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水下航行器管路气容消声特性试验

国防科技大学学报 2024年第3期46卷 137-149页

作者：张祖提秦子明暴春航侯凌风孙坤杰龙新平武汉大学动力与机械学院湖北武汉430072 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430205

结合水消声器的工作原理和水下航行器管路系统及水舱特性,提出了气容水舱消声方法,通过向水舱中充入一定压力和容量的空气,形成蓄能式弹性可压缩扩张室消声容腔,充分利用水下航行器的水舱对通海管路进行消声。对气容水舱消声原理和消声... 详细信息

结合水消声器的工作原理和水下航行器管路系统及水舱特性,提出了气容水舱消声方法,通过向水舱中充入一定压力和容量的空气,形成蓄能式弹性可压缩扩张室消声容腔,充分利用水下航行器的水舱对通海管路进行消声。对气容水舱消声原理和消声性能进行试验研究,结果表明气容水舱可以有效降低管路出口处的流量和压力脉动,阻断噪声传播通道,降低管路系统水下辐射噪声,为水下航行器水下辐射噪声控制提供了有效方法。

关键词：水下航行器管路系统气容水舱消声

面向数字阀组压力脉动的复合被动稳压结构设计

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机械工程学报 2024年

作者：姚静张昊宋英哲王佩徐州工程机械技师学院燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室燕山大学机械工程学院

数字液压系统中数字阀组切换会导致低频压力脉动，然而目前传统压力脉动衰减结构主要针对于高频脉动工况。因此，提出了一种利用柔性衬里及压力波的相位相错振幅相消原理实现双重滤波的压力脉动衰减结构。首先，采用一维解析法及电液比... 详细信息

数字液压系统中数字阀组切换会导致低频压力脉动，然而目前传统压力脉动衰减结构主要针对于高频脉动工况。因此，提出了一种利用柔性衬里及压力波的相位相错振幅相消原理实现双重滤波的压力脉动衰减结构。首先，采用一维解析法及电液比拟法建立其传递矩阵数学模型，基于MATLAB数值仿真模拟，分析柔性衬里体积模量、颈部直径、HQ管等关键结构参数对低频压力脉动衰减效果的影响规律；其次，匹配数字阀组低频压力脉动工况进行了样机结构参数设计；最后，搭建了压力脉动测试试验台验证低频压力脉动的衰减效果。试验结果表明，所提出的复合型压力脉动衰减结构在10～50Hz及85～100Hz频率段内平均插入损失达到5dB以上，最大试验值可达11.95d B。研究成果对低频压力脉动衰减结构设计提供理论支撑和分析方法新思路。

关键词：数字阀组低频压力脉动压力脉动衰减传递矩阵数学模型

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面向电铲自主装卸的矿用自卸车斗型优化

吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1227-1236页

作者：谭晓丹王勇澎 Robert Hall 徐天爽黄庆学吉林大学机械与航空航天工程学院长春130022 太原重型机械集团有限公司矿山采掘装备及智能制造国家重点实验室太原030024 南达科他州矿业理工大学采矿工程与管理学院拉皮德城57701 太原理工大学机械与运载工程学院太原030024

针对现有电铲自主装卸功能在料堆重构、环境感知、目标识别等领域存在技术难度的现状,从降低自主装卸作业任务难度的角度出发,本文提出了一种以载荷均衡分布为目标的矿用自卸车斗型优化方法。首先,构建了一种基于差分迭代的装卸后自卸... 详细信息

针对现有电铲自主装卸功能在料堆重构、环境感知、目标识别等领域存在技术难度的现状,从降低自主装卸作业任务难度的角度出发,本文提出了一种以载荷均衡分布为目标的矿用自卸车斗型优化方法。首先,构建了一种基于差分迭代的装卸后自卸车斗内料堆的轮廓重构方法,并对料堆质心位置进行计算;其次,建立并验证了模拟电铲装卸过程的离散元仿真方法;再次,利用离散元仿真实验,研究了不同斗型结构参数对斗内料堆质心位置的影响;最后,以横向载荷均布为目标,以纵向载荷分布、行驶安全性、斗容变化为约束对斗型进行优化。结果表明:优化后的斗型与原斗型相比,在保持装载能力和行驶安全性的前提下,极端装卸位置时的载荷分布均匀性显著提升,并具有更大的合理装卸面积和更高的作业效率。

