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卷积门控循环残差网络在轴承故障诊断中的研究

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中国测试 2023年第9期49卷 46-50页

作者：陈国俊苏燕辰寇皓为邓越李恒奎西南交通大学机械工程学院四川成都610031 轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室四川成都610031 青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266031

针对滚动轴承故障特征较难提取及许多深度学习方法因模型简单而导致准确率偏低的问题,提出一种基于残差网络的门控循环网络(GRU),该算法可以减少时序信息的丢失及解决由于网络较深而出现性能下降的问题。该模型包含2个卷积层、2个GRU层... 详细信息

针对滚动轴承故障特征较难提取及许多深度学习方法因模型简单而导致准确率偏低的问题,提出一种基于残差网络的门控循环网络(GRU),该算法可以减少时序信息的丢失及解决由于网络较深而出现性能下降的问题。该模型包含2个卷积层、2个GRU层、1个残差块以及1个输出层,其先利用具有强大特征提取能力的卷积神经网络(CNN)提取轴承振动信号中的信息,然后将提取到的信息输入GRU中以保证时序信息不丢失,再通过残差模块解决神经网络深度较深问题,最后通过输出层输出结果。结果表明:该方法可以一次性诊断多种轴承的不同位置及不同尺寸的故障,且对比其他深度学习网络,该算法具有更高的准确性。

关键词：故障诊断卷积神经网络门控循环单元残差神经网络

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融合Gamma变换与CLAHE算法的受电弓监控去光照异变方法

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激光杂志 2022年第9期43卷 83-87页

作者：寇皓为苏燕辰李恒奎邓越陈国俊西南交通大学机械工程学院成都610031 中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266111

针对列车车顶受电弓监控中由于光照异变产生的对受电弓健康状态监控的干扰问题,采用了一种根据图像灰度级分布特征进行欠曝光、正常、过曝光类型的分类方法,根据不同图像增强算法比较后,进行欠曝光的Gamma变换与过曝光的CLAHE算法进行... 详细信息

针对列车车顶受电弓监控中由于光照异变产生的对受电弓健康状态监控的干扰问题,采用了一种根据图像灰度级分布特征进行欠曝光、正常、过曝光类型的分类方法,根据不同图像增强算法比较后,进行欠曝光的Gamma变换与过曝光的CLAHE算法进行图像增强。对CLAHE算法后串联基于形态学与掩模的方法去除残余阴影,再对处理后的所有图像经过多种滤波方式处理,并以峰值信噪比作为滤波效果指标。结果显示该图像处理方法能有效解决受电弓监控中光照异变问题,采用双边滤波的效果最佳。

关键词： Gamma变换 CALHE算法受电弓光照异变图像增强

A7N01S-T5铝合金焊接热影响区腐蚀疲劳裂纹萌生行为研究

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电焊机 2015年第5期45卷 107-111页

作者：李鹏李恒奎徐晓龙陈辉王晓敏南车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111 西南交通大学材料科学与工程学院四川成都610031 西南交通大学生命科学与工程学院四川成都610031

以高速列车常用的A7N01S-T5铝合金型材焊接热影响区为研究对象,分析析出相的SEM组织及化学成分,采用超景深显微镜观察不同时间节点腐蚀疲劳裂纹萌生过程,并统计分析点蚀坑的面积及最大径长。结果表明,热影响区的腐蚀面积率、腐蚀速率、... 详细信息

以高速列车常用的A7N01S-T5铝合金型材焊接热影响区为研究对象,分析析出相的SEM组织及化学成分,采用超景深显微镜观察不同时间节点腐蚀疲劳裂纹萌生过程,并统计分析点蚀坑的面积及最大径长。结果表明,热影响区的腐蚀面积率、腐蚀速率、蚀坑最大径长均随着试验时间的增加而增加,腐蚀坑主要沿着挤压方向分布的大颗粒、富含Fe的二相粒子周围萌生,在交变应力的促进作用下,热影响区腐蚀疲劳裂纹在腐蚀坑最大径向方向沿着挤压方向萌生、扩展。

