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基于数字孪生的多级离心泵模型降阶与检验

排灌机械工程学报 2024年

作者：马斯卓李伟苏保才宋伟季磊磊杨巧月杨万运江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心开滦集团有限责任公司设备管理中心济宁安泰矿山设备制造有限公司

为了探讨非设计工况下的二阶仿真方法以及数字孪生实时仿真交互的可行性,以14级离心泵为研究对象,运用拉丁超立方抽样法随机选取样本工况点,训练出满足均方根误差(RMS)小于1%精度条件的多级离心泵数字孪生稳态ROM.通过对比内部流场压力... 详细信息

为了探讨非设计工况下的二阶仿真方法以及数字孪生实时仿真交互的可行性,以14级离心泵为研究对象,运用拉丁超立方抽样法随机选取样本工况点,训练出满足均方根误差(RMS)小于1%精度条件的多级离心泵数字孪生稳态ROM.通过对比内部流场压力、速度和涡旋结构的分布,检验了ROM与FOM数值模拟结果的一致性.研究结果显示,基于正交分解方法训练的多级泵ROM能够准确且迅速地预测和计算特定工况点下的扬程和内部流场压力分布.叶轮附近的平均相对误差小于2%,足以满足实际应用中快速仿真的需求.ROM的叶轮转子-定子界面速度分布与FOM相符,但在大速度梯度区域对速度变化的敏感度不足.随着训练样本的增多,精度逐步提高.ROM能够准确估计叶轮大尺度涡旋的形状,然而由于在模型降阶过程中高阶信息的省略,ROM所得到的涡旋边缘较FOM计算结果更为平滑且体积较小,平均相对误差约为-7.8%.本研究验证了POD方法ROM在离心泵内部流场中的有效性,并为流体机械领域数字孪生的构建和实时仿真奠定了计算基础.

关键词：多级离心泵数字孪生降阶模型本征正交分解流场分析

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现代机械设计发展方向与设计方法

现代制造技术与装备 2024年第S1期 113-115页

作者：郑海波山东法因数控机械设备有限公司

在工业生产中，机械设计技术起着极为关键的作用。文章将结合当前机械设计发展现状，对机械设计技术进行介绍，同时研究机械设计的发展方向，以期为从事此项工作的人员提供一些借鉴。

关键词：现代机械设计发展方向设计方法

基于改进TEB算法的智能小车狭窄通道局部路径规划

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三峡大学学报（自然科学版） 2024年第2期46卷 90-97页

作者：陈法法苏晨蒋浩万刚陈保家三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 长江电力股份有限公司检修厂湖北宜昌443002

针对传统TEB(time elastic band)算法在智能小车通过狭窄通道时容易陷入局部最优,同时通过弯道时容易出现加速度突变等局限性,在传统TEB算法的基础上,结合同源TEB轨迹优化算法,在动态时变障碍物的环境中对传统TEB算法进行改进.首先,通... 详细信息

针对传统TEB(time elastic band)算法在智能小车通过狭窄通道时容易陷入局部最优,同时通过弯道时容易出现加速度突变等局限性,在传统TEB算法的基础上,结合同源TEB轨迹优化算法,在动态时变障碍物的环境中对传统TEB算法进行改进.首先,通过构建拓扑地图搜索所有可行路径;然后,通过代价函数对每条路径进行评估,确定最优路径;最后,额外添加加速度约束,保证智能小车平顺通过弯道.实验结果表明,本文算法能够针对狭窄通道快速找到最优合理路径,同时也能大大抑制智能小车在通过弯道时加速度的冲击突变.

