检索结果-南通市图书馆

基于VMD混合域特征和DBN的轴流泵故障诊断研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水动力学研究与进展（A辑） 2024年第2期39卷 244-251页

作者：吴咏陈红勋马峥上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海200072 中国船舶科学研究中心上海分部上海200011

针对传统故障诊断方法特征提取不充分的问题,该文提出了基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的混合域特征和深度信念网络(deep belief network,DBN)的故障诊断方法。先采用VMD将故障轴流泵压力脉动信号分解成若干本... 详细信息

针对传统故障诊断方法特征提取不充分的问题,该文提出了基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的混合域特征和深度信念网络(deep belief network,DBN)的故障诊断方法。先采用VMD将故障轴流泵压力脉动信号分解成若干本征模态函数(IMF),计算了相关性较大的各IMF分量的能量值和熵值特征,并与原始信号提取的时域和频域特征组合成混合域特征。再引入遗传算法优化故障特征组合,去除冗余特征,并将优化后的故障特征输入到DBN中进行识别和分类。结果表明:与单一特征集相比,基于混合域特征的故障诊断效果更好;与支持向量机(SVM)相比,深度信念网络在故障诊断中更具优势,分类正确率可达95%。从而表明泵壳测点的压力脉动信号能够较好地反映轴流泵模型的故障特性,泵壳测点可作为故障监测点。

关键词：轴流泵故障诊断变分模态分解混合域特征遗传算法深度信念网络

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

上承式悬带桥力学特性实验和模拟分析

实验室研究与探索 2024年第6期43卷 7-10页

作者：任九生詹永坤李亚琳张能辉上海大学力学与工程科学学院上海200444 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200444

为满足新工科人才培养需求,结合结构力学课程改革,开发了上承式悬带桥力学特性分析的高阶教学模块。针对3D打印制备上承式悬带桥模型开展了变形和破坏性实验,对结构内力和变形进行有限元数值模拟,分析结构的位移-载荷关系等力学特性。... 详细信息

为满足新工科人才培养需求,结合结构力学课程改革,开发了上承式悬带桥力学特性分析的高阶教学模块。针对3D打印制备上承式悬带桥模型开展了变形和破坏性实验,对结构内力和变形进行有限元数值模拟,分析结构的位移-载荷关系等力学特性。教学实践表明,实验、数值模拟和理论结合的高阶模块的探索有助于加强学生对理论知识的理解,有利于培养学生解决工程问题的能力。

关键词：上承式悬带桥内力变形模拟实验有限元计算

分流板对圆柱绕流湍流结构演化影响的实验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

实验流体力学 2024年第4期38卷 75-89页

作者：周建康邱翔王伯福周全刘宇陆上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海应用技术大学理学院上海201418

采用粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV)技术实验研究了带分流板的圆柱绕流流动特性,分析了分流板对圆柱绕流湍流结构演化特性的影响。雷诺数为3.9×10^(3),分流板长度L与圆柱直径D之比L/D为0~2.50。实验结果表明,随着L/D从... 详细信息

采用粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV)技术实验研究了带分流板的圆柱绕流流动特性,分析了分流板对圆柱绕流湍流结构演化特性的影响。雷诺数为3.9×10^(3),分流板长度L与圆柱直径D之比L/D为0~2.50。实验结果表明,随着L/D从0增大至1.00,圆柱后方回流区长度和回流区面积显著增大;当L/D>1.00时,L/D对圆柱后方回流特性的影响较小。分流板影响圆柱绕流湍流结构的演化特性:当L/D<1.00时,分流板抑制尾涡脱落,斯特劳哈尔数Sr减小,L/D从0增大至1.00,Sr减小了26.34%。此外,圆柱尾涡在分流板后缘诱导形成旋转方向相反的二次涡,二次涡沿分流板向上游运动。1.00≤L/D<2.00时,分流板作用于圆柱尾涡,尾涡发生破碎,形成一些小尺度尾涡。L/D≥2.00时,尾涡附着于分流板上,二次涡主要分布于圆柱后方。随着L/D增大,分流板减小了圆柱后方的湍流脉动强度。

关键词：圆柱绕流分流板尾涡二次涡粒子图像测速

涡流恢复导叶对螺旋桨气动和声学性能影响研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

推进技术 2024年第5期45卷 63-75页

作者：韦卿张武陈正武仝帆朱文浩王良军上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学与力学研究所上海200072 中国空气动力研究与发展中心气动噪声控制重点实验室四川绵阳621000 上海大学信息化办公室上海200444

