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基于分层特征注意力解耦的农机轴承故障诊断

中国农机化学报 2024年第5期45卷 140-146页

作者：邢清桂吴凯周洪斌河北机车技师学院河北唐山064000 河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心河北秦皇岛066004 郑州大学机械与动力工程学院郑州市450001

鉴于农机设备实际运行中的工况具有时变性,提出一种基于分层特征注意力解耦的农机轴承故障诊断算法。利用长短时记忆神经网络改进的Transformer网络作为主干网络,并按照Transformer的Multi-head机制构造农机轴承故障数据的分层特征集;... 详细信息

鉴于农机设备实际运行中的工况具有时变性,提出一种基于分层特征注意力解耦的农机轴承故障诊断算法。利用长短时记忆神经网络改进的Transformer网络作为主干网络,并按照Transformer的Multi-head机制构造农机轴承故障数据的分层特征集;利用交叉注意力机制挖掘不同层特征间的关联关系,强化农机轴承故障特征的表达能力;借助农机轴承故障诊断多标签将混合特征解耦为多个独立的轴承故障特征集,并利用解耦后的特征预测对应的标签,实现待测农机轴承故障类型的诊断。结果表明,所提出的模型可以实现平均96.58%的识别精度,并且可以细粒度地对多种轴承故障进行诊断。

关键词：农机轴承故障诊断分层特征交叉注意力特征解耦

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4343/3003/4343铝合金钎焊板固-液-固铸轧复合制备工艺研究

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热加工工艺 2024年第17期53卷 122-126页

作者：赵日东焦子帅燕猛黄华贵燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004 燕山大学河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心河北秦皇岛066004

基于双辊铸轧复合技术,提出了4343/3003/4343铝合金钎焊板的固-液-固双辊铸轧复合工艺,并实现了3.65 mm厚铸轧复合板在实验室条件下的制备,随后将其冷轧至目标厚度0.5 mm,对铸轧复合板的微观组织进行了SEM和能谱分析(EDS)研究,对轧制成... 详细信息

基于双辊铸轧复合技术,提出了4343/3003/4343铝合金钎焊板的固-液-固双辊铸轧复合工艺,并实现了3.65 mm厚铸轧复合板在实验室条件下的制备,随后将其冷轧至目标厚度0.5 mm,对铸轧复合板的微观组织进行了SEM和能谱分析(EDS)研究,对轧制成品复合带的包覆率与拉伸性能进行了测试。结果表明:铸轧复合铝板的界面平整,无空隙、杂质缺陷存在,芯材与覆层之间存在1.4μm的扩散层,两者的结合为冶金结合。复合带的包覆率为9.97%,偏差为±0.15%,抗拉强度为234.8MPa,伸长率为3.74%,满足国家标准要求。采用固-液-固固铸轧复合工艺能够快速实现芯材与覆层的冶金结合,同时铸轧出口厚度较小,轧制到成品所需道次少,具有生产效率高、能耗低、成本低等优势。

关键词：固-液-固双辊铸轧铝合金钎焊板冶金结合包覆率

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微观孔洞演化的分子动力学研究进展

燕山大学学报 2024年第2期48卷 95-109页

作者：王佳坡张梦浩梁建伟彭艳燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛0660004 燕山大学河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心河北秦皇岛066004

先进金属材料如镍基单晶高温合金、特种钢材、钛合金、铝合金、3D打印多晶金属中普遍存在微孔洞。由于微孔洞演化和损伤机理性认识缺乏,微孔洞对材料性能影响尚未得到统一认识,关键在于实验手段难以获知应力、应变、能量等物理场。分子... 详细信息

