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气道喷水对点燃式发动机燃烧及排放性能的影响研究

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机械科学与技术 2024年

作者：戴亚陈泓赵妞王利宣城职业技术学院教务处安徽工贸职业技术学院机械与汽车工程系机械工程学院皖江工学院机械工程学院上海理工大学

针对匹配中置高压喷油器的直喷汽油发动机，试验研究了气道喷水对点燃式汽油机燃烧及排放的影响，通过调节喷水量和点火时刻，研究了不同水油比(W/F)下燃烧特征参数与排放差异。研究结果表明：随W/F增加，点火时刻不变情况下，燃烧相位... 详细信息

针对匹配中置高压喷油器的直喷汽油发动机，试验研究了气道喷水对点燃式汽油机燃烧及排放的影响，通过调节喷水量和点火时刻，研究了不同水油比(W/F)下燃烧特征参数与排放差异。研究结果表明：随W/F增加，点火时刻不变情况下，燃烧相位明显推迟，平均有效压力降低；通过提前点火能够使燃烧相位提前，抑制爆震燃烧倾向，并进一步提高发动机负荷。不同负荷工况下，W/F对燃烧过程的影响程度存在差异：中高负荷工况下，W/F升高，可使燃烧过程整体前移，燃烧稳定性明显改善，油耗率显著降低，其中W/F=0.3时相较于W/F=0时，油耗率可降低约10%；但在低负荷工况下，过高W/F会导致燃烧稳定性恶化，油耗率升高。同时，W/F升高，燃烧温度降低，能够降低NOx排放，但燃烧效率降低，碳氢化合物排放恶化。

关键词：发动机气道喷水燃烧相位油耗率 NOx排放

基于自适应Wiener去噪与优化匹配追踪算法的微弱故障诊断方法

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机电工程 2024年

作者：王红玉卜令瑞邢海燕山东劳动职业技术学院信息工程系

为了准确地诊断出旋转机械的早期微弱故障，在分析信号特点的基础上，采用自适应Wiener滤波去除信号中的随机冲击干扰，并提出了一种基于优化匹配追踪算法的微弱故障特征提取方法。首先，分析了旋转机械早期微弱故障信号特点，在短时Wie... 详细信息

为了准确地诊断出旋转机械的早期微弱故障，在分析信号特点的基础上，采用自适应Wiener滤波去除信号中的随机冲击干扰，并提出了一种基于优化匹配追踪算法的微弱故障特征提取方法。首先，分析了旋转机械早期微弱故障信号特点，在短时Wiener滤波中引入了窗长自适应策略，去除了早期微弱故障信号的随机冲击干扰，保留了故障信号中的有用分量；然后，分析了当前匹配追踪算法中算法迭代门限值在重构精度中存在的不足，设计了基于相邻残差的匹配追踪算法鲁棒终止条件，有效提高了故障信号的重构精度和重构信号质量；最后，将优化的匹配追踪算法应用于微弱故障特征提取中，实现了对微弱信号中强特征信号的提取目的。研究结果表明：采用自适应Wiener滤波可以有效去除信号中的随机干扰，且保留信号中的周期性故障信号；优化匹配追踪算法重构信号包络谱中的特征频率160 Hz及其倍频凸显，在其他频段的信号能量几乎为0，这意味着该方法能够准确判断出故障类型。与传统Wiener去噪和匹配追踪算法相比，自适应Wiener去噪和优化匹配追踪算法在微弱故障提取中具有可行性和优越性。

关键词：旋转机械自适应Wiener去噪匹配追踪算法微弱信号故障诊断鲁棒终止条件信号包络

水下连接器灌胶用保持架冷却水路分析及模具设计

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工程塑料应用 2024年第8期52卷 134-139,153页

作者：黄可钱子龙李恒李兵兵常州机电职业技术学院机械工程学院江苏常州213164 常州机电职业技术学院模具技术学院江苏常州213164

对中空保持架进行了结构分析,获得了模具设计难点。针对设计难点并结合生产实际初步设计了模具水路,将冷却水路设计成正交结构,并进行了模流分析。模流分析结果表明定模水路能较好传导热量;动模区域,热量没有很好的传导至水路区域,冷却... 详细信息

对中空保持架进行了结构分析,获得了模具设计难点。针对设计难点并结合生产实际初步设计了模具水路,将冷却水路设计成正交结构,并进行了模流分析。模流分析结果表明定模水路能较好传导热量;动模区域,热量没有很好的传导至水路区域,冷却水路需进一步优化。将制品最大投影面垂直于Z轴放置,沿制品突变处抽取分型线,得定模成型区及动模成型区。为了降低定模仁制造难度,将部分曲面特征用定模滑块、斜导柱机构成型,同时也有利于定模部分排气;对制品的部分倒扣特征,设计定模斜抽-动模斜顶抽芯机构,有效缩小了模具外形结构,使模具结构更加紧凑。针对中空制品内部所有方向都不能设置自动抽芯的难点,设置整体镶拼抽芯机构;对口部倒扣特征,设置斜顶抽芯机构,倒扣成型件选用铍铜材质,保证了动定模的冷却均衡;设计导热铍铜及法向导热片将集聚在制品内部的热量传导至整个动模,提高了动模冷却水路的冷却效果,并通过结构设计增加了模具的排气性能,避免了制品的局部烧焦。

