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不同预载机制和过盈量下角接触球轴承的动力学特性

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航空动力学报 2024年第4期39卷 267-278页

作者：李震王青山王瑞华秦斌中南大学机电工程学院长沙410012 中南大学交通运输工程学院长沙410015

基于Hertz弹性接触理论和无滚道控制理论,建立了不同预载机制下五自由度角接触球轴承拟静力学分析模型,采用牛顿拉夫逊法对已建立的模型进行数值求解,探究预载机制和过盈量对角接触球轴承动力学特性的影响。通过将已建立模型求解接触角... 详细信息

基于Hertz弹性接触理论和无滚道控制理论,建立了不同预载机制下五自由度角接触球轴承拟静力学分析模型,采用牛顿拉夫逊法对已建立的模型进行数值求解,探究预载机制和过盈量对角接触球轴承动力学特性的影响。通过将已建立模型求解接触角和轴承刚度结果与已有文献结果进行对比,验证模型的有效性。分别探究了过盈量对内外圈装配压力和滚道接触变形量的影响以及过盈量和预载机制对轴承刚度的影响。结果表明:随过盈量增加,内外圈装配压力增加,初始接触角减小;随着过盈量增加,轴承径向刚度增加,轴向刚度和角刚度减小;与定压预紧相比,定位预紧能够提高轴承刚度;探究转速对接触变形和装配压力的影响,确定了松脱旋转速度约为40000 r/min。

关键词：过盈量预载机制牛顿拉夫逊轴承刚度接触角

基于生产数据的混合流水车间动态调度方法研究

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计算机集成制造系统 2024年第4期30卷 1242-1254页

作者：顾文斌刘斯麒栗涛李育鑫郑堃河海大学机电工程学院江苏常州213022 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261000 南京工程学院汽车与轨道交通学院江苏南京211167

在智能制造背景下,物联网等信息技术为制造系统积累了大量数据,同时人工智能等先进方法为车间数据分析和实时控制提供了有效手段。因此,针对不相关并行机混合流水车间调度问题,提出了一种基于生产数据的动态调度方法,以实现订单完工时... 详细信息

在智能制造背景下,物联网等信息技术为制造系统积累了大量数据,同时人工智能等先进方法为车间数据分析和实时控制提供了有效手段。因此,针对不相关并行机混合流水车间调度问题,提出了一种基于生产数据的动态调度方法,以实现订单完工时间最小化。首先以高质量调度方案为基础,从中提取生产特征和调度规则完成样本构建。其次使用Relief F算法过滤冗余生产特征,获得用于训练和预测的调度样本。然后采用融合鲸鱼优化算法的概率神经网络作为调度模型,实现基于调度样本的训练和预测过程。最后,实验结果表明,所提方法具有良好的特征选择能力和较高的预测精度,与其他实时调度方法相比具有更加优越的性能,可以有效地根据车间实时状态指导制造执行过程。

关键词：混合流水车间动态调度生产特征选择概率神经网络鲸鱼优化算法

基于任务分解与强化学习的多平台协同火力分配方法

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控制与决策 2024年第5期39卷 1727-1735页

作者：伍国华李冰洁袁于斐陆志沣中南大学交通运输工程学院长沙410075 上海机电工程研究所上海201109

为了有效求解多平台协同火力分配问题,根据“分而治之”的思想,基于任务分解策略将复杂的决策任务分解为子目标平台选择和子平台火力分配两个阶段,通过融合启发式算法和强化学习模型,提出一种新的强化学习求解方法(HARL),并以多平台联... 详细信息

为了有效求解多平台协同火力分配问题,根据“分而治之”的思想,基于任务分解策略将复杂的决策任务分解为子目标平台选择和子平台火力分配两个阶段,通过融合启发式算法和强化学习模型,提出一种新的强化学习求解方法(HARL),并以多平台联合火力打击为作战背景进行实验仿真.子目标平台选择层根据当前状态,基于强化学习策略选择攻击当前子目标最适合的火力平台;而子平台火力分配层则使用启发式算法为执行攻击任务的平台规划最优的火力分配方案.实验结果表明,融合启发式算法和强化学习的HARL方法相比于传统的强化学习算法武器消耗量减少15%以上,相比于经典的启发式算法求解时效性提升20%以上,表明该研究成果可为未来求解复杂作战决策问题提供有力的技术支持.

