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快速凸包算法在发射车状态监控中的应用

现代防御技术 2024年第3期52卷 143-150页

作者：余彦白鹏英张雪峰北京机械设备研究所北京100854

针对当前复杂工业系统运行状态监控策略普遍存在误报警数目过多的问题,提出了一种基于快速凸包算法的发射车状态监控方法。该方法利用快速凸包算法从给定的正常历史数据中估计发射车的正常工作空间,对于新采集的发射车运行状态监控数据... 详细信息

针对当前复杂工业系统运行状态监控策略普遍存在误报警数目过多的问题,提出了一种基于快速凸包算法的发射车状态监控方法。该方法利用快速凸包算法从给定的正常历史数据中估计发射车的正常工作空间,对于新采集的发射车运行状态监控数据,如果由它们构成的工作点位于发射车的正常工作空间内,就认为发射车的状态是正常的,否则就是异常的。与基于静态阈值的方法相比,提出的方法降低了误报警数目;相较于基于隐变量的方法,提出的方法具有良好的可解释性。通过数值仿真技术,分别分析了一个2维和3维案例来评估提出的方法的性能表现。仿真结果表明,提出的方法物理意义明确,产生的误报警数目少。

关键词：快速凸包算法状态监控误报警正常工作空间静态阈值隐变量

舰船摇荡作用下可调发射基座调高过程的刚柔耦合建模与仿真

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兵器装备工程学报 2024年第3期45卷 135-143页

作者：胡秉伦彭雪明北京机械设备研究所北京100854

为解决通用发射系统因适装武器长度差异而导致的换弹低效问题,提出了一种可调发射基座,该基座可实现舰基座之上两态高度调节与自锁。以可调基座升降系统为研究对象,基于刚柔耦合计算方法,运用ADAMS虚拟样机技术建立其刚柔耦合动力学模型... 详细信息

为解决通用发射系统因适装武器长度差异而导致的换弹低效问题,提出了一种可调发射基座,该基座可实现舰基座之上两态高度调节与自锁。以可调基座升降系统为研究对象,基于刚柔耦合计算方法,运用ADAMS虚拟样机技术建立其刚柔耦合动力学模型,仿真分析了该升降系统在舰船摇荡作用下的运动学和动力学特性,并得出系统中关键构件的模态振型和工作过程中的应力应变情况,基于Pro/E平台完成三维建模与虚拟装配。仿真结果为可调基座的动力学结构和相关参数的改进和优化提供了模型基础和数据支撑。

关键词：可调发射基座刚柔耦合运动学动力学 ADAMS

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电流时间谐波对永磁同步电机电磁振动的影响

现代防御技术 2024年第3期52卷 170-179页

作者：寇成浩王姝张学磊刘正宇郭祖旭北京机械设备研究所北京100854

为了揭示电流时间谐波对电机电磁振动和噪声的影响,结合Maxwell应力方程解析计算了变频器供电时永磁同步电机的径向电磁力,并解析计算了径向电磁力的阶次和频率变化规律。指出变频器的供电使电机在低频和中高频频段产生的电磁振动和噪... 详细信息

为了揭示电流时间谐波对电机电磁振动和噪声的影响,结合Maxwell应力方程解析计算了变频器供电时永磁同步电机的径向电磁力,并解析计算了径向电磁力的阶次和频率变化规律。指出变频器的供电使电机在低频和中高频频段产生的电磁振动和噪声均有不同程度的加剧。以一台48槽8极永磁同步电机为例,分别建立了变频器供电和正弦波供电情况下电机电磁有限元模型和结构有限元模型。通过ANSYS多物理场联合仿真对比了2种供电方式下电机的振动响应和噪声变化,验证了解析分析的正确性。最后通过实验验证了仿真的可靠性。

关键词：永磁同步电机径向电磁力时间谐波开关频率电磁振动和噪声 ANSYS多物理场

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某多燃气发生器动力系统内弹道设计

现代防御技术 2024年

作者：何小英林言中北京机械设备研究所

针对采用多燃气发生器的弹射动力系统，按照常规的内弹道求解方法，需要根据经验对燃气发生器的设计参数、发生器的个数和点火时序进行多次调试，才能使导弹出筒速度等内弹道参数满足指标要求。一旦发生器参数初值设置不当，就会导致优... 详细信息

