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垂向振动下坐姿人体局部频率敏感特性研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第5期57卷 482-488页

作者：林杰威李蒙郭智林泽峰张俊红天津大学机械工程学院天津300072 天津仁爱学院天津300072

为了研究振动频率对坐姿人体局部舒适性的影响,开展了人体最不适部位主观评价测试,依据主观评价结果构建了振动频率-人体部位舒适感的层次树,定量分析了定义于3.15~31.50 Hz范围内各个三分之一倍频程中心频率的振动激励对于局部不适感... 详细信息

为了研究振动频率对坐姿人体局部舒适性的影响,开展了人体最不适部位主观评价测试,依据主观评价结果构建了振动频率-人体部位舒适感的层次树,定量分析了定义于3.15~31.50 Hz范围内各个三分之一倍频程中心频率的振动激励对于局部不适感的贡献.随后进行了全身振动下人椅界面-人体局部传递率测试,关注传递率的频率峰值与局部不适感敏感频率的对应关系.在不同振动强度下拟合多个局部的振动不适感与全身不适感的数学关系,得到各局部不适感对全身不适感的贡献度.结果表明:全身振动下,坐姿人体“最不适”部位受振动频率影响显著,且这种频率敏感特性对振动强度不敏感.31.50 Hz以下振动造成的不适感主要集中在头部、胸部和腹部,头部对10.00~25.00 Hz的振动具有更明显的不适感,胸部和腹部分别对3.15~5.00 Hz和5.00~8.00 Hz的振动更敏感.即使人体各部位敏感频率不同,但都与座椅至该部位的传递率峰值频率接近,这表明了人体局部主客观响应间的对应关系.进而可以通过层次分析法得到分别适用于头部、胸部和腹部的频率权重.输入人体的振动激励经该计权处理后可反映坐姿人体垂向振动下的局部舒适度水平,从而为舒适性设计提供指导.

关键词：全身振动局部振动坐姿人体振动不适感传递率频率计权

云制造下小批量定制产品的服务组合双层优选方法

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计算机集成制造系统 2024年第1期30卷 253-268页

作者：袁伟郭伟王磊马剑天津大学机械工程学院天津300072 天津仁爱学院机械工程学院天津301636

为解决云制造环境下小批量定制产品的服务组合优选问题,提出一种以加工特征作为任务粒度的资源服务组合双层优选方法。该方法首先构建了需求—特征图谱、制造资源供应图谱对供需两方信息进行描述与存储;然后设立加工合格率、满意度评价... 详细信息

为解决云制造环境下小批量定制产品的服务组合优选问题,提出一种以加工特征作为任务粒度的资源服务组合双层优选方法。该方法首先构建了需求—特征图谱、制造资源供应图谱对供需两方信息进行描述与存储;然后设立加工合格率、满意度评价值、交付按时率、供应偏好值4个指标,并依托变异系数法进行赋权来初筛供应商,实现一层优选;最后建立了以工艺总成本、工艺总时间及总碳排放作为优化目标,特征间的优先级关系作为约束的优化模型,并使用融入次候选集变异算子的改进遗传算法NSGA-Ⅲ对其进行求解,完成二层优选。通过对实例结果的工艺流动顺序分析验证了该方法的可行性,并证明了改进后的算法求解效果更佳。

关键词：云制造服务组合小批量定制第三代非支配排序遗传算法知识图谱

考虑蠕变三阶段的哈氏合金X蠕变-疲劳裂纹扩展模拟

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第3期57卷 321-333页

作者：张俊红李哲华林杰威于洋洋戴胡伟天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300354 天津仁爱学院机械工程学院天津301636

结合应变硬化定律和连续损伤力学,提出了一种考虑蠕变3阶段的本构模型,对650℃下的哈氏合金X的CT试样进行了裂纹扩展有限元模拟分析.对比分析了不同蠕变阶段对纯蠕变裂纹扩展的影响,使用考虑蠕变3个阶段的本构模型进行了蠕变-疲劳裂纹... 详细信息

