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Chinese Journal of Aeronautics 2024年第3期37卷 351-364页

作者： Xinlei WU Yonghong LIU Pengxin ZHANG Liang QI Dege LI Chi ma Renjie JI college of mechanical and Electronic Engineering China University of Petroleum(East China)Qingdao 266580China School of mechanical and Power Engineering Nanjing Tech UniversityNanjing 211816China

The arc milling method has the advantages of high machining efficiency and low cost and is independent of the strength and hardness of machined ***,frequent electrode back-offs and the risk of workpiece burning may occur if erosion products are not removed *** this study,it was found that the flushing method of the working medium had a significant impact on the machining performance of arc *** on this,a novel highefficiency compound machining method of electrical discharge and arc milling with automatic tracking of the optimal flushing direction was *** automatic tracking optimizer for external working medium injection was designed to determine the optimal external flushing direction according to the feed *** influence of flushing methods,working mediums,and machining parameters on the machining efficiency,tool electrode wear rate,machining error,and surface integrity of titanium alloys were *** results indicated that better machining performance and environmental friendliness were achieved using the compound flushing method of outer compressed air and inner deionized ***,the automatic tracking flushing method in the opposite direction of the feed direction showed superior results compared to other *** material removal rate with the opposite direction injection could be increased up to 1.62.times that of the same direction,and the relative electrode wear rate could be reduced by 14.76%.This novel method has broad application prospects for machining parts with difficult-to-cut materials in aerospace and military industries.

关键词： Arc milling Dielectric Difficult-to-cut materials Electric discharge machining Erosion material removal rate

航天用氟塑料/金属密封件模压工艺的数值模拟

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高分子材料科学与工程 2024年第5期40卷 87-98页

作者：楼爽马秀清任子初孔祥号安瑛北京化工大学机电工程学院北京100029 航天材料及工艺研究所北京100076

氟塑料/金属密封件在航天系统中应用广泛,氟塑料与金属间的连接质量决定了其密封效果,影响系统运行的可靠性。文中基于航天液氧阀密封件,分别简化得到氟塑料/金属密封件的压力场和温度场数值计算模型。对氟塑料填充燕尾槽过程中氟塑料... 详细信息

氟塑料/金属密封件在航天系统中应用广泛,氟塑料与金属间的连接质量决定了其密封效果,影响系统运行的可靠性。文中基于航天液氧阀密封件,分别简化得到氟塑料/金属密封件的压力场和温度场数值计算模型。对氟塑料填充燕尾槽过程中氟塑料的中心压力、燕尾槽周边压力及温度场进行分析,得到不同熔体温度时氟塑料的压力变化及不同初始熔体温度时氟塑料与金属模具的温度场变化。结果表明,氟塑料优先填充远离中心区域的燕尾槽外侧区域,最后填充靠近中心的燕尾槽内侧区域,导致燕尾槽区域的熔体压力场分布不均;各区域填充压力随熔体温度升高均有不同程度下降,结合实际加工情况,文中基于数值模拟方法对现有模压工艺进行完善,得到了模具压力从初始的2.2.MPa逐步提升至12.5 MPa的施压曲线。

关键词：氟塑料模压成型数值模拟燕尾槽

蔬菜育苗高压静电吸附播种机理及系统参数优化

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农业工程学报 2024年第9期40卷 26-38页

作者：孙胜胡斌马金虎吴芯茗罗昕徐晓赟徐洛川石河子大学机械电气工程学院石河子832003 农业农村部西北农业装备重点实验室石河子832003 现代农业机械兵团重点实验室石河子832003

针对现有气吸式穴盘育苗播种机对含杂较多且没有丸粒化的不规则小颗粒蔬菜种子存在吸孔堵塞而导致排种精度下降的技术难题,该研究摒弃小孔径、长导程吸孔,设计了一种基于高压静电吸附特性的蔬菜育苗播种机。通过理论分析及电势等值线分... 详细信息

