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应用于PECVD过渡流模拟的NS/DSMC双向耦合方法特性研究

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东北大学学报（自然科学版） 2023年第11期44卷 1591-1595,1603页

作者：刘万锁岳向吉蔺增东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

将纳维-斯托克斯(NS)方程方法与直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法耦合以实现过渡流态计算.相对过去欠缺反馈机制的单向耦合方法,提出以NS,DSMC速度场相互修正边界值的方法实现双向耦合方法的反馈机制,这对于非稳态研究和数值修正十分重要.结... 详细信息

将纳维-斯托克斯(NS)方程方法与直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法耦合以实现过渡流态计算.相对过去欠缺反馈机制的单向耦合方法,提出以NS,DSMC速度场相互修正边界值的方法实现双向耦合方法的反馈机制,这对于非稳态研究和数值修正十分重要.结果表明,双向耦合结果与全局DSMC结果有高相似性,相对单向耦合具有更高的效率、稳定性及精度,提高耦合强度可以提升稳定性与精度.双向耦合通过采用全局NS结果边界值获得更高的子域收敛性、稳定性及精度.提出超前演算方法可以增强DSMC域的时间耦合性,为非稳态计算奠定基础.

关键词： NS/DSMC方法双向耦合过渡流超前演算 PECVD

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基于元学习的带钢表面缺陷小样本语义分割

东北大学学报（自然科学版） 2024年第3期45卷 354-360页

作者：冯虎宋克臣崔文琦颜云辉东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

由于缺少带钢表面缺陷样本,使得深度神经网络在带钢表面缺陷检测的应用受到了限制,为解决这一实际问题,提出了一种基于元学习思想的小样本语义分割深度学习方法.该方法引入了多尺度解码器和注意力机制.多尺度解码器能够聚合不同尺度的... 详细信息

由于缺少带钢表面缺陷样本,使得深度神经网络在带钢表面缺陷检测的应用受到了限制,为解决这一实际问题,提出了一种基于元学习思想的小样本语义分割深度学习方法.该方法引入了多尺度解码器和注意力机制.多尺度解码器能够聚合不同尺度的缺陷特征信息,提高网络的分割精度.注意力机制能够有效增强缺陷信息表达,并且抑制背景信息的干扰.此外,构建了一个带钢表面缺陷语义分割数据集,该数据集包含9类带钢表面缺陷.在该数据集上进行了相关实验,结果表明本文方法在平均交并比和前景-背景交并比指标上优于PFENet,SCLNet和HSNet等方法.

关键词：带钢表面缺陷检测元学习小样本语义分割注意力机制多尺度解码器

基于改进SNN-HRL的智能体路径规划算法

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东北大学学报（自然科学版） 2023年第11期44卷 1548-1555页

作者：赵钊原培新唐俊文陈锦林东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

针对SNN-HRL等传统Skill discovery类算法存在的探索困难问题,本文基于SNN-HRL算法提出了融合多种探索策略的分层强化学习算法MES-HRL,改进传统分层结构,算法包括探索轨迹、学习轨迹、路径规划三层.在探索轨迹层,训练智能体尽可能多地... 详细信息

针对SNN-HRL等传统Skill discovery类算法存在的探索困难问题,本文基于SNN-HRL算法提出了融合多种探索策略的分层强化学习算法MES-HRL,改进传统分层结构,算法包括探索轨迹、学习轨迹、路径规划三层.在探索轨迹层,训练智能体尽可能多地探索未知环境,为后续的训练过程提供足够的环境状态信息.在学习轨迹层,将探索轨迹层的训练结果作为“先验知识”用于该层训练,提高训练效率.在路径规划层,利用智能体之前获得的skill来完成路径规划任务.通过仿真对比MES-HRL与SNN-HRL算法在不同环境下的性能表现,仿真结果显示,MES-HRL算法解决了传统算法的探索问题,具有更出色的路径规划能力.