关键词：多平台协同火力分配强化学习任务分解迭代优化

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基于深度强化学习的舰船导弹目标分配方法

控制理论与应用 2024年第6期41卷 990-998页

作者：肖友刚金升成毛晓伍国华陆志沣中南大学交通运输工程学院湖南长沙410018 上海机电工程研究所上海201109

针对对抗环境下的海上舰船防空反导导弹目标分配问题,本文提出了一种融合注意力机制的深度强化学习算法.首先,构建了舰船多类型导弹目标分配模型,并结合目标多波次拦截特点将问题建模为马尔可夫决策过程.接着,基于编码器–解码器框架搭... 详细信息

针对对抗环境下的海上舰船防空反导导弹目标分配问题,本文提出了一种融合注意力机制的深度强化学习算法.首先,构建了舰船多类型导弹目标分配模型,并结合目标多波次拦截特点将问题建模为马尔可夫决策过程.接着,基于编码器–解码器框架搭建强化学习策略网络,融合多头注意力机制对目标进行编码,并在解码中结合整体目标和单个目标编码信息实现舰船可靠的导弹目标分配.最后,对导弹目标分配收益、分配时效以及策略网络训练过程进行了仿真实验.实验结果表明,本文方法能生成高收益的导弹目标分配方案,相较于对比算法的大规模决策计算速度提高10%~94%,同时其策略网络能够快速稳定收敛.

关键词：防空反导导弹目标分配武器目标分配深度强化学习

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超高速激光金属沉积增材制造K648高温合金的显微组织与性能

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第7期34卷 2192-2203页

作者：王开明刘炜都东常保华刘冠胡永乐仝永刚张明军张健鞠江长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114 清华大学机械工程系高端装备界面科学与技术全国重点实验室北京100084 中南大学机电工程学院长沙410083 香港城市大学材料科学与工程系中国香港999077

采用一种新型的超高速激光金属沉积工艺以提高高铬高温合金的制造效率。分别使用透射电子显微镜、拉伸试验机、磨损试验机和电化学工作站对超高速激光金属沉积高铬K648高温合金的析出相生长行为、高温力学性能、耐磨性和耐腐蚀性进行研... 详细信息

采用一种新型的超高速激光金属沉积工艺以提高高铬高温合金的制造效率。分别使用透射电子显微镜、拉伸试验机、磨损试验机和电化学工作站对超高速激光金属沉积高铬K648高温合金的析出相生长行为、高温力学性能、耐磨性和耐腐蚀性进行研究,并与传统激光金属沉积工艺进行比较。结果表明,超高速激光金属沉积K648合金的析出相尺寸明显小于传统激光金属沉积工艺制备的K648合金,700℃下的高温强度更高,且具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。总之,超高速激光金属沉积制造的K648高铬高温合金具有良好的综合性能。

关键词：增材制造超高速激光金属沉积 K648高温合金显微组织演变性能

锂离子电池用硅基负极硅源材料及其制备研究进展

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3503-3514页

作者：龚俊宋鹏刘星汉唐延洪谭凯文李业军湖南科技大学机电工程学院湘潭411201 湖南博邦山河新材料有限公司长沙410119 中南大学物理学院长沙410083 清华大学化学工程系北京100084

近年来,新能源汽车的飞速发展对电池的性能提出了更高要求,而传统石墨类负极材料的比容量较低,难以满足发展的需求。硅具有极高的理论比容量,作为负极材料能有效提高电池性能,具有巨大的发展潜力,而制备硅基负极的硅源材料、硅颗粒的形... 详细信息

近年来,新能源汽车的飞速发展对电池的性能提出了更高要求,而传统石墨类负极材料的比容量较低,难以满足发展的需求。硅具有极高的理论比容量,作为负极材料能有效提高电池性能,具有巨大的发展潜力,而制备硅基负极的硅源材料、硅颗粒的形貌尺寸及其加工制备工艺对硅基负极性能有着重要影响。本文综述了硅基负极材料的最新研究进展,重点关注硅源材料的选择、硅纳米化工艺、硅基负极材料的制备等,提出了不同硅源和对应制备工艺在硅基负极材料制备过程中存在的问题和挑战,为锂离子硅基负极的发展提供重要的参考。

关键词：硅负极材料纳米化工艺锂离子电池电化学性能

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永磁同步电机扁线6层定子绕制嵌线技术研究

汽车实用技术 2024年第9期49卷 10-14,34页

作者：昌雨申荣卫黄金娇昌文俊天津职业技术师范大学汽车与交通学院天津300222 长江艺术工程职业学院机电工程系湖北荆州434000

驱动电机关乎着汽车的动力性能和能源转换效率,永磁同步扁线电机因其大扭矩、恒功率、强磁场等优势逐步成为新能源汽车的首选。文章通过分析扁线多层电机的性能参数,以永磁同步扁线6层定子电机为例,采用叠绕组和波绕组两种绕制方式展开... 详细信息

