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盾构机管片拼装微调机构动力学分析

同济大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 953-961页

作者：王道智闵锐袁向华李万莉邱志伟王秋平同济大学机械与能源工程学院上海201804 上海城建隧道装备有限公司上海200137

为了研究拼管作业时盾构机管片拼装微调机构驱动油缸的推力,分析了微调机构在偏转和俯仰运动下的动力学特性。首先,对简化的管片拼装微调机构平台角度与驱动油缸行程的关系进行研究,并利用Matlab Simscape模块对机构进行建模仿真,得到... 详细信息

为了研究拼管作业时盾构机管片拼装微调机构驱动油缸的推力,分析了微调机构在偏转和俯仰运动下的动力学特性。首先,对简化的管片拼装微调机构平台角度与驱动油缸行程的关系进行研究,并利用Matlab Simscape模块对机构进行建模仿真,得到指定运动轨迹下2个驱动油缸的驱动力;接着,利用ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems)对机构进行动力学仿真,验证所搭建模型的正确性;最后,利用ADAMS对机构进行带载工况下的动力学仿真,得到2个油缸的最大推力。结果表明,管片拼装微调机构在以幅值为0.035 rad、角频率为1 rad·s-1的正弦函数进行俯仰和偏转运动时2个油缸的最大推力分别为8998.47 N和6390.48 N。

关键词：盾构机管片拼装机并联机构动力学模型

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基于电化学阻抗谱的电池组不一致性诊断

汽车工程 2024年第7期46卷 1167-1176页

作者：姚晗欣王学远袁永军戴海峰魏学哲同济大学汽车学院上海201804 同济大学新能源汽车工程中心上海201804 上海炙云新能源科技有限公司上海201806

电池组中的单体电池之间可能会存在温度、荷电状态、老化状态(容量和内阻)等不一致。由于“短板效应”的存在,不一致性将会影响电池组的整体性能发挥,及时准确地进行不一致性诊断非常必要。考虑到上述提及的不一致性会对电极过程特性产... 详细信息

电池组中的单体电池之间可能会存在温度、荷电状态、老化状态(容量和内阻)等不一致。由于“短板效应”的存在,不一致性将会影响电池组的整体性能发挥,及时准确地进行不一致性诊断非常必要。考虑到上述提及的不一致性会对电极过程特性产生影响,进而反映在电化学阻抗谱(EIS)和弛豫时间分布(DRT)上,本文在结合等效电路厘清几种不一致性对EIS和DRT的影响规律后,创新性地提出了一种基于EIS和DRT的电池组不一致性诊断方法。通过将异常电池混入一组一致性良好的电池中,对比分析了K-means、AP和DBSCAN等无监督聚类算法性能,结果表明DBSCAN诊断准确率为99.2%,可以实现电池组内单体电池不一致性差异的准确诊断。

关键词：锂离子电池电化学阻抗谱弛豫时间分布不一致性无监督聚类

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声学激励下扩散火焰的动力学模态分析

热科学与技术 2024年第1期23卷 45-52页

作者：王子豫潘登朱彤同济大学机械与能源工程学院上海201804

针对扩散火焰燃烧不稳定性,使用高速摄像机获得火焰图像,通过动力学模态分解法(dynamic mode decomposition, DMD),研究钝体扰流扩散火焰,在外加声学激励下,不同频率处的空间分布特征。结果表明,无激励火焰以低于50 Hz的低频杂乱振荡为... 详细信息

针对扩散火焰燃烧不稳定性,使用高速摄像机获得火焰图像,通过动力学模态分解法(dynamic mode decomposition, DMD),研究钝体扰流扩散火焰,在外加声学激励下,不同频率处的空间分布特征。结果表明,无激励火焰以低于50 Hz的低频杂乱振荡为主,在15 Hz存在明显的纵向振荡模态。外加的声学激励会引起激励频率或者其半频与倍频处的纵向振荡,但不会改变其他频率的空间结构。当给予的声学激励频率或者其倍频与火焰固有的纵向模态频率相接近时会引起火焰该频率灰度值幅值的强烈响应,增强火焰的该频率下的纵向振荡模态,引起火焰的不稳定性。

