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双螺带式搅拌器的搅拌特性及关键结构参数研究

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饲料工业 2024年第12期45卷 38-44页

作者：曾真李振南唐涛宋春晗郑小涛武汉工程大学机电工程学院湖北武汉430205 武汉康托科技有限公司湖北武汉430200

运用Fluent软件对双螺带搅拌器的混合过程进行模拟,利用多功能搅拌实验平台进行功耗测试,验证仿真模型的合理性。结合实例,分析了边界间隙、螺带直径以及螺距对搅拌特性的影响。针对混合效果和效率(经济功耗)的定量评价难点,提出用功耗... 详细信息

运用Fluent软件对双螺带搅拌器的混合过程进行模拟,利用多功能搅拌实验平台进行功耗测试,验证仿真模型的合理性。结合实例,分析了边界间隙、螺带直径以及螺距对搅拌特性的影响。针对混合效果和效率(经济功耗)的定量评价难点,提出用功耗因子与轴向功耗因子的数值,表征高黏度流体混合时的能量利用效果与整体混合效果,并以此为依据对螺带式搅拌器关键几何参数进行优化。实例的模拟结果表明:当螺带直径为1 200 mm时,即螺带直径达到罐体直径0.8倍时,轴向功耗因子最大为0.232 6 s,表明轴向流体宏观混合效果最好;螺距为1 350 mm时,即螺距与螺带直径之比为1(螺旋升角为45°)时,轴向功耗因子达到最大为0.180 6 s,表明轴向流体宏观混合效果最好;随着边界间隙的减小,罐壁总速度峰值增大,表明防附着效果增强,罐壁内侧的热边界层减薄。

关键词：螺带式搅拌器搅拌特性模拟结构优化能量分配

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中红外光谱双重校验异常样本检测方法研究

光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1546-1552页

作者：张朱珊莹张若静顾瀚文谢勤岚张献文撒继铭刘繄中南民族大学生物医学工程学院湖北武汉430074 认知科学国家民委重点实验室湖北武汉430074 医学信息分析及肿瘤诊疗湖北省重点实验室湖北武汉430074 临沂格莱普园林机械有限公司山东临沂276700 武汉理工大学信息工程学院湖北武汉430070 武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070

中红外吸收光谱法目前最有前途的无创血糖检测技术之一。中红外吸收光谱的血糖浓度检测结果准确性与光谱信号的可靠性密切相关。采集中红外光谱信号的过程易受环境或人为等因素的影响而产生包含大量干扰信息的异常光谱。异常样本存在会... 详细信息

中红外吸收光谱法目前最有前途的无创血糖检测技术之一。中红外吸收光谱的血糖浓度检测结果准确性与光谱信号的可靠性密切相关。采集中红外光谱信号的过程易受环境或人为等因素的影响而产生包含大量干扰信息的异常光谱。异常样本存在会降低预测模型的有效性和可靠性,故异常样本的检测和剔除至关重要。本研究提出双重校验异常样本检测法能够将异常样本准确筛选出来并剔除。本算法分为两个阶段,首先利用蒙特卡洛交叉验证异常样本检测,初步筛选异常样本,提高光谱样本集的稳定性;其次以马氏距离平方近似服从卡方分布为理论基础,自适应确定最优阈值,对剩余数据集进行异常样本再识别。以64份包含葡萄糖、白蛋白、尿素、乳酸、果糖、胆固醇在内的葡萄糖混合仿体溶液样本为研究对象。双重校验法首先利用预测误差平方和对异常样本敏感的特性对光谱数据集中的异常样本进行初步判定,共检测出3个异常样本,从光谱数据集中剔除检测出的异常样本后建立PLS校正模型,该模型的相关系数为0.91,RMSECV为60.17 mg·dL^(-1)。其次,双重校验法以马氏距离平方近似服从卡方分布为理论基础,实现异常样本自适应识别。共检测出了12个异常样本,剔除全部异常样本后构建的PLS模型性能得到了提升,相关系数达到0.99,RMSECV达到57.77 mg·dL^(-1)。通过与无异常样本剔除、PCA-MD法、蒙特卡洛法相比较双重校验法结果最优,证明了本算法在异常样本检测上的优越性。与未剔除异常样本时的PLS模型相比,相关系数从0.86上升到了0.99,RMSECV从67.51 mg·dL^(-1)降低至57.77 mg·dL^(-1),分别提升了15.12%、14.42%。本研究针对异常样本检测方法中易受阈值影响而出现正常样本误检或异常样本漏检的问题给出了很好的解决策略,该方法能够准确检测并剔除异常样本,进而提高预测模型的精度和预测性能。为中红外光谱数据集异常样本的准确剔除提供了一种思路。

