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近岛礁复杂波浪环境中浮体水弹性力学响应问题

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水动力学研究与进展（A辑） 2021年第6期36卷 751-764页

作者：吴有生丁军宗智徐道临王琦彬倪歆韵孙泽中国船舶科学研究中心无锡214082 大连理工大学海岸和离岸工程国家重点实验室大连116024 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

布设在岛礁海域复杂波浪环境中的大型多模块浮体的设计及其波浪载荷和安全性评估面临诸多区别于开阔海域中海洋浮体的技术挑战。该文概要叙述近岛礁波浪流演化规律的实测情况、预报岛礁海域波浪环境的"多尺度区域和多尺度网格方法"、近... 详细信息

布设在岛礁海域复杂波浪环境中的大型多模块浮体的设计及其波浪载荷和安全性评估面临诸多区别于开阔海域中海洋浮体的技术挑战。该文概要叙述近岛礁波浪流演化规律的实测情况、预报岛礁海域波浪环境的"多尺度区域和多尺度网格方法"、近岛礁海域复杂波浪环境中的超大型浮体水弹性力学理论和超大型浮体多模块柔性连接动力学分析方法的部分研究成果。通过模型试验与海上实测数据的对比分析表明,文中建立的理论和数值分析方法对岛礁海域复杂波浪环境中多模块浮体的优化设计和安全性评估的适用性。

关键词：近岛礁波浪水弹性分析网络动力学现场实测对比验证

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工件表面缺陷图像检测中的自适应聚类

表面技术 2019年第9期48卷 327-335页

作者：周友行马逐曦石弦韦刘汉江湘潭大学复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心湖南湘潭411105 湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105

目的针对工件表面形态复杂、干涉交叠缺陷难以实现自动分离、分类图像检测的情况,提出一种工件表面交叠缺陷自适应图像聚类方法。方法首先提取工件表面缺陷二值图像,采用混合概率主成分分析器估计缺陷位置各像素点局部切空间信息,并改... 详细信息

目的针对工件表面形态复杂、干涉交叠缺陷难以实现自动分离、分类图像检测的情况,提出一种工件表面交叠缺陷自适应图像聚类方法。方法首先提取工件表面缺陷二值图像,采用混合概率主成分分析器估计缺陷位置各像素点局部切空间信息,并改进局部切空间之间的相似性矩阵;然后通过改进局部密度峰值自适应方法,基于相似性矩阵确定聚类中心点和数目;最后通过谱多流形聚类,将各分析器所包含的像素点分配至不同缺陷流形结构中,实现多个交叠缺陷分离、检测。结果首先通过比较计算与实际测量的长度、宽度来验证该方法对相互交叠结构缺陷良好、准确的分离效果,平均相对误差分别为0.957%和0.650%。其次为了体现该方法对于分离工件表面相互交叠缺陷的有效性及优越性,使用k-means聚类、谱聚类与该方法进行对比实验,证明了该方法良好的聚类效果。最后对所设计方法的稳定性进行测试,统计检测结果的平均ME值均在6%以下,正确聚类数目率高达99%~100%。结论该方法能够较为准确地自动识别工件表面图像中存在相互干涉的不同缺陷,并进行分离。

关键词：工件表面质量缺陷检测自适应流形聚类

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联合运输中驱动液压系统群可靠性分析与计算

机床与液压 2020年第24期48卷 13-20页

作者：王建军赵静一李文雷蔡伟燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室河北秦皇岛066004 安徽机电职业技术学院机械工程学院安徽芜湖241000 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 河北省特种运载装备重点实验室河北秦皇岛066004

为保证联合运输安全,对两车联合运输的驱动液压系统组进行了研究。同步控制是安全运输的关键,对驱动液压系统群和控制系统的可靠性要求很高。因此,必须对驱动液压系统群的寿命预测和可靠性增长进行研究。两车联合运输的驱动液压系统群... 详细信息