关键词：燃烧不稳定性动力学模态分解火焰图像

MPCVD金刚石涂层均匀性生长的数值模拟与实验

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金刚石与磨料磨具工程 2024年第2期44卷 161-168页

作者：张斌华简小刚同济大学机械与能源工程学院上海201804

基于多物理场耦合仿真软件COMSOL Multiphysics的微波等离子体模块建立MPCVD反应腔内氢气等离子体的仿真模型,研究基底外侧增设的环状钼支架与基底的不同高度差Δh对基底表面等离子体分布的影响。采用变异系数对等离子体分布的均匀性进... 详细信息

基于多物理场耦合仿真软件COMSOL Multiphysics的微波等离子体模块建立MPCVD反应腔内氢气等离子体的仿真模型,研究基底外侧增设的环状钼支架与基底的不同高度差Δh对基底表面等离子体分布的影响。采用变异系数对等离子体分布的均匀性进行定量分析,并用SEM对金刚石涂层表面的微观形貌进行表征。结果表明:当Δh=0 mm时,等离子体分布的均匀性最佳,变异系数为3.998%,金刚石涂层的晶粒分布及大小的均匀性相较于无钼支架时的明显提升;当Δh0 mm时,等离子体分布的均匀性不增反降,变异系数升高至10.048%。此外,当Δh=−2.0 mm时,基底表面的等离子体密度约下降20%,不利于金刚石涂层生长。

关键词：金刚石涂层均匀性微波等离子体数值模拟

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大冷量多级推移活塞型脉管制冷机

低温工程 2024年第3期 87-92页

作者：杨斌刘知非朱绍伟同济大学机械与能源工程学院上海201804

使用阶梯推移活塞加惯性管的复合调相方式结合二者的调相优势,改善非最佳匹配尺寸下推移活塞脉管制冷机性能。对阶梯推移活塞加惯性管的复合调相方式的双级脉管制冷机进行了实验研究。在第二级采用复合调相结构时,在充气压力2 MPa,运行... 详细信息

使用阶梯推移活塞加惯性管的复合调相方式结合二者的调相优势,改善非最佳匹配尺寸下推移活塞脉管制冷机性能。对阶梯推移活塞加惯性管的复合调相方式的双级脉管制冷机进行了实验研究。在第二级采用复合调相结构时,在充气压力2 MPa,运行频率51 Hz时,得到了86.4 K/22.9K的无负荷温度,在1 251 W输入功时,第二级在34.7 K得到5 W的冷量,为推移活塞双级脉管制冷机的性能优化提供了参考。

关键词：推移活塞双级脉管制冷机复合调相

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发动机舱软管系检测系统精度分析与仿真

中国工程机械学报 2024年第4期22卷 523-527,533页

作者：刘海江李涛旭徐泽宇同济大学机械与能源工程学院上海201804

针对发动机舱软管系振动干涉检测系统中工业机器人基坐标系和发动机坐标系不统一的问题,基于空间坐标转换原理提出了多目标归一化算法。在模拟振动时,该系统由于试验操作误差,不能准确运动到设定位置的精度,基于蒙特卡罗模拟的数值仿真... 详细信息

针对发动机舱软管系振动干涉检测系统中工业机器人基坐标系和发动机坐标系不统一的问题,基于空间坐标转换原理提出了多目标归一化算法。在模拟振动时,该系统由于试验操作误差,不能准确运动到设定位置的精度,基于蒙特卡罗模拟的数值仿真方法分析检测系统的精度。以多目标归一化算法为基础构建精度模型,使用计算机进行蒙特卡罗模拟试验分析各操作环节对系统精度的影响,并从操作方面提出提高系统精度的补偿措施。仿真结果表明:车身标定环节误差放大倍数为78,测量块标定环节误差放大倍数为22,末端执行器(TCP)标定环节误差放大倍数为20,采取对同一点多次测量的方法可以提高试验成功率。

