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门槛阈值自匹配的车载呼救系统设计

机械设计与制造 2024年第4期398卷 17-22页

作者：陆颖李彬张玉辰季小洁江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

为了提高车辆碰撞自动呼救系统(Automatic Crash Notification System,ACNS)的抗干扰能力和事故信息的准确性,提出了一种具有自适应门槛阈值的ACNS触发算法。基于门槛阈值与路面国际平整度指数之间的关联模型,设计ACNS触发算法,并实现A... 详细信息

为了提高车辆碰撞自动呼救系统(Automatic Crash Notification System,ACNS)的抗干扰能力和事故信息的准确性,提出了一种具有自适应门槛阈值的ACNS触发算法。基于门槛阈值与路面国际平整度指数之间的关联模型,设计ACNS触发算法,并实现ACNS门槛阈值随路面状况和车速的动态匹配;基于STM32F103ZET6微控制器,利用加速度信号采集模块、定位模块和通信模块等模块设计一种车辆事故自动呼救系统终端;利用道路实车试验和触发测试试验测试系统性能;结果表明:ACNS终端能够实现门槛阈值根据不同路面状况的动态匹配,并对相关信息进行实时处理及发送呼救信息。

关键词：车辆事故自动呼救系统加速度信号动态门槛阈值触发算法

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电动货车队列行驶气动特性与能耗研究

机械设计 2024年

作者：刘晓文徐晓美蔡浩浩张涌南京林业大学汽车与交通工程学院

为更精确地评估电动货车编队行驶的能耗情况，构建了由三辆电动货车构成的三车队列的气动特性分析有限元模型，研究了三车队列的气动特性，探索出各车气动阻力系数与跟车间距的关系，引入与车距相关的动态气动阻力系数，在城市循环和高... 详细信息

为更精确地评估电动货车编队行驶的能耗情况，构建了由三辆电动货车构成的三车队列的气动特性分析有限元模型，研究了三车队列的气动特性，探索出各车气动阻力系数与跟车间距的关系，引入与车距相关的动态气动阻力系数，在城市循环和高速循环两种行驶工况下，考察了电动货车队列行驶时各车的动力电池SOC变化以及等效油耗。研究表明：车辆队列中各车的气动阻力系数均低于单车行驶的气动阻力系数，且随着跟车间距减小各车的气动阻力系数总体呈下降趋势；与单车行驶相比，队列中领航车、跟随车1和跟随车2的等效油耗在一个城市循环行驶工况下分别下降了2.4%，4.0%与5.2%，在一个高速循环行驶工况下分别下降了2.0%，4.6%与6.6%。

关键词：电动货车队列行驶气动特性能量消耗循环行驶工况

改进Faster-R-CNN的输送带表面损伤检测

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机械设计与制造 2024年

作者：袁媛赵鹏举孟文俊王航太原科技大学车辆与交通工程学院

针对输送带在长期运转过程中易出现划伤、撕裂和破裂的损伤问题，提出了一种改进Faster-R-CNN的输送带表面损伤检测方法。该检测方法在Faster-R-CNN神经网络的基础上，首选MobileNet网络进行图像轻量化特征提取，然后在RPN模块中引入anc... 详细信息

针对输送带在长期运转过程中易出现划伤、撕裂和破裂的损伤问题，提出了一种改进Faster-R-CNN的输送带表面损伤检测方法。该检测方法在Faster-R-CNN神经网络的基础上，首选MobileNet网络进行图像轻量化特征提取，然后在RPN模块中引入anchor原始特征与卷积相融合的背景分类，以加强输送带的损伤特征信息；最后构建输送带表面损伤的数据集进行数据试验，并分别采用VGG-19，ResNet-18骨干网络进行试验对比，结果表明改进的Faster-R-CNN的算法，针对输送带划伤、撕裂和破损的损伤状态均能够有效识别。

关键词：输送带损伤检测 Faster-R-CNN MobileNet

拖拉机旋耕机组路径导航控制方法——基于机具侧向力限制

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农机化研究 2024年第7期46卷 32-37页

作者：唐昊韩江义颜兴祥江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212000

拖拉机作为自走式农用动力机械,只有配备相应的农机具才能完成机械作业。近年来,关于拖拉机自动导航控制的研究大多将拖拉机看做独立的个体,没有考虑控制过程中农机具的受力情况。为此,以旋耕拖拉机为平台,提出了一种基于拖拉机横向位... 详细信息

