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采用非线性量子比特的形态滤波及其应用

机械工程学报 2015年第2期51卷 127-133页

作者：陈彦龙张培林李兵李胜军械工程学院七系石家庄050003 军械工程学院四系石家庄050003

针对数学形态学结构元素无法动态调整尺寸的问题,结合量子理论提出一种基于非线性量子比特的形态滤波方法,提升形态学的机械振动信号处理效果。分析机械信号与量子理论结合的可行性,并在此基础上构建机械振动信号的峰值波谷的量子表达形... 详细信息

针对数学形态学结构元素无法动态调整尺寸的问题,结合量子理论提出一种基于非线性量子比特的形态滤波方法,提升形态学的机械振动信号处理效果。分析机械信号与量子理论结合的可行性,并在此基础上构建机械振动信号的峰值波谷的量子表达形式;结合振动信号的最大值和最小值,通过数学分析提出非线性量子比特的表达式,用于表达振动信号的瞬时状态;根据振动信号邻域的关联性,分析振动信号的局部特点,建立振动信号的三量子位系统;根据机械振动信号的峰值波谷的量子表达形式,在三量子位系统的框架内,提出机械振动信号在量子概率特征下的结构元素尺寸收缩算子,并基于尺寸收缩算子实现结构元素长度的自适应调整。运用轴承故障信号进行分析,结果表明,该方法能够比传统方法更加有效地提取出故障脉冲信息。

关键词：数学形态学量子理论结构元素动态

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基于立体机器视觉的动目标空间位姿测试研究

振动与冲击 2015年第16期34卷 188-194,212页

作者：歹英杰汪伟邓士杰苏续军军械工程学院石家庄050003

针对动态目标振动位姿测试问题,研究平行光轴立体视觉测试及标定模型,建立非接触动态目标空间位姿测试系统。通过双CCD拍摄目标靶振动图像,据目标点像素位置信息获得目标点空间坐标,再由像素始末位置变化求解点偏移量,进而求出动目标空... 详细信息

针对动态目标振动位姿测试问题,研究平行光轴立体视觉测试及标定模型,建立非接触动态目标空间位姿测试系统。通过双CCD拍摄目标靶振动图像,据目标点像素位置信息获得目标点空间坐标,再由像素始末位置变化求解点偏移量,进而求出动目标空间位姿。通过静、动态试验验证,测量精度约为0.1 mm,相对误差小于5%,满足工程测试要求。结果表明,测试系统结构紧凑,测量精度高,适用性强,能实现位姿测试智能化及数据分析处理自动化,可用于测量三维空间中目标的运动参数及空间姿态等。

关键词：机器视觉平行光轴动态目标位姿测试

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柔性基础上金属橡胶隔振系统混沌响应研究

振动与冲击 2015年第14期34卷 100-105页

作者：李玉龙白鸿柏何忠波军械工程学院石家庄050003

研究柔性基础上金属橡胶隔振系统混沌响应。通过对柔性基础等效简化,将整个系统简化为双层线性-非线性混合隔振系统建立数学模型,给出状态方程;对给定的隔振系统参数进行数值仿真分析,绘制系统响应随激励幅值、频率变化分岔图。通过对... 详细信息

研究柔性基础上金属橡胶隔振系统混沌响应。通过对柔性基础等效简化,将整个系统简化为双层线性-非线性混合隔振系统建立数学模型,给出状态方程;对给定的隔振系统参数进行数值仿真分析,绘制系统响应随激励幅值、频率变化分岔图。通过对不同参数下系统时间历程曲线、相轨迹图、庞加莱映射图及频谱图分析,确定系统产生混沌响应的参数取值;并实例讨论金属橡胶隔振系统混沌振动应用的一般方法,为柔性基础上金属橡胶非线性系统混沌振动的应用奠定基础。

关键词：金属橡胶非线性隔振系统柔性基础混沌

基于小波包域主成分分析的缸盖声压特征增强方法研究

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内燃机工程 2014年第1期35卷 41-46页

作者：尹刚张英堂李志宁任国全程利军军械工程学院石家庄050003

针对发动机缸盖声压中故障特征信号较为微弱的问题,在主成分分析坐标变换思想的基础上,提出了基于小波包域主成分分析的缸盖声压特征增强方法。在缸盖声压信号高通滤波后进行小波包分解,对各子带的小波系数建立主成分分析(principal com... 详细信息