关键词：多目标归一化算法工业机器人测量精度误差分析蒙特卡罗模拟

机械反馈式伺服阀流量测试动态缸参数选用分析

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 1135-1142页

作者：陆亮丁建军云霞梁中栋渠立鹏李梦如同济大学机械与能源工程学院上海201804 上海衡拓液压控制技术有限公司上海201612

相比电反馈伺服阀动态特性可直接通过阀芯位移响应测试获得,机械反馈式流量伺服阀的动态特性,通常需利用动态缸作为流量传感器间接测量获得。测试结果受动态缸泄漏、阻尼、质量惯性等固有非理想化因素的影响,通常无法准确表达伺服阀本... 详细信息

相比电反馈伺服阀动态特性可直接通过阀芯位移响应测试获得,机械反馈式流量伺服阀的动态特性,通常需利用动态缸作为流量传感器间接测量获得。测试结果受动态缸泄漏、阻尼、质量惯性等固有非理想化因素的影响,通常无法准确表达伺服阀本身的性能指标。基于一套实际阀控缸系统,建立Matlab-Simulink仿真模型,解析获得的频带宽结果相比实测结果误差小于0.5%,由此建立了可准确表达阀与缸性能特性的仿真模型。在此基础上,理论给出了伺服阀本身的频率特性指标,即无泄漏无阻尼及无限刚度动态缸条件下的系统频率特性。以此为依据,分析了实际动态缸活塞质量、活塞粘性阻尼以及泄漏变化情况下,阀控缸系统频率特性偏离理想条件的变化规律。

关键词：液压传动动态缸机械反馈式伺服阀流量测试动态特性

基于分层聚合与高度语义信息感知的多任务网络

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传感器与微系统 2024年第7期43卷 101-105页

作者：蔡林泽周爱国姚亮亮符长虹同济大学机械与能源工程学院上海201804

针对现有多任务网络对各项任务关系以及城市场景图像内在特征的分析稍显不足的问题,提出基于分层聚合与高度语义感知的多任务网络。首先,为增强特征提取网络的能力,使用分层聚合模块学习多层特征间的相互依赖性,经过共享与独立设计,实... 详细信息

针对现有多任务网络对各项任务关系以及城市场景图像内在特征的分析稍显不足的问题,提出基于分层聚合与高度语义感知的多任务网络。首先,为增强特征提取网络的能力,使用分层聚合模块学习多层特征间的相互依赖性,经过共享与独立设计,实现浅层特征与深层特征的融合,为不同下游任务馈送所需特征;其次道路场景图像中具有一定的高度差异性,水平分割相互之间的像素级分布有着显著不同,使用高度感知模块引入该先验信息,该结构简单高效。结果表明,所提方法在BDD100K的各项性能均优于同类方法,同时将车道线数据集TuSimple和CULane重新标注扩展为多任务进行测试,取得比现有方法更好的精度,验证方法的有效性。

关键词：自动驾驶多任务网络分层聚合跨层注意力

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基于微分方程曲面求交跟踪法的包容式节点相贯区域建模研究

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中国工程机械学报 2024年第2期22卷 141-145页

作者：孙远韬罗森胡修齐王斌贺张氢同济大学机械与能源工程学院上海201804

包容式节点是一种新型管状相贯式节点,其形态是一种典型的薄壁自由曲面结构。在进行曲面造型过程中会涉及曲面求交的问题,而曲面求交是计算机辅助几何设计(CAGD)领域中的关键技术之一。本文构建了包容式节点非均匀有理B样条(NURBS)曲面... 详细信息

包容式节点是一种新型管状相贯式节点,其形态是一种典型的薄壁自由曲面结构。在进行曲面造型过程中会涉及曲面求交的问题,而曲面求交是计算机辅助几何设计(CAGD)领域中的关键技术之一。本文构建了包容式节点非均匀有理B样条(NURBS)曲面模型,将求包容式节点中的相贯线问题转化为NURBS曲面的求交问题。基于微分方程的跟踪算法原理,在分割法求得初始交点的基础上,采用微分方程追踪法求出所有交点,最后将所求得交点进行曲线拟合,交线包围区域即为包容式节点与腹杆相贯焊接区域。

关键词：包容式节点 NURBS模型曲面求交追踪法曲线拟合