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能源电池制造过程中的全流程数字化智能制造技术

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储能科学与技术 2024年第4期13卷 1356-1358页

作者：范龙张研黄河水利职业技术学院机械工程学院河南开封475004

全流程数字化智能制造技术是能源电池制造过程中极为关键的技术手段,其安全性越高,能源电池所能存储能量信号的质量水平就越高。为促进能源电池对能量信号的高质量存储,针对能源电池制造过程中的全流程数字化智能制造技术展开研究。分... 详细信息

全流程数字化智能制造技术是能源电池制造过程中极为关键的技术手段,其安全性越高,能源电池所能存储能量信号的质量水平就越高。为促进能源电池对能量信号的高质量存储,针对能源电池制造过程中的全流程数字化智能制造技术展开研究。分析能源电池生产工艺的具体实施流程,并以此为基础,设计核心储能部件,再分别从能量转化效率、能源存储质量等多个方面,研究全流程数字化智能制造技术在能源电池中的应用情况。

关键词：能源电池全流程数字化智能制造生产工艺储能部件

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基于改进残差网络的空纱筒识别模型

纺织学报 2024年第1期45卷 194-202页

作者：陆伟健屠佳佳王俊茹韩思捷史伟民浙江理工大学机械工程学院浙江杭州310018 浙江机电职业技术学院自动化学院浙江杭州310053

针对纺织车间背景复杂、纱筒种类多导致利用传统机器视觉识别空纱筒准确率低、模型参数量大的问题,设计了一种基于改进残差网络的空纱筒识别模型。该模型借鉴ResNet系列的模型结构,进行卷积核轻量化,改进经典的残差模块并加入SENet注意... 详细信息

针对纺织车间背景复杂、纱筒种类多导致利用传统机器视觉识别空纱筒准确率低、模型参数量大的问题,设计了一种基于改进残差网络的空纱筒识别模型。该模型借鉴ResNet系列的模型结构,进行卷积核轻量化,改进经典的残差模块并加入SENet注意力机制,以达到提高检测空纱筒的准确率,减少模型参数的目的。最后通过数据增强,创建了适合工厂实际生产的纱筒数据集。实验结果表明:在消融实验中,应用SENet注意力机制可以提高3.86%的准确率,利用优化残差模块不仅减少了650%的模型参数还提高了1.22%的准确率。在原数据集的验证集上,改进模型的准确率为99.6%比ResNet-18模型高4.46%,与VGG-16和AlexNet相比提高了7.05%~9.41%。在增强的数据集上,识别模型的准确率都有了较大的提升,但改进模型的准确率变化不大,说明该模型的鲁棒性较好,不易受到样本不足的影响。改进模型的参数数量缩小到原模型参数数量的1/10左右,为嵌入式设备部署空纱筒识别模型提供了思路。

关键词：纺织车间空纱筒识别残差网络模型轻量化深度学习

基于IMPMMS并网的新能源电压稳定性分析

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电机与控制学报 2024年第3期28卷 66-74页

作者：郑军铭冯丽蔡志远张炳义沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870 沈阳职业技术学院电气工程学院辽宁沈阳110033

新能源并网比例过高导致新能源电网电压稳定性低和机组脱网风险,永磁发电机组(IMPMMS)对系统具有电压补偿能力,能满足新能源电网无功需求。本文根据永磁发电机组的结构和工作原理,分析了永磁发电机组的电压补偿机理,推导影响无功调节能... 详细信息

新能源并网比例过高导致新能源电网电压稳定性低和机组脱网风险,永磁发电机组(IMPMMS)对系统具有电压补偿能力,能满足新能源电网无功需求。本文根据永磁发电机组的结构和工作原理,分析了永磁发电机组的电压补偿机理,推导影响无功调节能力的参数。结合新能源通过永磁发电机组并网的状态方程,建立电力系统仿真模型,对比不同程度电压跌落下永磁发电机组与传统机组的电压补偿能力及电压隔离作用,最后研制一台缩比样机。仿真和试验结果表明:网侧电压跌落幅度越大,永磁发电机组电压补偿能力越强,且永磁发电机组机械隔离可以隔离故障对新能源机组的影响,有效防止新能源脱网风险的发生,提高新能源发电系统的电压稳定性。

关键词：高比例新能源永磁发电机组无功补偿能力电压隔离电压稳定性

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电磁驱动膜片式微滴喷射数值模拟与试验

机械设计与研究 2024年第3期 199-204页

作者：梁海明韦相福林明松殷梦闯广西交通职业技术学院汽车工程学院广西大学机械工程学院

针对目前微液滴喷头问题，设计了一种基于电磁驱动的微滴喷射装置。建立了多物理场耦合喷射仿真模型，通过数值模拟分析了驱动电压、流体粘度对微滴体积和喷射速度的影响。并利用搭建的喷头试验平台进行微滴喷射试验。结果表明：微滴体... 详细信息