关键词：智能小车局部路径规划 TEB算法同源TEB 加速度约束

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基于混合变邻域遗传算法的电堆装配线优化

组合机床与自动化加工技术 2024年第7期 165-169页

作者：李佳萍孙斌钟华庚杜宇刘冬大连豪森设备制造股份有限公司大连116036 大连理工大学机械工程学院大连116024 大连交通大学机械工程学院大连116028

传统的电堆装配线生产线效率低,为提高电堆装配生产线效率,对装配线进行优化。首先,建立了以最小化工作站数量和工人数量的数学模型,提出了在自动化装配线的条件下允许工作站共用工人的分配方法;其次,针对平行装配线平衡问题提出了一种... 详细信息

传统的电堆装配线生产线效率低,为提高电堆装配生产线效率,对装配线进行优化。首先,建立了以最小化工作站数量和工人数量的数学模型,提出了在自动化装配线的条件下允许工作站共用工人的分配方法;其次,针对平行装配线平衡问题提出了一种混合变邻域搜索遗传算法(HVGA)求解大规模问题;然后,对燃料电池电堆装配线例子进行了仿真验证与分析,提出了仿真目标,建立了平衡优化前后的仿真模型;最后,对仿真模型进行对比分析。平衡后工作站的平均利用率从75.52%提高到了82.53%,提高了7.01%,同时工人的平均利用率从52.1%提高到了73.2%,提高了21.1%,与平衡结果基本一致,验证了平行装配线平衡方法与工人分配方法的有效性。

关键词： flexsim 装配任务类型工人分配电堆装配线遗传算法装配线优化

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反应器进料汽化器工艺技术研究

中国化工装备 2024年第1期26卷 31-36页

作者：孙向飞李文秀张蕾苗畅颖吴瑞萍范西斌孟帅韩玉改吴昊青岛兰石重型机械设备有限公司青岛266426

我公司制造的反应器进料汽化器是全球首台采用壳程降膜的卧式降膜蒸发器,本文论述了该设备制造工艺技术,包括入口过渡管成型控制、大直径薄壁筒体圆度控制、分布装置膜头装配尺寸控制、大直径厚壁膨胀节热处理变形控制工艺技术,以及矩... 详细信息

我公司制造的反应器进料汽化器是全球首台采用壳程降膜的卧式降膜蒸发器,本文论述了该设备制造工艺技术,包括入口过渡管成型控制、大直径薄壁筒体圆度控制、分布装置膜头装配尺寸控制、大直径厚壁膨胀节热处理变形控制工艺技术,以及矩形管板与壳体对接和角接接头无损检测工艺技术。

关键词：反应器进料汽化器大直径薄壁分布装置膜头大直径厚壁膨胀节热处理

基于GBDT特征提取与Tent-ASO-BP网络的铣刀磨损量预测

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计算机集成制造系统 2024年第4期30卷 1296-1308页

作者：谭金铃赵春华林彰稳罗顺李谦三峡大学创新创业学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

为了提高机械加工过程中小样本刀具磨损量监测的准确性,提出一种基于Pearson+GBDT特征提取、Tent混沌映射和原子搜索算法(ASO)优化BP神经网络(Tent-ASO-BP)的刀具磨损量预测模型。针对BP神经网络特征选择及参数选择难题,提出了基于Pears... 详细信息

为了提高机械加工过程中小样本刀具磨损量监测的准确性,提出一种基于Pearson+GBDT特征提取、Tent混沌映射和原子搜索算法(ASO)优化BP神经网络(Tent-ASO-BP)的刀具磨损量预测模型。针对BP神经网络特征选择及参数选择难题,提出了基于Pearson+GBDT的双层过滤式特征筛选方式求取网络输入特征,并使用Tent混沌映射改进原子搜索算法(ASO)对BP神经网络最优权值和阈值进行求解。通过实验证明:Tent混沌映射改善了ASO,避免ASO陷入局部极值和过早收敛,即通过交叉验证证明Tent-ASO优化BP神经网络训练模型精度较ASO高。同时,验证了梯度提升决策树(GBDT)能够筛选出用于刀具磨损值映射的一组特征,且特征筛选能力强于同类算法Light GBM、Catboost、决策树、随机森林。