先进金属材料如镍基单晶高温合金、特种钢材、钛合金、铝合金、3D打印多晶金属中普遍存在微孔洞。由于微孔洞演化和损伤机理性认识缺乏,微孔洞对材料性能影响尚未得到统一认识,关键在于实验手段难以获知应力、应变、能量等物理场。分子动力学模拟可以提供直观的原子运动信息,通常用来研究微孔洞演化对材料性能影响,为先进材料设计和性能调控提供理论依据。通过分子动力学计算得到的能量、应力、应变等,可以为更大尺度计算提供微孔洞演化物理本质。本文针对分子动力学模拟在微孔洞及其演化对材料性能影响的应用,从国内外研究现状出发,总结了当下热点和关键结论,分析了分子动力学应用存在的问题,对未来的发展趋势做出了展望。

关键词：微孔洞演化分子动力学先进材料原子细节

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复合材料环支撑圆柱壳结构振动特性分析研究

振动与冲击 2024年第12期43卷 173-180页

作者：何东泽郭克凡蔡瑛黄世军李伟成燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 河北省轻质结构设计与制备工艺技术创新中心河北秦皇岛066004 内蒙古北方重工业集团有限公司内蒙古包头014000

该文基于一阶剪切变形理论,结合波动法,构建了不同边界条件下环支撑复合材料圆柱壳结构振动特性分析模型。结合波函数形式为位移变量,对位移比例参数、位移矩阵和力参数矩阵进行设置。通过结合边界条件矩阵,对环支撑条件下复合材料圆柱... 详细信息

该文基于一阶剪切变形理论,结合波动法,构建了不同边界条件下环支撑复合材料圆柱壳结构振动特性分析模型。结合波函数形式为位移变量,对位移比例参数、位移矩阵和力参数矩阵进行设置。通过结合边界条件矩阵,对环支撑条件下复合材料圆柱壳结构的总体控制方程进行推导。通过与现有文献结果进行对比,验证所建立的振动特性分析模型的准确性。开展了相关参数化分析研究,探讨了材料参数、几何参数以及环支撑位置的影响情况。

关键词：一阶剪切变形理论复合材料圆柱壳环支撑波动法振动特性

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木质重组材单板卷曲辊压成型平台设计与试验

农业工程学报 2024年第11期40卷 271-281页

作者：张国梁沈明哲胡继文邢义虎李文浩河北农业大学机电工程学院保定071001 河北农业大学林学院保定071000 河北省智慧农业装备技术创新中心保定071001 河北农业大学智慧木匠创新工作室保定071000

低品质木制单板制备重组材是其高值化利用的重要途径,研发连续式重组材成型技术有利于提高其生产效率,对促进木材可持续发展和经济社会绿色发展具有重要意义。该研究设计一种木制重组材单板卷曲辊压成型平台,并以木质管道制备为例对工... 详细信息

低品质木制单板制备重组材是其高值化利用的重要途径,研发连续式重组材成型技术有利于提高其生产效率,对促进木材可持续发展和经济社会绿色发展具有重要意义。该研究设计一种木制重组材单板卷曲辊压成型平台,并以木质管道制备为例对工艺参数进行优化试验研究以测试平台工作性能。设计单板卷曲辊压成型平台的整机机械结构并描述其工作原理,对辊压机构、卷木轴刹车防滑机构、施胶压紧装置等关键部件进行详细设计和理论计算。对物理样机进行性能试验,以芯轴转速、单板厚度、施加压力为试验因素,木质管道的环刚度和轴向压缩强度为试验指标,运用Box-Benhnken试验方法,建立因素与试验指标的回归方程,优化参数组合为芯轴转速16 r/min,单板厚度2.15 mm,施加压力293 N。此时预测木质管道的环刚度为26 016.6 N/m^(2),轴向压缩强度为23.11 MPa验证环刚度与预测值误差为1.07%,轴向压缩强度误差为4.46%。进一步使用优化参数对内径为5.08、7.62、12.70 cm的木质管道进行试验,得到环刚度分别为43 812、32 655、17 532 N/m^(2),轴向压缩强度为25.83、24.71、20.17 MPa。该研究成果可为木质重组材卷曲辊压成型技术及装备的工业化应用提供参考。

