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当代矿工 2024年第5期 44-45页

作者：张嫚山东能源云鼎科技股份有限公司

它足以让尚在强里的婴儿在摸索中长大,奔赴一场破茧成蝶、逐梦未来的成人礼;它足以让一名初出茅庐、坚守初心的青年,耕煤海十八载,为煤矿智能化建设添加最精益的“注脚”。他,就是山东能源云鼎科技股份有限公司工业互联网事业部副总经... 详细信息

它足以让尚在强里的婴儿在摸索中长大,奔赴一场破茧成蝶、逐梦未来的成人礼;它足以让一名初出茅庐、坚守初心的青年,耕煤海十八载,为煤矿智能化建设添加最精益的“注脚”。他,就是山东能源云鼎科技股份有限公司工业互联网事业部副总经理——王磊。

关键词：智能化建设王磊精益坚守初心成人礼工业互联网山东能源破茧成蝶

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大行程磁阻驱动微定位平台及其轨迹跟踪控制

北京航空航天大学学报 2024年第9期50卷 2852-2861页

作者：张旭陆晓伟赖磊捷上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 华立科技股份有限公司杭州310023

麦克斯韦磁阻驱动器克服了传统压电陶瓷驱动器行程小及音圈电机推力密度和效率低等难题,在大行程高速微纳米定位中具有极大的应用潜力。设计了一种基于麦克斯韦磁阻驱动的大行程二自由度柔顺微定位平台,并对其进行了高性能轨迹跟踪控制... 详细信息

麦克斯韦磁阻驱动器克服了传统压电陶瓷驱动器行程小及音圈电机推力密度和效率低等难题,在大行程高速微纳米定位中具有极大的应用潜力。设计了一种基于麦克斯韦磁阻驱动的大行程二自由度柔顺微定位平台,并对其进行了高性能轨迹跟踪控制。该定位平台由2个永磁偏置的麦克斯韦磁阻驱动器和二自由度并联解耦柔性导向机构组成,平台利用磁阻驱动器的非线性负刚度来部分补偿柔性导向机构的弹性恢复力,有效提高了运动行程和能量传递效率,使其在±2 mm行程范围内的所需推力从±120 N减少至±24 N。轨迹跟踪控制方面,为补磁阻驱动器偿驱动器软磁材料冲磁带来的磁滞非线性,利用逆Prandtl-Ishlinskii磁滞模型构建了率相关磁滞补偿控制器并将其置于前馈回路中。为解决平台低阻尼谐振及动力学模型不一致等问题,设计了含分数阶相位超前环节的PI反馈控制器以完成对系统开环频率特性的灵活调整,实现了对平台的高精度轨迹跟踪控制,有效减小了系统的跟踪误差。对2 mm幅值、1 Hz和10 Hz频率的三角波信号进行轨迹跟踪所得到的均方根误差分别为0.013 mm和0.017 mm。

关键词：微纳米定位麦克斯韦磁阻驱动器柔性机构磁滞分数阶控制轨迹跟踪控制

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激光熔覆熔池动态演化及缺陷工艺调控研究进展

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表面技术 2024年第10期53卷 71-91页

作者：宋宝强门秀花张国昌潘永智李艳蒋振峰付秀丽济南大学机械工程学院济南250022 山东淄博大亚金属科技股份有限公司山东淄博255318

激光熔覆是一种高能束增材修复技术,具有热影响区小、组织性能可控性强、材料选择范围广等系列优势,目前已广泛应用于能源动力等领域关键金属构件的增材制造成形与受损零部件的修复再制造中。激光熔覆是以“激光”为热源的能量沉积技术... 详细信息