关键词：红外光谱异常样本双重校验自适应阈值

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一种基于扭秤的重力梯度动态测量方法

计量学报 2024年第1期45卷 44-51页

作者：叶子薇王飞包福黄安贻余烨胡红波王若琳武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070 湖北省计量测试技术研究院湖北武汉430223 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司湖北武汉430073

针对传统的扭秤式重力梯度仪测量准确度高,但稳定性差且测量效率低的问题进行了研究。引入动态调制方法,并将Z型扭秤结构应用于动态测量模式,实现重力水平梯度和重力曲率值的同时测量。在信号处理过程中使用旋转滤波和遗传算法,可有效... 详细信息

针对传统的扭秤式重力梯度仪测量准确度高,但稳定性差且测量效率低的问题进行了研究。引入动态调制方法,并将Z型扭秤结构应用于动态测量模式,实现重力水平梯度和重力曲率值的同时测量。在信号处理过程中使用旋转滤波和遗传算法,可有效消除扭摆自由振荡对目标峰值的影响并提取目标频率的幅值和相位。仿真实验结果表明,遗传算法从动态测量模式信号中提取目标重力梯度值引入的不确定度分量不超过0.0077 E(1 E=10^(-9)/s^(2))。使用遗传算法进行数据后处理时,系统的测量不确定度评定为0.0582 E。

关键词：重力梯度动态测量扭秤法遗传算法测量不确定度

高性能液压缸数智化设计与制造平台的构建与应用

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工程设计学报 2024年第1期31卷 31-41页

作者：张伟胡晓平唐红涛张雁翔李西兴机器人与智能制造湖北省工程研究中心武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070 武汉理工大学科技合作与成果转化中心湖北武汉430070 韶关液压件厂有限公司广东韶关512000 湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068

高性能液压缸的生产工艺柔性大,加工周期长,其生产属于典型的非标、单件小批量离散型制造模式,在设计和生产中难以优化和控制。针对液压缸生产企业在使用数字化设计和流程管控软件时软件集成度低和耦合度高的问题,设计了一种高性能液压... 详细信息

高性能液压缸的生产工艺柔性大,加工周期长,其生产属于典型的非标、单件小批量离散型制造模式,在设计和生产中难以优化和控制。针对液压缸生产企业在使用数字化设计和流程管控软件时软件集成度低和耦合度高的问题,设计了一种高性能液压缸数智化设计与制造平台。通过可重构中间件技术,该平台集成了AutoCAD、SolidWorks等软件接口,并在融合神经网络算法和多目标优化技术的同时,构建了图库、工时预测、柔性工艺规划等数字化设计和生产管控模块。该数智化设计与制造平台可以实现设计与制造过程的全生命周期管控,为制造企业实现数智化转型提供有力支撑。

关键词：高性能液压缸离散制造数智化工业软件

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重卡轮毂的缩松缩孔形成机理及工艺优化

铸造 2024年第4期73卷 551-555页

作者：熊仁龙王荣昌吴和保苏现想凌骏春连明堂万鹏武汉工程大学机电工程学院化工装备强化与本质安全湖北省重点实验室湖北武汉430205 湖北新兴全力机械有限公司湖北随州441300

针对重卡汽车轮毂在铸造过程中出现的缩孔缩松缺陷问题,采用顺序凝固结合均衡凝固理论,利用华铸CAE进行铸造模拟,优化了补缩系统。优化后的浇冒口系统显著缩短了凝固时间,降低了因缩松缩孔造成的废品率。结果表明,铸件的结构完整性和理... 详细信息

针对重卡汽车轮毂在铸造过程中出现的缩孔缩松缺陷问题,采用顺序凝固结合均衡凝固理论,利用华铸CAE进行铸造模拟,优化了补缩系统。优化后的浇冒口系统显著缩短了凝固时间,降低了因缩松缩孔造成的废品率。结果表明,铸件的结构完整性和理化性能均满足标准要求。本研究为提高铸件质量和优化铸造工艺提供了有益参考。

关键词：重卡轮毂球墨铸铁缩松缩孔工艺优化

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化工机械设计制造及其自动化发展趋势研究

工程建设（维泽科技） 2024年第9期7卷 78-80页

作者：苏兆胜张家石武汉海王机电工程技术有限公司湖北武汉430000

社会经济水平快速提升,我国的科学技术手段也得到了极大的优化,此种发展现状对于化工机械设计与制造行业来说,不仅是机遇同样是挑战,对此各地区化工设计制造企业为了保证自身生产效率,逐渐重视自动化技术、计算机技术、互联网平台以及... 详细信息

社会经济水平快速提升,我国的科学技术手段也得到了极大的优化,此种发展现状对于化工机械设计与制造行业来说,不仅是机遇同样是挑战,对此各地区化工设计制造企业为了保证自身生产效率,逐渐重视自动化技术、计算机技术、互联网平台以及人工智能技术的引进和使用,确保机械制造行业向智能化、网络化方向发展。本篇文章首先详细分析了机械制造和自动化技术的优势,同时结合两者的生产特点,以及化工机械设计制造与自动化技术发展现状,进一步探索和总结了其发展趋势。

