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芳纶平纹织物单纱抽拔力学性能分析

纺织学报 2024年第3期45卷 58-64页

作者：马莹陈奡胡月鹏潘俊胡瀚杰禄盛重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 重庆邮电大学高等教育研究院重庆400065 重庆交通大学绿色航空技术研究院重庆401120

为探究芳纶平纹织物抽拔力峰值和横向预张力受各因素影响机制和变化规律,通过在电子万能试验机上加装自主设计的快速对中夹具和力传感器,进行了以横向预张力、抽拔速度、试样规格和纱线类型为变量的单纱抽拔实验。结果表明:抽拔力和横... 详细信息

为探究芳纶平纹织物抽拔力峰值和横向预张力受各因素影响机制和变化规律,通过在电子万能试验机上加装自主设计的快速对中夹具和力传感器,进行了以横向预张力、抽拔速度、试样规格和纱线类型为变量的单纱抽拔实验。结果表明:抽拔力和横向预张力在抽拔过程中发生同频率零相位差的震荡下降,抽拔力峰值与抽拔纱线的交织点数量、交织点处的张力和变形程度呈正比关系;当初始横向预张力从100 N增加至400 N时,抽拔力峰值从5.63 N增加至10.58 N,横向预张力的上升值降低,下降值增加;当织物纵向长度从30 mm递增至110 mm时,抽拔力峰值增加,峰值增幅降低;抽拔过程中,横向预张力的上升值和下降值都随着织物纵向长度的增加而增加;纱线织造密度越小,预紧后的卷曲程度越高,抽拔力峰值越大。

关键词：芳纶平纹织物单纱抽拔横向预张力抽拔速度抽拔力峰值

基于迁移学习的变刀具-刀柄夹持状态下数控铣削稳定性预测研究

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机械工程学报 2024年第3期60卷 296-304页

作者：邓聪颖邓子豪林丽君陈翔马莹禄盛重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 成都大学机械工程学院成都610106

分析刀具-刀柄结合状态变化时的数控铣削稳定性,其效率因需重复测量刀尖点频响函数而降低。针对此问题,引入迁移学习提出仅需测量目标刀具少量悬伸量下刀尖点频响函数的铣削稳定性预测方法。首先,测量源刀具多个悬伸量和目标刀具少量悬... 详细信息

分析刀具-刀柄结合状态变化时的数控铣削稳定性,其效率因需重复测量刀尖点频响函数而降低。针对此问题,引入迁移学习提出仅需测量目标刀具少量悬伸量下刀尖点频响函数的铣削稳定性预测方法。首先,测量源刀具多个悬伸量和目标刀具少量悬伸量的刀尖点频响函数,采用铣削稳定性解析法获取各铣削参数组合的加工振动状态信息,构建充足的源域数据和少量的目标域数据,并通过源域和目标域的相似匹配筛选源域样本,然后结合神经网络和TrAdaBoost迁移学习算法,自适应更新源域与目标域混合样本权重,建立目标刀具的铣削加工振动状态分类器。以三组刀柄-刀具组合进行实例分析,少样本下采用迁移学习后两组目标刀具的分类器精度分别提升了10.93%、6.25%,并通过铣削实验验证了所提方法的有效性。

关键词：铣削加工稳定性预测刀具夹持长度迁移学习

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纺织复合材料多尺度网格划分方法

航空学报 2024年第10期45卷 299-313页

作者：马莹陈奡邓聪颖陈翔禄盛曾宪君重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 重庆邮电大学高等教育研究院重庆400065 重庆交通大学绿色航空技术研究院重庆400074

针对现有纺织复合材料网格划分时,由不规则纱线截面形状和材料边界引起的失真、干涉和锐化等问题,提出了一种基于织物微观几何结构的复合材料网格划分方法和单元拆分机制。该方法借助专业纺织建模软件DFMA建立织物单胞几何结构点云。首... 详细信息

针对现有纺织复合材料网格划分时,由不规则纱线截面形状和材料边界引起的失真、干涉和锐化等问题,提出了一种基于织物微观几何结构的复合材料网格划分方法和单元拆分机制。该方法借助专业纺织建模软件DFMA建立织物单胞几何结构点云。首先,基于结构点云,计算纱线路径并采用Delaunay三角网改进的Alpha-shape算法计算纱线截面轮廓,依此获得纱线表面初始网格。然后,将该网格置于体素网格中,通过网格映射方法引入周期性边界,并与体素网格节点相匹配,进而消除纱线间的渗透和窄间隙。最后,拆分体素单元,以保证材料的连续性。采用该方法建立了平纹、三维整体正交和层间正交复合材料网格模型,并基于应变连续损伤准则与指数衰减模型建立了纺织复合材料的损伤起始与演化准则,模拟了平纹编织复合材料在剪切载荷作用下的力学性能。结果表明,与四面体和六面体网格划分方法相比,所提网格划分方法能够较为准确地还原复合材料内部几何结构,处理二维和三维机织物结构中的尖锐边界和复杂曲面,获得光滑的纱线表面和清晰的轮廓;网格数量适中,计算耗时仅为TexGen模型的15%。剪切模量和强度的仿真结果与实验结果对比分别相差8.93%和3.73%,验证了模型的有效性与可靠性。

