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超声波焊接能量对铜/铝导线接头结合性能的影响

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焊接学报 2024年第4期45卷 65-70,I0006,I0007页

作者：成先明杨可邵壮王健黄思蜀张鑫河海大学机电工程学院常州213200 河海大学材料科学与工程学院常州213200

以BVR2.5铜线和BLV6铝线为研究对象,采用超声波焊接连接铜/铝异种金属导线,利用SEM,EDS,XRD和万能拉伸试验机分析超声波焊接能量对铜/铝导线焊接接头结合性能的影响.结果表明,超声波焊接可以实现铜/铝异种金属导线的有效连接.随着焊接... 详细信息

以BVR2.5铜线和BLV6铝线为研究对象,采用超声波焊接连接铜/铝异种金属导线,利用SEM,EDS,XRD和万能拉伸试验机分析超声波焊接能量对铜/铝导线焊接接头结合性能的影响.结果表明,超声波焊接可以实现铜/铝异种金属导线的有效连接.随着焊接能量增加,铜/铝界面原子相互扩散距离增加,但未形成中间相,接头抗拉力先升高后降低.当焊接能量较低时,接头抗拉强度取决于铜/铝导线冶金结合面积;当焊接能量超过300 J时,接头抗拉强度取决于铝侧有效承载面积;当焊接能量为300 J时,接头获得峰值拉伸载荷(409.8 N±8.9 N),拉伸时在铝侧断裂,断口为韧性断裂,接头性能较好.

关键词：超声波焊接焊接能量铜/铝导线结合性能

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改进YOLOv7的X光图像危险品检测算法

计算机工程与应用 2024年第10期60卷 266-275页

作者：张继龙赵军李金龙兰州交通大学机电工程学院兰州730070

针对X光安检图像在危险品检测时背景复杂、遮挡严重、尺度多变等问题,对YOLOv7算法进行了改进,在提高检测精度的同时使网络更加轻量化。首先构建PS-ELAN模块替换原主干网络中的ELAN模块,减少网络计算量和内存占用,同时提升网络的特征提... 详细信息

针对X光安检图像在危险品检测时背景复杂、遮挡严重、尺度多变等问题,对YOLOv7算法进行了改进,在提高检测精度的同时使网络更加轻量化。首先构建PS-ELAN模块替换原主干网络中的ELAN模块,减少网络计算量和内存占用,同时提升网络的特征提取能力。其次将无参注意力机制SimAM与可变形卷积DCNv2融合至颈部网络的下采样阶段,提高网络对X光图像危险品关键特征的捕捉能力。最后引入Dynamic Head模块,增强检测头的尺度感知、空间感知和任务感知,提高网络的检测性能。实验结果表明,改进后的算法在自制数据集和CLCXray数据集上的平均精度均值(mean average precision,mAP)比原YOLOv7模型分别提高了4.7个百分点和1.2个百分点,参数量和计算量分别下降了16.2%和23.1%。改进后的算法提高了检测能力,同时更为轻量化,可在实际安检中起到很好的辅助作用。

关键词：深度学习 X光安检图像危险品检测 YOLOv7 注意力机制

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反应装甲对金属射流的干扰作用研究

弹道学报 2024年第1期36卷 63-69页

作者：严晨郁红陶雷若奇王贺张晓婧西安工业大学机电工程学院陕西西安710021

基于爆炸反应装甲与聚能射流的作用机理,研究某新型反应装甲对金属射流的干扰作用,运用理论分析、数值模拟和试验验证的方法进行综合研究,采用三维数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA,运用控制变量法,针对特定结构反应装甲进行不同法线角条件下... 详细信息

基于爆炸反应装甲与聚能射流的作用机理,研究某新型反应装甲对金属射流的干扰作用,运用理论分析、数值模拟和试验验证的方法进行综合研究,采用三维数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA,运用控制变量法,针对特定结构反应装甲进行不同法线角条件下的侵彻模拟,并进行侵彻过程分析,得到不同法线角条件下反应装甲对金属射流的有效切割长度、金属射流的剩余侵彻速度、反应装甲面板和背板的运动速度随时间变化等干扰作用变化数据,能够观察到反应装甲面板和背板的飞行状态和干扰后的射流形状。根据所得数据、曲线图及侵彻结果图并结合相关干扰作用理论进行分析。得到面板和背板对射流有效干扰长度、面板和背板最大速度、射流剩余侵彻速度等干扰性参数变化规律。对比分析表明,随法线角的增大,面板和背板有效干扰长度逐渐增大,法线角70°工况条件相比于法线角0°,背板有效切割金属射流的长度范围提高了368%;射流剩余侵彻速度随法线角的增大呈减小趋势,法线角在50°~70°范围,射流剩余侵彻速度降低幅度最大;且随法线角的增大,射流受反应装甲干扰作用越强。

