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新疆棉花秸秆离散元仿真参数标定研究

农业机械学报 2024年第1期55卷 76-84,108页

作者：张佳喜张彭张虎谭春林万文瑜王毅超新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 黑龙江农业经济职业学院牡丹江154005 新疆维吾尔自治区农牧业机械产品质量监督管理站乌鲁木齐830052 新疆昌吉职业技术学院机电工程分院昌吉831110

由于棉花秸秆在机械化收获和粉碎加工过程中缺乏准确的仿真模型参数,从而造成在机具设计中仿真效果和实际作业存在较大的差异,在一定程度上限制了棉花秸秆收获以及粉碎装置的设计研究。本文以新疆棉花秸秆作为试验材料,开展仿真分析研究... 详细信息

由于棉花秸秆在机械化收获和粉碎加工过程中缺乏准确的仿真模型参数,从而造成在机具设计中仿真效果和实际作业存在较大的差异,在一定程度上限制了棉花秸秆收获以及粉碎装置的设计研究。本文以新疆棉花秸秆作为试验材料,开展仿真分析研究,通过物理试验测定棉花秸秆的本征参数后,利用EDEM软件进行试验仿真,对棉花秸秆进行参数标定。采用堆积角试验和弯曲试验方法,测量出棉花秸秆堆积角和最大破坏载荷分别为28.62°和143.21 N。应用Hertz-Mindlin no slip模型和Hertz-Mindlin with bonding模型进行棉花秸秆的堆积角仿真试验和弯曲仿真试验,得到棉花秸秆之间碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数和棉花秸秆-钢之间碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数分别为0.5、0.41、0.06、0.5、0.37、0.08,以及棉花秸秆法向接触刚度、切向接触刚度、临界法向应力与临界切向应力分别为4.15×1010N/m、5.60×1010N/m、40 MPa、50 MPa。将以上结果进行粉碎试验验证,棉花秸秆粉碎后依据长度和宽度不同,分为粉末型物料、破碎型物料、未破碎型物料,仿真试验质量和实际试验质量之间偏差为6.84%、8.29%、7.37%,证明了参数的可行性,可用于棉花秸秆参数标定。

关键词：棉花秸秆堆积角试验弯曲试验离散元参数标定

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双盘转子—电磁轴承系统的碰摩振动特性

铁道科学与工程学报 2024年第1期21卷 299-313页

作者：尹凤伟王学明张晓蓉吉林铁道职业技术学院东北亚高铁学院吉林吉林132299 兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070

转子系统的非线性振动是工程实际中的复杂问题,尤其转子系统碰摩振动的强非线性动力学特性,诱发倍周期分岔、hopf分岔及混沌等复杂现象。建立一类考虑碰摩故障的主动电磁轴承支撑双盘转子系统的力学模型,基于非线性动力学和转子动力学理... 详细信息

转子系统的非线性振动是工程实际中的复杂问题,尤其转子系统碰摩振动的强非线性动力学特性,诱发倍周期分岔、hopf分岔及混沌等复杂现象。建立一类考虑碰摩故障的主动电磁轴承支撑双盘转子系统的力学模型,基于非线性动力学和转子动力学理论,采用多目标协同、多参数耦合仿真分析,运用变步长4阶Runge-Kutta法数值计算,通过获得的转子系统周期分岔图、碰摩分岔图、轴心轨迹图、Poincaré映射图、最大碰摩力及碰摩占空比曲线图,揭示了转子系统的非线性动态响应。同时研究复杂转子系统的碰摩振动特性与结构参数的关联关系。计算结果表明,系统的间隙阈值越小且转速越低条件下的周期碰摩振动越具复杂性和多样性,且系统因碰摩故障引发的最大碰摩力及碰摩占空比曲线峰值也较高。系统的定子刚度比越大,其表现出的各类周期碰摩振动的振动幅值和冲击速度越高;最大碰摩力越大。系统的偏心比值越大,系统的周期碰摩振动模式类型越多样化且混沌窗口越多;系统的各类周期碰摩振动产生的最大碰摩力和碰摩占空比也越高。同时,进一步分析了基本周期振动、亚谐振动、概周期振动和混沌的发生区域及转迁规律。研究结果可以有效地为该类转子系统动态匹配设计、大数据诊断与协同优化提供实际指导意义。

关键词：转子动力学电磁轴承数值计算周期碰摩振动分岔

轻量化CNN与时间序列融合识别刀具磨损方法

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机床与液压 2024年第17期52卷 235-239页

作者：孔繁星何腾飞孙皓章吉林化工学院机电工程学院吉林吉林132022 海南科技职业大学机电工程学院海南海口571126

针对传统卷积神经网络刀具磨损程度识别方法网络模型体积大、结构复杂以及在线获取刀具磨损图像数据难的问题,提出一种将轻量卷积神经网络应用于刀具磨损程度识别的研究方法。将铣刀加工时产生的力信号与振动信号经格拉姆角场处理转化... 详细信息