针对采用多燃气发生器的弹射动力系统，按照常规的内弹道求解方法，需要根据经验对燃气发生器的设计参数、发生器的个数和点火时序进行多次调试，才能使导弹出筒速度等内弹道参数满足指标要求。一旦发生器参数初值设置不当，就会导致优化求解失败。本文建立了一种以导弹出筒速度等内弹道指标作为输入条件的反推计算方法，逐步递推出满足要求的多燃气发生器个数、及其流量、点火时序等，最终得到合适的多燃气发生器装药参数和结构参数。使用Matlab编程并求解，对不同个数燃气发生器组合的发射工况进行内弹道仿真试验。以此方法得到多燃气发生器参数后，可以作为后续多燃气发生器内弹道优化的输入，该计算方法有利于多燃气发生器发射动力系统的内弹道初始设计。

关键词：多燃气发生器内弹道弹射动力系统出筒速度仿真装药

基于液压缸性能模型的起竖装置一体化设计方法

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现代防御技术 2024年

作者：牛兆羽苏成谦高鹏飞北京机械设备研究所

起竖装置传统设计流程是通过液压缸单方案设计来校核布局设计的可行性，设计过程未充分利用布局参数和液压缸性能的耦合关系，难以实现起竖装置快速设计和优化。本文通过对液压缸的设计计算过程进行数学建模，计算液压缸的性能特性数据... 详细信息

起竖装置传统设计流程是通过液压缸单方案设计来校核布局设计的可行性，设计过程未充分利用布局参数和液压缸性能的耦合关系，难以实现起竖装置快速设计和优化。本文通过对液压缸的设计计算过程进行数学建模，计算液压缸的性能特性数据，并以此为基础构建液压缸性能模型。通过在起竖装置设计流程中引入液压缸性能模型，建立起布局方案到液压缸性能的直接映射关系，实现了布局方案和液压缸性能的一体化设计。在此基础上还进行了应用研究，利用一体化设计方法对单一布局方案下液压缸的性能参数进行了快速计算，还研究了布局参数改变对液压缸性能参数的影响规律，研究结果为起竖装置的快速设计和优化提供了基础。

关键词：一体化设计起竖装置多级液压缸布局方案

双向复位高速开关电磁阀动态响应特性仿真研究

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机床与液压 2024年第1期52卷 152-160页

作者：史宇辰王立勇季文龙贾然陈涛孙光新北京信息科技大学机电工程学院北京100192 中国人民解放军32184部队北京100075 北京机械设备研究所总装调试室北京100854

高速开关电磁阀作为典型的伺服液压系统执行元件,逐渐成为高精密液压系统的核心部件之一。针对双复位弹簧式高速开关电磁阀的动态响应特性开展研究,建立高速开关电磁阀的多场耦合动力学模型,系统研究了高速开关电磁阀阀芯内径、弹簧刚... 详细信息

高速开关电磁阀作为典型的伺服液压系统执行元件,逐渐成为高精密液压系统的核心部件之一。针对双复位弹簧式高速开关电磁阀的动态响应特性开展研究,建立高速开关电磁阀的多场耦合动力学模型,系统研究了高速开关电磁阀阀芯内径、弹簧刚度、线圈线径、工作温度、控制频率及占空比等对高速开关电磁阀阀芯所受到的电磁力和阀芯运动位移的影响,得到了高速开关电磁阀的优化设计参数,为进一步研制响应速度快、性能稳定、流量及承压范围大、环境适应性强的高速开关电磁阀奠定了一定的理论基础。

关键词：高速开关电磁阀多场耦合动态响应特性

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基于MOF材料的涂层应用与机制研究进展

复合材料学报 2024年第3期41卷 1093-1108页

作者：杜娟汪鸿宇石玉超宋海鹏中国民航大学中欧航空工程师学院天津300300 北京机械设备研究所北京100854

金属有机骨架(MOF)作为一种新型多孔晶体材料,因其具有高孔隙率、结构多样、化学结构可控等特点可被作为纳米粒子和载体使用。基于MOF材料的涂层可兼具MOF本身的优点,但基于MOF材料的涂层应用和机制研究的综述性论文不多。本文针对基于... 详细信息