针对目前微液滴喷头问题，设计了一种基于电磁驱动的微滴喷射装置。建立了多物理场耦合喷射仿真模型，通过数值模拟分析了驱动电压、流体粘度对微滴体积和喷射速度的影响。并利用搭建的喷头试验平台进行微滴喷射试验。结果表明：微滴体积以及喷射速度随着驱动电压幅值的增大而增大，随着流体粘度的增大液滴的断裂时间延后且液滴的拖尾逐渐减短；在喷孔直径为0.12 mm、驱动电压21 V、粘度0.001 mPa·s时可按需生成体积约5.7 nL的均匀微滴；微滴喷射试验结果与仿真结果吻合较好，说明提出的数值模型及方法是可行的，且验证了设计的电磁驱动膜片式喷头生成稳定液滴的可行性。

关键词：电磁驱动多物理场仿真微滴喷实验

硬质合金表面预处理状态对TiAlCrSiN/TiAlN涂层结构与机械性能的影响

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真空科学与技术学报 2024年第3期44卷 272-278页

作者：余晶敬正彪鲜广冉龙姣成都工业职业技术学院智能制造与汽车学院成都610218 四川大学机械工程学院成都610065 成都大学机械工程学院成都610106

采用电弧离子镀工艺在不同预处理后的硬质合金表面制备TiAlCrSiN/TiAlN涂层,采用扫描电镜、X射线衍射仪、纳米压痕仪、压痕法等研究硬质合金表面形态和涂层结构、力学性能和结合强度。结果表明:抛光处理后的硬质合金表面十分平整,表面... 详细信息

采用电弧离子镀工艺在不同预处理后的硬质合金表面制备TiAlCrSiN/TiAlN涂层,采用扫描电镜、X射线衍射仪、纳米压痕仪、压痕法等研究硬质合金表面形态和涂层结构、力学性能和结合强度。结果表明:抛光处理后的硬质合金表面十分平整,表面粗糙度低至7.7 nm。酸洗处理使硬质合金表层Co相溶解而暴露出更多的硬质相,表面粗糙度增大,TiAlCrSiN/TiAlN涂层在酸洗处理的硬质合金上生长速率增大,晶粒细小,硬度和弹性模量高,但硬模比较低。喷砂处理使Co相塑性变形而包络更多的硬质相,表面粗糙度大幅增加,TiAlCrSiN/TiAlN涂层在喷砂处理的硬质合金上生长速率稍降低,晶粒粗大,硬度和弹性模量小,但硬模比较高。酸洗+喷砂复合处理的硬质合金表面TiAlCrSiN/TiAlN涂层的硬度、弹性模量、硬模比介于两种单独处理方式的之间。

关键词：基体预处理电弧离子镀 TiAlCrSiN/TiAlN 涂层表面粗糙度界面

气道喷水对点燃式发动机燃烧及排放性能的影响研究

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机械科学与技术 2024年

作者：戴亚陈泓赵妞王利宣城职业技术学院教务处安徽工贸职业技术学院机械与汽车工程系机械工程学院皖江工学院机械工程学院上海理工大学

针对匹配中置高压喷油器的直喷汽油发动机，试验研究了气道喷水对点燃式汽油机燃烧及排放的影响，通过调节喷水量和点火时刻，研究了不同水油比(W/F)下燃烧特征参数与排放差异。研究结果表明：随W/F增加，点火时刻不变情况下，燃烧相位... 详细信息

针对匹配中置高压喷油器的直喷汽油发动机，试验研究了气道喷水对点燃式汽油机燃烧及排放的影响，通过调节喷水量和点火时刻，研究了不同水油比(W/F)下燃烧特征参数与排放差异。研究结果表明：随W/F增加，点火时刻不变情况下，燃烧相位明显推迟，平均有效压力降低；通过提前点火能够使燃烧相位提前，抑制爆震燃烧倾向，并进一步提高发动机负荷。不同负荷工况下，W/F对燃烧过程的影响程度存在差异：中高负荷工况下，W/F升高，可使燃烧过程整体前移，燃烧稳定性明显改善，油耗率显著降低，其中W/F=0.3时相较于W/F=0时，油耗率可降低约10%；但在低负荷工况下，过高W/F会导致燃烧稳定性恶化，油耗率升高。同时，W/F升高，燃烧温度降低，能够降低NOx排放，但燃烧效率降低，碳氢化合物排放恶化。

关键词：发动机气道喷水燃烧相位油耗率 NOx排放

橡胶泊松比对等壁厚单螺杆泵举升性能影响的试验研究

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机电工程 2024年

作者：毛方童华仁衢州职业技术学院机电工程学院沈阳工业大学机械工程学院

为了研究橡胶泊松比对等壁厚单螺杆泵举升能力的影响，对其进行了有限元模拟和试验研究。首先，采用Workbench软件对等壁厚单螺杆泵进行了接触非线性仿真，研究了不同容腔压强下的压差载荷与其接触应力的关系，总结出了容腔间临界密封... 详细信息