针对传统卷积神经网络刀具磨损程度识别方法网络模型体积大、结构复杂以及在线获取刀具磨损图像数据难的问题,提出一种将轻量卷积神经网络应用于刀具磨损程度识别的研究方法。将铣刀加工时产生的力信号与振动信号经格拉姆角场处理转化为图像数据集。再将图像数据分别输入到轻量级卷积神经网络MobilenetV2、MobilenetV3、ShuffleNet模型中进行对比分析。结果表明:在初期磨损和正常磨损阶段使用MobilenetV2,在急剧磨损阶段使用MobilenetV3对刀具磨损识别效果能够达到最佳。与一般卷积神经网络进行对比表明,轻量化卷积神经网络对刀具磨损识别效果优于一般卷积神经网络。该方法解决了刀具图像数据在线获取困难的问题,增加了信息处理的容错性,能有效减少模型体积和计算量,便于植入嵌入式系统并集成到机床系统中。

关键词：刀具磨损深度学习卷积神经网络格拉姆角场

考虑碰摩的长轴承-双盘转子系统的非线性动力学特性

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北京交通大学学报 2024年

作者：尹凤伟王学明薛海吉林铁道职业技术学院东北亚高铁学院兰州交通大学机电工程学院

针对长轴承支撑的复杂转子系统，建立一类含非对称非线性弹簧阻尼耦合支撑的双盘转子系统的力学模型.首先计算润滑油膜力和转定子因碰摩产生的碰摩力等非线性力，并将两端轴承和底座之间等效为非线性的弹性阻尼耦合作用.其次，基于多目... 详细信息

针对长轴承支撑的复杂转子系统，建立一类含非对称非线性弹簧阻尼耦合支撑的双盘转子系统的力学模型.首先计算润滑油膜力和转定子因碰摩产生的碰摩力等非线性力，并将两端轴承和底座之间等效为非线性的弹性阻尼耦合作用.其次，基于多目标协同、多参数耦合仿真分析，采用变步长四阶Runge-Kutta 法数值计算，研究一类长轴承双盘转子系统的周期碰摩振动的模式类型、分布区域及分岔特征.最后，揭示系统的动力学特性与模型参数的关联关系.研究结果表明：转子系统随定子刚度比或转速比的增大而表现出典型的非光滑特性，系统的多种周期类型共存现象频发，当定子刚度比、间隙阈值、转速比等多参数耦合变化时，系统的非线性振动特性呈现出复杂性和多样化特征；随偏心比增大，系统发生的最大碰摩力和碰摩占空比值均随之增高；系统的摩擦系数变化对系统的周期振动的模式类型、分布规律、最大碰摩力和碰摩占空比值的影响相对较小；亚谐周期振动、混沌等复杂的周期碰摩振动随转速比增大而持续发生.

关键词：转子动力学长轴承周期振动碰摩振动分岔

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不同壁面特性下燃料喷雾的撞壁过程

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：陈艳玲郭亮王会孙万臣李德刚宣熔北京工业职业技术学院机电工程学院吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室

为了对撞壁喷雾的发展及蒸发过程进行主动控制，采用不同方法制备了具有不同微观结构和润湿性的金属壁面。基于高速摄影平台对不同壁面润湿性、壁面温度和环境背压下柴油和正丁醇喷雾撞壁后的形态发展过程进行了研究。结果表明：增加亲... 详细信息

为了对撞壁喷雾的发展及蒸发过程进行主动控制，采用不同方法制备了具有不同微观结构和润湿性的金属壁面。基于高速摄影平台对不同壁面润湿性、壁面温度和环境背压下柴油和正丁醇喷雾撞壁后的形态发展过程进行了研究。结果表明：增加亲油表面的粗糙度可增强表面的亲油性。采用表面能修饰方法可显著降低表面亲油性。随着表面亲油性的减弱，燃料喷雾撞壁后的铺展半径和卷吸高度均升高。与柴油液滴相比，正丁醇液滴对表面的浸润性更强，导致正丁醇喷雾撞击不同表面后的铺展范围均较小。与正丁醇相比，壁面温度对柴油喷雾的铺展半径影响较小，柴油喷雾撞击不同温度壁面后期的铺展半径均高于40 mm。环境背压的升高对喷雾的扩散有抑制作用。

关键词：动力机械及工程喷雾撞壁润湿性壁面温度环境背压形态发展

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喷射策略对RCCI燃烧影响的试验

江苏大学学报（自然科学版） 2024年第4期45卷 411-416页

作者：李玉兰王谦相英杰刘旭曹礼轩江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013 江苏联合职业技术学院镇江分院机电工程系江苏镇江212016

为了分析不同喷油策略对反应活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)燃烧着火性能与燃烧性能的影响,使用汽油和柴油/加氢催化生物柴油(hydrocatalytic biodiesel,HCB)在光学发动机内进行了试验研究.结果表明:柴... 详细信息