为保证联合运输安全,对两车联合运输的驱动液压系统组进行了研究。同步控制是安全运输的关键,对驱动液压系统群和控制系统的可靠性要求很高。因此,必须对驱动液压系统群的寿命预测和可靠性增长进行研究。两车联合运输的驱动液压系统群的可靠性为对象进行了研究,首先对某运输车辆的可靠性模型进行了研究,建立了运输车传动系统的可靠性框图模型;并在此基础上建立了相应的可靠性数学模型;经过MATLAB软件进行计算,得到了驱动液压系统群的可靠性曲线和可靠度。并针对工程实践中的驱动不同步问题建立了驱动液压系统群的故障树模型,对故障树进行了定量和定性分析,最终找出了驱动液压系统的薄弱环节。进而可以在设计过程中就考虑到预防故障的产生,提高系统的设计水平,该方法可有效提高联合运输液压系统群可靠性。

关键词：可靠性驱动液压系统群故障树联合运输

同步开沟起垄施肥水稻精量旱穴直播机设计与试验

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农业工程学报 2012年第20期28卷 12-19页

作者：曾山汤海涛罗锡文马国辉王在满臧英张明华华南农业大学工程学院广州510642 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 国家杂交水稻工程研究中心长沙410125 湖南省农业科学研究院土壤肥料研究所长沙410125

根据水稻旱直播同步施肥播种的农艺要求,研制了一种同步开沟起垄施肥水稻精量旱穴直播机,可同步完成开沟、起垄、施肥、覆盖和播种作业。该机器在2BDH-8型水稻精量旱穴直播机上增加施肥装置改装而成,根据水稻旱穴直播施肥农艺要求设计... 详细信息

根据水稻旱直播同步施肥播种的农艺要求,研制了一种同步开沟起垄施肥水稻精量旱穴直播机,可同步完成开沟、起垄、施肥、覆盖和播种作业。该机器在2BDH-8型水稻精量旱穴直播机上增加施肥装置改装而成,根据水稻旱穴直播施肥农艺要求设计了排肥动力传动系统、排肥系统和施肥开沟器,排种、排肥动力均来自于拖拉机;采用锐角式施肥沟开沟器,在距种沟水平距离100～120mm处开出宽50mm、深50～70mm的施肥沟;采用外槽轮式排肥器将肥料排入施肥沟底,施肥后由播种机拖板刮土覆盖施肥沟。生产试验结果表明,机械定位深施肥的节肥增产效果明显,同等施肥量条件下,机械施肥播种处理与人工施肥播种处理相比,水稻分蘖能力平均增加6.9穗/蔸,增幅25.2%;相对叶绿素含量(SPAD值)平均增加8.9,增幅29.8%;氮素利用效率绝对值提高13.78%,增幅22.3%;氮素偏生产力每千克氮提高20.54kg,增幅46.3%;产量增加1411.5kg/hm2,增幅29.5%。同步开沟起垄施肥水稻精量旱直播机能同时完成开沟、起垄、施肥、覆盖和播种作业,且与人工施肥播种相比增产显著,研究结果可为指导水稻旱直播定位深施肥节氮栽培提供理论依据。

关键词：设计农业机械施肥开沟起垄旱穴直播机水稻

不同时效温度下激光增材再制造IN718合金层的组织与性能研究

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稀有金属材料与工程 2020年第5期49卷 1785-1792页

作者：张群莉张杰李栋童文华 Liu Rong 宋立军姚建华浙江工业大学激光先进制造研究院浙江杭州310023 高端激光制造装备省部共建协同创新中心浙江杭州310023 卡尔顿大学机械与航空航天工程系加拿大渥太华KIS 5B6 湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082

研究了不同时效处理对激光增材再制造IN718合金组织及性能的影响。结果表明,时效处理不能改变激光增材再制造IN718合金的外延生长组织特征,但在微观上能够影响Laves在枝晶间的含量和形态。在不同时效温度条件下,随着时效时间的增加,γ"... 详细信息

