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基于三次修正Jensen尾流模型的海上风电场布局优化

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科学技术与工程 2024年第3期24卷 1052-1059页

作者：唐万和印四华朱成就徐康康金熹王环均汪泉广东海洋大学机械与能源工程学院阳江529500 佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院佛山528299 广东工业大学机电工程学院广州510006 湖北工业大学机械工程学院武汉430068

目前修正的Jensen尾流模型均没有同时修正尾流初始半径和尾流初始风速,无法准确预测海上风电场的实际尾流风速。基于二次修正Jensen尾流模型基础上,提出三次修正Jensen尾流模型,并通过海上风电场风洞实验数据验证该修正尾流模型的正确... 详细信息

目前修正的Jensen尾流模型均没有同时修正尾流初始半径和尾流初始风速,无法准确预测海上风电场的实际尾流风速。基于二次修正Jensen尾流模型基础上,提出三次修正Jensen尾流模型,并通过海上风电场风洞实验数据验证该修正尾流模型的正确性。其次,考虑全尾流及部分尾流面积,将该三次修正Jensen尾流模型应用到海上风电场的布局优化中,以风力机的坐标及数量为优化变量,以度电成本为优化目标函数,并利用樽海鞘算法对海上风电场的风力机布局进行优化设计。优化结果表明:对比采用改进Jensen模型指导风电场布局,采用三次修正Jensen模型时,风电场的布局更加均匀;对比考虑全尾流的布局,当考虑部分尾流布局时,度电成本降低了2.16%。

关键词： Jensen尾流模型海上风电场目标函数樽海鞘算法布局优化

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纤维方向角对侧铣加工CFRP表面质量影响

工具技术 2024年第5期58卷 116-120页

作者：聂鹏刘思瑶郭勇翼刘景东沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳市110000 沈阳百祥机械加工有限公司

针对CFRP在侧铣过程中的加工缺陷进行研究,采用斜角切削方式,基于仿真手段从切削力的角度探究纤维方向角对材料表面质量的影响。实验结果表明:纤维方向角对切削力的大小有很大影响,切削力趋势为F_x(0°)>F_x(45°)>F_x(135°)>F_x(90°)... 详细信息

针对CFRP在侧铣过程中的加工缺陷进行研究,采用斜角切削方式,基于仿真手段从切削力的角度探究纤维方向角对材料表面质量的影响。实验结果表明:纤维方向角对切削力的大小有很大影响,切削力趋势为F_x(0°)>F_x(45°)>F_x(135°)>F_x(90°);顺纤维切削的表面质量优于逆纤维切削的表面质量,且在顺纤维切削时,切削力越大,最大毛刺长度越短,表面质量越好。

关键词： CFRP 侧铣仿真纤维方向角表面质量

砂岩铀矿勘探用HXY-1600型拖车钻机的研制

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钻探工程 2024年第2期51卷 102-107页

作者：张琳杨苏昌吴超赵繁马亮秘俊峰陕西核昌机电装备有限公司

针对砂岩铀矿地质勘探和地浸开采孔施工的需求，研制了HXY-1600型机械动力头长行程给进拖车钻机。HXY-1600型拖车钻机设计为一种贯穿式可开合机械式动力头长行程给进结构，一次给进即可取心，选用双联齿轮泵作为液压系统动力元件，配合... 详细信息

针对砂岩铀矿地质勘探和地浸开采孔施工的需求，研制了HXY-1600型机械动力头长行程给进拖车钻机。HXY-1600型拖车钻机设计为一种贯穿式可开合机械式动力头长行程给进结构，一次给进即可取心，选用双联齿轮泵作为液压系统动力元件，配合多路阀实现动力头给进、液压卡盘打开等；选用法士特9挡变速箱，提供多种输出转速；拖车式钻机采用伸缩钻塔，方便运输和搬迁转场。运用钻参显示系统，实时记录钻进工作参数，并自动形成钻进报表。另设置了钻塔超载、大钩负荷超限、动力头扭矩超限预警等安全保护功能。该钻机主要用于地浸砂岩铀矿勘探，可适用绳索取心钻探工艺，也可适用地浸开采孔钻探工艺。现场工程施工应用表明：HXY-1600型拖车钻机结构紧凑，性能可靠，复杂地层适应能力强，操作安全舒适，钻进效率高。

关键词：贯穿式开合机械动力头长行程给进拖车钻机钻参显示安全预警地浸砂岩铀矿勘探

来源：博看期刊

钢轨吸振器对地铁科隆蛋扣件区段钢轨波磨形成及演化的影响研究

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工程力学 2024年

作者：崔晓璐肖钰山钟言明李靖晨尹越孔祥龙重庆交通大学机电与车辆工程学院中铁电气化局集团有限公司

科隆蛋扣件支撑的小半径曲线区段作为地铁线路钢轨波磨的高发区段，现场调研发现钢轨吸振器对钢轨波磨的形成和演化具有明显的抑制效果，本文对此开展了定量化的研究。首先，结合重庆地铁科隆蛋扣件小半径曲线区段的现场调研，建立了相... 详细信息

