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纤维增强橡胶砂复合土动力学特性室内试验研究

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世界地震工程 2024年第2期40卷 112-122页

作者：张丽萍庄海洋鲁思杰陈佳南京工业大学岩土工程研究所江苏南京210019 华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013

针对橡胶颗粒与土混合而成的散粒体作为地基回填材料时承载力可能下降和变形较大的缺点,本文提出在该混合料中加入聚丙烯纤维进行改良,通过共振柱试验研究了橡胶含量、纤维含量和有效围压对混合复合土动剪切模量和阻尼比的影响。结果表... 详细信息

针对橡胶颗粒与土混合而成的散粒体作为地基回填材料时承载力可能下降和变形较大的缺点,本文提出在该混合料中加入聚丙烯纤维进行改良,通过共振柱试验研究了橡胶含量、纤维含量和有效围压对混合复合土动剪切模量和阻尼比的影响。结果表明:随着橡胶含量R_(C)、纤维含量F_(C)和固结围压σ_(3)的增大,复合土动剪切模量的衰减及阻尼比的增长均有所减缓。复合土的最大动剪切模量G_(max)受R C和σ3的影响较大,受F C的影响较小,提出了G_(max)与R_(C)、F_(C)、σ_(3)的经验拟合公式。同时,本文给出了复合土G/G_(max)~γ曲线在Davidenkov模型中参数A和B的建议值,及参数γ_(0)与F_(C)的线性增长公式。并对复合土的阻尼比增长曲线进行拟合,给出了不同工况下λ_(min)、λ_(0)、β与F_(C)线性拟合公式。

关键词：纤维增强橡胶砂抗剪强度动剪切模量阻尼比

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滚动轴承打滑研究综述与展望

机械强度 2024年第2期46卷 484-496页

作者：涂文兵张桂源袁晓文罗丫王佳明王浩华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013

伴随旋转机械系统向高转速、高精度和高可靠性发展,滚动轴承作为基础零部件之一是旋转机械系统非常重要的组成部分。而轴承打滑行为严重影响了旋转机械系统的稳定性、运行精度和服役寿命,因此针对滚动轴承打滑特性及运动机制的研究已成... 详细信息

伴随旋转机械系统向高转速、高精度和高可靠性发展,滚动轴承作为基础零部件之一是旋转机械系统非常重要的组成部分。而轴承打滑行为严重影响了旋转机械系统的稳定性、运行精度和服役寿命,因此针对滚动轴承打滑特性及运动机制的研究已成为国内外学者讨论的热点话题。研究工作介绍了滚动轴承的打滑运动机制以及损伤形式,详细总结了滚动轴承打滑的研究方法以及滚动轴承的打滑因素。最后,针对滚动轴承打滑特性的研究方法(试验法、动力学仿真)和打滑因素(工况、结构、装配参数以及故障轴承)的研究现状、不足及未来发展方向进行了探讨。

关键词：滚动轴承打滑试验法动力学打滑因素

基于太赫兹成像检测技术与特征提取方法结合巴旦木饱满度检测方法研究

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1896-1904页

作者：胡军吕豪豪乔鹏贺永刘燕德华东交通大学智能机电装备创新研究院江西南昌330013 浙江大学机械工程学院浙江杭州310027

巴旦木是一种营养丰富的坚果,对巴旦木的品质进行检测具有重要的经济价值和实际意义。由于巴旦木具有较为坚硬的外壳,传统的检测手段较难实现内部检测,因此,采用新兴的太赫兹透射成像检测技术,开展巴旦木饱满度的检测研究。首先采集不... 详细信息