关键词：自动化化工机械安全系数生产参数

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焊接工艺参数与焊道成型参数研究

机械 2024年第3期51卷 19-24,44页

作者：宋麒陈绪兵韩桂荣王仕仙张玉泉魏明武汉工程大学机电工程学院湖北武汉430205 武汉烽火技术服务有限公司湖北武汉430205

在复杂空间曲线的多层多道焊接过程中,每层道的焊道都会影响最终焊缝成型质量,而焊缝成型质量与焊接工艺参数相关。为了探究此种关系,搭建了以氩气作为保护气体的单道熔覆试验平台,根据对13组试验结果的分析,获得了各焊接工艺参数与焊... 详细信息

在复杂空间曲线的多层多道焊接过程中,每层道的焊道都会影响最终焊缝成型质量,而焊缝成型质量与焊接工艺参数相关。为了探究此种关系,搭建了以氩气作为保护气体的单道熔覆试验平台,根据对13组试验结果的分析,获得了各焊接工艺参数与焊道成型参数的影响规律,发现焊接电流保持不变,焊道横截面积、熔宽、余高都随着焊接速度的减小而增大,当焊接速度保持不变,焊道横截面积、熔宽、余高都随着焊接电流的减小而减小。采用二次旋转组合设计的方法建立数学模型,预测焊道成型参数以及根据焊道信息确定焊接工艺参数,将焊接速度作为模型的输入,焊接横截面积、余高、熔宽作为模型的输出,对该模型进行回归检验,并经过反编码计算得到输入与输出的关系表达式。最后,基于模型得到了焊接工艺参数与焊道成型参数的关系曲线图,为后续的焊接工艺参数选择以及多层多道焊路径规划提供理论指导。

关键词：多层多道焊接工艺参数焊道成型参数

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凹凸模具对多层金属板弯曲成型损伤的影响

机械强度 2024年第3期46卷 756-762页

作者：商锦萍李静易飞武汉生物工程学院武汉430415 昆明理工大学机电工程学院昆明650500 湖北亿纬动力有限公司荆门448000

凹凸模具在对金属板料的弯曲加工成型工艺中占有重要的地位,其中凹凸模具的圆角半径也一直是弯曲件工艺设计的关键参数。多层金属板在弯曲加工中会出现单层金属板不存在的分层损伤现象,因此主要研究凹凸模具对多层金属板在弯曲加工中损... 详细信息

凹凸模具在对金属板料的弯曲加工成型工艺中占有重要的地位,其中凹凸模具的圆角半径也一直是弯曲件工艺设计的关键参数。多层金属板在弯曲加工中会出现单层金属板不存在的分层损伤现象,因此主要研究凹凸模具对多层金属板在弯曲加工中损伤的影响情况,通过改变相应模具参数来进行试验并使用有限元仿真来验证。结果表明,多层金属板在弯曲加工过程中会出现分层损伤的现象,而在不改变凸模的情况下,分层损伤的程度会随着凹模圆角半径的增大逐渐减小,多层金属板的弯曲成型效果越好。同时发现,当凹模圆角半径的数值等于凸模圆角半径与金属板材的厚度之和时,该多层金属板的弯曲成型性能最好,基本不会出现分层损伤的现象。

关键词：凹凸模具圆角半径多层金属板弯曲加工分层损伤

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结构参数对电连接器接触性能的影响及优化

机械设计与制造 2024年第6期400卷 287-293页

作者：莫易敏余波彭承荣徐铮武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430000 上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545000

接触电阻是直接反映电连接器接触性能的主要因素之一。为研究片簧式电连接器的公母端子过盈量、簧片片宽、簧片悬臂梁长度、簧片厚度四种结构参数对接触电阻的影响,基于赫兹接触理论建立电连接器接触电阻的理论计算模型,并利用ABAQUS对... 详细信息

接触电阻是直接反映电连接器接触性能的主要因素之一。为研究片簧式电连接器的公母端子过盈量、簧片片宽、簧片悬臂梁长度、簧片厚度四种结构参数对接触电阻的影响,基于赫兹接触理论建立电连接器接触电阻的理论计算模型,并利用ABAQUS对接触电阻进行仿真分析,设计了正交试验对某款电连接器四种结构参数进行优化,并得到了四种结构参数对接触电阻影响的显著性水平。试验结果表明:片簧式电连接器四种结构参数中簧片悬臂梁长度、簧片厚度对其影响更为显著;且公母端子过盈量和簧片片宽与接触电阻呈线性变化、簧片悬臂梁长度和簧片厚度与接触电阻呈抛物线变化;电连接器结构参数优化后接触电阻减小了7.52%。

关键词：电连接器接触电阻结构参数赫兹接触正交试验