关键词：单板辊压成型木质管道响应面试验

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磁轨制动器的优化设计

邢台职业技术学院学报 2024年第1期41卷 80-83页

作者：黄山梁春兰河北科技工程职业技术大学河北邢台054000 河北省中小型非标装备技术创新中心河北邢台054000 河北省特种车辆改装技术创新中心河北邢台054000

介绍了磁轨制动器的结构原理和常见类型,从工艺和性能角度分析了直绕型整体式磁轨存在的问题,并提出了新型结构的优化方案,通过解析计算和有限元电磁仿真进行了验证。结果表明,优化后的磁轨制动器结构可以降低工艺难度和加工成本,提高... 详细信息

介绍了磁轨制动器的结构原理和常见类型,从工艺和性能角度分析了直绕型整体式磁轨存在的问题,并提出了新型结构的优化方案,通过解析计算和有限元电磁仿真进行了验证。结果表明,优化后的磁轨制动器结构可以降低工艺难度和加工成本,提高使用寿命,并使性能提升约7.6%。

关键词：磁轨制动器结构优化解析计算电磁仿真

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

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e用于多气象传感器的模拟前端集成电路设计

电子测量技术 2024年

作者：华文浩张加宏蒋相龙张波卢光林南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京信息工程大学集成电路学院

设计了一款适用于多气象传感器的模拟前端集成电路，主要包含LDO、可编程增益放大器、SAR ADC以及湿度测量电路。可编程增益放大器采用全差分轨对轨运放作为主体结构来抑制噪声，同时采用连续时间Auto-Zero校准技术来降低其输入失调电... 详细信息

设计了一款适用于多气象传感器的模拟前端集成电路，主要包含LDO、可编程增益放大器、SAR ADC以及湿度测量电路。可编程增益放大器采用全差分轨对轨运放作为主体结构来抑制噪声，同时采用连续时间Auto-Zero校准技术来降低其输入失调电压。对于14 位SAR ADC，为降低DAC电容阵列的平均功耗和面积，设计了基于VCM-based 开关切换策略的分段式差分DAC电容阵列。最后基于湿度传感器电容值与矩形波频率之间关系的原理，设计了湿度测量电路，湿度测量电路频率误差为0.03%。该模拟前端电路基于华虹0.18 μm CMOS工艺，并通过Cadence Spectre软件进行电路设计、版图绘制以及仿真验证。后仿真结果表明，电路整体可以实现从输入模拟信号的放大，到最终输出数字码的功能，其有效数（ENOB）为11.40 bit，SINAD为70.37 dB，SNR为71.05 dB，SFDR为83.85 dBc，THD为-78.55 dB。

关键词：模拟前端线性稳压器可编程增益放大器逐次逼近型模数转换器湿度测量电路

基于状态观测器的智能悬臂梁自适应SSDV半主动振动控制研究

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兵器装备工程学报 2024年第6期45卷 238-245页

作者：白永明蔡亮亮季宏丽江苏省陶瓷材料与工艺工程技术研究开发中心江苏宜兴214206 无锡工艺职业技术学院江苏宜兴214206 南京航空航天大学南京210016

半主动振动控制因其不需精确的结构模型就能实现较好的振动控制效果,以航天器上使用的某种轻质复合材料制作的智能悬臂梁结构件为载体,设计一种基于状态观测器的自适应SSDV半主动控制方法对其进行振动控制研究,取得了较好的控制效果,状... 详细信息

半主动振动控制因其不需精确的结构模型就能实现较好的振动控制效果,以航天器上使用的某种轻质复合材料制作的智能悬臂梁结构件为载体,设计一种基于状态观测器的自适应SSDV半主动控制方法对其进行振动控制研究,取得了较好的控制效果,状态观测器观测值误差在1%之内,一阶振动幅值减少了75.24%。这为航天器上柔性化和低刚度的悬臂结构件的振动控制提供一种有效可行的参考方法。

关键词：智能悬臂梁状态观测器自适应SSDV 半主动振动控制