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麻疯树油液滴微爆和蒸发特性试验

内燃机学报 2024年第1期42卷 44-52页

作者：王继刚相飞飞徐晶乔信起扬州大学机械工程学院江苏扬州225127 上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

利用悬挂式液滴蒸发试验装置,结合高速背光成像技术,研究了麻疯树油液滴在高温环境(673、773、873、973和1073 K)下的微爆和蒸发特性,并对麻疯树油中的3种主要组分液滴的蒸发特性进行了分析.结果表明:麻疯树油液滴的微爆是由于内部组分... 详细信息

利用悬挂式液滴蒸发试验装置,结合高速背光成像技术,研究了麻疯树油液滴在高温环境(673、773、873、973和1073 K)下的微爆和蒸发特性,并对麻疯树油中的3种主要组分液滴的蒸发特性进行了分析.结果表明:麻疯树油液滴的微爆是由于内部组分的热解导致的,并且随环境温度的升高,其微爆强度增大.麻疯树油液滴在环境温度为673 K时,液滴稳定蒸发,蒸发过程包括初始膨胀阶段、平衡蒸发阶段和残留物蒸发阶段;在环境温度为773~1073 K时,液滴发生微爆,包含初始膨胀阶段、平衡蒸发阶段、微爆蒸发阶段和残留物蒸发阶段;当环境温度高于873 K时,首次观测到“蒸气羽流”和“蒸气云”现象,液滴蒸发速率大幅提高.

关键词：麻疯树油液滴微爆蒸发机理

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铜合金接触线夹杂物缺陷的新型涡流检测探索

电气化铁道 2024年第1期35卷 22-26页

作者：李宁王勃郭晓昕贾正峰包头铁道职业技术学院机械工程系运城学院机电工程系

针对传统涡流检测法在铜合金接触线检测中的不足,提出了一种应用于铜合金接触线生产过程的新型在线涡流检测法,由永磁体和磁场传感器分别代替传统涡流检测法的激励和接收线圈。经实验测试表明,新型涡流检测法原理可行,实验装置简单有效... 详细信息

针对传统涡流检测法在铜合金接触线检测中的不足,提出了一种应用于铜合金接触线生产过程的新型在线涡流检测法,由永磁体和磁场传感器分别代替传统涡流检测法的激励和接收线圈。经实验测试表明,新型涡流检测法原理可行,实验装置简单有效,在现有实验条件下可达到100μm量级的检测精度。

关键词：铜合金接触线微颗粒缺陷涡流检测永磁体磁场传感器

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二氧化锰基催化剂催化氧化甲苯的进展

材料导报 2024年第13期38卷 50-60页

作者：宋杰丁红蕾潘卫国张凯马骏驰张子沂上海电力大学能源与机械工程学院上海200090 上海发电环保工程技术研究中心上海201600 机械工业清洁发电环保技术重点实验室上海200090

随着我国产业升级和能源消费的增加,甲苯污染已成为一个重要的环境问题。现有甲苯处理方法中,催化氧化技术无疑是最为经济且有效的技术手段。而作为催化反应核心的催化剂,其性能尤为重要。贵金属催化剂虽然拥有活性优势,但烧结、毒化带... 详细信息

随着我国产业升级和能源消费的增加,甲苯污染已成为一个重要的环境问题。现有甲苯处理方法中,催化氧化技术无疑是最为经济且有效的技术手段。而作为催化反应核心的催化剂,其性能尤为重要。贵金属催化剂虽然拥有活性优势,但烧结、毒化带来的活性下降以及高昂的价格阻碍了其在工业领域的广泛应用。过渡金属氧化物催化剂中,二氧化锰(MnO_(2))由于其高催化活性、热稳定性、价格低廉、易于合成以及多种晶体形态可用的特点,近年来在甲苯催化氧化领域备受关注。但单一MnO_(2)的催化活性很难令人满意,对其改性优化就成为当前工作的重点。本文分析了MnO_(2)的晶体结构、表面特性和特定晶面等结构特点对甲苯催化效率的影响,重点探讨了通过掺杂、复合以及负载等改性手段提升MnO_(2)催化氧化甲苯的性能,并阐述了甲苯在MnO_(2)上的催化氧化机理,对制备用于催化甲苯的新型MnO_(2)催化剂的未来研究方向进行了展望。

关键词： MnO_(2) 催化甲苯催化机理影响因素改性优化

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人体脊柱动力学数值仿真分析模型建立及验证

医用生物力学 2024年第2期39卷 250-257页

作者：黄莞沨曲爱丽李立汪方王冬梅上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 宁夏大学机械工程学院银川750021 东方医院创伤骨科上海200120