关键词： Moldflow模流分析软件模具设计水路设计镶拼抽芯机构中空制品抽芯机构

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多胞铝合金薄壁管耐撞性分析与区间优化设计

汽车工程 2024年第7期46卷 1323-1333页

作者：钱立军俞陆新谷先广梁文宇合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009 安徽机电职业技术学院机械工程学院芜湖241002

铝合金多胞薄壁管轴向压缩在能量吸收方面比普通方形管具有更优的力学性能,在汽车、航空、军事装备以及其他产业应用前景非常广泛。为研究挤压型材6061-T6铝合金材料各向异性特征,在板材上分别沿挤压方向0°、45°、90°取样进行单轴拉... 详细信息

铝合金多胞薄壁管轴向压缩在能量吸收方面比普通方形管具有更优的力学性能,在汽车、航空、军事装备以及其他产业应用前景非常广泛。为研究挤压型材6061-T6铝合金材料各向异性特征,在板材上分别沿挤压方向0°、45°、90°取样进行单轴拉伸力学特性试验,获取相应的应力-应变曲线和各向异性特征参数,基于各向异性硬化行为的屈服准则建立材料本构模型。设计口字、日字、目字等构型截面并对管件进行准静态压溃试验,通过对比分析变形-压溃力曲线表明目字型多胞铝合金薄壁结构具有更加优越的耐撞性能。为进一步获得目字型薄壁管最优设计参数,考虑泊松比、弹性模量等材料参数波动对结构耐撞性能产生不确定性影响,建立多胞铝合金薄壁管耐撞性区间不确定性优化模型,采用区间可能度方法将其转化为确定性问题,结合人工神经网络(artificial neural networks,ANNs)模型与交错投影寻踪遗传算法(intergeneration projection genetic algorithm,IP-GA)方法对该问题进行双层嵌套优化,分析不同可能度水平对不确定性优化结果的影响,为不同可靠性优化设计的选择提供指导性意见。

关键词：铝合金薄壁管材料本构多胞结构耐撞性区间优化

基于固有频率的运动冗余并联机构位置逆解优选方法

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机械工程学报 2024年第13期60卷 297-307页

作者：吴震李秦川叶伟浙江理工大学机械工程学院杭州310018 浙江交通职业技术学院杭州311112

运动冗余并联机构在规避奇异、增大工作空间、提升机构性能等方面具有显著优势,但运动冗余并联机构位置逆解不唯一,需要考虑性能指标进行优选。提出一种运动冗余并联机构位置逆解优选新方法。首先,基于闭环矢量法和全局独立广义位移坐标... 详细信息

运动冗余并联机构在规避奇异、增大工作空间、提升机构性能等方面具有显著优势,但运动冗余并联机构位置逆解不唯一,需要考虑性能指标进行优选。提出一种运动冗余并联机构位置逆解优选新方法。首先,基于闭环矢量法和全局独立广义位移坐标法,对运动冗余并联机构进行运动学和弹性动力学建模。其次,选用机构的第一阶固有频率(基频)为弹性动力学性能指标,对于动平台某个确定的输出位姿,运用粒子群优化算法,根据基频最大得到运动冗余并联机构的最优位置逆解。然后,利用多项式拟合技术,建立最优位置逆解与动平台输出位姿参数的响应面映射模型,获得动平台在不同输出位姿下的最优位置逆解。最后,以运动冗余2PUPR-PRPU并联机构(P:移动副,U:虎克铰,R:转动副)为例应用了所提的方法,通过位置逆解优选前后机构的基频对比证明该方法的有效性。

关键词：并联机构运动冗余位置逆解优选固有频率

能源电池制造过程中的全流程数字化智能制造技术

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储能科学与技术 2024年第4期13卷 1356-1358页

作者：范龙张研黄河水利职业技术学院机械工程学院河南开封475004

全流程数字化智能制造技术是能源电池制造过程中极为关键的技术手段,其安全性越高,能源电池所能存储能量信号的质量水平就越高。为促进能源电池对能量信号的高质量存储,针对能源电池制造过程中的全流程数字化智能制造技术展开研究。分... 详细信息

全流程数字化智能制造技术是能源电池制造过程中极为关键的技术手段,其安全性越高,能源电池所能存储能量信号的质量水平就越高。为促进能源电池对能量信号的高质量存储,针对能源电池制造过程中的全流程数字化智能制造技术展开研究。分析能源电池生产工艺的具体实施流程,并以此为基础,设计核心储能部件,再分别从能量转化效率、能源存储质量等多个方面,研究全流程数字化智能制造技术在能源电池中的应用情况。