为了研究橡胶泊松比对等壁厚单螺杆泵举升能力的影响，对其进行了有限元模拟和试验研究。首先，采用Workbench软件对等壁厚单螺杆泵进行了接触非线性仿真，研究了不同容腔压强下的压差载荷与其接触应力的关系，总结出了容腔间临界密封压力的计算方法，计算得到了不同橡胶泊松比下等壁厚单螺杆泵的临界密封压力，并使用Origin软件对其进行了多项式拟合；然后，分析了橡胶泊松比与容腔间临界密封压力的关系，根据等壁厚单螺杆泵内部油压传导规律，计算得到了不同橡胶泊松比下的螺杆泵扬程，并分析了两者间的关系；最后，对该螺杆泵进行了水力特性试验。研究结果表明：容腔间接触应力随压差载荷的增大而近似呈线性增大，随容腔压强的增大而减小；容腔间的临界密封压力随容腔压强的增大而近似呈非线性减小；在容腔压强一定时，容腔间的临界密封压力随橡胶泊松比的增大而增大，泊松比越大其等壁厚单螺杆泵内部就越不易漏失；螺杆泵的扬程随橡胶泊松比的增大而呈非线性增大，且增长的速率越来越快；试验中，等壁厚螺杆泵所能达到的最大扬程为10.85 MPa，仿真结果与试验结果误差仅为3.2%。以上研究结果可为等壁厚单螺杆泵未来的研究提供借鉴参考。

关键词：容积泵螺杆泵水力特性临界密封压力橡胶泊松比扬程油液传导规律密封特性分析

一种基于DIC测量单边缺口拉伸试件CTOD阻力曲线的简便方法

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实验力学 2024年第1期39卷 56-64页

作者：郑战光韦宗汗谢昌吉黄增广西大学机械工程学院广西南宁530004 广西机电职业技术学院机械工程学院广西南宁530007

针对测量单边缺口拉伸(SENT)试样的裂纹尖端张口位移(CTOD)阻力曲线时,延性裂纹扩展量的计算过于复杂的问题,提出了一种由数字图像相关技术(DIC)计算的变形场来确定裂纹尖端位置,并快速推算延性裂纹扩展量的方法。该方法首先在缺口和裂... 详细信息

针对测量单边缺口拉伸(SENT)试样的裂纹尖端张口位移(CTOD)阻力曲线时,延性裂纹扩展量的计算过于复杂的问题,提出了一种由数字图像相关技术(DIC)计算的变形场来确定裂纹尖端位置,并快速推算延性裂纹扩展量的方法。该方法首先在缺口和裂纹上下方的弹性区域设置两条平行横线;然后通过两条横线间的位移差构建曲线,曲线变化幅度的临界点即为裂纹端部的位置;根据临界点位置计算裂纹扩展量,最后测量CTOD并构建阻力曲线。将本文方法与另一种通过DIC测量SENT试样CTOD阻力曲线的方法进行对比,结果表明本文方法经过简便的计算后拟合的阻力曲线效果更好。

关键词：单边缺口拉伸(SENT)试样裂纹扩展阻力曲线裂纹尖端张口位移(CTOD) 数字图像相关(DIC)

单调与循环载荷下多晶纯铜局部取向差演化数值模拟

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塑性工程学报 2024年第5期31卷 146-154页

作者：郑战光郭顺孙腾谢昌吉黄增广西大学机械工程学院广西南宁530004 北部湾大学机械与船舶海洋工程学院广西钦州535011 广西机电职业技术学院机械工程学院广西南宁530007

为了揭示不同载荷下局部取向差的演化规律及其与变形损伤的关系,选取多晶纯铜为研究对象,基于DAMASK晶体塑性有限元的开源软件及Python脚本代码编写软件,研究了多晶纯铜在单调拉伸与循环载荷下的晶粒内取向差(KAM)、晶粒参考取向偏差(GR... 详细信息

为了揭示不同载荷下局部取向差的演化规律及其与变形损伤的关系,选取多晶纯铜为研究对象,基于DAMASK晶体塑性有限元的开源软件及Python脚本代码编写软件,研究了多晶纯铜在单调拉伸与循环载荷下的晶粒内取向差(KAM)、晶粒参考取向偏差(GROD)与等效塑性应变的演化规律,并采用取向差频率分布与相关系数评估了KAM与GROD表征变形损伤的优劣。结果表明:单调拉伸与循环载荷下KAM、GROD与等效塑性应变峰值区域分布一致,高取向差和高塑性区域首先出现在晶界或者三叉晶界附近,且取向差与宏观等效塑性应变呈线性正相关。单调拉伸和循环加载下GROD的频谱相似,而KAM的频谱对载荷敏感且相关系数更高,能更好地表征变形损伤。

关键词：晶体塑性 DAMASK 等效应变晶粒内取向差晶粒参考取向偏差