针对现有气吸式穴盘育苗播种机对含杂较多且没有丸粒化的不规则小颗粒蔬菜种子存在吸孔堵塞而导致排种精度下降的技术难题,该研究摒弃小孔径、长导程吸孔,设计了一种基于高压静电吸附特性的蔬菜育苗播种机。通过理论分析及电势等值线分布仿真试验确定介电绝缘层材料;构建静电吸附力学模型,明确影响静电吸附力的主要因素及其相互关系,确定影响播种性能的电参数及范围;以型孔加工直径、正向高压静电发生器输出电压和种箱底面倾斜角度为试验因素,以播种合格指数、重播指数和漏播指数为响应指标进行三因素三水平Box-Behnken中心组合试验,得到各试验因素与响应指标间的数学模型,应用Design-Expert 10.0.4软件对数学模型进行多目标优化,得到最佳参数组合为:型孔加工直径5.91 mm、正向高压静电发生器输出电压17.67 kV、种箱底面倾斜角度14.69°,此时播种合格指数为91.13%、重播指数为3.02.、漏播指数为5.85%。播种性能验证试验的播种合格指数相较于优化结果降低了0.61个百分点、重播指数相较于优化结果降低了0.17个百分点、漏播指数相较于优化结果增加了0.78个百分点。试验误差在允许范围内,参数优化结果可靠,满足精量播种技术要求。研究结果可为不规则小颗粒蔬菜种子精量播种机械装备的研发提供参考,同时也可为不规则小颗粒物料定量吸附和快速分离方法研究及设备开发提供参考。

关键词：播种机蔬菜制干辣椒高压静电吸附特性

Experimental investigation of rotary sinking electrochemical discharge milling with high-conductivity salt solution and non-pulsed direct current

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Chinese Journal of Aeronautics 2023年第2期36卷 388-401页

作者： Xiaokang YUE Yuehong ma Ningsong QU Hansong LI college of mechanical and {2. Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China

Electrochemical milling is a modified technique of traditional electrochemical machining(ECM)that can be used to manufacture some helicopter transmission system *** use of rotary tools and an {2.-jet electrolyte supply pattern can greatly improve the material removal rate(MRR)in a single ***,the feed speed is generally limited to minimize the tool *** increase the MRR,electrical discharge machining(EDM)is introduced into the electrochemical milling *** tool rotation is employed to interrupt the discharge and the high-conductivity salt solution and non-pulsed direct current power supply are also adopted to increase ECM,eventually,a new machining method is proposed,which can be called rotary sinking electrochemical discharge milling(RSECD milling).The mechanism of it is explored in this study by analyzing the machined current,MRR,surface morphology,and tool wear at different applied voltages and feed ***,the RSECD milling using the tool with a larger diameter is also conducted to further verify the *** particular,the MRR can be increased by 742.5%when using the tool with a diameter of 2. mm at the applied voltage of 2. V.

关键词： Electrochemical discharge machining Electrochemical milling High-conductivity salt solution material removal rate Rotary tool

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基于改进YOLOv8n的香梨目标检测方法

农业工程学报 2024年第11期40卷 178-185页

作者：谭厚森马文宏田原张茜李梦瑶李孟卿杨旭海石河子大学机械电气工程学院石河子832003 农业农村部西北农业装备重点试验室石河子832003 现代农业机械兵团重点试验室石河子832003

针对非结构化环境下香梨识别准确率低,检测速度慢的问题,该研究提出了一种基于改进YOLOv8n的香梨目标检测方法。使用Min-max归一化方法,对YOLOv3-tiny、YOLOv5n、YOLO6n、YOLOv7-tiny和YOLOv8n评估选优;以YOLOv8n为基线,进行以下改进:1... 详细信息