科隆蛋扣件支撑的小半径曲线区段作为地铁线路钢轨波磨的高发区段，现场调研发现钢轨吸振器对钢轨波磨的形成和演化具有明显的抑制效果，本文对此开展了定量化的研究。首先，结合重庆地铁科隆蛋扣件小半径曲线区段的现场调研，建立了相应区段轮对-钢轨-吸振器系统的有限元模型。然后，基于摩擦自激振动理论，采用瞬时动态分析法对比研究了安装钢轨吸振器前后轮轨系统的振动响应。进而，基于摩擦功理论，对比研究了安装钢轨吸振器前后的钢轨波磨的磨耗特性。最后，采用最小二乘法和粒子群算法确定了延缓科隆蛋扣件小半径曲线区段钢轨波磨磨耗的钢轨吸振器最优连接参数。结果表明，安装钢轨吸振器能够通过抑制轮轨摩擦自激振动进而有效抑制钢轨波磨的形成；安装钢轨吸振器还能明显抑制钢轨波磨在深度上的磨耗发展进而延缓钢轨波磨的演化，延缓效率达到约48%；横向刚度为2.99×107N·m-1，横向阻尼为3.96×104N·s·m-1，纵向刚度为5.99×107N·m-1，纵向阻尼为1.79×104N·s·m-1，是钢轨吸振器延缓科隆蛋扣件小半径曲线区段钢轨波磨在深度上演化的最佳连接参数。

关键词：钢轨波磨钢轨吸振器振动响应磨耗特性摩擦自激振动

钛合金表面激光熔覆Ni60A合金涂层熔凝行为的数值模拟与试验验证

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金属热处理 2024年第4期49卷 237-243页

作者：龚玉玲龚非陈林徐晓栋钟奕慧黄云超泰州学院机电工程学院江苏泰州225300 南京航天工业科技有限公司江苏南京210000 江苏恒力制动器制造有限公司江苏靖江214500

为了准确预测同轴送粉激光熔覆过程中熔覆层的几何形貌和动态熔凝行为,利用COMSOL MultiphysicsⒸ软件建立了Ti6Al4V合金表面激光熔覆Ni60A合金涂层过程中多相耦合数值模型,并通过单道激光熔覆试验进行了验证。结果表明,模拟结果与试验... 详细信息

为了准确预测同轴送粉激光熔覆过程中熔覆层的几何形貌和动态熔凝行为,利用COMSOL MultiphysicsⒸ软件建立了Ti6Al4V合金表面激光熔覆Ni60A合金涂层过程中多相耦合数值模型,并通过单道激光熔覆试验进行了验证。结果表明,模拟结果与试验实际测量的熔覆层截面宽度、高度、深度及稀释率的偏差率分别为-2.63%、12.19%、4.55%和-1.94%,初步验证了模型预测几何形貌的可靠性。另外,为了探究Ni60A合金涂层的熔凝行为,通过模拟进一步获取了熔池内的温度梯度G和凝固速率R的分布图,并结合熔覆层SEM观察表征,建立了晶粒特性与凝固参数之间的关系,发现晶粒类型(平面晶、柱状晶和等轴晶)主要受温度梯度和凝固界面过冷度的影响,而晶粒尺寸主要受凝固速率控制。

关键词：激光熔覆 Ni60A合金涂层几何形貌凝固参数晶粒

基于多源异构信息融合的采摘机械臂驱动控制研究

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山西农业大学学报（自然科学版） 2024年第1期44卷 111-119页

作者：宋秦中胡华亮苏州市职业大学机电工程学院江苏苏州215104 苏州汉特士视觉科技有限公司江苏苏州215127

[目的]为了准确感知采摘机械臂的作业信息,提高驱动控制精度,需要对多自由度采摘机械臂的驱动控制模块进行优化设计。[方法]本研究将采摘机械臂各关节自由度、运动学以及动力学原理融合到设备结构中,完成了多自由度采摘机械臂等效模型... 详细信息

[目的]为了准确感知采摘机械臂的作业信息,提高驱动控制精度,需要对多自由度采摘机械臂的驱动控制模块进行优化设计。[方法]本研究将采摘机械臂各关节自由度、运动学以及动力学原理融合到设备结构中,完成了多自由度采摘机械臂等效模型的构建。基于构建的等效模型,确定多源传感器设备的安装位置,利用内部安装的传感器设备对机械臂的实时运行信息进行采集,获取位姿信息。同时,根据传感器的空间位置及其相互之间的作用进行信息分群,得出信息级融合结果,以此作为特征级信息融合结果的输入值,提取多源异构信息特征,并通过特征匹配完成融合操作,由此得出任意时刻采摘机械臂运行参数的检测结果。[结果]结合给定的采摘任务,计算采摘机械臂所需的驱动动力以及位姿数据,通过与当前数据的比对确定驱动控制量,利用装设的驱动控制器生成可执行的控制指令,完成驱动控制。与2种对照方法进行的对比试验显示,基于多源异构信息融合的驱动控制方法采摘机械臂的位置控制误差降低约25 mm,姿态角与驱动力控制误差分别降低了0.22°和6.32 mm,得出的控制数据更精准。[结论]由于多源异构信息融合技术能够发挥多种数据的优势,获取到更全面、更准确的位姿信息和控制数据,能够实现对目标果实的精准采摘,从而降低了采摘工作对果实的伤害,具有明显的对比优势和应用价值。