关键词： A7N01S-T5铝合金热影响区腐蚀疲劳裂纹萌生

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人工缺陷对S38C车轴钢疲劳极限的影响

机械工程材料 2020年第5期44卷 16-20页

作者：卜玮杰高杰维戴光泽韩靖李恒奎李亚波徐忠宣陈丞西南交通大学材料科学与工程学院成都610031 西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室成都610031 中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266111 中车长春轨道客车股份有限公司长春130062

采用布氏硬度计和电火花烧蚀方法在S38C车轴钢疲劳试样上引入压痕和电火花凹坑两类人工缺陷,研究含不同尺寸人工缺陷试样的疲劳极限,并与Murakami模型的计算结果进行对比。结果表明:疲劳裂纹从人工缺陷底部萌生;在研究范围内,含人工压... 详细信息

采用布氏硬度计和电火花烧蚀方法在S38C车轴钢疲劳试样上引入压痕和电火花凹坑两类人工缺陷,研究含不同尺寸人工缺陷试样的疲劳极限,并与Murakami模型的计算结果进行对比。结果表明:疲劳裂纹从人工缺陷底部萌生;在研究范围内,含人工压痕和电火花凹坑试样的疲劳极限均随着缺陷投影面积的增加而呈线性降低趋势;在缺陷于横截面上投影面积相同条件下,试验得到含电火花凹坑试样的疲劳极限比含人工压痕试样的低30 MPa左右,含人工压痕试样的疲劳极限试验值比计算值高约50MPa,而含电火花凹坑试样的疲劳极限仅比计算值高约20MPa,含该类缺陷试样的疲劳极限可由Murakami方程进行近似预测。

关键词： S38C车轴钢电火花凹坑人工压痕疲劳极限

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发电列车车下燃油箱保温性能CFD仿真

计算机辅助工程 2014年第5期23卷 29-32页

作者：林鹏邓小军刘韶庆付善强李恒奎南车青岛四方机车车辆股份有限公司国家工程研究中心山东青岛266111

基于CFD理论,应用STAR-CCM+仿真某发电列车车下燃油箱在给定高寒工况下的保温性能.在考虑列车运行时车外流场影响的基础上,耦合分析箱体、保温材料和燃油等的温度分布特性,找出燃油可能发生结蜡的区域.给出相关分析结论和改进建议,为保... 详细信息

基于CFD理论,应用STAR-CCM+仿真某发电列车车下燃油箱在给定高寒工况下的保温性能.在考虑列车运行时车外流场影响的基础上,耦合分析箱体、保温材料和燃油等的温度分布特性,找出燃油可能发生结蜡的区域.给出相关分析结论和改进建议,为保证燃油箱拥有稳定的工作性能提供可靠的设计参考.

关键词：发电列车燃油箱保温材料燃油结蜡 CFD

基于响应曲面法和粒子群算法的铝型材挤压模具优化设计

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现代制造技术与装备 2011年第4期47卷 4-6,9页

作者：寇福俊杨晓川李恒奎高宝杰南车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266111

导流孔形状是导流模具设计的主要参数,对挤压产品的质量、模具寿命和挤压力有着非常重要的影响。本文以模具出口型材截面的速度均方差为目标,以导流孔的形状为设计变量,采用基于ALE算法的HYPERXTRUDE软件,结合响应曲面法和粒子群算法建... 详细信息

导流孔形状是导流模具设计的主要参数,对挤压产品的质量、模具寿命和挤压力有着非常重要的影响。本文以模具出口型材截面的速度均方差为目标,以导流孔的形状为设计变量,采用基于ALE算法的HYPERXTRUDE软件,结合响应曲面法和粒子群算法建立了导流孔形状优化模型并对其进行非线性优化。与优化前的结果相比,优化后型材截面上速度分布更加均匀,型材质量得到了大幅度提高。