关键词：机械设计及理论自主装卸矿用自卸车载荷分布斗型优化

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机理和数据融合的304不锈钢极薄带轧制力模型

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钢铁 2024年

作者：任鹏帆王振华贾燚刘元铭王涛太原理工大学先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心中国重型机械研究院股份公司金属成形技术与重型装备全国重点实验室太原理工大学机械与运载工程学院

304不锈钢精密极薄带广泛应用于数码电子、航空航天、医疗设备、汽车制造等高端领域。在冷轧生产过程中，轧制力是一项至关重要的参数，它的设定精度直接影响轧制过程的稳定性以及最终产品的厚度精度。为了提高冷轧304不锈钢极薄带轧制... 详细信息

304不锈钢精密极薄带广泛应用于数码电子、航空航天、医疗设备、汽车制造等高端领域。在冷轧生产过程中，轧制力是一项至关重要的参数，它的设定精度直接影响轧制过程的稳定性以及最终产品的厚度精度。为了提高冷轧304不锈钢极薄带轧制力的预测精度，在森基米尔轧机上针对304不锈钢极薄带进行轧制试验，并据此建立了适用于超薄规格304不锈钢极薄带的动态变形抗力模型，修正了传统Bland-Ford-Hill轧制力机理模型。将修正的轧制力机理模型与遗传算法(GA)优化XGBoost参数相融合构建了高精度GA-XGBoost轧制力预测模型，该模型不仅考虑了轧制力的非线性问题，还将机理与数据相融合来实现轧制力的精准预测。与相同数据集下其他典型机器学习算法所建立的轧制力预测模型进行对比分析，采用相关系数(R2)、平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和平均绝对百分误差(MAPE)多个指标全方位、多角度对模型的泛化性能进行评价，结果表明，所提出的GA-XGBoost轧制力预测模型的预测结果最为精确，其测试集各指标分别为：R2值为0.984，MAE值为3.040，RMSE值为6.410以及MAPE值为0.041%。研究结果证明了所提出的机理和数据双驱动的轧制力预测模型的准确性和优越性。该研究为304不锈钢精密极薄带材轧制力的设定提供了一种新思路。

关键词：冷轧 304不锈钢极薄带轧制力预测集成学习遗传算法

基于多层次迭代修正的纤维增强复合薄壁截顶圆锥壳振动响应分析

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1601-1610页

作者：许卓许沛尧初晨姚楠李晖顾大卫李鹤闻邦椿东北电力大学机械工程学院吉林132011 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室沈阳110819 浙江工业大学机械工程学院杭州310014

提出了一种纤维增强复合薄壁截锥壳的振动响应分析模型。针对纤维增强复合薄壁截锥壳的结构特点,考虑基础激励载荷方向与母线的夹角、纤维铺层方向与x轴的夹角,利用板壳振动理论、复弹性模量等方法对所研究结构进行了理论建模。利用双... 详细信息

提出了一种纤维增强复合薄壁截锥壳的振动响应分析模型。针对纤维增强复合薄壁截锥壳的结构特点,考虑基础激励载荷方向与母线的夹角、纤维铺层方向与x轴的夹角,利用板壳振动理论、复弹性模量等方法对所研究结构进行了理论建模。利用双向梁函数法表示振型函数,并通过能量法和模态叠加法对其固有特性和振动响应进行求解。为了验证模型的正确性,基于自行搭建的振动测试平台,以TC300/环氧树脂基纤维增强复合薄壁截锥壳为对象,进行了振动特性测试。为减小因样件加工时产生的材料参数误差影响,开发了二分粒子群迭代法对材料参数进行修正。研究发现,测试结果与理论计算获得的共振响应误差最大不超过3.0%,验证了所提出的理论模型与计算方法的正确性和有效性。

关键词：纤维增强圆锥壳基础激励多层次迭代修正振动响应

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磁场调制型磁齿轮研究综述

机械工程学报 2024年第14期60卷 347-363页

作者：袁晓明庞浩东高鸿发侯书博郝秀红燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

磁场调制型磁齿轮突破传统磁齿轮的拓扑结构限制,同轴式结构极大地提高永磁体利用率,除具有传统磁齿轮无接触、无磨损、无需润滑、噪声小和过载自我保护等优点外,输出转矩大、转矩密度高,可广泛应用于航海、风电、石油化工等众多领域。... 详细信息