关键词：刀具磨损量 Pearson相关系数梯度提升决策树 Tent-ASO-BP网络

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机床滑动导轨表面修复技术要点探讨

机械管理开发 2024年第8期39卷 200-202页

作者：王宏斌嘉峪关联重机械设备有限公司甘肃嘉峪关735100

随着工业化进程和科学技术的不断发展,机床已经成为工业制造的主要设备之一。然而,机床的可靠性和精度问题一直困扰着制造业。机床滑动导轨表面的磨损和损坏是机床精度降低和故障的主要原因之一。因此,如何修复机床滑动导轨表面成为一... 详细信息

随着工业化进程和科学技术的不断发展,机床已经成为工业制造的主要设备之一。然而,机床的可靠性和精度问题一直困扰着制造业。机床滑动导轨表面的磨损和损坏是机床精度降低和故障的主要原因之一。因此,如何修复机床滑动导轨表面成为一个重要的课题。根据研究探讨了机床滑动导轨表面修复技术的要点,从而提高机床滑动导轨的表面修复技术,以期实现更为高水准的制造业。

关键词：机床滑动导轨表面修复

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数控机床误差综合补偿技术要点及其应用实践

机械管理开发 2024年第2期39卷 100-103页

作者：王宏斌嘉峪关联重机械设备有限公司甘肃嘉峪关735100

随着制造技术的不断发展,数控机床作为现代制造装备中重要的一种,具有高精度、高效率、高自动化等特点,被广泛应用于制造业的各个领域。但是数控机床在加工过程中常常会受到各种因素的干扰,从而使得机床的加工精度受到严重影响,甚至无... 详细信息

随着制造技术的不断发展,数控机床作为现代制造装备中重要的一种,具有高精度、高效率、高自动化等特点,被广泛应用于制造业的各个领域。但是数控机床在加工过程中常常会受到各种因素的干扰,从而使得机床的加工精度受到严重影响,甚至无法满足加工质量的要求。基于此,为了提高数控机床的加工精度,必须采用相应的误差补偿技术。介绍了数控机床误差的类型和产生原因,并详细阐述了误差综合补偿技术的基本原理、方法和途径,同时结合实际应用举例分析了误差综合补偿技术的具体应用效果,从而为数控机床的加工精度提升提供了一定的参考依据。

关键词：数控机床误差综合补偿应用实践

基于深度学习的非接触应变测量网格图像修复技术

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锻压技术 2024年第8期49卷 195-204页

作者：豆远航崔学习钟馨平吴向东万敏北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 北京航天试验技术研究所北京100074 上海航天设备制造总厂有限公司上海200245

在非接触网格应变测量技术中,针对网格图像的局部缺陷带来的测量效率低、精度低等问题,提出一种基于深度卷积生成对抗网络的边缘信息辅助的融合谱归一化和分区小块补丁的两阶段网格图像修复模型(SPE)。该模型的第1阶段利用Canny边缘算... 详细信息

在非接触网格应变测量技术中,针对网格图像的局部缺陷带来的测量效率低、精度低等问题,提出一种基于深度卷积生成对抗网络的边缘信息辅助的融合谱归一化和分区小块补丁的两阶段网格图像修复模型(SPE)。该模型的第1阶段利用Canny边缘算子提取含有缺损的网格图像的边缘图像进行修复,作为第2阶段模型的先验辅助;第2阶段则对真实测量的图像的缺损区域进行修补,利用不同比例的掩膜与真实图像结合形成数据集,并进行模型训练;最后,用测试图像验证模型对网格图像缺陷的修复效果。结果表明:相比传统PM算法与DCGANs算法,SPE模型算法表现更优,可有效地修复由于光照与表面损伤等造成的图像缺陷,有效地提高了测量效率和结果的准确性。

关键词：应变测量图像处理深度学习图像修复生成对抗网络