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基于改进VGG13的冲压件表面缺陷识别方法研究

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机床与液压 2024年第2期52卷 199-203页

作者：刘荣光朱传军成佳闻王林琳湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室湖北武汉430074

针对现有冲压件制品缺陷检测方法准确率低的问题,分析深度学习的原理与方法,以VGG13网络为基准模型,通过在特征提取层之后增加CBAM模块进行改进,提出5种基于VGG13与CBAM注意力机制模块相结合的网络模型(VGG13-CBAM),将改进后的新模型与... 详细信息

针对现有冲压件制品缺陷检测方法准确率低的问题,分析深度学习的原理与方法,以VGG13网络为基准模型,通过在特征提取层之后增加CBAM模块进行改进,提出5种基于VGG13与CBAM注意力机制模块相结合的网络模型(VGG13-CBAM),将改进后的新模型与改进前原VGG13模型分别在武汉某制造车间采集的冲压件缺陷数据集上进行实验研究。将数据集以6∶2∶2划分为训练集、验证集、测试集,并使用数据增强进一步扩充训练集,增加模型泛化性能,对比数据增强前后效果的提升。实验结果表明:在改进后的VGG13-CBAM03网络与VGG13-CBAM04网络上效果明显提升,测试集正确率由79.65%分别提高到了81.55%和81.40%,在使用数据增强对训练集进行扩充后,测试集正确率分别达到84.25%和84.15%,有效提升了冲压件缺陷检测准确率。

关键词：冲压件缺陷识别 VGG13 数据增强 CBAM模块

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连续多稳态齿轮元胞机械超结构及其力学性能

中国机械工程 2024年

作者：莫帅黄轩黄祖瑞张伟广西大学特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西大学机械工程学院华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室

为拓展力学超结构形式、优化力学超结构动态调节能力，本文设计出一种微观齿轮单元结构，在二维平面内周期性排列形成超结构，从结构设计原理，稳定性对其进行了分析，表明所设计超结构能够实现力学性能连续、稳定地调节。通过有限元模... 详细信息

为拓展力学超结构形式、优化力学超结构动态调节能力，本文设计出一种微观齿轮单元结构，在二维平面内周期性排列形成超结构，从结构设计原理，稳定性对其进行了分析，表明所设计超结构能够实现力学性能连续、稳定地调节。通过有限元模拟的方法分析了这种超结构广泛的力学性能，包括静力学与动力学，结果显示，外啮合齿轮胞的杨氏模量调节范围超过了10倍，内啮合行星齿轮胞的则超过200倍，其剪切模量也有可观的调节范围；另外，基于齿轮单元的超结构可以实现固有频率与频幅曲线的连续变化，为材料的避振减振设计提供新的思路，最后，基于这种微观齿轮单元设计出多种减振装置，表明其在减振与动力学调控的独特优势与广阔应用前景。

关键词：机械超结构齿轮元胞力学性能连续可调减振结构

潜液式LNG泵用低温永磁同步电机研究现状综述

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电工技术学报 2024年

作者：张书宽王发琛曲荣海朱景伟刘光伟大连海事大学船舶电气工程学院特种电机与高压电器教育部重点实验室(沈阳工业大学) 华中科技大学电气与电子工程学院

低温永磁同步电机具有高效率、高功率密度和运行稳定的优点，正在逐步替代低温感应电机，成为液化天然气泵用低温电机的发展趋势，但仍有一些关键技术问题有待解决。该文首先详细阐述了低温环境下永磁同步电机关键材料的电磁特性和机械... 详细信息

低温永磁同步电机具有高效率、高功率密度和运行稳定的优点，正在逐步替代低温感应电机，成为液化天然气泵用低温电机的发展趋势，但仍有一些关键技术问题有待解决。该文首先详细阐述了低温环境下永磁同步电机关键材料的电磁特性和机械特性变化规律，明确了不同材料的选取原则。在此基础上，重点总结了低温永磁同步电机的设计方法、拓扑结构、多物理场耦合分析及控制策略等关键技术。然后，介绍了现有低温电机的制造工艺与测试方法，指出当前低温电机测试所面临的挑战和不足。最后，探讨了低温永磁同步电机领域亟待解决的关键技术问题，并对低温永磁同步电机的研究方向和发展趋势进行展望。

关键词：低温永磁同步电机低温材料特性设计方法控制策略低温测试

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原子精度制造新原理和新方法

中国科学基金 2024年第1期38卷 146-158页

作者：张振宇李琳巨阳陈云飞许剑锋闫永达徐飞飞周天丰段辉高黄志权徐凯臣朱吴乐彭小强邓辉司伟王吉王金石吕鹏冯俊元大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室中国科学院宁波材料技术与工程研究所激光极端制造研究中心浙江大学机械工程学院东南大学机械工程学院华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室哈尔滨工业大学精密工程研究所中国工程物理研究院机械制造工艺研究所北京理工大学机械与车辆学院湖南大学机械与运载工程学院国家自然科学基金委员会工程与材料科学部太原科技大学机械工程学院国防科技大学智能科学学院南方科技大学机械工学院天津大学精密仪器与光电子工程学院杭州电子科技大学机械工程学院