巴旦木是一种营养丰富的坚果,对巴旦木的品质进行检测具有重要的经济价值和实际意义。由于巴旦木具有较为坚硬的外壳,传统的检测手段较难实现内部检测,因此,采用新兴的太赫兹透射成像检测技术,开展巴旦木饱满度的检测研究。首先采集不同饱满度巴旦木的太赫兹透射图像,并且从太赫兹图像的感兴趣区域分别提取无样品区域、空壳区域和满仁区域的太赫兹光谱信息;为了提高模型的精度,减少计算量,采用竞争性自适应重加权算法(CARS)、无信息变量消除(UVE)、连续投影算法(SPA)、蒙特卡罗无信息变量消除法(MCUVE)和遗传算法(GA)对太赫兹光谱信息进行特征提取,建立对应的最小二乘支持向量机(LS-SVM)、随机森林(RF)和K-近邻(KNN)定性判别模型,对巴旦木的饱满和空壳区域进行检测和鉴别。此外,对太赫兹特征图像转为JPG格式,接着转化为RGB格式进行G通道提取和图像二值化分离出外壳和果仁图像,检测饱满度为太赫兹特征图像的壳仁像素点之比;对原始图像进行轮廓提取和图像二值化分离出外壳和果仁图像,实际饱满度为原始图像的壳仁像素点之比。通过计算检测饱满度和实际饱满度的误差,证明了太赫兹透射成像技术检测巴旦木饱满度的可行性。建立的KS-GA-RF模型的鉴别效果最优,准确率为98.21%;通过壳仁像素点之比分别计算出对应的检测饱满度和实际饱满度,误差为16%。研究验证了采用太赫兹图、谱相融合的方法,可以很好地实现对巴旦木内部种仁饱满度可视化检测,为巴旦木的准确分级提供了新的思路,也为太赫兹成像技术检测其他坚果饱满度提供了理论参考,具有重要的应用价值。

关键词：巴旦木饱满度太赫兹透射成像特征提取 RF判别模型

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水驱动弹头辅助注塑弹头的穿透行为

高分子材料科学与工程 2024年第4期40卷 93-103页

作者：匡唐清刘家豪朱瑶瑶胡礼彬柳和生王禹华东交通大学机电与车辆工程学院江西南昌330013 华东交通大学材料科学与工程学院江西南昌330013 江西联塑科技实业有限公司江西南昌330199

残余壁厚(RWT)是表征水驱动弹头辅助注塑成型(WPAIM)管件质量的一个重要指标,直接受弹头的穿透行为影响。为了研究WPAIM过程中弹头的穿透行为及相应的RWT分布规律,文中基于计算流体动力学(CFD)方法对WPAIM过程进行了数值模拟,模拟结果... 详细信息

残余壁厚(RWT)是表征水驱动弹头辅助注塑成型(WPAIM)管件质量的一个重要指标,直接受弹头的穿透行为影响。为了研究WPAIM过程中弹头的穿透行为及相应的RWT分布规律,文中基于计算流体动力学(CFD)方法对WPAIM过程进行了数值模拟,模拟结果与实验结果吻合较好。研究结果表明,WPAIM管在直线段的RWT相对均匀,而在曲线段,外凸侧RWT大于内凹侧RWT,两者之间的RWT差值小于水辅助注射成型(WAIM)管。通过对WPAIM中弹头穿透行为与WAIM中水的穿透行为分析发现:穿透前沿附近的压力分布WPAIM较WAIM更均匀,穿透两侧的速度差也更小,弹头能更好地沿型腔中心穿透,提高管件壁厚的均匀性;无论是在直段或是弯曲段,两者的穿透过程都是在不断加速的,WAIM穿透速度更快,而WPAIM的加速过程较稳定。

关键词：水驱动弹头辅助注塑数值模拟残余壁厚穿透行为

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基于麻雀搜索算法优化的模糊PID控制方法研究

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中国农机化学报 2024年第4期45卷 141-148页

作者：章海亮聂训黄招娣华东交通大学电气与自动化工程学院南昌市330013 华东交通大学基础实验与工程实践中心南昌市330013

为解决肥料和水的配比过程中,酸碱度(pH)和电导率(EC)的稳态时间长、超调量大等问题,在模糊PID控制的基础上融合麻雀搜索算法对控制器的三个增益参数(比例、积分、微分)进行有效优化。在MATLAB/Simulink下分别做传统PID控制pH和EC值的... 详细信息

