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基于规则的混合动力矿用自卸车能量管理策略研究

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系统仿真学报 2024年

作者：刘建功张远辉魏菲王毅颖李晓岭刘佩情司冯淼河北省冀南新区现代装备制造协同创新中心邯郸科技职业学院计算机系河北工程大学机械与装备工程学院天津康复疗养中心信息科河北省煤矿生态保护开采产业技术研究院

为改善传统柴油矿用自卸车存在的动力性不足、燃油经济性不佳等问题，提出一种分布式混合动力传动系统结构和基于规则的能量管理策略。通过对矿用自卸车的运动特征进行分析，构建分布式混合动力系统结构，给出车辆行驶工况，在此基础上... 详细信息

为改善传统柴油矿用自卸车存在的动力性不足、燃油经济性不佳等问题，提出一种分布式混合动力传动系统结构和基于规则的能量管理策略。通过对矿用自卸车的运动特征进行分析，构建分布式混合动力系统结构，给出车辆行驶工况，在此基础上，制定了相关的模式切换规则，并利用Avl-Cruise/Simulink联合仿真验证了传动系统和策略的有效性。仿真结果显示：所提出的分布式混合动力系统结构使得车辆在使用第三挡进行爬坡时，其爬坡能力提高了17%；同时通过采用基于规则能量管理策略，混合动力矿用自卸车的油耗较原型车降低了18%。表明所提出的分布式混合动力系统传动结构是可行的，并且基于规则的能量管理策略在提高燃油经济性上有着显著效果，为提升能源利用效率和环境友好性提供了有力支持。

关键词：混合动力矿车基于规则能量管理策略动力性燃油经济性

耕整播农机装备触土部件表面耐磨强化研究进展

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农业工程学报 2024年第11期40卷 14-25页

作者：郝建军刘天龙赵建国王新芳吴运涛白占欣马海龙河北农业大学机电工程学院保定071001 河北省耕作机械技术创新中心宁晋055551 河北省农业机械作业刀具重点实验室定州073000 河北圣和农业机械有限公司宁晋055551 河北农哈哈机械集团有限公司深泽052560 河北双天机械制造有限公司定州073000 郑州市龙丰农业机械装备制造有限公司郑州450041

耕整播农机装备是影响中国耕地耕种作业质量与效益的关键农机装备,随着农业机械化的快速发展,耕整播农机装备对其配套的旋耕刀、犁铧、深松铲、耙片、开沟器等触土部件耐磨性和使用寿命提出了更高的要求。该研究系统分析了触土部件主要... 详细信息

耕整播农机装备是影响中国耕地耕种作业质量与效益的关键农机装备,随着农业机械化的快速发展,耕整播农机装备对其配套的旋耕刀、犁铧、深松铲、耙片、开沟器等触土部件耐磨性和使用寿命提出了更高的要求。该研究系统分析了触土部件主要的磨损失效形式及磨损机理,综述了提高触土部件耐磨性常用的表面熔覆、表面堆焊处理、表面热喷涂、激光表面强化处理、化学热处理、钎涂等表面处理工艺,从磨损机理、材料研发、结构设计和制造工艺4个方面对比分析了国内外技术差距,针对现阶段耕整播触土部件失效机理、材料、结构、工艺等短板环节的难点问题,从触土部件耐磨性、基体及涂层材料、结构设计、工艺体系研究方面展望农机触土部件未来研发方向,拟为表面耐磨强化的相关研究和工程应用提供理论依据与技术支撑。

关键词：农业机械触土部件耐磨性能表面处理

基于复合多尺度等概率符号化样本熵的两相流动态特性分析

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大连理工大学学报 2024年第2期64卷 127-137页

作者：孙庆明巴頔钟林王成龙陈淑鑫齐齐哈尔大学机电工程学院黑龙江齐齐哈尔161006 黑龙江省精密制造装备及工业感知工程技术研究中心黑龙江齐齐哈尔161006 黑龙江省智能制造装备产业化协同创新中心黑龙江齐齐哈尔161006

多尺度样本熵(MSE)在两相流动态特性分析中存在两点不足:一是熵值无法单纯反映时间序列信息增长速率,在高尺度下稳定性较差;二是传统粗粒化过程中有部分数据信息丢失.针对上述问题,提出复合多尺度等概率符号化样本熵(CMESSE),并通过对... 详细信息

多尺度样本熵(MSE)在两相流动态特性分析中存在两点不足:一是熵值无法单纯反映时间序列信息增长速率,在高尺度下稳定性较差;二是传统粗粒化过程中有部分数据信息丢失.针对上述问题,提出复合多尺度等概率符号化样本熵(CMESSE),并通过对几种典型非线性时间序列进行分析验证了其有效性.与MSE相比,CMESSE不仅能够有效表征不同动力系统非线性时间序列复杂性,而且在时间序列较短时稳定性更好.在此基础上分析了123组流动条件下垂直上升管内空气-水两相流压差波动时间序列.研究结果表明,泡状流、塞状流及混状流的CMESSE变化趋势能够在不同尺度下定性表征不同流型的动态特性,CMESSE复杂性指数可跨多尺度定量描述不同流型的动力学复杂性.