关键词：深度强化学习分层强化学习路径规划探索策略 Skill discovery方法

非线性振动下卸载系统动力学及运动学特性分析

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东北大学学报（自然科学版） 2022年第12期43卷 1724-1731页

作者：周世华王云贺陈雨任朝晖东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

针对散体物料与振动卸载面间的摩擦、碰撞等相互作用导致的散体复杂运动行为或磨损等问题,基于库仑摩擦力模型及碰撞理论,建立具有非线性振动的卸载系统动力学模型.采用增量谐波平衡法和数值积分法,分别研究激励幅值和刚度比对系统动态... 详细信息

针对散体物料与振动卸载面间的摩擦、碰撞等相互作用导致的散体复杂运动行为或磨损等问题,基于库仑摩擦力模型及碰撞理论,建立具有非线性振动的卸载系统动力学模型.采用增量谐波平衡法和数值积分法,分别研究激励幅值和刚度比对系统动态特性、振动传递和散体物料流动规律的影响.结果表明,随着激励幅值和刚度比的增大,卸载系统的硬式非线性增强、多解区域变宽、力传递率减小并出现明显的延迟现象;由于轮胎及悬架非线性因素的影响,在相同工况下散体物料呈现出不同的流动状态,并且在跳跃、冲击后出现相对静止和相对前滑等现象.

关键词：振动助流非线性振动流动特性力传递率增量谐波平衡法

基于自适应MPC的无人驾驶车辆轨迹跟踪控制

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东北大学学报（自然科学版） 2020年第6期41卷 835-840页

作者：梁忠超张欢赵晶王永富东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

根据自适应模型预测控制相关原理,设计一种无人驾驶车辆的轨迹跟踪控制策略.基于车辆动力学模型,建立轨迹跟踪控制器,并设计目标函数与相关约束,利用自适应MPC(model predictive control)控制算法对其进行求解.在每一个控制时刻工作点,... 详细信息

根据自适应模型预测控制相关原理,设计一种无人驾驶车辆的轨迹跟踪控制策略.基于车辆动力学模型,建立轨迹跟踪控制器,并设计目标函数与相关约束,利用自适应MPC(model predictive control)控制算法对其进行求解.在每一个控制时刻工作点,不断更新卡尔曼状态估计器相关增益系数矩阵以及控制器的状态来适应无人驾驶车辆当前的工作环境,以此补偿车辆的非线性以及状态测量噪声带来的影响.在MATLAB中搭建仿真模型并进行仿真验证,得出自适应MPC对于无人驾驶车辆的轨迹跟踪拥有较好的控制精度与鲁棒性,验证了该算法应用在轨迹跟踪控制层的有效性,为轨迹跟踪控制的研究提供了参考.

关键词：无人驾驶车辆卡尔曼状态估计器自适应MPC 轨迹跟踪控制 MATLAB/Simulink

考虑摩擦系数和微凸体相互作用的粗糙表面接触热导分形模型

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摩擦学学报 2020年第5期40卷 626-633页

作者：孙献光孟春晓段田堂东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

基于三维分形理论,建立了考虑摩擦系数和微凸体相互作用的粗糙表面接触热导分形模型,并且考虑了微凸体的弹性变形、弹塑性变形和完全塑性变形.通过该模型,分析了摩擦系数、分形维数、分形粗糙度和接触载荷对热接触热导的影响.研究结果表... 详细信息

基于三维分形理论,建立了考虑摩擦系数和微凸体相互作用的粗糙表面接触热导分形模型,并且考虑了微凸体的弹性变形、弹塑性变形和完全塑性变形.通过该模型,分析了摩擦系数、分形维数、分形粗糙度和接触载荷对热接触热导的影响.研究结果表明:接触热导随着摩擦系数和分形粗糙度的增大而减小,随着分形维数和接触载荷的增大而增大.该研究为开展接合面的热传递提供了一定的理论基础.