关键词：反应装甲干扰作用金属射流剩余侵彻速度

不同预载机制和过盈量下角接触球轴承的动力学特性

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航空动力学报 2024年第4期39卷 267-278页

作者：李震王青山王瑞华秦斌中南大学机电工程学院长沙410012 中南大学交通运输工程学院长沙410015

基于Hertz弹性接触理论和无滚道控制理论,建立了不同预载机制下五自由度角接触球轴承拟静力学分析模型,采用牛顿拉夫逊法对已建立的模型进行数值求解,探究预载机制和过盈量对角接触球轴承动力学特性的影响。通过将已建立模型求解接触角... 详细信息

基于Hertz弹性接触理论和无滚道控制理论,建立了不同预载机制下五自由度角接触球轴承拟静力学分析模型,采用牛顿拉夫逊法对已建立的模型进行数值求解,探究预载机制和过盈量对角接触球轴承动力学特性的影响。通过将已建立模型求解接触角和轴承刚度结果与已有文献结果进行对比,验证模型的有效性。分别探究了过盈量对内外圈装配压力和滚道接触变形量的影响以及过盈量和预载机制对轴承刚度的影响。结果表明:随过盈量增加,内外圈装配压力增加,初始接触角减小;随着过盈量增加,轴承径向刚度增加,轴向刚度和角刚度减小;与定压预紧相比,定位预紧能够提高轴承刚度;探究转速对接触变形和装配压力的影响,确定了松脱旋转速度约为40000 r/min。

关键词：过盈量预载机制牛顿拉夫逊轴承刚度接触角

液压圆柱滑阀K-K型节流槽流量面积参数模型

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西安交通大学学报 2024年第6期58卷 215-226页

作者：张宇航闫桂山杨明昆余聪陈革新姜文光燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 中山大学智能工程学院广州510275 新疆工程学院机电工程学院乌鲁木齐830023

针对K-K型节流槽流量系数复杂时变及结构参数强耦合的特征,采用流量面积参数模型(FAPM),开展了液压圆柱滑阀K-K型节流槽阀口流量压降特性研究。首先,推导出K-K型节流槽阀口面积的数学模型,并将其等效为3个单阶K型节流槽阀口面积的组合形... 详细信息

针对K-K型节流槽流量系数复杂时变及结构参数强耦合的特征,采用流量面积参数模型(FAPM),开展了液压圆柱滑阀K-K型节流槽阀口流量压降特性研究。首先,推导出K-K型节流槽阀口面积的数学模型,并将其等效为3个单阶K型节流槽阀口面积的组合形式;其次,基于计算流体动力学(CFD)和响应面模型(RSM),建立了极限饱和流量下K-K型节流槽的FAPM模型;最后,通过对FAPM模型的分析,得到组合型节流槽阀芯结构与流量压降的映射关系。研究结果表明:当入口体积流量大于7.31 L/min时,满足极限流量饱和条件,此时流量系数与入口体积流量无关;当入口体积流量分别为20、30、50 L/min时,FAPM模型预测的K-K型节流槽阀口压降与CFD仿真值的平均误差均控制在7%以内。该模型完成了对K-K型节流槽阀芯结构的近似表达,并可应用于其他类型的组合型节流槽。

关键词：液压圆柱滑阀 K-K型节流槽流量面积参数模型流量压降计算流体动力学响应面模型

钻井液流变性对转盘钻井钻柱耦合振动抑制的参数影响研究

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机械工程学报 2024年第5期60卷 183-195页

作者：陈益丽柳军梁爽西南石油大学机电工程学院成都610500 成都大学机械工程学院成都610106

当钻头钻进时,环空内的钻井液因混合大量岩屑会表现出较强的非牛顿流变性,对钻柱振动行为产生较大影响。采用Hamilton变分原理建立了转盘钻井钻柱纵-横-扭耦合(Axial-lateral-torsional coupling,ALTC)非线性动力学模型,模型充分考虑了... 详细信息

当钻头钻进时,环空内的钻井液因混合大量岩屑会表现出较强的非牛顿流变性,对钻柱振动行为产生较大影响。采用Hamilton变分原理建立了转盘钻井钻柱纵-横-扭耦合(Axial-lateral-torsional coupling,ALTC)非线性动力学模型,模型充分考虑了钻柱结构阻尼、钻井液非牛顿流变阻尼、钻头-岩石互作用及钻柱-井壁接触等因素的影响。提出一种瑞利阻尼矩阵计算方法,采用纵、横、扭、纵-横、横-扭、纵-扭阻尼矩阵联合求得纵-横-扭耦合阻尼矩阵,实现了在钻柱ALTC振动阻尼中考虑钻井液的影响。采用有限元法结合Newmark-β法实现了系统非线性振动模型的离散及求解,并借助现场实测数据验证了模型的有效性。利用模型探究了钻井液流变参数对钻柱ALTC振动响应的影响机理,结果表明:较大的钻井液屈服应力和稠度系数(τ_(Hy)=7,k=5),及较小的幂律指数(n=0.2)可更好地抑制钻柱系统纵向振动,降低跳钻风险;较大的钻井液屈服应力和稠度系数(τ_(Hy)=7,k=5),幂律指数n=0.8可更好地抑制钻柱系统横向振动,保持井眼直径;较大的稠度系数和幂律指数(k=5,n≥0.8)可更好抑制钻柱系统粘滑振动,提高机械钻速。研究结果可为优化钻柱及钻井液参数,降低钻柱有害振动,提高钻井效率提供理论支撑。