关键词：铝型材 ALE算法响应曲面法粒子群算法 HYPERXTRUDE

CNC NON-CONTACT MEASURING SYSTEM FOR FREEFORM SURFACE

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2002年第2期15卷 103-106页

作者： JuHua Wang Wen Chen Zichen li Jian Wang hengkui Institute of Production Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China Institute of Production Engineering Zhejiang University Hangzhou 310027 China ***

Developing CNC measuring method on the base of coordinate machine can makethe best of the hardware resource of CNC system and realize the integration of CAD/CAM/CAT. Based onthe evenly spaced parallel planes scanning, a new adaptive digitizing approach for freeform surfacenamely arc length extrapolation is put forward. By this way, the digitizing approach can be addedto the CNC system, while the system's hardware and software are not changed.

关键词： Reverse engineering Freeform surface digitalization CNC non-contactmeasurement Arc extension

Unsteady Numerical Simulation of Flow around 2-D Circular Cylinder for High Reynolds Numbers

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Journal of Marine Science and Application 2013年第2期12卷 180-184页

作者： Yanhui Ai Dakui Feng hengkui Ye lin li School of Naval Architecture and Ocean Engineering Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 China 710 Institute of China Ship Heavy Industry Group Corporation Yichang 443004 China

In this paper, 2-D computational analyses were conducted for unsteady high Reynolds number flows around a smooth circular cylinder in the supercritical and upper-transition flow regimes, i.e. 8.21×104〈Re〈1.54×106. The calculations were performed by means of solving the 2-D Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes （URANS） equations with a k-ε turbulence model. The calculated results, produced flow structure drag and lift coefficients, as well as Strouhal numbers. The findings were in good agreement with previous published data, which also supplied us with a good understanding of the flow across cylinders of different high Reynolds numbers. Meanwhile, an effective measure was presented to control the lift force on a cylinder, which points the way to decrease the vortex induced vibration of marine structure in future.

关键词： circular cylinder vortex shedding high Reynolds number Strouhal numbers lift control measure marine structure unsteady numerical simulation

CFRP复杂几何结构区相控阵超声检测建模与声传播规律

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复合材料学报 2021年第11期38卷 3672-3681页

作者：罗忠兵张松钱恒奎曹欢庆苏慧敏林莉大连理工大学无损检测研究所大连116024

为厘清碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced plastics,CFRP)复杂几何构件相控阵超声检测中声传播规律,围绕CFRP材料R区开展了弹性特性表征、有限元建模、声场计算及实验验证工作。基于超声液浸背反射法和模拟退火算法求解... 详细信息

为厘清碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced plastics,CFRP)复杂几何构件相控阵超声检测中声传播规律,围绕CFRP材料R区开展了弹性特性表征、有限元建模、声场计算及实验验证工作。基于超声液浸背反射法和模拟退火算法求解了CFRP单向板刚度矩阵反问题,并借助Bond变换实现了R区弹性特性的定量描述。结合微观组织分析等获取材料、几何特征,建立了虑及曲面形状、叠层、弹性各向异性的R区相控阵超声检测有限元模型,计算了R区相控阵超声检测A、B扫描信号,发现存在结构噪声和缺陷伪像。在此基础上研究CFRP材料R区瞬态声场并与CFRP平板、弹性各向同性R区和0°单向板R区情况对比,阐明了结构噪声和缺陷伪像的形成机制:弹性各向异性叠层结构导致倾斜入射的超声波发生反射和折射,与沿肋板传播的快速波混叠在R区形成结构噪声,同时多向板R区两侧肋板反射导致缺陷伪像,即材料弹性各向异性与构件曲面叠层结构耦合共同影响缺陷的精准辨识。

关键词： CFRP R区相控阵超声有限元模拟声传播