针对发动机缸盖声压中故障特征信号较为微弱的问题,在主成分分析坐标变换思想的基础上,提出了基于小波包域主成分分析的缸盖声压特征增强方法。在缸盖声压信号高通滤波后进行小波包分解,对各子带的小波系数建立主成分分析(principal component analysis,PCA)模型,将缸盖声压信号变换到PCA坐标系下,信号重构后再进行小波包分解,计算新坐标系下各子带的能量作为故障特征向量。仿真信号验证了小波包域主成分分析对微弱冲击信号的增强能力。新方法与支持向量机结合用于发动机11种工况的诊断实例表明:故障分类准确率达到97.53%。

关键词：内燃机小波包特征增强故障诊断主成分分析缸盖声压

超高重力场燃烧合成TiB_2基陶瓷/1Cr18Ni9Ti不锈钢复合材料（英文）

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稀有金属材料与工程 2017年第8期46卷 2119-2122页

作者：尹德军赵忠民路晓波郑坚军械工程学院河北石家庄050003

采用超高重力场燃烧合成技术,通过陶瓷和不锈钢之间的熔化连接与原子互扩散,制备出界面具有化学成分梯度特征的TiB 2基陶瓷/1Cr18Ni9Ti不锈钢复合材料。因超高重力场燃烧合成工艺具有"爆燃"的特性以及超高重力场所形成的高温真空环境,... 详细信息

采用超高重力场燃烧合成技术,通过陶瓷和不锈钢之间的熔化连接与原子互扩散,制备出界面具有化学成分梯度特征的TiB 2基陶瓷/1Cr18Ni9Ti不锈钢复合材料。因超高重力场燃烧合成工艺具有"爆燃"的特性以及超高重力场所形成的高温真空环境,使得不锈钢表面发生部分熔化,进而实现了陶瓷/不锈钢的熔化连接。经XRD、FESEM及EDS分析发现,接头界面连接良好,并因原子的强烈互扩散在界面过渡区形成了三维网络陶瓷/金属梯度复合结构。经测试发现,维氏硬度值与陶瓷基体至不锈钢基底测试距离的关系曲线呈近似抛物特征。同时,复合材料的界面抗剪切强度达到(325±25)MPa,其界面断裂模式是由TiB 2片晶沿晶断裂和Fe-Ni-Cr合金相延性断裂的混合模式组成。

关键词：超高重力场燃烧合成(CSUGF) 显微组织硬度剪切强度

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共晶基陶瓷复合材料的强度模型

固体力学学报 2009年第2期30卷 116-121页

作者：倪新华郑坚刘协权韩保红军械工程学院石家庄050003

根据细观结构内界面的强约束特性,通过纤维-基体内界面切应力确定了共晶陶瓷棒体的细观应力场.然后分析了两相界面处位错塞积产生的应力集中,获得基体内的最大应力,当最大拉应力等于基体理论断裂强度时,得到共晶棒体的断裂强度的解析表... 详细信息

根据细观结构内界面的强约束特性,通过纤维-基体内界面切应力确定了共晶陶瓷棒体的细观应力场.然后分析了两相界面处位错塞积产生的应力集中,获得基体内的最大应力,当最大拉应力等于基体理论断裂强度时,得到共晶棒体的断裂强度的解析表达式.考虑共晶陶瓷棒体长度和方位的随机性,根据概率理论得到共晶陶瓷基复合材料的宏观强度的理论模型.结果表明复合材料的宏观强度与亚微米纤维的直径和长度、以及亚微米纤维、基体、共晶陶瓷棒体的弹性常数有关.理论与实验结果十分接近,说明文中理论模型是合理的,同时证明了共晶界面对陶瓷复合材料的重要影响.