为了分析不同喷油策略对反应活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)燃烧着火性能与燃烧性能的影响,使用汽油和柴油/加氢催化生物柴油(hydrocatalytic biodiesel,HCB)在光学发动机内进行了试验研究.结果表明:柴油/汽油RCCI燃烧较HCB/汽油需要的进气温度高,着火延迟期也较高,随着进气温度的增加,燃烧相位提前,着火延迟期减小;当柴油所含能量与燃料循环总能量之比从30%提高至40%时,缸内压力升高,进气温度对燃烧的影响减小;在HCB/汽油RCCI燃烧模式下,HCB喷油时刻从进气上止点后的曲轴转角-30.0°延迟至-20.0°后,燃烧过程对进气温度的敏感度降低;在光学发动机试验中,采用较高的进气温度有利于更好地实现RCCI稳定燃烧,但进气温度低于30℃时,可以通过推迟高活性燃料喷射时刻或提高高活性燃料质量分数来实现稳定着火燃烧,达到控制燃烧相位的目的.

关键词：反应活性控制压燃加氢催化生物柴油汽油可视化喷射策略

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柔性关节航空航天机械臂抗干扰控制研究

山东航空学院学报 2024年第4期41卷 73-78页

作者：郇新李珺魏明鉴王鑫洋潍坊工程职业学院机电工程学院山东潍坊262500 吉林大学电子科学与工程学院吉林长春130061

航空航天机械臂具有柔性且对精度要求高,为抑制空间环境力矩和内部参数变化等干扰,提出了一种基于干扰观测器的航空航天机械臂反步控制策略。首先,建立柔性关节航空航天机械臂受干扰时的单关节数学模型,基于数学模型设计柔性关节航空航... 详细信息

航空航天机械臂具有柔性且对精度要求高,为抑制空间环境力矩和内部参数变化等干扰,提出了一种基于干扰观测器的航空航天机械臂反步控制策略。首先,建立柔性关节航空航天机械臂受干扰时的单关节数学模型,基于数学模型设计柔性关节航空航天机械臂的非线性干扰观测器,保证其能稳定估计干扰信号;然后,基于Lyapunov函数设计反步控制器,将干扰观测器估计到的干扰估计值补偿到反步控制器端,产生抑制实际干扰的控制量;最后,利用MATLAB/simulink搭建虚拟仿真进行验证。仿真结果表明,基于干扰观测器的柔性关节航空航天机械臂反步控制器能够有效抑制干扰,极大地改善了柔性关节航空航天机械臂的抗干扰性能。

关键词：干扰观测器柔性关节航空航天机械臂抗干扰反步控制

市域产教联合体建设的政策起点、现实难点和破解重点

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教育与职业 2024年第14期1062卷 22-29页

作者：涂凯迪李伟河南机电职业学院马克思主义学院吉林大学行政学院河南机电职业学院智能工程学院河南郑州451191

市域产教联合体是区域性产教科深度融合发展的新模式。从政策起点来看,市域产教联合体建设旨在全面深化产教融合,实现职业教育高质量发展;完善现代职教体系,促进区域性产业转型升级;创新人才培养模式,探索全周期人才培养范式;聚合区域... 详细信息

市域产教联合体是区域性产教科深度融合发展的新模式。从政策起点来看,市域产教联合体建设旨在全面深化产教融合,实现职业教育高质量发展;完善现代职教体系,促进区域性产业转型升级;创新人才培养模式,探索全周期人才培养范式;聚合区域产教资源,建立产教科协同创新体系。围绕当前市域产教联合体建设面临的顶层设计薄弱、体制机制滞后、资源整合乏力、治理体系不全等现实难点,探索提出市域产教联合体建设的破解重点在于:强化顶层设计,落实联合体建设的政策保障;健全体制机制,完善联合体建设的管理框架;加强资源整合,推动联合体建设的协同联动;完善治理体系,提高联合体建设的治理能力。

关键词：市域产教联合体产教融合现代职业教育体系

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车用液压机械无级变速器研究及应用分析

中国科技期刊数据库工业A 2024年第6期 0066-0069页

作者：李申富雅捷张昆昆丁国彦新疆交通职业技术学院机电工程分院新疆乌鲁木齐830000

液压机械无级变速器是近年来新发展起来的一种新型车用无级变速器,其在工程机械和农业机械上得到了广泛的应用。车用液压机械无级变速器是一种能够实现连续无级变速的设备,其研究对于车用机械工程领域具有重要的意义。液压传动是一种以... 详细信息

液压机械无级变速器是近年来新发展起来的一种新型车用无级变速器,其在工程机械和农业机械上得到了广泛的应用。车用液压机械无级变速器是一种能够实现连续无级变速的设备,其研究对于车用机械工程领域具有重要的意义。液压传动是一种以液体为工作介质,实现能量传输与控制的一种传动模式。基于此,本次研究将通过对液压机械无级变速器的工作原理和特点进行深入剖析,论述了其在各个机械领域的应用,旨在促进车用行业的进一步发展,以期为相关领域的研究者和工程师提供参考和借鉴。

关键词：车用无级变速器液压机械基本原理