针对非结构化环境下香梨识别准确率低,检测速度慢的问题,该研究提出了一种基于改进YOLOv8n的香梨目标检测方法。使用Min-max归一化方法,对YOLOv3-tiny、YOLOv5n、YOLO6n、YOLOv7-tiny和YOLOv8n评估选优;以YOLOv8n为基线,进行以下改进:1)使用简化的残差与卷积模块优化部分C2.(CSP bottleneck with 2.convolutions)进行特征融合。2.利用simSPPF(simple spatial pyramid pooling fast)对SPPF(spatial pyramid pooling fast)进行优化。3)引入了PConv(partial convolution)卷积,并提出权重参数共享以实现检测头的轻量化。4)使用inner-CIoU(inner complete intersection over union)优化预测框的损失计算。在自建的香梨数据集上,指标F_(0.5)分数(F_(0.5-score))和平均精度均值(mean average precision, maP)比原模型分别提升0.4和0.5个百分点,达到94.7%和88.3%。在GPU和CPU设备上,检测速度分别提升了34.0%和2..4%,达到了99.4和15.3帧/s。该模型具有较高的识别准确率和检测速度,为香梨自动化采摘提供了一种精确的实时检测方法。

关键词：图像处理图像识别香梨目标检测 YOLOv8 轻量化消融试验

基于SBF-ISVD的带式输送机声信号增强方法

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机电工程 2024年第10期41卷 1875-1884页

作者：张晓东张玉强杜方鹏马波游卿华国能榆林能源有限责任公司陕西榆林719000 北京化工大学机电工程学院北京100029 北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室北京100029

在带式输送机的声学诊断过程中,其声信号受混响及背景噪声的干扰十分严重,为此,通过分析混响产生的原因和声信号的组成等,提出了一种基于超指向性波束形成(SBF)去混响和改进奇异值分解(ISVD)降噪的声信号增强方法。首先,利用基于能量变... 详细信息

在带式输送机的声学诊断过程中,其声信号受混响及背景噪声的干扰十分严重,为此,通过分析混响产生的原因和声信号的组成等,提出了一种基于超指向性波束形成(SBF)去混响和改进奇异值分解(ISVD)降噪的声信号增强方法。首先,利用基于能量变化最大值进行了最优频带选择,确定了包含故障信息较多的频带;然后,利用SBF去除了混响对声信号的干扰,采用ISVD方法对去混响后的信号进行了降噪处理,并对信号进行了包络谱分析,对比了实际测得的故障特征频率和理论的故障特征频率,对带式输送机的故障特征进行了提取;最后,设计了实验,采集了实验数据,利用该方法对煤矿现场采集到的数据进行了分析验证,并将其与加权预测误差算法(WPE)和线性约束最小方差(LCMV)相结合的方法以及递归最小二乘法(RLS)进行了对比。研究结果表明:与原信号相比,经SBF-ISVD方法处理后,实验数据包络谱中内圈故障特征频率153.1 Hz及其倍频312.5 Hz处的幅值明显提高,信噪比从-31.39 dB显著提高至-2..4 dB。基于SBF-ISVD的声信号增强方法去混响和降噪效果显著,轴承故障特征提取效果较好,可实现复杂环境噪声下带式输送机声信号增强的目的。

关键词：皮带输送机轴承故障诊断声学诊断混响消除降噪效果频带超指向性波束形成改进奇异值分解

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盐岩蠕变特征对井筒形变量的影响规律

西安石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期39卷 42-49页

作者：闫炎蔡萌马文海张晓川韩礼红刘永红中国石油集团工程材料研究院有限公司陕西西安710077 中国石油集团大庆油田分公司采油工程研究院黑龙江大庆163458 中国石油大学(华东)机电工程学院山东青岛266580

针对盐岩地层普遍出现的套损现象,借助三轴岩石力学实验对取自川东北油气田某地层段盐岩的蠕变特性进行了实验研究。基于实验结果,构建了可描述盐岩的衰减蠕变阶段和稳态蠕变阶段特征的非定常盐岩蠕变模型,基于该盐岩蠕变模型计算深部... 详细信息