激光熔覆是一种高能束增材修复技术,具有热影响区小、组织性能可控性强、材料选择范围广等系列优势,目前已广泛应用于能源动力等领域关键金属构件的增材制造成形与受损零部件的修复再制造中。激光熔覆是以“激光”为热源的能量沉积技术,包括高能激光束冲击、表面熔池熔化快凝及熔覆表面层形成等多种物理、化学过程,其中熔池内金属热流体动力演化行为与熔覆层缺陷及表层组织性能调控密切相关。金属熔池具有“急热骤冷”的凝固特征,其内部对流、传热和传质等行为决定了熔覆层中温度及应力分布状态,是诱导熔覆层内气孔、裂纹等组织内部缺陷形成的关键因素。从激光熔覆过程中熔池内部对流、传热与传质的动态物理特性出发,论述了激光热源的理论模型设计、动态熔池中“流场+温度场+应力场”的多物理场数值模拟等方面的相关研究。在此基础上,分析了激光熔覆层典型缺陷-裂纹和气孔的形成机理及特征,总结了“材料-工艺-熔凝行为-涂层缺陷”的内在关联机制。同时,针对单一工艺方式调控熔池内熔凝过程的局限性,概述了多种复合能量场调控技术对熔覆层内部缺陷的作用机制与调控效果。最后,总结了当前激光熔覆层缺陷动态形成过程中存在的问题,并对其发展趋势进行了展望。

关键词：激光熔覆热源模型熔池演化熔凝过程缺陷控制复合能场调控

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轨道车辆空调实心密封框的压缩试验及分析

橡胶工业 2024年第4期71卷 299-304页

作者：毕研亮姜晓天王林华山东朗进科技股份有限公司山东济南271100

对轨道车辆空调实心密封框(简称密封框,采用三元乙丙橡胶作主体材料)进行了压缩试验与分析。结果表明:密封框的压缩率超过50%会发生不可恢复形变,在实际使用过程中需要控制密封框的压缩率,避免过度压缩导致密封框的损坏;25%压缩率下密... 详细信息

对轨道车辆空调实心密封框(简称密封框,采用三元乙丙橡胶作主体材料)进行了压缩试验与分析。结果表明:密封框的压缩率超过50%会发生不可恢复形变,在实际使用过程中需要控制密封框的压缩率,避免过度压缩导致密封框的损坏;25%压缩率下密封框的压缩力与中心线总长度近似呈线性关系;通过任意尺寸、任意压缩量(压缩率小于30%)下压缩力计算公式可提前对密封框的压缩力进行理论计算,有效避免空调装车不合格的问题。

关键词：轨道车辆空调密封框三元乙丙橡胶压缩试验

超声滚压GCr15表面性能模型建立及工艺参数优化

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表面技术 2024年第5期53卷 156-165页

作者：黄鹏程王燕霜程勇杰王高峰袁锡铭齐鲁工业大学(山东省科学院)机械工程学院济南250353 洛阳轴研科技有限公司河南洛阳471039 山东金帝精密机械科技股份有限公司山东聊城252035

目的基于超声滚压后GCr15试样表面粗糙度和表面硬度与工艺参数之间的数学模型,获取超声滚压GCr15的最佳工艺参数。方法首先,通过单因素试验筛选4个工艺参数的取值范围;其次,建立基于响应曲面的超声滚压GCr15表面硬度及表面粗糙度预测模... 详细信息

目的基于超声滚压后GCr15试样表面粗糙度和表面硬度与工艺参数之间的数学模型,获取超声滚压GCr15的最佳工艺参数。方法首先,通过单因素试验筛选4个工艺参数的取值范围;其次,建立基于响应曲面的超声滚压GCr15表面硬度及表面粗糙度预测模型;再次,基于遗传算法对2个预测模型进行多目标复合优化,得到最佳工艺参数;最后,针对多目标优化结果进行试验验证。结果在超声滚压处理GCr15时,滚压静压力及滚压次数对试样表面硬度及表面粗糙度的影响极显著,转速的影响不显著;进给量对表面硬度有显著影响,对表面粗糙度的影响不显著。粗糙度模型受到静压力和滚压次数双因子交互作用的影响,硬度模型不受交互作用的影响。基于遗传算法进行多目标优化得到的最佳工艺参数如下:转速为207 r/min,进给量为0.34 mm/r,静压力为0.49 MPa,滚压次数为3。在最佳工艺参数下得到试样的最低表面粗糙度为0.34μm、最高硬度为60.5HRC。结论基于响应曲面法的GCr15超声滚压表面性能预测模型准确有效。采用最优工艺参数能够获得最优表面质量。

