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基于容性耦合的钢轨压力传感器电磁干扰分析

仪器仪表学报 2024年第4期45卷 317-324页

作者：杨阳朱峰西南交通大学电气工程学院成都611756 四川建筑职业技术学院机电与信息工程系德阳618000

目前随着弱电装置在铁路通信、传感测量等方面的普及,电磁干扰问题越来越引起人们的重视,但是关于电磁干扰机理的耦合分析等方面的工作开展较少。本文针对一则典型的钢轨压力传感器电磁干扰问题,从干扰源排查入手,建立了电源线与信号线... 详细信息

目前随着弱电装置在铁路通信、传感测量等方面的普及,电磁干扰问题越来越引起人们的重视,但是关于电磁干扰机理的耦合分析等方面的工作开展较少。本文针对一则典型的钢轨压力传感器电磁干扰问题,从干扰源排查入手,建立了电源线与信号线的容性耦合物理模型,提取线缆间分布电容参数,定量分析了耦合电场大小;同时找出干扰源,确定为电源线容性耦合导致的串扰电压干扰,给出了相应抑制干扰的措施,该分析与实测相符合。研究结果表明,接地装置对电源线地线的电磁干扰影响很大,从而进一步影响了信号线的信号电压。当接地电阻的埋入深度从0.1 m增加到0.6 m时,电源线的干扰电压得到了抑制;信号线的连接端头是容易耦合到外界电磁干扰的薄弱环节,是改善屏蔽效能的关键点。本文所提出的关于容性耦合的机理分析、计算方法、以及传感器信号的电磁干扰抑制措施,能够为今后电气设备的电磁干扰分析抑制提供普遍的借鉴意义。

关键词：容性耦合电磁干扰压力传感器串扰电压

裂纹缺陷下TC4切削加工动态特性仿真（英文）

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Journal of Measurement Science and Instrumentation 2024年第3期 387-396页

作者：史丽晨王简豆卫涛袁嘉庚西安建筑科技大学机电工程学院西安航空职业技术学院航空制造工程学院

钛合金在航空航天等领域发挥着重要作用。由于精锻、冷轧后的钛合金棒材亚表面易产生裂纹缺陷，本研究将探究其对TC4材料切削加工的影响。首先，利用ABAQUS构建了含裂纹缺陷的TC4材料有限元切削仿真模型。其次，通过改变裂纹缺陷的尺寸... 详细信息

钛合金在航空航天等领域发挥着重要作用。由于精锻、冷轧后的钛合金棒材亚表面易产生裂纹缺陷，本研究将探究其对TC4材料切削加工的影响。首先，利用ABAQUS构建了含裂纹缺陷的TC4材料有限元切削仿真模型。其次，通过改变裂纹缺陷的尺寸和高度等变量得到切削力、应力集中、切屑形状、表面残余温度和残余应力等参数。最后，在无心车床上进行了切削实验。结果表明，当裂纹缺陷位置处于切削路径时，切削力会产生突变，在缺陷尖端点处出现最大应力值，且应力值随裂纹尺寸增大而增大；切屑形态也发生了屈曲变形，其随缺陷位置与工件表面距离的增加而减小；裂纹缺陷附近的表面残余应力与裂纹尺寸大小和刀具靠近缺陷时的应力大小相关，尺寸较大且靠近加工表面的缺陷会导致更大的残余应力。因此，在加工条件一定的情况下，钛合金材料应避免出现尺寸较大的缺陷或者通过增加缺陷与加工表面之间的距离，以确保良好和稳定的表面质量。

关键词：裂纹缺陷 TC4 ABAQUS 无心车床

与锂离子电池热管理系统耦合的防漏高导热复合相变材料研究

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太阳能学报 2024年第7期45卷 209-217页

作者：王义天何伟杨文徐昭李静远合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 青海建筑职业技术学院市政机电学院西宁810000

提出一种具有优异导热性能和防漏性能的新型复合相变材料(CPCM),采用膨胀石墨(EG)与硅藻土的联合互交网格,可显著提高相变材料的吸附能力和导热性能。测试结果表明,含10%硅藻土和6%EG的样品14在50℃下加热5 h,表面仍无渗漏现象,同时PEG... 详细信息

提出一种具有优异导热性能和防漏性能的新型复合相变材料(CPCM),采用膨胀石墨(EG)与硅藻土的联合互交网格,可显著提高相变材料的吸附能力和导热性能。测试结果表明,含10%硅藻土和6%EG的样品14在50℃下加热5 h,表面仍无渗漏现象,同时PEG含量达到90%,且在热循环测试中也呈现出优良的稳定性;将电池与样品14耦合后,测试电池在8种工作模式下的温度变化,在2C(C为电池充放电能力倍率)模式下,当电池在较高初始温度(30℃)下工作时,其最高工作温度仍可控制在40℃以下,每个电池之间的温差可限制在约2℃;同时样品14在低温下可为电池系统提供优异的保温性能,电池的放电效率提高约16.07%,当T_(0)=30℃时,在1C模式下,电池放电效率达到91.67%。