目的建立T2~L5胸腰椎有限元模型并验证其有效性,为探究脊柱冲击载荷下的动态响应特性及损伤机制提供数值模型支撑。方法基于CT扫描图像数据建立T2~L5胸腰椎三维有限元模型;仿真分析施加不同力矩下(屈伸、旋转和侧弯工况)T12~L1段载荷-... 详细信息

目的建立T2~L5胸腰椎有限元模型并验证其有效性,为探究脊柱冲击载荷下的动态响应特性及损伤机制提供数值模型支撑。方法基于CT扫描图像数据建立T2~L5胸腰椎三维有限元模型;仿真分析施加不同力矩下(屈伸、旋转和侧弯工况)T12~L1段载荷-转角曲线,并与文献报道的数据进行对比;对T2~6、T7~11和T12~L53段脊柱有限元模型施加不同高度下的自由落体载荷并进行仿真分析,获得轴向力峰值和弯矩,并与文献报道的数据进行对比分析。结果T12~L1段脊柱有限元模型受不同方向力矩发生最大转角在-2.24°~1.55°,与文献数据吻合良好。在不同跌落高度下,T2~6、T7~11和T12~L53段脊柱有限元模型的轴向峰值力分别为1.7~5.3、1.3~5.5、1.3~7.5 kN,均处于文献数据误差范围内;脊柱与椎间盘应力云图显示,椎体由外缘最先受力,椎间盘由髓核承受主要载荷,符合实际脊柱损伤发生机制。结论所建立的T2~L5脊柱模型能够正确模拟不同工况下脊柱的生物力学行为特性,分析结果具有有效性。

关键词：胸腰椎脊柱冲击载荷脊柱损伤动力学分析静力学分析脊柱生物力学

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不完整轮廓的椭圆拟合误差分析

Journal of Donghua University(English Edition) 2024年第3期41卷 323-332页

作者：赵晨邹鲲许纶有吴昊东华大学机械工程学院上海201620

在计算机图像处理过程中,受光照条件和摄像机安装位置的影响,对图像进行边缘提取后,经常存在椭圆轮廓提取不完整的情况。拟合此残缺轮廓结果与原椭圆形状出现偏差,拟合误差较大,影响拟合精度。该文研究了残缺轮廓的特征对误差的影响程度... 详细信息

在计算机图像处理过程中,受光照条件和摄像机安装位置的影响,对图像进行边缘提取后,经常存在椭圆轮廓提取不完整的情况。拟合此残缺轮廓结果与原椭圆形状出现偏差,拟合误差较大,影响拟合精度。该文研究了残缺轮廓的特征对误差的影响程度,利用MATLAB数值仿真的方法依次做不同位置的残缺椭圆弧段,对弧段进行边缘提取,基于最小二乘法对弧段进行椭圆拟合,分析相角、弧长完整度和椭圆长短轴之比三个因素对椭圆拟合误差的影响。拟合误差随三个因素变化的曲线表明,三个因素都对拟合误差有显著影响。不同相角处的轮廓拟合效果差异大;弧长完整度越大,椭圆长短轴之比越小,则拟合误差越小。

关键词：仿真方法最小二乘法椭圆拟合拟合误差

基于Unity3D的卷绕机半物理仿真系统研究

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Journal of Donghua University(English Edition) 2024年第3期41卷 298-307页

作者：唐龙邹鲲东华大学机械工程学院上海201620

机电一体化产品在研发过程中普遍面临现场调试工作量大、周期长和成本高等问题,而且目前主流的仿真软件功能较为单一。因此,研究设计了一套兼具实时性和三维展示效果、能够连接机械电子软件的半物理仿真系统。其以卷绕机为仿真对象,利用... 详细信息

机电一体化产品在研发过程中普遍面临现场调试工作量大、周期长和成本高等问题,而且目前主流的仿真软件功能较为单一。因此,研究设计了一套兼具实时性和三维展示效果、能够连接机械电子软件的半物理仿真系统。其以卷绕机为仿真对象,利用Unity3D搭建虚拟仿真平台,通过电路板实现虚拟仿真平台与控制系统间数据的实时交互。通过输出卷绕过程中关键结构的运动时序和空间轨迹图,验证了卷绕机机电系统的工艺仿真可行性。研究结果表明,该系统可替代部分现场调试工作,提高研发效率。