结合应变硬化定律和连续损伤力学,提出了一种考虑蠕变3阶段的本构模型,对650℃下的哈氏合金X的CT试样进行了裂纹扩展有限元模拟分析.对比分析了不同蠕变阶段对纯蠕变裂纹扩展的影响,使用考虑蠕变3个阶段的本构模型进行了蠕变-疲劳裂纹扩展模拟,讨论了载荷幅值、载荷比和保载时间对裂纹扩展速率的影响,并分析了每种载荷条件对裂纹扩展期间损伤积累的贡献.结果表明:纯蠕变裂纹扩展模拟结果中,考虑所有蠕变阶段的本构模型计算结果与实验结果一致性最高.载荷从5 kN增加到7 kN,考虑蠕变第Ⅰ、Ⅱ阶段的裂纹扩展速率平均预测差异由0.57增至0.61,考虑蠕变第Ⅱ阶段和考虑蠕变第Ⅱ、Ⅲ阶段分别由0.67减至0.64、由0.16减至0.07.蠕变-疲劳裂纹扩展模拟结果显示,随着载荷幅值从5 kN增大至7 kN,载荷比从0.01增至0.50,裂纹扩展速率前者增大、后者减小,da/dt-C t,avg曲线斜率基本不变,同时蠕变损伤占比增大,疲劳和交互损伤占比减小,各加载情况结果的蠕变损伤均占主导,其次为交互损伤,疲劳损伤占比最小.随保载时间从1 s增加到1800 s,循环相关的裂纹扩展速率增大,时间相关的扩展速率减小,da/dt-C t,avg曲线斜率增大,蠕变损伤增大,疲劳损伤减小,交互损伤先增后减,保载时间为10 s时各损伤占比近似相等,保载时间为1 s时疲劳损伤为83%,保载时间为600 s时蠕变损伤为96%.

关键词：本构模型蠕变-疲劳裂纹生长有限元模拟哈氏合金X

基于多域相似度与GBDT算法融合的加工链推荐方法

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计算机集成制造系统 2024年

作者：崔国庆郭伟王磊刘金剑郑鑫昌天津仁爱学院天津大学机械工程学院

针对工艺规划中零件加工链推荐存在的工艺重用率较低和推荐准确率不高等问题，提出了一种以零件特征作为推荐粒度的基于多域相似度与梯度提升决策树（Gradient Boosting Decision Tree， GBDT）算法融合的加工链推荐方法。该方法首先明... 详细信息

针对工艺规划中零件加工链推荐存在的工艺重用率较低和推荐准确率不高等问题，提出了一种以零件特征作为推荐粒度的基于多域相似度与梯度提升决策树（Gradient Boosting Decision Tree， GBDT）算法融合的加工链推荐方法。该方法首先明确了相关工艺概念，并通过对零件工艺信息的描述与存储，构建了零件特征模型及其知识图谱，然后基于本体分类树、模糊数学等相关知识，通过零件特征多域相似度计算方法，提高相似度计算的信息覆盖度和准确性；之后将梯度提升决策树多分类算法应用于加工链的创成方法中，将两者推荐结果通过最长公共子序列算法实现融合，弥补了单一方法准确率和重用率较低的缺陷，最后通过对移动套零件的应用证明了该方法的可行性和有效性。

关键词：零件相似度 GBDT 加工链推荐知识图谱

基于重型柴油车远程监控数据的尿素喷射速率预测

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内燃机工程 2024年第4期45卷 63-70页

作者：刘春涛裴毅强天津仁爱学院机械工程学院天津301636

基于一辆M3类重型柴油车的远程监控数据项,构建了尿素喷射速率预测模型,采用随机森林回归算法进行预测,对远程监控数据中缺少的尿素喷射速率的预测进行了研究。结果表明远程监控数据中存在多组高度相关的变量,其Spearman相关系数均超过0... 详细信息

基于一辆M3类重型柴油车的远程监控数据项,构建了尿素喷射速率预测模型,采用随机森林回归算法进行预测,对远程监控数据中缺少的尿素喷射速率的预测进行了研究。结果表明远程监控数据中存在多组高度相关的变量,其Spearman相关系数均超过0.85,基于此对模型的输入参数进行筛选。由于尿素供给以控制氨存储为目标,而氨存储的变化频率较低,逐秒的尿素喷射速率难以精确预测。不同周期内平均尿素喷射速率的预测结果显示,模型预测精度趋于稳定。当周期超过40 s后,预测精度趋于稳定。通过滑动窗口法验证了预测模型的泛化能力,在全部27个窗口中,决定系数R~2普遍高于0.96,平均绝对误差均控制在0.7%以内,均方根误差基本上低于1%,尿素喷射速率预测值与实际测量值吻合良好。

关键词：重型柴油车远程监控氨泄漏尿素喷射随机森林

机动飞行下磁流变阻尼器-转子系统动力学特性

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振动工程学报 2024年第5期37卷 747-755页

作者：王俊刘云飞秦朝烨马梁洪芳芳褚福磊北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室北京100029 清华大学机械工程系北京100084 中国民航大学航空工程学院天津300300 天津仁爱学院天津301636

航空发动机在机动飞行过程中,工作条件非常恶劣,飞行过程会产生不规则的瞬态振动,易引发故障。采用有限元法建立机动飞行下基于双线性本构方程的磁流变阻尼器-转子系统有限元模型,并利用Newmark-β数值方法进行求解,研究转子系统在机动... 详细信息