目前航空航天、核物理、微电子、光电子和半导体等国家战略领域高性能装备的性能需求日渐严苛，核心零部件的制造精度必须迈进原子级水平，亟需研究原子精度的高性能制造新原理和新方法。本文归纳并提出了目前迫切需求的原子级表面精度... 详细信息

目前航空航天、核物理、微电子、光电子和半导体等国家战略领域高性能装备的性能需求日渐严苛，核心零部件的制造精度必须迈进原子级水平，亟需研究原子精度的高性能制造新原理和新方法。本文归纳并提出了目前迫切需求的原子级表面精度、原子级结构精度、原子级损伤控制以及原子级特征尺寸结构创成四大原子精度制造核心能力，从能场辅助原子级切削、多能场辅助原子有序排布、表面能弱化原子精度材料去除以及超光学衍射极限的原子精度制造四大方向进行系统梳理，介绍了面向不同应用场景的原子精度制造新原理和新方法的研究现状，并概述了各类方法的优势和缺点，从中提炼出多能场耦合条件下的能量和原子间相互作用机理这一关键科学问题，并从四大方向上对未来我国原子级制造的基础研究提出了建议。

关键词：原子精度制造原子级切削原子有序排布表面能弱化加工超光学衍射极限加工

考虑齿面摩擦的斜齿轮副时变啮合刚度计算方法

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中国科学院大学学报（中英文） 2024年第4期41卷 558-565页

作者：莫帅王冬冬胡效松刘志鹏天津工业大学机械工程学院天津300387 广西大学机械工程学院南宁530004 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074 江苏万基传动科技有限公司江苏泰州225400

斜齿轮由于具有传动平稳等众多优点,在高速重载场合广泛应用。斜齿轮副在啮合时,不可避免地受到摩擦力影响。因此在计算斜齿轮副的时变啮合刚度时,有必要将齿面摩擦计入其中。先通过切片法将斜齿轮切成直齿轮微元薄片,再根据能量法计算... 详细信息

斜齿轮由于具有传动平稳等众多优点,在高速重载场合广泛应用。斜齿轮副在啮合时,不可避免地受到摩擦力影响。因此在计算斜齿轮副的时变啮合刚度时,有必要将齿面摩擦计入其中。先通过切片法将斜齿轮切成直齿轮微元薄片,再根据能量法计算微元薄片的啮合刚度,最后沿齿宽方向进行积分累加,获取斜齿轮副精准时变啮合刚度。研究斜齿轮副时变啮合刚度在零摩擦、定摩擦和时变摩擦作用下的变化规律,揭示时变摩擦作用下齿面粗糙度、转矩、转速、齿宽等参数对斜齿轮副时变啮合刚度的作用机理。研究结果表明:在摩擦力的作用下,斜齿轮副时变啮合刚度会发生变化;定摩擦作用下,斜齿轮副的时变啮合刚度会减小,且定摩擦因数越大,时变啮合刚度越小;时变摩擦作用下,斜齿轮副的时变啮合刚度会随齿面粗糙度增大而减小,分别随输入转矩、转速和齿宽的增大而增大。

关键词：斜齿轮时变摩擦时变啮合刚度能量法

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节流器几何结构对其节流特性的影响

机床与液压 2024年

作者：田助新杨夕珑程春彦鹿怀庆华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室三峡大学机械与动力学院黄河水利职业技术学院机械工程学院

基于FLUENT仿真软件，以小孔和毛细管节流器为对象，分析了节流器几何结构对其节流特性的影响。仿真分析结果与通用节流公式计算结果的对比分析显示，节流器的几何结构能明显影响其节流特性。对于小孔节流器，其通用节流公式中的修正系... 详细信息

基于FLUENT仿真软件，以小孔和毛细管节流器为对象，分析了节流器几何结构对其节流特性的影响。仿真分析结果与通用节流公式计算结果的对比分析显示，节流器的几何结构能明显影响其节流特性。对于小孔节流器，其通用节流公式中的修正系数需要根据小孔的具体结构确定：小孔直径越大，修正系数的取值应该越大；小孔长度越小，对应修正系数的取值应越大。对于直径给定的毛细管节流器，其长径比越大，节流特性越符合通用节流公式。此外，节流器的节流特性也与其两端的流体压力差有关，压力差越小，小孔节流通用公式中的修正系数应越大，毛细管节流特性越符合通用节流公式。相比于普通的小孔和毛细管节流器，入口大、出口小的锥形结构节流器具有更好的节流性能。本研究的结果为小孔和毛细管节流器的设计及使用提供了一定的参考作用。