关键词：接触热导粗糙表面摩擦系数微凸体相互作用分形理论

基于CFD的滚动转子压缩机排气阀片性能分析

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东北大学学报（自然科学版） 2020年第12期41卷 1754-1759页

作者：邓文娟张英莉丁佳男巴德纯东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

基于已验证的滚动转子压缩机计算流体动力学(CFD)模型,获得阀片工作的周期性气体载荷,并利用Workbench软件对排气阀片进行瞬态动力学分析和疲劳寿命预测.分析阀片及阀背板的几何参数对阀片通流面积和寿命的影响,分析得到阀的通流面积和... 详细信息

基于已验证的滚动转子压缩机计算流体动力学(CFD)模型,获得阀片工作的周期性气体载荷,并利用Workbench软件对排气阀片进行瞬态动力学分析和疲劳寿命预测.分析阀片及阀背板的几何参数对阀片通流面积和寿命的影响,分析得到阀的通流面积和疲劳强度与阀片厚度、阀片特征升程有关.在特定工况下,取阀片厚度为0.305 mm,阀片特征升程为2.5 mm,兼顾阀片的通流面积和疲劳寿命,得到较理想的性能结果.在此基础上,优化了阀背板型线,优化后的阀片通流面积增加8.63%,最大应力减小107.4 MPa.研究结果对滚动转子压缩机排气阀片的设计提供了有效参考和评价方法.

关键词：压缩机排气阀片计算流体动力学(CFD) 有限元数值模拟优化

一种融合单目信息的RGB-D SLAM优化方法

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东北大学学报（自然科学版） 2020年第6期41卷 841-845,851页

作者：马树军王英蕾金铁铮白昕晖东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

由于RGB-D传感器本身存在的局限性,其在实际应用中会有深度信息不存在或者不完整的情况,这使得多数依赖于深度信息工作的RGB-D SLAM系统的精度会受到影响.提出了一种融合单目信息的RGB-D SLAM优化方法.通过对深度图像进行分析,从深度信... 详细信息

由于RGB-D传感器本身存在的局限性,其在实际应用中会有深度信息不存在或者不完整的情况,这使得多数依赖于深度信息工作的RGB-D SLAM系统的精度会受到影响.提出了一种融合单目信息的RGB-D SLAM优化方法.通过对深度图像进行分析,从深度信息的存在性、准确性和离散性分别提出三个判断条件,作为选择单目或者RGB-D处理方式的依据.该系统使得用RGB-D相机工作的SLAM系统更具精确性与鲁棒性.最后通过运行数据集将系统与其他SLAM系统进行比较,实验结果验证了本系统的可行性.

关键词： RGB-D SLAM 单目信息融合判断机制优化

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涡旋压缩机的变基圆型线研究

东北大学学报（自然科学版） 2019年第5期40卷 722-727页

作者：丁佳男张英莉岳向吉巴德纯东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

研究了具有内、外起始角的变基圆涡旋型线,根据展开角是否在x轴起始,给出两种形式的变基圆外型线方程,并明确给出相对应的内型线方程,推导出偏心距的表达式,分析了两种形式的变基圆涡旋型线方程的关系.对两种形式的变基圆涡旋型线进行... 详细信息

研究了具有内、外起始角的变基圆涡旋型线,根据展开角是否在x轴起始,给出两种形式的变基圆外型线方程,并明确给出相对应的内型线方程,推导出偏心距的表达式,分析了两种形式的变基圆涡旋型线方程的关系.对两种形式的变基圆涡旋型线进行双圆弧齿头修正,给出双圆弧修正型线方程,分析两种情况下修正型线方程的关系,并探究修正展角对修正齿头几何形状与压缩比的影响,为变基圆涡旋型线的研究提供了一定的理论基础和应用参考.

关键词：涡旋压缩机变基圆型线起始角修正展角双圆弧修正型线