研究了不同时效处理对激光增材再制造IN718合金组织及性能的影响。结果表明,时效处理不能改变激光增材再制造IN718合金的外延生长组织特征,但在微观上能够影响Laves在枝晶间的含量和形态。在不同时效温度条件下,随着时效时间的增加,γ"相逐渐长大并在保温一定时间后发生γ"相到δ相的转变,且时效温度越高,所需时间越短。此外,不同时效温度下处理后的修复区显微硬度和抗拉强度随时间均表现出先增后减的趋势。720℃条件下,显微硬度(HV0.2)在时效16 h时出现峰值4100 MPa,而760和800℃条件下时效4 h时出现峰值,分别为3850和3610 MPa。720,760及800℃时效条件下不同时效时间对应的抗拉强度最大值分别为1153,1090和1026 MPa。

关键词：时效处理激光增材再制造 IN718 组织力学性能

基于车辆运动控制的人地碰撞损伤防护新技术接受度研究

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铁道科学与工程学报 2022年第12期19卷 3806-3817页

作者：邹铁方李艳春刘朱紫袁泉张勇刚长沙理工大学汽车与机械工程学院湖南长沙410114 湖南省工程车辆安全性设计与可靠性技术重点实验室湖南长沙410114 长沙民政职业技术学院医学院湖南长沙410004 清华大学车辆与运载学院汽车安全与节能国家重点实验室北京100084 广东警官学院治安系广东广州510230

近年来,有学者提出通过控制车辆运动以防护人地碰撞损伤的行人自动紧急制动系统被动安全技术(Autonomous Emergency Braking System with Passive Safety Function,PAEB),为了解公众对这种新技术的接受度,参考已有研究成果设计问卷并调... 详细信息

近年来,有学者提出通过控制车辆运动以防护人地碰撞损伤的行人自动紧急制动系统被动安全技术(Autonomous Emergency Braking System with Passive Safety Function,PAEB),为了解公众对这种新技术的接受度,参考已有研究成果设计问卷并调查,在对437份有效问卷进行因子分析及信度、效度检验后,采用图表及Kruskal-Wallis显著性差异检验、皮尔逊相关性检验与结构方程模型等统计学方法分析调查结果。结果表明,公众对PAEB的了解程度总体偏低,83.3%的人能接受低于1万元的PAEB商用价格,认为PAEB能实现且支持相关科研工作的比例很高。中年、有驾照、硕士及以上学历、理科类汽车领域工作且是专技人员者更了解PAEB,女性对PAEB的感知风险显著高于男性,硕士及以上学历群体对PAEB使用意愿显著低于本科学历群体,非汽车交通领域被调查者对PAEB的行为态度最积极,专技人员使用意愿最低。随着对PAEB了解程度的加深或降低,认为PAEB肯定能实现并非常支持PAEB科研及担忧事故责任归属问题的比例均增加,但越了解PAEB越会降低对PAEB的感知有用性。PAEB接受意向模型显示,为提高PAEB的使用意愿,需降低感知风险并提升感知有用性。相关结果能为PAEB后续研究工作指明方向。

关键词：自动紧急制动系统行人被动安全接受度问卷调查

基于压电摩擦阻尼的四参数隔振系统等效建模与频变阻尼特性分析

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机械工程学报 2023年第5期59卷 192-201页

作者：王敏廖松泉孙翊丁基恒蒲华燕罗均刘清宇上海大学机电工程与自动化学院上海200444 上海大学海洋智能无人系统装备教育部工程技术研究中心上海200444 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 武汉科技大学机械自动化学院武汉430081

在轨卫星搭载的高精度有效载荷对环境微振动异常敏感,从而对隔振系统的振动衰减性能提出了更高的要求。传统两参数被动隔振系统提高隔振性能时,常采用添加定常阻尼进行能量耗散的方式,但存在低频共振峰抑制与高频快速衰减不能兼顾的固... 详细信息