关键词：小孔节流器毛细管节流器几何结构节流特性

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大鼠动态减重训练实验跑台的研制

机械设计与制造 2024年

作者：李肖甘畅谭家浩蒯波湖北工业大学机械工程学院华中科技大学人工智能与自动化学院湖北工业大学工业设计学院

目前的大鼠减重训练实验跑台多采用弹簧一端固定的减重模式，由于该减重模式下大鼠重心的上下浮动会引起弹簧力的周期性变化，这种周期性变化的冲击力会对大鼠造成二次伤害。因此，本研究提出了一种弹簧两端均可自由伸缩的动态减重模式... 详细信息

目前的大鼠减重训练实验跑台多采用弹簧一端固定的减重模式，由于该减重模式下大鼠重心的上下浮动会引起弹簧力的周期性变化，这种周期性变化的冲击力会对大鼠造成二次伤害。因此，本研究提出了一种弹簧两端均可自由伸缩的动态减重模式，保证了减重力在很小的范围内波动，为开展大鼠步行训练实验提供先进的实验平台。首先，利用Solidworks软件进行跑台三维模型的建立，并用ANSYS软件对跑台的主要零件进行静力学分析，验证了跑台结构的稳定性。其次，通过动态减重控制系统的PID控制算法获取大鼠步行训练过程中的减重值并进行弹簧伸长量的实时调节，以减小系统减重值的波动，同时利用跑步机控制系统对跑带进行速度调整和采集。最后，对大鼠进行步行训练实验，验证了该大鼠减重训练实验跑台的有效性。

关键词：动态减重 PID控制算法静力学分析步态康复训练

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制造业投入数字化与生产链长度

经济经纬 2024年第3期41卷 94-107页

作者：周宏伟庞素勤刘曙光张露文南开大学经济学院天津300071 华中科技大学经济学院湖北武汉430074 中国海洋大学经济学院山东青岛266100

利用1995—2018年OECD世界投入产出与跨国—行业面板数据,实证检验了制造业投入数字化对生产链长度的影响。研究发现:第一,制造业投入数字化显著延长了生产链长度;第二,异质性检验显示,制造业投入数字化对发展中国家、资本密集型行业和... 详细信息

利用1995—2018年OECD世界投入产出与跨国—行业面板数据,实证检验了制造业投入数字化对生产链长度的影响。研究发现:第一,制造业投入数字化显著延长了生产链长度;第二,异质性检验显示,制造业投入数字化对发展中国家、资本密集型行业和全球价值链上游行业以及纯国内生产活动的影响更为明显,并且国外投入数字化对生产链长度的正向影响要小于国内投入数字化;第三,机制检验显示,制造业投入数字化主要通过扩大中间品进口数量和提高中间品进口质量延长生产链长度;第四,进一步分析表明,消费需求潜力规模能够增强制造业投入数字化对生产链长度的正向影响,而消费需求潜力结构无明显影响,制造业投入数字化在延长生产链长度的过程中存在显著的“行业扩散效应”。研究结论对构建内循环为主、外循环赋能的新发展格局具有重要启示。

关键词：投入数字化生产链长度中间品进口消费需求潜力行业扩散效应

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制造业数字化与劳动收入份额变动

产业经济研究 2024年第3期 44-58页

作者：刘曙光孔亚文周宏伟庞素勤中国海洋大学经济学院山东青岛266100 南开大学经济学院天津300071 华中科技大学经济学院湖北武汉430074

制造业数字化转型能够改变劳动力市场格局,对收入分配产生重要影响。以1995—2018年45个国家17个制造业部门为样本,考察制造业数字化对劳动收入份额的影响。研究发现:制造业数字化对劳动收入份额的影响呈现“倒U型”特征,这种特征在发... 详细信息

制造业数字化转型能够改变劳动力市场格局,对收入分配产生重要影响。以1995—2018年45个国家17个制造业部门为样本,考察制造业数字化对劳动收入份额的影响。研究发现:制造业数字化对劳动收入份额的影响呈现“倒U型”特征,这种特征在发达国家中比较突出,在发展中国家中不明显;相比于国外投入,国内投入数字化对劳动收入份额的“倒U型”影响较早达到拐点;制造业数字化与直接出口、间接出口以及再进口活动的劳动收入份额分别呈抑制、促进和“倒U型”关系。机制检验显示,制造业数字化主要通过工资率效应和价值链分工效应对劳动收入份额产生“倒U型”影响。进一步分析发现,制造业数字化能够缩小高-低技能和中-高技能劳动者的工资差距。拓展性分析表明,资本-劳动比和行业竞争程度的提高均使劳动收入份额由升转降的拐点提前。研究可为推动制造业数字化转型与完善收入分配制度提供重要启示。

关键词：制造业数字化劳动收入份额工资率价值链分工要素禀赋结构行业竞争程度倒U型