关键词：复合多尺度符号化样本熵两相流动态特性

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青皮核桃采摘机械臂设计与仿真

农机使用与维修 2024年第2期 1-5页

作者：杨淑华谢晓波郝建军袁大超张泽宇张亚博河北农业大学机电工程学院河北保定071000 河北省智慧农业装备技术创新中心河北保定071001 河北省(邢台)核桃产业技术研究院河北邢台054300 河北华戎装备制造有限公司河北邯郸056800

针对大多数核桃种植区采摘核桃仍为人工采摘,效率低下、用工多等问题,设计了一种机械臂和末端执行器协作的采摘装置。首先,采用SolidWorks建立虚拟样机,对末端执行器进行受力分析并且利用ANSYS Workbench中的Static Structural模块对末... 详细信息

针对大多数核桃种植区采摘核桃仍为人工采摘,效率低下、用工多等问题,设计了一种机械臂和末端执行器协作的采摘装置。首先,采用SolidWorks建立虚拟样机,对末端执行器进行受力分析并且利用ANSYS Workbench中的Static Structural模块对末端执行器关键部件进行静力学分析,得到手指最大应力为17.69 MPa,能够完成果实抓取任务。然后,采用D-H法对机械臂建模,使用MATLAB软件的机器人工具箱(Robotics Toolbox)进行建立机械臂数字模型,并对其进行工作区间分析和轨迹规划仿真。结果表明,所选机械臂和末端执行器能够满足设计要求。

关键词：青皮核桃采摘机械臂受力分析 MATLAB仿真

煤矿矿区普适性拓展型固体改性充填采煤技术与装备

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煤炭学报 2024年第1期49卷 380-399页

作者：刘建功赵家巍刘扬杨军辉史艳楠王毅颖陈锋河北工程大学机械与装备工程学院河北邯郸056038 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院北京100083 国家能源充填采煤技术重点实验室河北邢台054000 冀中能源股份有限公司邢东矿河北邢台054000 河南理工大学物理与电子信息学院河南焦作454003 河北省煤矿生态保护开采产业技术研究院河北邯郸056038 河北省智能工业装备技术重点实验室河北邯郸056038 河北省冀南新区现代装备制造协同创新中心河北邯郸056038

从我国煤炭行业绿色发展趋势和要求出发,分析了煤炭企业对不同充填开采方式选择的考量因素,以及影响充填开采技术推广的制约因素,针对不同矿区地域分布特征和充填需求差异性,划分了煤矿充填开采“保护生态环境优先、保护地面建筑优先、... 详细信息

从我国煤炭行业绿色发展趋势和要求出发,分析了煤炭企业对不同充填开采方式选择的考量因素,以及影响充填开采技术推广的制约因素,针对不同矿区地域分布特征和充填需求差异性,划分了煤矿充填开采“保护生态环境优先、保护地面建筑优先、处理煤矸固废优先、提高经济效益优先”4类优先原则,提出了“以充填开采作为煤矿保护生态环境的调节工具,建设全过程全息立体生态矿山”的生态开采目标。依据充填开采顶板限定变形力学模型,阐述了影响充填开采目标岩层下沉量的构成因素,构建了生态环境保护、地面建筑保护、矸石固废处置3种充填工程模式下的工作面支护强度计算及覆岩变形控制方程。介绍了我国煤矿普适性充填采煤技术发展现状及发展方向,涵盖散状原矸固体充填、类贫混凝改性充填、矸石混凝土充填、薄煤层充填、区域性保护充填、巷道充填、选充留协同等适应各类煤矿需求的充填采煤技术,详细描述了不同充填技术的材料制备、运输、充填工艺特点及适应性充填装备。为实现煤矿充填智能化,建立了全面的数据感知系统,通过空间规划及充填效果判定来实现从单元到整体充填工作面的智能化过程,结合传感器网络和人工智能算法,实时监测和控制煤矿固体充填过程,提高充填质量和充填效率。煤矿充填开采在我国绿色矿山建设的远景规划中将扮演更加重要的角色,加强基于主动充填的煤矿生产全过程生态矿山建设、普适性充填技术工艺体系构建、新型固体充填材料研制、智能化充填开采研发等4个方向的科技攻关,我国煤矿充填开采会有极为广阔的发展前景。

关键词：绿色开采充填开采生态保护智能化充填立体生态矿山

LPBF增材制造纳米颗粒增强奥氏体不锈钢的进展

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激光技术 2024年第3期48卷 357-364页

作者：梁泽芬梁泽忠张俊喜张继林牛玉艳梁补女兰州工业学院机电工程学院甘肃省机械装备先进制造协同创新中心兰州730050 兰州空间技术物理研究所兰州730000 兰州工业学院材料科学与工程学院兰州730050

激光粉末床熔融技术(LPBF)增材制造的奥氏体不锈钢因良好的可打印性和力学性能具有很好的应用前景,但还存在一些问题限制其工业应用,添加纳米增强相是调控其性能的有效策略之一。综述了纳米颗粒增强LPBF奥氏体不锈钢的研究进展;讨论了... 详细信息