为了对比安装涡流恢复导叶与单排螺旋桨气动性能和气动噪声的差异,采用数值模拟的方法研究了安装六种不同间距涡流恢复导叶和单排螺旋桨的气动力及气动噪声。研究结果表明:在起飞状态,级间距Δx=0.27的工况下,安装涡流恢复导叶使得推力... 详细信息

为了对比安装涡流恢复导叶与单排螺旋桨气动性能和气动噪声的差异,采用数值模拟的方法研究了安装六种不同间距涡流恢复导叶和单排螺旋桨的气动力及气动噪声。研究结果表明:在起飞状态,级间距Δx=0.27的工况下,安装涡流恢复导叶使得推力系数增加6.4%,效率增加6.7%。随着间距的增大,前级叶片的桨尖涡、尾迹涡等涡系结构在通过后级叶片时破碎并向下游传播,且强度逐渐减小。噪声强度随着级间距的增加而逐渐减小,最大级间距涡流恢复导叶的噪声与最小级间距涡流恢复导叶噪声相比降低5.7 dB,噪声下降幅度随级间距的增加逐渐减缓,存在级间距最优位置使得推力增加最大,噪声强度适中。

关键词：对转螺旋桨涡流恢复导叶桨尖涡尾迹涡干涉噪声

复杂多相流体的介观模拟:耗散粒子动力学方法及应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

力学进展 2024年第1期54卷 173-201页

作者：潘定一胡国辉陈硕 PHAN-THIEN Nhan 浙江大学工程力学系流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310027 上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海200072 同济大学航空航天与力学学院上海200092 Department of Mechanical Engineering National University of SingaporeSingapore 117575

在悬浮液、乳液和泡沫等复杂多相流体中,离散分布着大量的纳米至微米尺度的颗粒、液滴和气泡等,在流动作用下这些离散相物质呈现出复杂的个体或群体运动行为,进而显著影响这些复杂多相流体的宏观流变和流动行为.针对这类流体,开展介观... 详细信息

在悬浮液、乳液和泡沫等复杂多相流体中,离散分布着大量的纳米至微米尺度的颗粒、液滴和气泡等,在流动作用下这些离散相物质呈现出复杂的个体或群体运动行为,进而显著影响这些复杂多相流体的宏观流变和流动行为.针对这类流体,开展介观尺度数值模拟成为一种有效且相对经济的研究手段.其中,耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics,DPD)方法是一种具有代表性的介观尺度数值模拟方法,由于其粒子方法的特质,DPD方法适合用于上述复杂多相流体内部结构的数值建模和数值模拟研究.本文对近年来DPD方法在颗粒悬浮液、乳液和气泡等复杂多相流体模拟方面研究进展进行了系统的介绍,深入探讨了DPD方法在复杂多相流体介观模拟方面的针对性改进以及当前存在的不足,并对DPD方法的研究和应用进行了总结和展望.

关键词：复杂多相流体耗散粒子动力学介观尺度模拟悬浮液乳液

位错与非均匀夹杂相互作用能的解析和数值计算

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

上海大学学报（自然科学版） 2024年第5期30卷 890-903页

作者：丁高文李志远李阳上海大学力学与工程科学学院上海200444 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海飞行器力学与控制研究院上海200092

利用Eshelby等效夹杂法(equivalent inclusion method, EIM)处理非均匀夹杂.考虑了固有本征应变的影响,显式地推导出了不同种类位错与非均匀夹杂的相互作用能.以空洞为例,将所得结果与分子动力学(molecular dynamics, MD)模拟计算值进... 详细信息

利用Eshelby等效夹杂法(equivalent inclusion method, EIM)处理非均匀夹杂.考虑了固有本征应变的影响,显式地推导出了不同种类位错与非均匀夹杂的相互作用能.以空洞为例,将所得结果与分子动力学(molecular dynamics, MD)模拟计算值进行了比较,验证了模型的有效性.充分讨论了模型的应用范围,并系统比较了夹杂本征应变与弹性常数对位错-夹杂体系反应能的影响.

关键词：本征应变位错非均匀夹杂 Eshelby等效夹杂法

锂离子电池的劣化:力-电化学耦合机理与模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

力学季刊 2024年第2期45卷 287-308页

作者：吕浡陈鑫松周志宇宋亦诚张俊乾上海大学上海市应用数学和力学研究所力学与工程科学学院力学系上海200444 上海大学上海市能源工程力学重点实验室上海200444 上海大学力学信息学前沿科学研究基地上海200444

锂离子电池在充放电循环过程中会不可避免地发生容量衰减,这种性能劣化现象普遍存在,且符合人们的日常认知.然而,显而易见的电池劣化现象背后的机理则是相当复杂.本文首先分别从颗粒尺度和电极尺度入手,对锂离子电池的多尺度-多场-多过... 详细信息

