓷砖粘结砂浆的配制与性能研究

作者：田少宁重庆大学

学位级别：硕士

瓷砖是建筑业中重要的覆面材料之一。它不仅提供美学趣味的装饰性表面,还具有功能优势如耐水、坚硬、卫生和易于清洗的特点。通常饰面砖粘贴采用现场混合的厚层砂浆,这种方法施工效率低下,材料用量大,而且施工质量难以保证,瓷砖脱落常... 详细信息

瓷砖是建筑业中重要的覆面材料之一。它不仅提供美学趣味的装饰性表面,还具有功能优势如耐水、坚硬、卫生和易于清洗的特点。通常饰面砖粘贴采用现场混合的厚层砂浆,这种方法施工效率低下,材料用量大,而且施工质量难以保证,瓷砖脱落常有发生。而采用新型薄层瓷砖粘贴技术可以克服上述问题,施工效率及质量大大提高。这种技术需要粘结砂浆具有良好的保水能力,长晾置时间和良好的抗滑移性等的施工性能和良好的粘结强度和柔性等。以往研究对特细砂水泥砂浆关注很少,重庆等地砂资源主要为细度模数小于1.0的特细砂,工程中95%以上的砂浆为特细砂水泥砂浆。特细砂粘结砂浆保水性、施工性差,脆性大,韧性低,耐久性差,存在瓷砖脱落的安全隐患。由于抗滑移性差、可晾置时间短,只能采用厚层粘贴施工工艺,效率低,浪费大。本文研究了集料的细度模数、灰砂比、含泥量和水泥标号对配制特细砂瓷砖粘结砂浆的影响;重点研究分析了胶粉种类、掺量对粘结砂浆粘结性能等的影响,纤维素醚种类、掺量,淀粉醚、早强剂对粘结砂浆薄层施工性能等的影响;以及聚丙烯纤维长度和掺量对粘结砂浆韧性、干缩率和抗塑性收缩开裂性能等的影响。系统研究了综合改性后的特细砂粘结砂浆的薄层施工性、粘结性、抗裂性和耐候性等的性能。研究表明:（1）灰砂比为1:1.2,含泥量在5%以内,采用P.O42.5R水泥,特细砂粘结砂浆的性能较好;醋酸乙烯/乙烯聚合物胶粉可以显著提高特细砂水泥砂浆粘结性、施工性和柔性,其适宜掺量为1.5～2.0%;羟丙基甲基纤维素醚显著提高砂浆保水性、抗滑移性和晾置时间,其适宜掺量为2～2.5kg/m;淀粉醚显著提高砂浆的抗滑移性和晾置时间,其适宜掺量为0.03～0.05%;早强剂能提高砂浆的抗滑移性和早期粘结强度,其适宜掺量为5～7kg/m;聚丙烯纤维可以降低砂浆收缩率,显著提高砂浆的韧性和抗裂性,其适宜掺量约1kg/m,适宜长度12～15mm。（2）采用粘结剂、保水剂、淀粉醚、早强剂和聚丙烯纤维综合改性,可配制出施工性、粘结性、耐候性和柔性良好的特细砂瓷砖粘结砂浆。它的抗滑移性好,滑移量在0.5mm以内,有较充分的晾置时间,晾置20min的粘结强度大于0.5MPa,可满足瓷砖粘贴薄层施工的要求。其综合性能大大优于普通水泥砂浆。

关键词：特细砂薄层瓷砖粘结砂浆聚合物性能

改进型EEMD和MSB解调方法及其在轴承故障特征提取中的应用

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振动工程学报 2023年第5期36卷 1447-1456页

作者：甄冬田少宁郭俊超孟召宗谷丰收河北工业大学机械工程学院天津300130 天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津300384 Centre for Efficiency and Performance Engineering University of HuddersfieldHuddersfield HD13DH

针对滚动轴承振动信号的强非线性和非平稳特性,提出了一种基于改进集成经验模态分解(IEEMD)和调制信号双谱(MSB)分析的故障特征提取方法。将集成经验模态分解(EEMD)应用于滚动轴承的振动信号处理,将其分解成一系列的本征模态函数(IMFs)... 详细信息

针对滚动轴承振动信号的强非线性和非平稳特性,提出了一种基于改进集成经验模态分解(IEEMD)和调制信号双谱(MSB)分析的故障特征提取方法。将集成经验模态分解(EEMD)应用于滚动轴承的振动信号处理,将其分解成一系列的本征模态函数(IMFs);通过累计均值(MSAM)准则将IMFs自适应地分为低频IMFs和高频IMFs,其中高频IMFs采用小波阈值降噪进行处理;将降噪后的高频IMFs与低频IMFs进行重构以获取高信噪比的瞬态脉冲信号;利用MSB进一步抑制瞬态脉冲信号中的随机噪声和干扰分量,并提取信号故障特征。与谱峭度(SK)和WEEMD-MSB分析结果进行对比,验证了该方法在轴承微弱故障特征提取方面的优越性。

关键词：故障诊断滚动轴承改进经验模态分解调制信号双谱分析累计均值