关键词：相变材料电池管理系统导热高防漏电池效率

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基于神经网络的工业机器人视觉抓取系统设计

计算机测量与控制 2024年第4期32卷 201-209页

作者：燕硕李建松唐昌松徐州工业职业技术学院机电工程学院江苏徐州221140

针对机器人示教编程方法导致的工件位置固定、抓取效率低下的问题,研究神经网络在机器人视觉识别与抓取规划中的应用,建立了视觉引导方案,通过YOLOV5神经网络模型开发视觉识别系统,识别物体的种类,同时获取待抓取物体定位点坐标;提出了... 详细信息

针对机器人示教编程方法导致的工件位置固定、抓取效率低下的问题,研究神经网络在机器人视觉识别与抓取规划中的应用,建立了视觉引导方案,通过YOLOV5神经网络模型开发视觉识别系统,识别物体的种类,同时获取待抓取物体定位点坐标;提出了机器人六点手眼标定原理并进行标定实验,提出了针对俯视图为圆形或长方形物体的定位方法;最后针对3种物体进行了180次的抓取实验,实验的综合平均抓取成功率约为92.8%,验证了视觉识别和抓取机器人系统具备实际应用的可能性,有效提高了抓取效率。

关键词：神经网络目标定位机器人抓取机器人标定视觉引导

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章动对无返回力矩钟表机构延迟解锁时间的数值分析

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火炮发射与控制学报 2024年

作者：张银环肖秦琨刘星侯学礼薛静云西安工业大学机电工程学院渭南职业技术学院建筑工程学院西安工业大学电子信息工程学院西北工业集团

为研究弹丸章动对引信无返回力矩钟表机构延迟解锁时间的影响，依据多刚体动力学理论，建立弹丸章动运动下无返回力矩钟表机构延迟解锁时间的数学模型。采用ADAMS虚拟样机技术并设置驱动、摩擦等参数对延迟解锁过程进行动力学仿真分析... 详细信息

为研究弹丸章动对引信无返回力矩钟表机构延迟解锁时间的影响，依据多刚体动力学理论，建立弹丸章动运动下无返回力矩钟表机构延迟解锁时间的数学模型。采用ADAMS虚拟样机技术并设置驱动、摩擦等参数对延迟解锁过程进行动力学仿真分析。结果表明：建立的无返回力矩钟表机构延迟解锁时间的数学模型准确性较高；弹丸最大章动角出现在炮口处，当炮口速度为358m/s，最大章动角为0.153rad；章动角与延迟解锁时间呈反比关系。该研究方法可为引信设计提供理论依据，对缩短生产周期、调试模型参数、降低研制成本具有重要意义。

关键词：机械引信无返回力矩钟表机构章动多刚体动力学虚拟样机技术

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甲烷-空气预混区外含钾细水雾抑爆特性研究

中国安全科学学报 2024年第1期34卷 150-157页

作者：王晓玲刘震起江苏建筑职业技术学院建筑智能学院江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

为了解含钾细水雾在综合管廊燃气泄漏场景下的抑爆能力,采用自制的爆炸试验系统,开展含添加剂细水雾位于甲烷-空气爆炸区域外的抑爆试验,分析纯水及草酸钾、碳酸钾、氯化钾3种含钾化合物细水雾对9.5%甲烷-空气爆炸超压与过火范围的影响... 详细信息

为了解含钾细水雾在综合管廊燃气泄漏场景下的抑爆能力,采用自制的爆炸试验系统,开展含添加剂细水雾位于甲烷-空气爆炸区域外的抑爆试验,分析纯水及草酸钾、碳酸钾、氯化钾3种含钾化合物细水雾对9.5%甲烷-空气爆炸超压与过火范围的影响。研究结果表明:纯水细水雾的临界抑爆雾化质量浓度区间为320~480 g/m^(3);含草酸钾条件下超压下降率随质量分数增加呈现正态累积分布函数(NormalCDF)变化,最佳抑爆质量分数为10%;当雾化质量浓度为480 g/m^(3)、雾滴D32为61.7μm、化合物质量分数为10%时,对应抑爆能力均大于纯水细水雾条件,其中,含草酸钾抑爆能力最强,其次为碳酸钾与氯化钾,峰值超压下降率较纯水细水雾条件分别提高2.32、1.88与1.53倍,过火范围分别缩减46.7%、40%与13.3%。相较于碳酸钾与氯化钾条件,爆炸气体预混区域外含草酸钾细水雾能够吸收更多的爆炸热量、消耗更多的活性自由基。

关键词：甲烷-空气含钾化合物预混区域细水雾抑爆

煤矿地面环境与荷载耦合作用下RC柱受压性能

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中国公路学报 2024年第4期37卷 263-273页

作者：李生元吕恒林吴元周周淑春彭浩孙呈凯中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 江苏建筑职业技术学院江苏建筑节能与建造技术协同创新中心江苏徐州221116

为了研究煤矿地面环境与荷载耦合作用下钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)柱的受压性能,设计制作了14根大偏压RC柱试件,对试件分别进行了0、2、4、6、8、10、12个试验周期的煤矿地面环境与荷载耦合作用,分析了大偏压RC柱在煤矿地面环... 详细信息