关键词：转盘钻井钻柱振动耦合振动钻井液流变性粘滑振动

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以用户需求为导向的智能床设计

林业工程学报 2024年第3期9卷 184-193页

作者：郑镇华严波史佳龙河海大学机电工程学院常州213022

智能床在提升家居体验、改善人们幸福感方面有着不可或缺的作用。为了有效提升用户对智能床的满意度,提出了一种集成AHP-AD-TOPSIS的智能家具设计方法,在设计过程中科学地获取智能床产品的用户需求权重、合理映射生产中设计参数及客观... 详细信息

智能床在提升家居体验、改善人们幸福感方面有着不可或缺的作用。为了有效提升用户对智能床的满意度,提出了一种集成AHP-AD-TOPSIS的智能家具设计方法,在设计过程中科学地获取智能床产品的用户需求权重、合理映射生产中设计参数及客观评估设计方案。首先,利用多渠道对智能家具产品的用户需求进行挖掘,收集智能家具的真实用户需求,运用AHP法构建用户需求层次分析模型并求解各用户需求权重值;其次,根据AD理论中的独立性公理和信息公理判断设计合理性和最优解,将用户需求转化为智能家具设计参数,并根据所得设计参数进行智能家具方案设计;最后,应用TOPSIS对设计方案及现有方案进行综合评估,以验证该方法指导下设计方案可行性,最终选出满足用户需求的智能家具设计方案。以智能床为例实证了集成AHP-AD-TOPSIS的智能家具模型可清晰呈现其设计中用户需求重要度,并规范了后续智能家具设计及评价流程。该方法可有效指导智能床产品设计决策和优选,一定程度上弥补了对用户睡眠情绪洞察欠佳和设计需求把握不足的问题,为智能家具的研发提供了新的思路。

关键词：用户需求智能床层次分析法公理设计逼近理想解法

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双闭环比值控制系统传感器故障诊断方法

兵工学报 2024年第4期45卷 1252-1263页

作者：王伽豪那文波刘志威昝琪王铮中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018

双闭环比值控制系统由于主从回路滞后效应和闭环回路调节作用,使其故障诊断较为复杂。针对该系统传感器故障难以识别的问题,通过分析反映系统动态特性的实时数据,提出一种基于数据驱动的故障诊断方法。利用拉伊达准则标定检测阈值建立... 详细信息

双闭环比值控制系统由于主从回路滞后效应和闭环回路调节作用,使其故障诊断较为复杂。针对该系统传感器故障难以识别的问题,通过分析反映系统动态特性的实时数据,提出一种基于数据驱动的故障诊断方法。利用拉伊达准则标定检测阈值建立故障检测模型;利用传感器故障传播的滞后特性建立故障定位模型;利用突变故障的幅值特性建立了故障估计模型;利用故障调节动态过程的变化趋势建立了故障分离模型;通过在线数据标定获得了故障诊断动态模型。通过实验验证该方法的有效性和高精度。研究结果表明,所提方法适用于一般双闭环比值控制系统传感器的实时故障诊断,其中故障检测准确率可达98.5%,故障定位准确率可达98.5%,故障估计准确率可达99.28%,故障分离准确率可达98%。

关键词：传感器故障诊断双闭环比值控制系统数据驱动液位系统

湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料梁阻尼特性的细观力学分析

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振动与冲击 2024年第1期43卷 202-211页

作者：邵士儒王洋孙双双青岛科技大学机电工程学院山东青岛266061

基于复合材料细观力学,利用能量耗散原理及宏观应变能法建立了湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料层合梁的阻尼预测模型。利用MATLAB软件编写了湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料损耗因子的计算程序,研究了纤维铺设角度、体积分数、铺层顺... 详细信息

基于复合材料细观力学,利用能量耗散原理及宏观应变能法建立了湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料层合梁的阻尼预测模型。利用MATLAB软件编写了湿热环境下玻/碳纤维混杂复合材料损耗因子的计算程序,研究了纤维铺设角度、体积分数、铺层顺序以及湿热效应对玻/碳纤维混杂复合材料层合梁阻尼性能的影响规律。结果表明:湿热环境导致材料产生湿热应变是影响阻尼特性的主要机理;玻/碳纤维混杂复合材料层合梁的损耗因子均随温度及吸水浓度的增大而增大,且温度的影响远大于吸水浓度的影响;纤维体积分数越高,受湿热影响程度越大;铺层角度对损耗因子影响远高于湿热、混杂方式、纤维体积分数的影响。

关键词：损耗因子玻/碳纤维混杂复合材料应变能法湿热效应细观力学分析