驱动电机关乎着汽车的动力性能和能源转换效率,永磁同步扁线电机因其大扭矩、恒功率、强磁场等优势逐步成为新能源汽车的首选。文章通过分析扁线多层电机的性能参数,以永磁同步扁线6层定子电机为例,采用叠绕组和波绕组两种绕制方式展开绕组绘制图,对6层定子绕组接线方式进行了细致分析,得出叠绕短距绕制时节省端部用铜,但引接线比较杂乱且最后线圈嵌线较困难;波绕组虽引接线整齐美观,但短距绕制时不能节省端部用铜量,据此解读了扁线电机定子绕组的嵌线技术,力求解决职业院校教学中的难点和汽车维修技术上的难题。

关键词：扁线电机定子绕组嵌线技术永磁同步电机

基于变频重构S/SP拓扑的无线电能传输系统恒流恒压研究

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电工技术学报 2024年第15期39卷 4718-4732页

作者：李中启张晨曦王建斌王忠美黄守道湖南工业大学轨道交通学院株洲412007 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

针对电动汽车无线充电系统耦合系数和负载变化导致系统输出电流和电压剧烈波动的问题,提出一种由交错叠放式线圈结构和变频重构控制策略组成的无线电能传输系统,通过重构补偿拓扑,并切换工作频率,实现了系统的恒流恒压输出。首先,分析... 详细信息

针对电动汽车无线充电系统耦合系数和负载变化导致系统输出电流和电压剧烈波动的问题,提出一种由交错叠放式线圈结构和变频重构控制策略组成的无线电能传输系统,通过重构补偿拓扑,并切换工作频率,实现了系统的恒流恒压输出。首先,分析了拓扑重构前后系统的恒流、恒压输出特性和零相角特性,对比恒流恒压工作模式下补偿电容的大小,给出了系统参数调整方法。其次,剖析了交错叠放式线圈结构模型,提出基于耦合系数波动最小原则的线圈结构优化策略。所提出的系统补偿元件较少,两个工作频率点符合国际标准。最后,搭建一套500 W的实验样机,验证系统的可行性和有效性。实验结果表明,交错叠放式线圈在X轴方向偏移发射线圈外径的55%(187mm)或Y轴方向偏移120mm时,耦合系数波动率小于5%。系统在恒流模式下电流波动率为3.58%,在恒压模式下电压波动率为4.83%,满足无线充电系统恒流恒压需求。

关键词：无线电能传输变频重构恒流恒压零相角

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纳米复合磁流变液制备与流变特性研究

功能材料 2024年第10期55卷 10112-10120页

作者：朱启晨吴张永蒋佳骏云南交通运输职业学院汽车学院昆明650300 昆明理工大学机电工程学院昆明650500

利用纳米磁流体作为磁流变液的基础载液是提高磁流变效应的有效手段。然而,高稳定纳米复合磁流变液的制备仍然是一大难题,包括纳米磁流体的制备与复合颗粒的团聚问题。研究以硅烷偶联剂KH550为分散剂,制备了Fe_(3)O_(4)硅油基纳米磁流体... 详细信息

利用纳米磁流体作为磁流变液的基础载液是提高磁流变效应的有效手段。然而,高稳定纳米复合磁流变液的制备仍然是一大难题,包括纳米磁流体的制备与复合颗粒的团聚问题。研究以硅烷偶联剂KH550为分散剂,制备了Fe_(3)O_(4)硅油基纳米磁流体,并通过分散剂共包覆工艺得到了新型纳米复合磁流变液。利用XRD、FI-IR、TEM、FE-SEM、VSM等手段对表面形貌、物相构成和磁性能进行了表征分析。研究了新型纳米复合磁流变液沉降稳定性和再分散性。结果表明,微米级颗粒的表面改性明显改善了纳米复合磁流变液的稳定性与再分散性,当纳米颗粒体积分数为8%时,沉降稳定性和再分散性达到最佳;新型纳米复合磁流变液表现出更佳的耐温性能,可在-40~120℃的温度范围内长期稳定。研究了新型纳米复合磁流变液的流变特性。结果表明,与传统磁流变液相比,纳米复合磁流变液表现出更高的离态粘度和磁流变效应,静态屈服应力和动态屈服应力均随纳米颗粒浓度和磁场强度的增大而增大。

关键词：磁流变液纳米磁流体稳定性再分散性流变特性