在轨卫星搭载的高精度有效载荷对环境微振动异常敏感,从而对隔振系统的振动衰减性能提出了更高的要求。传统两参数被动隔振系统提高隔振性能时,常采用添加定常阻尼进行能量耗散的方式,但存在低频共振峰抑制与高频快速衰减不能兼顾的固有矛盾问题。为了解决这一问题,一种能够实现阻尼特性基于频率变化的四参数隔振系统被提出,采用归一化方法建立其系统传递率与等效阻尼理论模型,并与两参数和三参数隔振系统进行对比分析。基于四参数系统的频变阻尼等效理论,设计一种基于压电陶瓷致动器产生摩擦阻尼的具象化四参数隔振系统,考虑非线性摩擦阻尼的融合问题,并分析中间等效质量参数对阻尼频变特性的影响规律,最后对其频变阻尼特性和隔振性能进行了仿真与实验验证。结果表明:时域上,四参数隔振系统对随机信号的隔振率达到91.1%;频域上,相较常值小阻尼系统,四参数隔振系统在低频共振处的峰值性能提升5.46dB,且高频段保持相近的快速衰减,表现出低频大阻尼、高频小阻尼的频变阻尼特性。仿真与实验结果均表明,系统能够解决被动隔振系统中存在的高低频隔振性能之间的矛盾问题。

关键词：四参数系统频变阻尼隔振系统归一化模型摩擦阻尼

基于序列Kriging模型的汽车车身轻量化可靠性优化设计

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汽车安全与节能学报 2017年第2期8卷 205-212页

作者：李方义文忠武刘杰荣见华李凤玲长沙理工大学工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室长安大学汽车运输安全保障技术交通行业重点实验室湖南大学机械与运载工程学院

为减少汽车车身轻量化可靠性优化设计的计算量并提高优化设计的精度,提出一种序列Kriging可靠性优化设计方法。以整车质量作为优化目标,选取整车耐撞性指标作为可靠性约束,建立可靠性优化设计模型。采用Latin超立方试验设计生成汽车正... 详细信息

为减少汽车车身轻量化可靠性优化设计的计算量并提高优化设计的精度,提出一种序列Kriging可靠性优化设计方法。以整车质量作为优化目标,选取整车耐撞性指标作为可靠性约束,建立可靠性优化设计模型。采用Latin超立方试验设计生成汽车正面碰撞有限元仿真模型的样本数据进行计算,根据有限元仿真结果构建目标和约束函数的Kriging近似模型;采用序列优化与可靠性评定方法 (SORA)将该嵌套优化问题解耦为单层次优化问题;优化每一迭代步,基于Kriging模型采用功能度量法评定概率约束。结果表明:所提方法满足工程设计所需的效率和精度要求,满足了整车安全性、轻量化和可靠性设计要求,整车质量减少约1.4%。

关键词：汽车轻量化耐撞性 Kriging模型可靠性优化设计序列优化

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张拉整体式伸展臂结构设计与刚度分析

航空学报 2023年第24期44卷 98-111页

作者：张静郭凯郭宏伟刘荣强寇子明燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心秦皇岛066004 太原理工大学机械与运载工程学院太原030024 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150006

为了满足航天工程对空间伸展臂的需求,利用张拉整体结构轻质、刚度可调、稳定性好以及易于折展的特性设计了2种空间伸展臂。首先基于基结构法与混合整数线性规划法对张拉整体式伸展臂结构单元拓扑找形,得到多种单元构型。随后依据改进... 详细信息

为了满足航天工程对空间伸展臂的需求,利用张拉整体结构轻质、刚度可调、稳定性好以及易于折展的特性设计了2种空间伸展臂。首先基于基结构法与混合整数线性规划法对张拉整体式伸展臂结构单元拓扑找形,得到多种单元构型。随后依据改进型麦克斯韦尔准则,利用结构平衡矩阵奇异值分解法完成各单元构型的稳定性判定和刚度比较,优选得到2种单元构型,并结合模块化设计思想,分别轴向拓扑得到2种张拉整体式伸展臂。最后分别建立张拉整体式伸展臂的有限元模型,分析探讨了索构件预应力水平、约束方式以及构件横截面积等因素对伸展臂弯曲刚度的影响以及不同情形下2种伸展臂的刚度大小关系。该研究结果提供了张拉整体式空间伸展臂的选取方案,并对提高伸展臂承载能力提供了一定的理论支持。

关键词：张拉整体伸展臂基结构拓扑找形稳定性刚度