磁场调制型磁齿轮突破传统磁齿轮的拓扑结构限制,同轴式结构极大地提高永磁体利用率,除具有传统磁齿轮无接触、无磨损、无需润滑、噪声小和过载自我保护等优点外,输出转矩大、转矩密度高,可广泛应用于航海、风电、石油化工等众多领域。在简单回顾传统磁齿轮机构发展,简述磁场调制型磁齿轮工作原理的基础上,介绍并比较各类径向、轴向调磁和相交轴磁齿轮机构转矩特性等,梳理磁齿轮相关研究采用的计算方法和优化方法,对比分析不同类型磁齿轮的转矩密度、齿槽转矩、损耗和温升等性能指标,最后总结阐述磁场调制型磁齿轮在磁齿轮复合电机等领域及极地寒冷等环境的应用前景,对磁齿轮未来重点研究领域进行展望。

关键词：磁场调制磁齿轮拓扑结构评价指标研究方法

基于改进YOLOv4轻量化网络的机械手状态检测算法

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第6期45卷 769-775页

作者：郭立新毕素涛赵明扬东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 季华实验室广东佛山528200

YOLOv4网络结构复杂、参数较多、模型较大,因此极大地限制了其在工业上的应用.针对这一问题,提出一种改进YOLOv4的轻量化网络.首先,采用GhostNet代替YOLOv4主干网络,简化网络结构,降低模型参数量;其次,为了弥补网络简化后带来的精度损失... 详细信息

YOLOv4网络结构复杂、参数较多、模型较大,因此极大地限制了其在工业上的应用.针对这一问题,提出一种改进YOLOv4的轻量化网络.首先,采用GhostNet代替YOLOv4主干网络,简化网络结构,降低模型参数量;其次,为了弥补网络简化后带来的精度损失,在其余两个输出特征层后加入Spatial Pyramid Pooling结构,加强特征提取;再次,加入Squeeze and Excitation Network通道注意力机制,增强网络重要信息提取能力;最后,将损失函数CIOU替换为SIOU,加快模型收敛,进而产生更好的模型.实验结果表明,在满足工业要求的前提下,改进后的轻量化网络相比于YOLOv4网络,在牺牲较小检测精度的情况下,模型参数量和计算量大幅下降,同时检测速度得到了提升,从而证明了改进算法在光纤插拔任务中机械手夹持状态识别检测的有效性.

关键词： YOLOv4 GhostNet 深度可分离卷积注意力机制损失函数

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正交面齿轮传动的两类界线

哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 764-770页

作者：赵亚平娄海青东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110004

为了建立系统的正交面齿轮传动啮合界线与曲率干涉界线理论,本文通过求解非线方程组获得了两类界线的数值解。证明了啮合界线在小轮齿面上是渐开线;其共轭线也是渐开线。发现干涉界线一般有2条,近齿面干涉界线存在于面齿轮内端附近,大... 详细信息

为了建立系统的正交面齿轮传动啮合界线与曲率干涉界线理论,本文通过求解非线方程组获得了两类界线的数值解。证明了啮合界线在小轮齿面上是渐开线;其共轭线也是渐开线。发现干涉界线一般有2条,近齿面干涉界线存在于面齿轮内端附近,大致沿齿高走向。近齿面干涉界点存在平凡解,是干涉界线和啮合界线共轭线的交点,位于传动副瞬时相对转动轴上。基于近齿面干涉界线,建立了面齿轮无根切内径公式,通过数值迭代可以获得内径准确值;还导出了无根切内径估算公式,便于设计中应用。

关键词：面齿轮曲率干涉啮合界线渐开线直齿轮根切非线性内径

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轧件宽展量的研究

钢铁 1984年第11期19卷 15-20页

作者：连家创段振勇东北重型机械学院

本文论述了研究轧件宽展量的意义,在研究变分法求解辊缝中金属横向流动问题的基础上,给出了根据最小能量原理得出的宽展量计算式,考虑了轧后应力分布和各种轧制工艺参数(压下量、接触表面摩擦力、工作辊径、轧件厚度和宽度等)对宽展量... 详细信息

本文论述了研究轧件宽展量的意义,在研究变分法求解辊缝中金属横向流动问题的基础上,给出了根据最小能量原理得出的宽展量计算式,考虑了轧后应力分布和各种轧制工艺参数(压下量、接触表面摩擦力、工作辊径、轧件厚度和宽度等)对宽展量的影响。通过初轧坯和带材宽展量的测定,证明计算值和实测值基本符合,适用于各种宽度的轧件,为箱形孔型轧制和板带轧制提供了重要的数据。

关键词：轧件计算值实测值辊缝钢坯初轧坯钢坯轧机轧制变形区自由宽展带材孔型设计量的研究