为了研究煤矿地面环境与荷载耦合作用下钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)柱的受压性能,设计制作了14根大偏压RC柱试件,对试件分别进行了0、2、4、6、8、10、12个试验周期的煤矿地面环境与荷载耦合作用,分析了大偏压RC柱在煤矿地面环境与荷载耦合作用下混凝土和钢筋的材料性能退化规律,探究了混凝土和钢筋的材料性能退化对柱受压性能的影响,给出了中、美、欧规范中煤矿地面环境与荷载耦合作用下矩形截面大偏心受压柱承载力计算的修正公式。研究结果表明:相比于单一的荷载作用,煤矿地面环境与荷载的耦合作用加剧了大偏压RC柱中混凝土和钢筋材料性能的退化;随着煤矿地面环境与荷载耦合作用时间的增加,大偏压RC柱混凝土的中性化深度线性增加但抗压强度逐渐降低,同时纵筋锈蚀率逐渐增加但屈服强度和极限强度线性降低,且纵筋屈服强度与锈蚀率呈负相关;煤矿地面环境与荷载耦合作用后RC大偏压柱承载力随作用时间的增加而降低,且屈服荷载和极限荷载均随纵筋锈蚀率增加而降低,通过引入煤矿地面环境与荷载耦合作用后混凝土和钢筋材料强度的退化系数,可以有效地修正中、美、欧规范中矩形截面大偏心受压柱承载力计算公式。

关键词：桥梁工程承载力计算方法试验研究 RC柱受压性能煤矿地面环境与荷载耦合作用

基于SORT映射的IRCMFDE在旋转机械故障诊断中的应用

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机电工程 2024年第1期41卷 11-21页

作者：王潞红邹平吉中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 长治职业技术学院机械电子工程系山西长治046000 兰州职业技术学院人事处甘肃兰州730070

针对旋转机械振动信号的强非线性和非平稳性,导致故障特征提取困难的问题,提出了一种基于SORT映射的改进精细复合多尺度波动散布熵(IRCMFDE)和蝙蝠算法优化的相关向量机(BA-RVM)的旋转机械故障诊断方法。首先,利用SORT映射函数替换了精... 详细信息

针对旋转机械振动信号的强非线性和非平稳性,导致故障特征提取困难的问题,提出了一种基于SORT映射的改进精细复合多尺度波动散布熵(IRCMFDE)和蝙蝠算法优化的相关向量机(BA-RVM)的旋转机械故障诊断方法。首先,利用SORT映射函数替换了精细复合多尺度波动散布熵(RCMFDE)方法的正态累积分布函数,同时对RCMFDE方法的粗粒化方式进行了改进,提出了基于SORT映射的IRCMFDE方法;随后,利用IRCMFDE方法提取了旋转机械振动信号的故障特征,构造了故障特征集;最后,采用BA-RVM分类器对旋转机械的故障类型进行了智能化的识别和分类;将基于IRCMFDE和BA-RVM的故障诊断方法应用于滚动轴承、离心泵和齿轮箱的实验数据分析,并将其与现有故障诊断方法进行了对比分析。研究结果表明:基于IRCMFDE和BA-RVM的故障诊断方法能够有效地识别旋转机械的故障状态,识别准确率分别达到了100%、98%和99%,相比基于RCMFDE、精细复合多尺度熵、精细复合多尺度模糊熵、精细复合多尺度排列熵和精细复合多尺度散布熵的故障特征提取方法,该故障诊断方法的效率和平均识别准确率均优于对比方法,其更适合应用于旋转机械的在线实时故障监测。

关键词：改进精细复合多尺度波动散布熵 SORT映射蝙蝠算法优化的相关向量机旋转机械故障分类识别

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间歇运行下地埋管周围土壤热湿特性实验研究

太阳能学报 2024年第6期45卷 44-50页

作者：徐昭何伟王义天贾臻邾茂盛庾汉成合肥工业大学建筑环境与技术工程系合肥230009 青海建筑职业技术学院市政机电系西宁810012

搭建地源热泵地埋管周围土壤热湿传递的试验台,对初始含水率、防水层、保温层以及相变回填材料等因素对土壤热量和水分传递的影响进行探究。沙箱实验结果表明:竖直埋管的热量会引起周围土壤的温度传递和水分迁移,土壤初始含水率的提高... 详细信息

搭建地源热泵地埋管周围土壤热湿传递的试验台,对初始含水率、防水层、保温层以及相变回填材料等因素对土壤热量和水分传递的影响进行探究。沙箱实验结果表明:竖直埋管的热量会引起周围土壤的温度传递和水分迁移,土壤初始含水率的提高有利于温度恢复和地埋管换热,系统运行期间的温度峰值随初始含水率的增加而降低,防水层、保温层和相变回填材料也会对温度峰值和温度恢复产生影响。温度梯度和水力梯度是引起水分迁移的主要因素,在15%初始含水率时,温度梯度占据主导,驱动水分沿径向向远处扩散;在25%初始含水率时,水力梯度占据主导,水分沿深度向下渗透。

关键词：地源热泵土壤温度土壤湿度相变材料