关键词：半物理仿真卷绕机实时性 Unity3D 三维展示仿真电路板工艺仿真

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基于多级域自适应网络的轴承故障诊断模型

Journal of Donghua University(English Edition) 2024年第2期41卷 162-171页

作者：李文文陈广锋东华大学机械工程学院上海201620

针对在轴承运行过程中复杂多变的环境可能会导致训练数据和测试数据分布不一致、模型诊断性能下降的问题,提出了一种基于Shuffle-CANet的轴承故障诊断模型。通过改进ShuffleNet V2并引入非对称卷积,实现了对轴承的跨域故障诊断。根据迁... 详细信息

针对在轴承运行过程中复杂多变的环境可能会导致训练数据和测试数据分布不一致、模型诊断性能下降的问题,提出了一种基于Shuffle-CANet的轴承故障诊断模型。通过改进ShuffleNet V2并引入非对称卷积,实现了对轴承的跨域故障诊断。根据迁移学习中的领域自适应思想,在模型中加入域损失函数来提取源域和目标域的共有特征,实现跨域故障诊断。与传统的深度学习模型相比,该模型对移动设备和嵌入式设备更加友好。在两个不同的数据集上通过不同迁移任务来验证Shuffle-CANet模型的故障诊断效果。研究结果表明,当源域和目标域数据来源于相同的数据集时,模型的故障诊断准确率可以超过99%;当源域和目标域数据来源于不同的数据集时,模型的故障诊断率可以超过95%。

关键词：轴承故障诊断 ShuffleNet V2 多级域自适应轻量化

基于多元提升核神经网络的机械故障诊断方法及其特征提取可解释性研究

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机械工程学报 2024年第12期60卷 51-64页

作者：袁静任港星蒋会明赵倩魏臣隽朱骏上海理工大学机械工程学院上海200093 上海无线电设备研究所上海201109

以卷积神经网络为代表的深度学习方法为机械故障诊断大数据分析与处理提供有效工具,但其底层逻辑和物理内涵等“黑盒”问题破解是发展可信、安全、可靠人工智能及机械故障智能诊断方法的一个重要研究方向。提升多小波框架是一个天然多... 详细信息

以卷积神经网络为代表的深度学习方法为机械故障诊断大数据分析与处理提供有效工具,但其底层逻辑和物理内涵等“黑盒”问题破解是发展可信、安全、可靠人工智能及机械故障智能诊断方法的一个重要研究方向。提升多小波框架是一个天然多通道卷积过程,基于多小波基函数内积匹配思想可有效提取隐藏于背景噪声下多种故障特征。因此,将提升多小波理论引入卷积神经网络,提出基于多元提升核神经网络的机械故障诊断方法并探讨其底层多通道卷积下故障特征提取机理。首先,该网络以提升多小波框架为底层构架设计自适应提升多小波层,并在提升多小波理论数学约束下构造兼备重要信号处理特性的多元提升核,通过单参数训练高效精准完成多故障特征匹配提取。其次,通过仿真试验研究该网络基于内积匹配原理的物理内涵,探讨训练过程中多元提升核波形演化规律并研究其多通道卷积运行机理、网络映射关联含义等特征提取可解释性问题。最后,试验验证表明该方法对同工况类间差异小、多工况类内差异大特性下行星齿轮箱故障识别表现出优异诊断准确性、稳定性和抗噪性,工程应用表明该方法对高精密天线指向机构微弱和复合故障识别也具备精确诊断能力。

关键词：卷积神经网络提升多小波可解释性特征提取

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混合结构机械臂的设计与仿真分析

东华大学学报（自然科学版） 2024年第1期50卷 55-62页

作者：袁雪莲孟婥张荣涛张玉井左明光东华大学机械工程学院上海

为减轻金属机械臂的重量,以六自由度机器人的大臂为研究对象,结合三维编织碳纤维复合材料的成型工艺,设计机械臂结构,提出基于CFRP/QT(碳纤维增强复合材料/QT 500-7铸铁)混合结构的机械臂轻量化设计方法。采用有限元分析方法对混合结构... 详细信息

为减轻金属机械臂的重量,以六自由度机器人的大臂为研究对象,结合三维编织碳纤维复合材料的成型工艺,设计机械臂结构,提出基于CFRP/QT(碳纤维增强复合材料/QT 500-7铸铁)混合结构的机械臂轻量化设计方法。采用有限元分析方法对混合结构机械臂进行静力学分析,得到满足强度及刚度要求下混合结构机械臂的设计方案。力学仿真结果表明,混合结构机械臂质量减少24%,混合结构机械臂机器人具有良好的运动性能,在J1关节处所需驱动力矩更小。

关键词：混合结构机械臂碳纤维复合材料轻质设计仿真分析