锂离子电池在充放电循环过程中会不可避免地发生容量衰减,这种性能劣化现象普遍存在,且符合人们的日常认知.然而,显而易见的电池劣化现象背后的机理则是相当复杂.本文首先分别从颗粒尺度和电极尺度入手,对锂离子电池的多尺度-多场-多过程的力-电化学耦合劣化机理进行了梳理,其中对固态电池的劣化进行了单独的讨论.进一步地,本文梳理了用以描述锂离子电池力-电化学耦合劣化行为的劣化模型.需要指出的是,由于电池劣化机理的复杂性和外部可测量的稀缺性,建立劣化模型是具有挑战性的,且目前仍存在巨大的研究空白.基于此,本文提出了一种双向劣化模型的设想,融合物理模型和数据模型,以具有一定物理意义的内变量为纽带,建立围绕内变量的“力学行为-内变量-劣化行为”完整映射,为客观、准确地描述和预测电池劣化行为提供新思路.

关键词：锂离子电池性能劣化力-电化学耦合机理物理模型数据模型

周期纳米颗粒阵列中聚合物链扩散行为的耗散粒子动力学模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

上海大学学报（自然科学版） 2024年第5期30卷 847-857页

作者：胡江林陆钰胡国辉上海大学力学与工程科学学院上海200444 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海大学上海市能源工程力学重点实验室上海200444

聚合物纳米复合材料(polymer nanocomposite,PNC)因其兼具纳米颗粒(nanoparticle,NP)和聚合物的性质而展现出较好的力学性能,目前在材料领域和软物质科学研究中广受关注.由于聚合物在多尺度动力学特征方面研究的困难性,故预测聚合物在... 详细信息

聚合物纳米复合材料(polymer nanocomposite,PNC)因其兼具纳米颗粒(nanoparticle,NP)和聚合物的性质而展现出较好的力学性能,目前在材料领域和软物质科学研究中广受关注.由于聚合物在多尺度动力学特征方面研究的困难性,故预测聚合物在聚合物纳米复合材料中的扩散行为是一个亟待解决的问题.采用耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics,DPD)方法模拟了不同链长的聚合物在聚合物纳米复合材料中的扩散过程,并用一个关键的无量纲约束系数χ,即聚合物链首末端距离Lee与有效自由扩散长度Lf的比值,对聚合物链的扩散行为进行刻画.通过分析纳米颗粒的浓度、聚合物链的长度和聚合物纳米颗粒之间的相互作用对聚合物扩散的影响,提出了聚合物链的有效扩散率关于约束系数χ的标度率,并证实该标度关系可以准确预测低约束系数χ时的模拟结果.该工作对聚合物纳米复合材料的理论发展和应用研究有着一定的指导意义.

关键词：聚合物纳米复合材料耗散粒子动力学有效扩散率

氦泡对Cu/Nb层状材料界面拉伸屈服强度影响的分子模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

上海大学学报（自然科学版） 2024年第5期30卷 904-912页

作者：张雅宁吕陈扬韬楚海建上海大学力学与工程科学学院上海200444 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海大学上海市能源工程力学重点实验室上海200444

基于分子动力学方法模拟研究了含氦泡Cu/Nb层状材料的界面拉伸屈服强度,考察了氦泡内压、氦泡尺寸和层厚对界面拉伸屈服强度及其变形机理的影响.研究结果发现,界面氦泡可以诱导界面位错成核,改变层状材料微观演化过程,显著降低了Cu/Nb... 详细信息

基于分子动力学方法模拟研究了含氦泡Cu/Nb层状材料的界面拉伸屈服强度,考察了氦泡内压、氦泡尺寸和层厚对界面拉伸屈服强度及其变形机理的影响.研究结果发现,界面氦泡可以诱导界面位错成核,改变层状材料微观演化过程,显著降低了Cu/Nb层状材料的界面拉伸屈服强度.界面拉伸屈服强度随氦泡直径增大而减小,表现出明显的尺寸效应.典型的3 nm直径的平衡氦泡使得界面拉伸屈服强度(上屈服极限)相对于无氦泡情况降低约12%,而直径为6 nm的平衡氦泡使得界面拉伸屈服强度下降约33%.研究还发现,层厚对Cu/Nb层状材料的上屈服极限影响甚微,而对下屈服极限影响显著.前者归因于Cu/Nb界面的结构对称性和加载方式的对称性,使得界面应力及位错成核应力对层厚不敏感;后者则归因于层厚的增加给位错运动和演化提供了更大的空间,导致应力在屈服阶段的快速下降.

关键词：氦泡界面拉伸屈服强度 Cu/Nb层状材料分子动力学方法