拖拉机作为自走式农用动力机械,只有配备相应的农机具才能完成机械作业。近年来,关于拖拉机自动导航控制的研究大多将拖拉机看做独立的个体,没有考虑控制过程中农机具的受力情况。为此,以旋耕拖拉机为平台,提出了一种基于拖拉机横向位置偏差与旋耕机具侧向受力大小的双目标联合路径跟踪控制方法,并应用CarSim与MatLab/Simulink进行联合仿真。仿真结果表明:该控制方法能够保证旋耕机具的侧向受力稳定在限值以内,并且拖拉机的路径跟踪精度较高。

关键词：拖拉机旋耕机组导航控制农机具侧向受力路径跟踪

基于EWT-KLD的机械密封金刚石涂层磨损声发射降噪

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西南交通大学学报 2024年第1期59卷 177-184页

作者：林志斌高宏力吴昱东谭咏文西南交通大学机械工程学院四川成都610031

为了准确获得机械密封金刚石涂层在磨损过程的声发射信号,在分析机械密封设备的噪声特性基础上,提出了基于经验小波变换(EWT)和相对熵(KLD)的声发射降噪方法;通过对磨损声发射信号进行经验小波变换得到划分其频带的滤波器组,对磨损声发... 详细信息

为了准确获得机械密封金刚石涂层在磨损过程的声发射信号,在分析机械密封设备的噪声特性基础上,提出了基于经验小波变换(EWT)和相对熵(KLD)的声发射降噪方法;通过对磨损声发射信号进行经验小波变换得到划分其频带的滤波器组,对磨损声发射信号和背景噪声发射信号用相同的滤波器组划分频带;计算相应频带2种信号的相对熵,用累计和算法在升序排列的相对熵中找到首个大于3σ的值作为阈值,保留相对熵值大于阈值的频带重构信号,完成降噪.研究结果表明:本文所提的EWT-KLD方法可以有效抑制不同工况、不同磨损状态的声发射信号的噪声,有效改善了磨损声发射信号的信噪比,尤其是微弱磨损信号的信噪比,提高了密封端面磨损声发射检测的精度和灵敏度;通过与传统降噪方法的对比发现,本文方法能够对不同工况下的密封磨损声发射信号降噪表现出更强的适应性和稳定性,对于及时检测早期密封磨损和准确监测磨损累积变化过程具有重要意义.

关键词：机械密封声发射降噪经验小波分解金刚石涂层

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大功率拖拉机HMCVT的参数优化设计

重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第5期38卷 179-186页

作者：夏长高刘磊江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

基于大功率拖拉机设计了一种新型的高传动效率和大变速范围的液压机械无级变速器(HMCVT),采用基于惩罚函数的遗传算法,对变速器的传动系统参数进行优化设计。通过Matlab软件对液压机械无级变速器的无级变速特性、转矩特性、功率分流比... 详细信息

基于大功率拖拉机设计了一种新型的高传动效率和大变速范围的液压机械无级变速器(HMCVT),采用基于惩罚函数的遗传算法,对变速器的传动系统参数进行优化设计。通过Matlab软件对液压机械无级变速器的无级变速特性、转矩特性、功率分流比特性进行仿真分析,验证所设计的传动参数的合理性。此外,通过啮合功率法对系统总传动效率进行计算,进一步验证所设计的传动参数的合理性。结果表明:该液压机械无级变速器方案能够满足大功率拖拉机无级变速调速特性,且各区段有较大范围的速度区间和较高的传动效率,变速器各工作段的传动效率都能达到80%以上。

关键词：液压机械无级变速器特性分析惩罚函数改进遗传算法参数优化

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钢轨砂带磨削温度场建模与仿真

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第4期51卷 105-113页

作者：高贵敏刘月明杨策赵超越北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

结合钢轨与砂带的接触几何关系,建立接触区域磨削深度和轮廓计算模型,阐明磨削工艺参数对接触区参数的影响规律.随着砂带磨削半径的增加,不同钢轨廓形处接触区域面积呈对数增加,接触区域轴长半径位置也在不同截面上变化.结合钢轨砂带磨... 详细信息