为解决肥料和水的配比过程中,酸碱度(pH)和电导率(EC)的稳态时间长、超调量大等问题,在模糊PID控制的基础上融合麻雀搜索算法对控制器的三个增益参数(比例、积分、微分)进行有效优化。在MATLAB/Simulink下分别做传统PID控制pH和EC值的仿真试验、模糊PID控制pH和EC值的仿真试验以及基于麻雀搜索算法优化的模糊PID控制pH和EC值的仿真试验,将三者仿真试验中pH和EC值的稳定时间以及超调量进行对比。试验结果表明:基于麻雀搜索算法优化的模糊PID控制与传统的PID控制相比,酸碱度和电导率的稳定时间分别减少475 s和261 s,超调量分别减少5.4%和12.19%,与模糊PID控制相比,酸碱度和电导率的稳定时间分别减少356 s和95 s,超调量分别减少1.4%和2.34%。所提出的控制方法能够使系统具有更小的超调量和更快地达到上升稳态时间,可以精准的控制肥料和水的配比。

关键词：水肥一体化控制系统模糊PID控制麻雀搜索算法酸碱度电导率

面向海工结构阴极防护用纳米水泥基热电复合材料制备及其温差自供能性

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复合材料学报 2024年第5期41卷 2662-2673页

作者：袁士柯罗健林高乙博滕飞张纪刚刘昂张立卿青岛理工大学土木工程学院青岛266520 海洋混凝土教育部工程研究中心青岛266520 华东交通大学土木工程学院南昌330013

经略海洋及双碳背景下,用阴极防护(CP)技术提升海工结构服役寿命具有重要意义,然而需外加电源额外驱动。为此本文先用水热法合成纳米二氧化锰(nMnO_(2)),然后与碳纳米管(CNTs)复掺水泥砂浆体系中,制备纳米水泥基热电复合材料(NTEC);最后... 详细信息

经略海洋及双碳背景下,用阴极防护(CP)技术提升海工结构服役寿命具有重要意义,然而需外加电源额外驱动。为此本文先用水热法合成纳米二氧化锰(nMnO_(2)),然后与碳纳米管(CNTs)复掺水泥砂浆体系中,制备纳米水泥基热电复合材料(NTEC);最后将20个NTEC串联成1套热电发电模块,并结合电化学方法综合评价基于温差发电的NTEC热电模块直接用作海工结构钢筋CP系统电流供给源的可行性。结果表明:复掺有0.2wt%CNTs与5.0wt%nMnO_(2)的NTEC试件的热电系数、热电功率因数可分别达3612μV/℃和301.4μW·m^(-1)·℃^(-2),本征力学强度与耐久抗渗性得到保障;施加基于NTEC温差发电的CP,钢筋的腐蚀电位正移,腐蚀概率显著降低;施加基于NTEC热电模块的CP后能使钢筋腐蚀电流密度降低3个数量级,腐蚀电荷转移得到了抑制,腐蚀速率大为降低,实现海工结构钢筋CP的自供能,同时保障了其用作保护层的强度与耐久性。

关键词：海工结构阴极防护自供能纳米水泥基热电复合材料温差发电性能电化学性能

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千枚岩复合改良土单轴压缩力学特性

交通运输工程学报 2024年第3期24卷 171-180页

作者：赵秀绍程安赵林浩邓琪周志杰饶江龙华东交通大学江西省地下空间技术开发工程研究中心江西南昌330013 华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室江西南昌330013

针对千枚岩土作为路基填料强度不足的问题,提出一种水泥与红黏土联合改良千枚岩土的方法,通过无侧限抗压强度试验,研究了水泥与红黏土复合改良千枚岩土浸水与不浸水试样的应力-应变曲线,分析了无侧限抗压强度与变形模量随红黏土掺和比... 详细信息