关键词：共晶陶瓷棒体亚微米纤维强约束界面位错塞积断裂强度

基于局部特征尺度分解和JRD距离的液压泵性能退化状态识别方法

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振动与冲击 2016年第20期35卷 54-59页

作者：田再克李洪儒谷宏强许葆华军械工程学院石家庄050003

针对液压泵振动信号通常具有非线性强与信噪比低的特点,提出了基于局部特征尺度分解(Local Characteristic-Scale Decomposition,LCD)与JRD(Jensen-Renyi Divergence)距离的液压泵性能退化状态识别方法。该方法首先对原始振动信号进行... 详细信息

针对液压泵振动信号通常具有非线性强与信噪比低的特点,提出了基于局部特征尺度分解(Local Characteristic-Scale Decomposition,LCD)与JRD(Jensen-Renyi Divergence)距离的液压泵性能退化状态识别方法。该方法首先对原始振动信号进行局部特征尺度分解,得到不同特征尺度下的内禀尺度分量(Intrinsic Scale Component,ISC);然后,提取包含主要退化特征信息的ISC分量的Renyi熵,以此作为退化特征量;最后,通过计算不同特征量之间的JRD距离来判断液压泵的退化状态。将该方法应用于液压泵实测数据,结果表明,基于局部特征尺度分解和JRD距离的退化状态识别方法能够有效识别液压泵的性能退化状态。

关键词：退化特征提取局部特征尺度分解 Renyi熵 JRD距离

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独立电力系统非线性负荷暂态特性仿真

高电压技术 2017年第1期43卷 329-336页

作者：刘正春朱长青赵锦成王勇解璞军械工程学院石家庄050003

针对独立电力系统(IPS)呈现出类型日益复杂、瞬态特性日益强烈的非线性负荷特性,建立了一套以暂态特性研究为目标的IPS仿真系统。基于实装实测电压、电流波形的瞬时功率分析,分别采用平均值法和滤波器法辨识模型关键参数,对某IPS运行全... 详细信息

针对独立电力系统(IPS)呈现出类型日益复杂、瞬态特性日益强烈的非线性负荷特性,建立了一套以暂态特性研究为目标的IPS仿真系统。基于实装实测电压、电流波形的瞬时功率分析,分别采用平均值法和滤波器法辨识模型关键参数,对某IPS运行全过程实测数据进行仿真和比较,并对冲击性负荷和脉冲性负荷做了重点分析。仿真结果表明,所建模型可以用于模拟实际IPS在各种非线性载荷下供电母线的用电特性,瞬时功率的两种计算方法适用于评估不同负荷特性下的暂态过程。该仿真模型及结果对于指导微网或独立电力系统的构建、设计与改造具有很高的实用价值。

关键词：独立电力系统非线性负荷暂态特性瞬时功率分析平均值法滤波器法参数辨识

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新型弹簧轮胎的结构设计与分析

振动与冲击 2013年第21期32卷 119-124页

作者：张仲志吕建刚宋彬高飞军械工程学院石家庄050003

恶劣的战场环境中,传统橡胶轮胎无法承受炸弹和地雷的袭击,致使人车安全受到威胁,影响作战任务的完成。为了提高轮胎的防扎刺、防爆胎及防弹性能,从弹簧的径向承载方式构思,提出了一种基于改变轮胎材质的防护增强技术。其依靠接地弹簧... 详细信息

恶劣的战场环境中,传统橡胶轮胎无法承受炸弹和地雷的袭击,致使人车安全受到威胁,影响作战任务的完成。为了提高轮胎的防扎刺、防爆胎及防弹性能,从弹簧的径向承载方式构思,提出了一种基于改变轮胎材质的防护增强技术。其依靠接地弹簧环产生径向力,实现承载目的。通过理论计算确定了弹簧轮胎的线径,仿真分析获得了弹簧线径d、弹簧中径D、轮胎转角θ等物理参数与轮胎径向刚度的关系,讨论了弹簧轮胎的振动和噪声特性。结合先期原理试验,初步验证了该技术能够满足轮胎的承载要求,从而为提高车辆安全防护能力,保障作战任务的顺利完成提供了一种新方法。

关键词：防护弹簧轮胎结构设计径向刚度