结合钢轨与砂带的接触几何关系,建立接触区域磨削深度和轮廓计算模型,阐明磨削工艺参数对接触区参数的影响规律.随着砂带磨削半径的增加,不同钢轨廓形处接触区域面积呈对数增加,接触区域轴长半径位置也在不同截面上变化.结合钢轨砂带磨削过程特性,求解接触区域热流密度计算模型并进行理论验证.基于接触区域磨削深度和轮廓计算模型,以及区域热流密度计算模型,应用瞬时点热源温度场、连续作用点热源温度场、连续作用移动点热源温度场对接触区域连续作用移动面热源温度场进行离散化求解.研究结果表明,在设定磨削工艺参数下,钢轨磨削表面的仿真和理论温度的变化趋势相似,且几乎在同一时间达到温度最大值,最高温度的仿真和理论计算的相对误差为6.14%,验证了本文理论模型和仿真的正确性.

关键词：磨削加工温度分布磨削过程热流密度

基于磁性液体的磁浮式振动俘能器系统建模与输出性能分析

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振动与冲击 2024年第1期43卷 218-229页

作者：张宪文李国正王伟杰苏树强北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

针对现有振动俘能器输出功率低、工作频带范围小等问题,提出了一种基于磁性液体的非线性磁浮式振动俘能器新型结构。提出新型俘能器的结构形式,分析其工作原理,建立磁偶极子非线性力学模型,对比仿真结果与试验数据,验证其准确性;分析磁... 详细信息

针对现有振动俘能器输出功率低、工作频带范围小等问题,提出了一种基于磁性液体的非线性磁浮式振动俘能器新型结构。提出新型俘能器的结构形式,分析其工作原理,建立磁偶极子非线性力学模型,对比仿真结果与试验数据,验证其准确性;分析磁性液体的二阶浮力和黏性阻尼,建立其数学模型,运用多尺度变换方法求解俘能器动力学方程的近似解,进而获得输出性能响应模型;分析三类系统结构参数和激励加速度变化对俘能器输出性能的影响,对比了有无磁性液体时俘能器的输出性能。结果表明:磁铁间距、悬浮磁铁与磁性液体的总质量和激励加速度能有效地改变俘能器的工作频率范围和输出功率幅值,而阻尼比主要影响输出功率幅值。新型俘能器输出电压峰峰值和输出功率峰值分别达到426.88 mV和0.56 mW,增加磁性液体后输出电压和功率分别提升了22.67%和75%,对比其它低频振动俘能器,具有较优的输出功率特性。新型磁浮式俘能器的结构形式与建立的动力学模型能为拓宽此类俘能器工作频带范围和增强输出功率性能提供新的解决思路,具有良好的参考价值。

关键词：振动俘能非线性磁性液体多尺度变换法输出性能

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同轴旋转可压缩气流中黏性液体射流形态研究

内燃机学报 2024年第1期42卷 53-60页

作者：吕明郭立梅宁智北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

采用射流线性稳定性分析方法,考虑液体黏性、周围气流的同轴旋转运动以及可压缩性的条件下,建立了描述同轴旋转可压缩气流中黏性液体射流的数学模型,并进行了验证,研究了气流量纲为1旋转强度以及流体物性对液体射流不稳定形态的影响.研... 详细信息

采用射流线性稳定性分析方法,考虑液体黏性、周围气流的同轴旋转运动以及可压缩性的条件下,建立了描述同轴旋转可压缩气流中黏性液体射流的数学模型,并进行了验证,研究了气流量纲为1旋转强度以及流体物性对液体射流不稳定形态的影响.研究表明:周围气流的旋转速度较小时,对射流起促稳作用,继续增大气流量纲为1旋转强度,开始对射流起促分裂作用;且随着气流旋转强度的增大,射流扰动沿周向方向发展,射流柱变的高度不对称.在研究参数范围内,气体可压缩性和气/液密度比均能促进射流的失稳,并会影响射流空间形态,尤其是在周向方向上能够改变射流的占优模式,增强射流的不对称性;液体黏性以及表面张力对射流均具有增强稳定性的作用.

关键词：液体射流气流旋转数学模型射流形态