针对千枚岩土作为路基填料强度不足的问题,提出一种水泥与红黏土联合改良千枚岩土的方法,通过无侧限抗压强度试验,研究了水泥与红黏土复合改良千枚岩土浸水与不浸水试样的应力-应变曲线,分析了无侧限抗压强度与变形模量随红黏土掺和比与水泥掺量的变化趋势。试验结果表明:随着红黏土掺和比的增大,当水泥掺量为0时,红黏土改良千枚岩土的应力-应变曲线为典型的弹塑性特征,而当水泥掺量不为0时,复合改良土的应力-应变曲线近似表现为线弹性特征,红黏土改良千枚岩土与复合改良土的无侧限抗压强度与变形模量均增大;在浸水条件下,红黏土改良千枚岩土试样发生崩解导致无侧限抗压强度和变形模量降低至0,复合改良土无侧限抗压强度和变形模量减小,水泥掺量分别为3%与5%时,软化系数分别为0.45~0.62与0.71~0.93,因此,复合改良土水稳性更优;水泥与红黏土复合改良千枚岩土时,无侧限抗压强度增加幅度大于水泥与红黏土单独改良增幅之和,实现了“1+1>2”的改良效果,即协同作用,因此,宜采用复合改良方案改良千枚岩土;水泥掺量为3%与红黏土掺和比为20%可以作为满足规范350 kPa强度要求的经济复合改良方案,为了增强水稳定性、快速填筑和协同作用的充分发挥,可以考虑水泥掺量为5%与红黏土掺和比为40%的复合改良方案。

关键词：铁路路基千枚岩土力学特性复合改良协同改良

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产品架构演化及开放式设计策略

中国机械工程 2024年第1期35卷 109-124页

作者：程贤福章志宏王承辉潘逸飞华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室南昌330013

产品架构表征了物理组件间排列与组合的方式,可以促进产品的多样性和部件共享,更好满足客户个性化需求。开放式设计可以支持客户参与产品开发,开放式产品架构为个性化产品开发提供了平台策略。为了更加深入地研究产品架构理论及应用,阐... 详细信息

产品架构表征了物理组件间排列与组合的方式,可以促进产品的多样性和部件共享,更好满足客户个性化需求。开放式设计可以支持客户参与产品开发,开放式产品架构为个性化产品开发提供了平台策略。为了更加深入地研究产品架构理论及应用,阐述了架构的概念与作用及单一产品架构、产品族架构和开放式产品架构的特征、联系和区别,从架构开发模式、架构开发策略和架构组织管理等方面剖析了产品架构的演化历程及其内在动因。系统梳理了开放式产品架构的概念内涵、作用与机制,明晰了客户个性化需求、产品架构和企业开放式创新策略的相依关系,探讨了产品架构开放式设计策略。

关键词：产品架构开放式设计模块化演化个性化

STFT结合2D CNN-SVM的齿轮箱故障诊断方法

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噪声与振动控制 2024年第4期44卷 103-109页

作者：谢锋云汪淦王玲岚李刚朱海燕谢三毛华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 华东交通大学智能交通装备全寿命技术创新中心南昌330013

为提高齿轮箱故障诊断的有效性和故障识别的准确率,提出一种基于短时傅里叶变换(Short-term Fourier transform,STFT)、二维卷积神经网络(Two-dimensional Convolutional Neural Network,2D CNN)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)相结合的齿轮箱故障识别方法。搭建JZQ250型定轴齿轮箱实验平台,利用加速度传感器获得齿轮箱振动信号,并对振动信号进行短时傅里叶变换得到二维时频图,然后将时频图输入到2D CNN中进行特征信息提取,通过2D CNN前向传播和反向传播对不同类别故障时频图信息进行训练,建立不同类别特征之间更深层次的联系,通过训练集和验证集loss曲线、准确率曲线和t-SNE可视化(t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding,t-SNE)多种方法来反映模型训练程度,最后由SVM对故障类型进行识别。通过将所提出的方法与FFT-2D CNN、1D CNN-SVM和2D CNN-SVM对齿轮箱故障识别结果进行对比,本方法故障识别准确率最高,达到97.94%,且提出的方法具有很好的鲁棒性。

关键词：故障诊断齿轮箱短时傅里叶变换二维卷积神经网络支持向量机