航空发动机在机动飞行过程中,工作条件非常恶劣,飞行过程会产生不规则的瞬态振动,易引发故障。采用有限元法建立机动飞行下基于双线性本构方程的磁流变阻尼器-转子系统有限元模型,并利用Newmark-β数值方法进行求解,研究转子系统在机动飞行过程中的动态特性。在此基础上,考虑磁流变阻尼器作用,研究其对冲击载荷下转子系统瞬态及稳态响应的影响。结果表明,机动飞行开始和结束瞬间会产生瞬态冲击,激发转子系统一阶模态响应。在合适的电流作用下,变阻尼器可以有效抑制机动飞行过程中转子系统瞬态及稳态响应。此外,在机动飞行下,由于轴颈离心率较大,易导致磁流变阻尼器产生非线性行为。

关键词：航空发动机机动飞行磁流变阻尼器转子系统瞬态冲击

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国六自动挡乘用车GDI发动机高瞬态HC原排分析

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车用发动机 2024年第3期 36-41页

作者：刘春涛裴毅强秦静天津仁爱学院机械工程学院天津301636 天津大学机械工程学院天津300072

针对GDI发动机在部分瞬态工况下HC排放较高的问题,对一辆装有GDI发动机的轻型车在底盘测功机上进行WLTC试验,通过采集单缸瞬态HC排放、缸内燃烧压力和ECU控制参数数据,研究了部分瞬态HC排放高的原因。试验结果表明:发动机冷却液升温过... 详细信息

针对GDI发动机在部分瞬态工况下HC排放较高的问题,对一辆装有GDI发动机的轻型车在底盘测功机上进行WLTC试验,通过采集单缸瞬态HC排放、缸内燃烧压力和ECU控制参数数据,研究了部分瞬态HC排放高的原因。试验结果表明:发动机冷却液升温过程对发动机的HC排放没有显著影响,在WLTC试验的各个驾驶速度段均出现了高HC排放;当发动机扭矩从高到低急剧变化时,可能出现缸内未断油但进气量急剧减少的情况,导致发生缸内失火或不完全燃烧,从而产生高HC排放;另外,当气缸内连续几个工作循环断油后再喷油时,会导致缸内过量空气系数偏离最佳范围,使缸内燃烧状况恶化,甚至发生失火或不完全燃烧,从而引起HC排放增加。

关键词：直喷式汽油机碳氢化合物失火

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椭圆转子发动机缸内流场及燃烧过程分析

工程热物理学报 2024年第4期45卷 1187-1196页

作者：么大锁裴毅强秦静王膺博张岩王振彪付雪青天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 天津仁爱学院机械工程学院天津301636 天津大学内燃机研究所天津300072 中国北方发动机研究所柴油机增压技术重点实验室天津300400

对以汽油为燃料的椭圆转子发动机换气及燃烧过程进行了研究,明确了缸内流场变化及火焰传播过程,分析了不同当量比混合气下燃烧及污染物生成特性。研究结果表明,椭圆转子发动机进气过程中,燃烧室两侧形成了较大涡团;进气末期时,在球形燃... 详细信息

对以汽油为燃料的椭圆转子发动机换气及燃烧过程进行了研究,明确了缸内流场变化及火焰传播过程,分析了不同当量比混合气下燃烧及污染物生成特性。研究结果表明,椭圆转子发动机进气过程中,燃烧室两侧形成了较大涡团;进气末期时,在球形燃烧室和缸内分别形成两个涡团;燃烧末期,顶点密封位置附近存在未燃区域;排气阶段,气口重叠期内的进气扫气加速了排气过程;随着当量比的增加,缸内压力和温度升高更快,峰值更大,当量比为1.1时,压力、温度均达到最大值;随着当量比的增加,缸内温度升高,造成CO和NO_(x)生成量显著增加;但是当量比过大会造成不完全燃烧,CO生成量显著增高,反而使得缸内压力和温度降低,造成NO_(x)生成量减少。

关键词：椭圆转子发动机 CFD 当量比燃烧排放

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2023年全国棒球锦标赛技术统计与分析

体育科学研究 2024年第1期28卷 57-60页

作者：袁浩南天津仁爱学院体育系天津301636

运用统计的方法对获得2023年全国棒球锦标赛前8名队伍的进攻、防守和投手技术进行分析研究,旨在了解目前我国棒球的技术状况。结果表明:各球队进攻能力技术水平及防守能力逐步提高,呈上升趋势;前6名球队整体水平差距不大;各球队整体投... 详细信息

运用统计的方法对获得2023年全国棒球锦标赛前8名队伍的进攻、防守和投手技术进行分析研究,旨在了解目前我国棒球的技术状况。结果表明:各球队进攻能力技术水平及防守能力逐步提高,呈上升趋势;前6名球队整体水平差距不大;各球队整体投手能力有所下降。

关键词：棒球全国锦标赛进攻防守投手