关键词：能源电池全流程数字化智能制造生产工艺储能部件

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基于改进残差网络的空纱筒识别模型

纺织学报 2024年第1期45卷 194-202页

作者：陆伟健屠佳佳王俊茹韩思捷史伟民浙江理工大学机械工程学院浙江杭州310018 浙江机电职业技术学院自动化学院浙江杭州310053

针对纺织车间背景复杂、纱筒种类多导致利用传统机器视觉识别空纱筒准确率低、模型参数量大的问题,设计了一种基于改进残差网络的空纱筒识别模型。该模型借鉴ResNet系列的模型结构,进行卷积核轻量化,改进经典的残差模块并加入SENet注意... 详细信息

针对纺织车间背景复杂、纱筒种类多导致利用传统机器视觉识别空纱筒准确率低、模型参数量大的问题,设计了一种基于改进残差网络的空纱筒识别模型。该模型借鉴ResNet系列的模型结构,进行卷积核轻量化,改进经典的残差模块并加入SENet注意力机制,以达到提高检测空纱筒的准确率,减少模型参数的目的。最后通过数据增强,创建了适合工厂实际生产的纱筒数据集。实验结果表明:在消融实验中,应用SENet注意力机制可以提高3.86%的准确率,利用优化残差模块不仅减少了650%的模型参数还提高了1.22%的准确率。在原数据集的验证集上,改进模型的准确率为99.6%比ResNet-18模型高4.46%,与VGG-16和AlexNet相比提高了7.05%~9.41%。在增强的数据集上,识别模型的准确率都有了较大的提升,但改进模型的准确率变化不大,说明该模型的鲁棒性较好,不易受到样本不足的影响。改进模型的参数数量缩小到原模型参数数量的1/10左右,为嵌入式设备部署空纱筒识别模型提供了思路。

关键词：纺织车间空纱筒识别残差网络模型轻量化深度学习

磷酸钛铝锂基全固态金属锂电池界面稳定性研究

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无机盐工业 2024年第4期56卷 72-77页

作者：王好芳信阳涉外职业技术学院机械制造系河南信阳465500

采用固体电解质代替具有可燃性的液态电解液可有效解决当今锂离子电池的安全问题。然而,固态电池中的电极/电解质的固-固接触通常具有较大的界面阻抗,从而导致电池极化增加。采用聚偏氟乙烯(PVDF)基固体电解质作为正负极界面缓冲层,可... 详细信息

采用固体电解质代替具有可燃性的液态电解液可有效解决当今锂离子电池的安全问题。然而,固态电池中的电极/电解质的固-固接触通常具有较大的界面阻抗,从而导致电池极化增加。采用聚偏氟乙烯(PVDF)基固体电解质作为正负极界面缓冲层,可有效地解决固体电解质与电极的高界面阻抗问题,使正极界面单位面积阻抗从1 716Ω/cm^(2)降至213Ω/cm^(2)。在负极处,PVDF可提供良好的弹性支撑,使负极界面单位面积阻抗从1 135Ω/cm^(2)降至109Ω/cm^(2)。此外,金属锂对称电池的直流极化测试表明,经过PVDF修饰后负极界面稳定性显著提高。最后,组装的钴酸锂/金属锂软包电池,正负极界面均经PVDF修饰后,电池能量密度可达到336 W·h/kg。1C条件下循环300次后,容量保持率可从30.7%提升至83.3%。

关键词：聚偏氟乙烯磷酸钛铝锂全固态界面金属锂

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基于数值模拟的选区激光熔化成形残余应力演化研究

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精密成形工程 2024年第1期16卷 174-180页

作者：赵仕宇陈向文詹艳然福州职业技术学院机电工程系福州350121 福州大学机械工程及自动化学院福州350108

目的以选区激光熔化成形(SLM)试件的残余应力为研究对象,研究残余应力对成形质量的影响,为SLM成形的产业化应用提供理论依据。方法以316L不锈钢粉末为原材料,利用AltairInspire软件的Print3D模块分析SLM成形中支撑、成形角对残余应力的... 详细信息

目的以选区激光熔化成形(SLM)试件的残余应力为研究对象,研究残余应力对成形质量的影响,为SLM成形的产业化应用提供理论依据。方法以316L不锈钢粉末为原材料,利用AltairInspire软件的Print3D模块分析SLM成形中支撑、成形角对残余应力的影响及残余应力的演化规律,并进行实验验证。结果SLM成形最大残余应力出现在零件与基板结合面,添加支撑可减小残余应力。零件不同位置残余应力的演化规律不同。顶部残余应力呈先增大后减小的趋势,底部两侧残余应力呈缓慢上升的趋势;底部中间残余应力的演化规律较为复杂:起先残余应力随温度的降低而增大,当温度降到最低点时达最大值;随后在热累积作用下,残余应力先减小后增大,当达到去应力退火温度时,残余应力又减小并在一定范围内波动。残余应力随着成形角的增大呈先增大后减小再增大的趋势,当成形角为60°时,残余应力较小。结论在SLM成形时,在零件底部添加支撑可将最大残余应力位置转移到支撑上,从而减小成形件内部的残余应力,提高成形质量。成形零件不同位置残余应力的演化规律不同,成形角对残余应力的影响也不同,成形时应根据零件工况制定合适的打印策略。

关键词：数值模拟选区激光熔化残余应力 316L不锈钢成形角

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