关键词：多源异构信息融合多自由度采摘机械臂位姿数据驱动控制控制精度

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基于改进YOLOv5s的水面漂浮小目标检测算法

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中国舰船研究 2024年

作者：岳旭生李军王耀弘朱鹏浩王哲兴许炫皓重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆市计量质量检测研究院郑州恒达智控科技有限公司

[目的]针对无人船视角下的水面漂浮瓶识别易出现错检、漏检等问题，基于YOLOv5s算法，提出一种改进的YOLOv5s水面漂浮小目标检测算法。[方法]针对原始数据集Flow-Img进行了数据增强，对原始数据集进行扩充，从而避免模型出现过拟合的现... 详细信息

[目的]针对无人船视角下的水面漂浮瓶识别易出现错检、漏检等问题，基于YOLOv5s算法，提出一种改进的YOLOv5s水面漂浮小目标检测算法。[方法]针对原始数据集Flow-Img进行了数据增强，对原始数据集进行扩充，从而避免模型出现过拟合的现象；为了提高深度学习模型对极小目标的检测精度，在YOLOv5s的3个检测层的基础上，增加了1个极小目标检测层，同时去掉用于大目标的检测头，避免数据不均衡带来的先验框分配问题；接着，在骨干网络中增加CBAM注意力模块，以解决模型在水面漂浮瓶检测任务中目标特征信息捕捉能力不足的问题；最后引入NWD回归损失函数，将IoU损失函数和NWD损失函数进行加权组合，形成一个综合的回归损失函数，从而进一步提高对水面漂浮瓶识别的准确率和精度。[结果]实验结果表明，该算法在水面漂浮瓶检测上mAP@0.5值达到95.7%，对比原始的YOLOv5s算法，改进YOLOv5s算法的mAP@0.5提升了2.6%,mAP@0.95提升了4.5%，同时，模型参数量下降了61.9%。[结论]在实现轻量化的同时使得水面漂浮瓶检测结果更加准确，为水面小型漂浮物的检测提供了重要的技术参考。

关键词：水面漂浮小目标极小目标检测层卷积块注意模块 NWD损失函数

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电缆桥架选型需要注意的几点问题

建筑电气 2024年第S1期43卷 72-75页

作者：乔冰冰张迎雪杭州明捷普机电设计事务所有限公司杭州市310012

针对电缆桥架在设计选型过程中遇到的一些问题,如桥架的定义,桥架板材的厚度,热镀锌桥架、热浸镀锌桥架的差异,电缆桥架防腐的要求,依据相关标准进行对比分析,为电缆桥架的选择提供意见和建议。

关键词：电缆桥架托盘梯架槽盒热浸镀锌热镀锌镀锌层厚度桥架防腐

铸态Cu-1.16Ni-0.36Cr合金热变形行为及热加工图

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材料导报 2024年第2期38卷 220-227页

作者：孙文明李韶林宋克兴王强松丁宗业朱莹莹河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 河南科技大学河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室河南洛阳471023 河南省科学院郑州450052 有研科技集团有限公司有色金属材料制备加工国家重点实验室北京100088 有研工程技术研究院有限公司北京101407 佛山科学技术学院机电工程与自动化学院广东佛山528225

利用Gleeble-1500型热模拟试验机,研究了Cu-1.16Ni-0.36Cr合金在变形量为50%、变形温度为750~950℃、变形速率为0.01~10 s^(-1)下的热压缩变形行为,建立该合金热变形的本构方程和热加工图。结果表明:Cu-1.16Ni-0.36Cr合金在700~900℃的... 详细信息

利用Gleeble-1500型热模拟试验机,研究了Cu-1.16Ni-0.36Cr合金在变形量为50%、变形温度为750~950℃、变形速率为0.01~10 s^(-1)下的热压缩变形行为,建立该合金热变形的本构方程和热加工图。结果表明:Cu-1.16Ni-0.36Cr合金在700~900℃的变形温度下以动态回复为主,在950℃下发生完全的动态再结晶。通过真应力应变曲线得到了该合金热变形的本构方程和热加工图。根据应变对流变应力的影响对本构方程进行修正,通过修正后的回归方程对流变应力进行模拟,模拟结果与实验结果吻合。热加工图表明,该合金适宜的热变形工艺参数为900~950℃和0.1~1 s^(-1),其中950℃和1 s^(-1)变形条件下组织状态最佳,为晶粒细小均匀的等轴晶。

关键词： Cu-Ni-Cr合金热压缩变形本构方程热加工图动态再结晶