关键词：纺织复合材料网格划分织物微观几何结构体素网格剪切性能

高速列车偏心车轮踏面的高阶多边形磨耗机理研究

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表面技术 2024年

作者：康熙宫巍容刘锐涵赵洋陈翔陈光雄崔晓璐禄盛重庆邮电大学先进制造工程学院西南交通大学机械工程学院重庆交通大学机电与车辆工程学院

目的研究高铁车轮几何偏心与车轮踏面高阶多边形磨耗之间的关系。方法对高速列车匀速运行期间轴箱体的三向振动加速度进行测试和功率谱密度分析；建立轮对-钢轨系统有限元模型，采用瞬时动态法计算车轮不同几何偏心工况下轮轨力的波... 详细信息

目的研究高铁车轮几何偏心与车轮踏面高阶多边形磨耗之间的关系。方法对高速列车匀速运行期间轴箱体的三向振动加速度进行测试和功率谱密度分析；建立轮对-钢轨系统有限元模型，采用瞬时动态法计算车轮不同几何偏心工况下轮轨力的波动情况；采用复特征值法分析轮轨饱和纵向蠕滑力激励下系统的稳定性，预测引起车轮高阶多边形磨耗的轮轨不稳定振动，并研究了列车运行速度和运营环境的影响。结果高速列车以237km/h的速度运行且轮轨摩擦系数为0.23时，0.7mm及以上的车轮几何偏心量会导致轮轨最大纵向蠕滑力达到饱和状态，引起614Hz的轮轨系统不稳定振动，造成车轮24～25阶多边形磨耗的形成；当车速从200km/h分别增大至300、400km/h时，引起纵向蠕滑力饱和的车轮几何偏心临界值从0.8mm分别减小至约0.67、0.56mm；当轮轨间摩擦系数为0.21及以上时，饱和纵向蠕滑力激励的轮轨系统614Hz不稳定振动发生趋势随轮轨摩擦系数的增大而增强，而当摩擦系数降低至0.2及以下时，该振动趋于稳定。结论列车高速运行时，超过一定临界值的车轮几何偏心可引起轮轨纵向蠕滑力周期性饱和，激发轮轨系统不稳定振动而引起踏面高阶多边形磨耗。并且，车速的提高会导致车轮几何偏心临界值降低，轮轨摩擦系数增大会造成不稳定振动的发生趋势增强，进而引发更为严重的车轮高阶多边形磨耗。

关键词：车轮高阶多边形磨耗有限元仿真摩擦自激振动高速列车偏心车轮轮轨饱和蠕滑力

赋能劳动教育:液压传动实践课程的劳动教育研究

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实验室科学 2024年第3期27卷 236-240页

作者：任文举赵双邱宝梅冯明驰禄盛郑太雄重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065

开展劳动教育有助于构建德智体美劳全面培养的教育体系,培养符合新时代发展要求的高素质产业人才。但劳动教育教什么,怎么教、如何教,成为困扰劳动教育开展的普遍难题。以“专业培养为目的,以劳动实现为手段”为指导思想,以液压传动课... 详细信息

开展劳动教育有助于构建德智体美劳全面培养的教育体系,培养符合新时代发展要求的高素质产业人才。但劳动教育教什么,怎么教、如何教,成为困扰劳动教育开展的普遍难题。以“专业培养为目的,以劳动实现为手段”为指导思想,以液压传动课程为载体,基于项目式教学法,从教学平台建设、教学内容设计、教学过程实施、评价与考核策略等多个维度进行劳动教学研究与实施,总结了劳动教学实施效果。拓宽了劳动教育内容,变革了教学考核模式,促进了劳动教育的发展。

关键词：劳动教育项目式教学液压传动

多参数变化下基于参数辨识的永磁同步电机偏差解耦控制方法

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仪器仪表学报 2022年第6期43卷 260-268页

作者：邓聪颖舒杰陈翔王頲禄盛重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 重庆邮电大学高等科学研究院重庆400065

针对矢量控制下永磁同步电机d-q轴电流无法动态解耦,导致电机参数的动态变化影响其控制系统稳定性问题,提出一种基于参数辨识的永磁同步电机偏差解耦控制(PI-DDC)方法。以d-q轴电流控制器耦合系数为零推导完全解耦下偏差解耦项的传递函... 详细信息

针对矢量控制下永磁同步电机d-q轴电流无法动态解耦,导致电机参数的动态变化影响其控制系统稳定性问题,提出一种基于参数辨识的永磁同步电机偏差解耦控制(PI-DDC)方法。以d-q轴电流控制器耦合系数为零推导完全解耦下偏差解耦项的传递函数,由此考虑电阻、电感和永磁体磁链等电机参数的动态变化对偏差解耦效果的影响,引入带遗忘因子递推最小二乘法在线辨识电机各参数,通过实时修正偏差解耦控制模型中的电机参数实现d-q轴电流解耦。以一台永磁同步电机为例,不同工况下的仿真和实验结果表明,所提的PI-DDC方法相比于传统偏差解耦控制方法,d-q轴电流响应时间缩短约50%,超调量分别减小约60%和70%,最大波动幅值分别减小约30%和37%,具有更好的控制精度和动态性能。