关键词：超声滚压轴承钢响应曲面法 Box-Behnken设计遗传算法工艺参数优化

橡胶模具表面FEP涂层防粘耐久性影响因素及机理

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中国表面工程 2024年第1期37卷 126-136页

作者：张秀丽刘志兰徐秀芳王旭吴永玲吴棣本山东理工大学机械工程学院淄博255000 山东省精密制造与特种加工重点实验室淄博255000 山东省轮胎模具关键技术重点实验室高密261000 山东豪迈机械科技股份有限公司高密261000

防粘性失效是橡胶模具表面涂层的主要失效形式之一,但影响涂层防粘耐久性的因素和机理尚不清晰。为了提高橡胶模具表面常用氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)涂层的使用寿命,通过橡胶硫化试验并利用SEM和EDS测试,分析试样表面微观形貌和元素成分... 详细信息

防粘性失效是橡胶模具表面涂层的主要失效形式之一,但影响涂层防粘耐久性的因素和机理尚不清晰。为了提高橡胶模具表面常用氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)涂层的使用寿命,通过橡胶硫化试验并利用SEM和EDS测试,分析试样表面微观形貌和元素成分随硫化试验次数的变化,研究溶剂体系、涂层厚度和烧结工艺对橡胶模具表面FEP涂层防粘耐久性的影响规律,分析各因素对涂层使用寿命的影响机理。通过XPS测试胶垢成分发现胶垢主要包含Zn、S、C、O四种元素,模具使用初期ZnS是胶垢的主要成分,随硫化次数增加,ZnS层上产生有机沉积。硫化试验300次后,45钢试样、双层水性FEP涂层和单层溶剂型FEP涂层试样表面Zn元素质量含量分别为40.6%、0.45%和1.13%,FEP涂层表面胶垢出现在涂层表面缺陷处。由于双层水性FEP涂层更容易控制表面FEP树脂成膜厚度和质量,其较单层溶剂型FEP涂层具有更好的防粘耐久性。涂层面层厚度和成膜质量是影响双层水性FEP涂层防粘耐久性的关键因素;在300次硫化试验范围内,烧结工艺对涂层的防粘耐久性影响不大。采用橡胶硫化试验和表面分析的方法研究橡胶模具表面涂层的防粘耐久性,探究溶剂体系、涂层厚度和烧结工艺等因素的影响,研究结果可为橡胶模具表面处理提供理论依据。

关键词：涂层氟树脂防粘耐久性橡胶模具

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溴虫氟苯双酰胺与氟噁唑酰胺生物活性对比

农药 2024年

作者：唐剑峰韩君迟会伟王盈民宋文涛山东中农联合生物科技股份有限公司

[目的]明确作为γ-氨基丁酸（GABA）门控氯离子通道变构调节剂类杀虫剂的溴虫氟苯双酰胺和氟噁唑酰胺的生物活性差异。[方法]采用浸虫浸叶、喷雾法等测定2个杀虫剂对小菜蛾、二化螟、烟粉虱、桃蚜、西花蓟马和朱砂叶螨的生物活性。[结... 详细信息

[目的]明确作为γ-氨基丁酸（GABA）门控氯离子通道变构调节剂类杀虫剂的溴虫氟苯双酰胺和氟噁唑酰胺的生物活性差异。[方法]采用浸虫浸叶、喷雾法等测定2个杀虫剂对小菜蛾、二化螟、烟粉虱、桃蚜、西花蓟马和朱砂叶螨的生物活性。[结果]2个杀虫剂对小菜蛾、二化螟、烟粉虱、桃蚜和西花蓟马的LC50值均在1.7 mg/L以下，溴虫氟苯双酰胺杀虫活性相对更高。氟噁唑酰胺对朱砂叶螨活性较高，而溴虫氟苯双酰胺活性较低。[结论]2个药剂均可用于农业害虫的防治，氟噁唑酰胺还可用于害螨的防治。

关键词： γ-氨基丁酸门控氯离子通道受体间苯二酰胺类杀虫剂异噁唑啉类杀虫剂生物活性溴虫氟苯双酰胺氟噁唑酰胺

改进YOLOv5s的旋转框工业零件检测算法

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激光与光电子学进展 2024年第14期61卷 145-154页