激光粉末床熔融技术(LPBF)增材制造的奥氏体不锈钢因良好的可打印性和力学性能具有很好的应用前景,但还存在一些问题限制其工业应用,添加纳米增强相是调控其性能的有效策略之一。综述了纳米颗粒增强LPBF奥氏体不锈钢的研究进展;讨论了纳米颗粒对致密度、微观结构和力学性能的影响,并分析其强化机理。纳米颗粒的加入使复合材料孔隙率增加,致密度下降;胞状组织晶粒细化,且具有较低的各向异性;添加了增强相的奥氏体不锈钢在强度显著提高的同时还保持良好的延展性,主要归因于晶粒细化、位错强化、Orowan强化以及载荷传递强化的综合效应。最后展望了LPBF增材制造纳米颗粒增强奥氏体不锈钢在未来需要进一步探索的研究方向。

关键词：激光技术增材制造奥氏体不锈钢致密度微观结构力学性能

技术创新中心助推辽宁省装备制造产业升级研究

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辽宁经济 2024年第3期 10-14页

作者：孙艳姣辽宁省重要技术创新与研发基地建设工程中心

以辽宁装备制造领域省级技术创新中心为研究对象,对其建设现状进行全面分析,包括建设概况、人才队伍建设和经费投入等,深入挖掘技术创新中心在项目实施与科研成果转化、产业合作对接等方面的情况,在此基础上,提出加强科研团队建设、提... 详细信息

以辽宁装备制造领域省级技术创新中心为研究对象,对其建设现状进行全面分析,包括建设概况、人才队伍建设和经费投入等,深入挖掘技术创新中心在项目实施与科研成果转化、产业合作对接等方面的情况,在此基础上,提出加强科研团队建设、提升科研项目实施效果、拓展科技成果转化渠道和加强产业合作机制建设等可行对策,以进一步发挥技术创新中心的推动作用,促进辽宁省装备制造产业的升级与发展。

关键词：技术创新中心装备制造产业升级

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种业振兴行动下农业种质资源保护与利用研究——以江苏省扬州市为例

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江苏农业科学 2024年第11期52卷 20-27页

作者：袁刚陈晨王伟业扬州职业大学/江苏省种植养殖业安全环境技术及装备工程研究中心江苏扬州225009 南京林业大学林学院/南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 江苏省扬州市农业农村局江苏扬州225002

种子是农业的“芯片”,种业是国家战略性、基础性核心产业。农业种质资源是包含畜禽、水产、农作物以及微生物等的种质资源,是农业科技原始创新和现代农业发展的物质基础,关系国家粮食安全。在深入实施种业振兴行动下,须强化对农业种质... 详细信息

种子是农业的“芯片”,种业是国家战略性、基础性核心产业。农业种质资源是包含畜禽、水产、农作物以及微生物等的种质资源,是农业科技原始创新和现代农业发展的物质基础,关系国家粮食安全。在深入实施种业振兴行动下,须强化对农业种质资源的保护与利用。以江苏省扬州市为例,近年来,该市积极开展农业种质资源保护与利用工作,抢救了一批珍稀农业种质资源,挖掘培育了一批新种质。从该市农业种质资源基本情况、保护与利用案例、存在的问题等方面开展研究发现,扬州市主要农作物种质资源74种,畜禽种质资源68种,水产种质资源61种,且优质种质资源得到有效保护与高效利用。然而,在保护与利用过程中也存在保护能力不足、保护意识不强、资源利用共享不够、人才队伍建设基础薄弱等问题需要加以解决。

关键词：种业振兴农业种质资源保护利用乡村振兴扬州

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采用CNN的MIMO-OFDM可见光通信接收机

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福州大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 161-167页

作者：聂康宁林邦姜骆加彬万翔宇潘亚东福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108 中国科学院海西研究院泉州装备制造研究中心福建泉州362000

为了克服多输入多输出(MIMO)-正交频分复用(OFDM)可见光通信(VLC)系统中存在的信号串扰、高峰均功率比、发光二极管(LED)的带宽受限和非线性效应等问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)的VLC接收机.该接收机通过对接收端失真信号和发射... 详细信息

为了克服多输入多输出(MIMO)-正交频分复用(OFDM)可见光通信(VLC)系统中存在的信号串扰、高峰均功率比、发光二极管(LED)的带宽受限和非线性效应等问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)的VLC接收机.该接收机通过对接收端失真信号和发射端原始信号的学习,能够实现MIMO-OFDM可见光通信系统的信号解调,有效提升系统对非线性失真的抑制能力并具有较低的复杂度.实验结果表明,与最小二乘法接收机相比,CNN接收机能有效补偿信号受到的线性和非线性失真以及不同用户间的信号串扰,平均误码率提升超过一个数量级,同时有效克服LED带宽受限问题,比特传输速率提升53%.

关键词：多输入多输出正交频分复用卷积神经网络信号补偿可见光通信