关键词：永磁同步电机矢量控制偏差解耦参数辨识

有限样本下基于迁移学习的铣削稳定性预测方法

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仪器仪表学报 2023年第9期44卷 311-319页

作者：邓聪颖邓子豪赵洋孙惠娟禄盛重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 重庆工业职业技术学院机械工程与自动化学院重庆401120

传统铣削稳定性分析因采用静态刀尖点频响函数和平均切削力系数而使其在真实工况下的预测精度降低。为此,引入迁移学习提出一种基于少量实验样本的铣削稳定性预测方法。首先,生成静态刀尖点频响函数和平均切削力系数在全转速范围内多个... 详细信息

传统铣削稳定性分析因采用静态刀尖点频响函数和平均切削力系数而使其在真实工况下的预测精度降低。为此,引入迁移学习提出一种基于少量实验样本的铣削稳定性预测方法。首先,生成静态刀尖点频响函数和平均切削力系数在全转速范围内多个系列的随机值,并在各系列下进行铣削稳定性分析,通过计算少量极限切削深度实验值与对应的预测值之间的误差,确定最优系列并以其构造源域稳定域数据;然后,利用大量源域数据建立极限切削深度的预训练模型,通过少量实验样本全局微调此模型使其适应真实加工场景。以40组颤振实验样本展开实例验证,所提方法比采用少样本建模的预测精度提升32%,并对比不同数据规模下各类模型预测精度,共同验证所提方法的有效性。

关键词：铣削稳定性有限样本迁移学习多层感知机

三维正交织物织造过程模拟及其微观几何结构预测

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纺织学报 2023年第6期44卷 105-113页

作者：马莹向卫宏赵洋邓聪颖禄盛曾宪君重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 重庆邮电大学高等教育学院重庆400065 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049 重庆交通大学绿色航空技术研究院重庆401135

为获得更为精确的织物模型,以满足织物及其纺织复合材料力学性能和破坏机制分析的需要,针对多尺度材料几何结构建模中存在宏观和介观尺度理想化假设,从而导致织物微结构特征缺失的问题,基于数字单元法理论,在纤维尺度提出一种织物织造... 详细信息

为获得更为精确的织物模型,以满足织物及其纺织复合材料力学性能和破坏机制分析的需要,针对多尺度材料几何结构建模中存在宏观和介观尺度理想化假设,从而导致织物微结构特征缺失的问题,基于数字单元法理论,在纤维尺度提出一种织物织造过程动态仿真方法。该方法建立了织机关键部件的几何模型,由织造矩阵控制开口运动,通过计算纤维间的相互作用力,模拟织机五大运动,得到4个处于不同织造时期的单胞组成的三维正交织物数值模型。研究结果表明:织物单胞的微观几何结构受相邻单胞的影响,在织造过程中发生变化;最上层和最下层纬纱的应力高于中间层纬纱;模型较为准确地描述了纱线的卷曲、路径和横截面形状等织物的主要特征。

关键词：织造过程数字单元法三维正交织物微观几何结构应力分布

基于芳纶平纹织物微观几何结构的纱线抽拔力学性能分析

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纺织学报 2022年第4期43卷 47-54页

作者：马莹刘岳岩赵洋陈翔禄盛胡瀚杰重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049 重庆交通大学绿色航空技术研究院重庆401120

为研究芳纶平纹织物纱线抽拔力学性能及各参数的影响规律,建立纱线抽拔数学模型,为后续数值模型提供理论基础。采用数字单元法模拟芳纶平纹织物织造过程,获得其微观几何模型,并计算得出纱线轮廓。在此基础上,使用ABAQUS模拟单纱抽拔过程... 详细信息

为研究芳纶平纹织物纱线抽拔力学性能及各参数的影响规律,建立纱线抽拔数学模型,为后续数值模型提供理论基础。采用数字单元法模拟芳纶平纹织物织造过程,获得其微观几何模型,并计算得出纱线轮廓。在此基础上,使用ABAQUS模拟单纱抽拔过程,建立纱线厚度方向单层网格划分准则和纱线材料属性,获得横向预紧力、纱线间摩擦因数对纱线抽拔力学性能的影响规律及能量转换机制。结果表明:仿真所得抽拔力峰值和横向预紧力峰值与实验值仅差5.96%和-8.51%,外力做功主要通过摩擦耗散;随着横向预紧力和纱线间摩擦因数的增大,抽拔力峰值增长速度逐渐减缓,所建模型可较为准确地预测纱线抽拔性能。

关键词：芳纶平纹织物微观几何模型纱线抽拔抽拔力峰值数字单元法