金属有机骨架(MOF)作为一种新型多孔晶体材料,因其具有高孔隙率、结构多样、化学结构可控等特点可被作为纳米粒子和载体使用。基于MOF材料的涂层可兼具MOF本身的优点,但基于MOF材料的涂层应用和机制研究的综述性论文不多。本文针对基于MOF材料的涂层国内外研究现状进行了介绍,重点阐述了基于MOF材料的涂层防/除冰应用(超疏水表面和光滑液体注入多孔表面(SLIPS))、防腐应用(MOF材料作为纳米粒子和载体)和抗菌应用(基于金属离子释放、基于光动力(PDT)和基于光热(PTT)),并归纳出不同涂层的防/除冰机制(降低水的凝固温度和减少冰的黏附)、防腐机制(直接物理阻隔或生成化合物而达到阻隔效果)和抗菌机制(对真核细胞具有弱毒性的金属离子达到抗菌效果、活性氧(ROS)在光照射下激活达到抑菌效果和通过吸收外界光产生热量,随温度升高而达到抗菌效果)。并对基于MOF材料的涂层面临的关键挑战、潜在应用和发展前景进行了展望。

关键词：金属有机骨架涂层防/除冰机制防腐机制抗菌机制

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融合注意力的滤波器组双视图图卷积运动想象脑电分类

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浙江大学学报（工学版） 2024年第7期58卷 1326-1335,1356页

作者：吴书晗王丹陈远方贾子钰张越棋许萌北京工业大学信息学部北京100124 北京机械设备研究所北京100854 中国科学院自动化研究所脑网络组研究中心北京100190

在运动想象任务中,传统卷积神经网络难以准确表达大脑多区域协同神经活动;图卷积网络(GCN)能够在图数据中考虑节点(脑区)间的连接和关系,适于表示不同脑区的协同任务,为此提出融合注意力的滤波器组双视图GCN(AFB-DVGCN).由滤波器组构建... 详细信息

在运动想象任务中,传统卷积神经网络难以准确表达大脑多区域协同神经活动;图卷积网络(GCN)能够在图数据中考虑节点(脑区)间的连接和关系,适于表示不同脑区的协同任务,为此提出融合注意力的滤波器组双视图GCN(AFB-DVGCN).由滤波器组构建双分支网络,提取不同频段的时域和空域信息;采用双视图图卷积空间特征提取方法实现信息互补;利用有效通道注意力机制增强特征和捕捉不同特征图的交互信息,以提高分类准确率.在公开数据集BCI Competition Ⅳ-2a和OpenBMI上的验证结果表明,AFB-DVGCN的分类性能良好,其分类准确率显著高于对比网络的分类准确率.

关键词：脑机接口运动想象深度学习图卷积网络注意力机制

喷水推进两栖车辆水面航行特性试验与数值计算研究

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兵工学报 2024年第8期45卷 2629-2645页

作者：鲁航刘昊然陈泰然黄彪王国玉陈慧岩北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京机械设备研究所北京100854 北京理工大学重庆创新中心重庆401120

兼具陆上机动、水面航行及水陆交界地带作业能力的特种水陆两栖车辆,是未来多域协同系统中重要组成部分。以喷水推进两栖车辆为研究对象,基于船模拖曳水池试验,获得了弱约束条件下喷水推进两栖车辆的航行特性,建立了喷水推进器与两栖车... 详细信息

兼具陆上机动、水面航行及水陆交界地带作业能力的特种水陆两栖车辆,是未来多域协同系统中重要组成部分。以喷水推进两栖车辆为研究对象,基于船模拖曳水池试验,获得了弱约束条件下喷水推进两栖车辆的航行特性,建立了喷水推进器与两栖车辆一体化操控的数值计算方法,对喷水推进两栖车辆水动力性能展开研究并充分验证了数值计算方法的准确性,对比分析了两栖车辆设计航速下拖曳与约束自航条件下的航行特性。相比于常规的“船-泵”一体化研究,从两栖车的角度丰富了喷水推进器和水面航行体相互影响的研究。结果表明,约束自航条件下车体阻力相比无喷水推进条件下阻力增加17.6%,喷水推进器运行导致的车辆姿态变化是造成增阻的主要因素。约束自航条件与拖曳条件相比,虚长度延伸长度从-0.864 X/L(X为距车辆重心长度,L为两栖车总长)增加至-1.513 X/L。与此同时,鸡尾流波高高度与发散波面积显著增加,从0.037 H/L(H为波面高度)增加至0.061 H/L,增加了尾流场附近能量损失。

关键词：水陆两栖车辆喷水推进水池试验数值模拟航行特性