作者：魏瑶坤康运江王丹伟赵鹏徐斌机科发展科技股份有限公司北京100044 中国机械科学研究总院集团北京100044

在工业场景应用中,对于紧密排列分布的工业零件,采用水平框目标检测,会存在零件错选漏选及边界方向丢失的问题,因此提出一种基于改进YOLOv5s的旋转工件目标检测算法。首先,引入无参的SimAM网络,在不增加模型参数量的基础上,使网络更聚... 详细信息

在工业场景应用中,对于紧密排列分布的工业零件,采用水平框目标检测,会存在零件错选漏选及边界方向丢失的问题,因此提出一种基于改进YOLOv5s的旋转工件目标检测算法。首先,引入无参的SimAM网络,在不增加模型参数量的基础上,使网络更聚焦于关键信息,提高在复杂背景下的特征提取能力并抑制噪声干扰。其次,将原来的完全交并比(CIoU)回归函数替换为引入角度因子的SIoU函数,更加符合旋转框检测要求,将激活函数替换为Mish函数,提高模型收敛速度与精度。最后,引入移相编码法和改进的HardL-Tanh激活函数,实现角度和回归角度余弦值的预测,解决五参数表示法带来的角度多一性和边界问题,实现工件的旋转框检测。所提算法的平均精度均值达97.4%。实验结果表明所提算法权重文件小、平均准确率高、预测用时少,满足工业实时性要求。

关键词：工业零件检测 SimAM 旋转目标检测移相编码法 YOLOv5s

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全齿轮耦合机器人齿侧间隙建模与公差仿真

浙江大学学报（工学版） 2024年第8期58卷 1533-1542页

作者：蒋君侠仲笑欧吕林灿来建良金丁灿浙江大学机械工程学院浙江杭州310058 杭州景业智能科技股份有限公司浙江杭州310051

鉴于全齿轮耦合机器人齿轮传动链长、反转频率高的特点,分析机器人的结构和传动原理.为了减小侧隙对机器人传动精度的影响,提出齿侧间隙理论建模及三维公差仿真分析方法.针对驱动端的圆柱齿轮机构,对齿侧间隙进行理论建模和公差仿真分析... 详细信息

鉴于全齿轮耦合机器人齿轮传动链长、反转频率高的特点,分析机器人的结构和传动原理.为了减小侧隙对机器人传动精度的影响,提出齿侧间隙理论建模及三维公差仿真分析方法.针对驱动端的圆柱齿轮机构,对齿侧间隙进行理论建模和公差仿真分析,两者相吻合.针对关节处的圆锥齿轮机构,提出将圆锥齿轮副等效为假想圆柱齿轮副的侧隙建模方法,与公差仿真分析结果吻合.以机器人肩关节偏摆传动链为分析对象计算机器人末端误差,为了降低齿侧间隙及其导致的传动链回程误差,提出圆锥齿轮加垫的计算方法和电机转角补偿方法,通过实验验证该补偿方法的有效性.

关键词：全齿轮耦合机器人齿侧间隙圆柱齿轮机构圆锥齿轮机构公差仿真

基于不同能量回收模式的燃料电池系统性能增益研究

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北京理工大学学报 2024年第7期44卷 692-700页

作者：祁明旭魏久轩张虹黎俊韬北京理工大学机械与车辆学院北京100081 德博科技股份有限公司江西萍乡337000

为减小燃料电池进气增压寄生功、提高系统效率,建立了以径流涡轮回收阴极排气能量的高功率燃料电池电化学、动力学与热力学系统模型,修正了基于NTU-ε法的中冷器性能预测方法,研究了单级增压−能量回收与顺序增压−能量回收模式下径流涡... 详细信息

为减小燃料电池进气增压寄生功、提高系统效率,建立了以径流涡轮回收阴极排气能量的高功率燃料电池电化学、动力学与热力学系统模型,修正了基于NTU-ε法的中冷器性能预测方法,研究了单级增压−能量回收与顺序增压−能量回收模式下径流涡轮回收燃料电池阴极废气能量的效能.结果表明,整体能量回收效率随着电堆负载电流增加呈降低趋势;相比于单级增压−能量回收模式,在额定工况点与非额定工况点下顺序增压−能量回收模式的能量利用率增益显著.优化后的运行方案阴极排气能量利用率最高可提升28.9%,系统效率提升幅值达2.79%.

关键词：燃料电池径流涡轮顺序增压能量回收