针对盐岩地层普遍出现的套损现象,借助三轴岩石力学实验对取自川东北油气田某地层段盐岩的蠕变特性进行了实验研究。基于实验结果,构建了可描述盐岩的衰减蠕变阶段和稳态蠕变阶段特征的非定常盐岩蠕变模型,基于该盐岩蠕变模型计算深部盐岩地层蠕变过程中井筒径向位移的变化,计算结果显示井筒内压能有效地降低盐岩内壁的蠕变位移,而地层水平主应力和上覆地层压力可增大地层的偏差应力,从而增加盐岩内壁的蠕变位移。为避免盐岩蠕变造成套管变形,在水泥中添加空心陶瓷颗粒可有效降低水泥的弹性模量,使得水泥环能充分吸收地层径向蠕变给井筒系统增加的应变能,进而降低对套管的挤压作用,减小套变风险,形成油气井工程上一种新型套管止变技术方法。

关键词：盐岩蠕变套管变形地层滑移水泥环径向位移

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包衣柠条种子气力喷播机供种装置仿真与试验

农机化研究 2024年第11期46卷 96-103页

作者：太中凯马裕郝映海赵晨陈智吴桂芳郭芳内蒙古农业大学机电工程学院呼和浩特010018 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074 内蒙古工业大学航空学院呼和浩特010051

为解决目前喷播机供种装置不适应包衣种子的问题,结合物理与仿真试验的方法,以喷播包衣柠条种子为对象,以降低排种破碎率、提高排种均匀性为目标,设计了一种4BQD-40型喷播机螺旋式供种装置。首先,根据喷播机已确定的电机参数、最大喷播... 详细信息

为解决目前喷播机供种装置不适应包衣种子的问题,结合物理与仿真试验的方法,以喷播包衣柠条种子为对象,以降低排种破碎率、提高排种均匀性为目标,设计了一种4BQD-40型喷播机螺旋式供种装置。首先,根据喷播机已确定的电机参数、最大喷播量和种子休止角度等对供种装置进行参数计算及结构设计;然后,建立3组不同参数配置的供种装置离散元仿真模型并进行排种过程仿真,根据其排种过程中种子的受力情况及排种连续性情况得到螺旋叶片直径80mm、螺旋叶片螺距60mm、螺旋轴直径2.mm、排种口直径60mm为最优参数配比。在相同的工作要求下,对螺旋式与槽轮式供种装置排种过程进行离散元仿真,在相同供种量组条件下进行二者的破碎率测定,结果表明:原有槽轮式供种装置5种供种量下的破碎率依次为17.68%、14.90%、12.88%、12.45%、11.78%;相同供种量下,螺旋式供种装置的破碎率依次为2.11%、2.65%、2.91%、3.01%、3.37%,表明包衣柠条种子螺旋式供种装置排种破碎率明显降低。

关键词：供种装置破碎率离散元气力喷播机

Compressive sensing in wireless sensor network for poultry acoustic monitoring

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International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2017年第2期10卷 94-102页

作者： Xuan Chuanzhong Wu Pei Zhang Lina ma Yanhua Liu Yanqiu maksim college of mechanical and {2. Engineering Inner Mongolia Agricultural UniversityHohhot 010018China college of Physics and Electronic Information Science Inner Mongolia Normal UniversityHohhot 010022China

A wireless acoustic sensor network was realized using wireless sensor nodes equipped with microphone condensers,in which its sensor nodes were configured to capture poultry sound data and transmit it via the network to a collection point.A high performance computer can process these large volumes of animal audio signals under different *** performing data signal processing and analyzing the audio signal,poultry sound can be achieved and then transformed into their corresponding behavioral modes for welfare *** this study,compressive sensing algorithm was developed in consideration of the balance between the power saving from compression ratio and the computational cost,and a low power consumption as well as an inexpensive sensor node was designed as the elementary unit of poultry acoustic data collecting and ***,a Zigbee-based wireless acoustic sensor network was developed to meet the challenges of short transmission range and limited resources of storage and *** results demonstrate that the compressive sensing algorithm can improve the communication performances of the wireless acoustic sensor network with high reliability,low packet loss rate and low energy consumption.

关键词： wireless sensor network compressive sensing poultry acoustic monitoring poultry sound data power consumption acoustic data compression