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重庆理工大学学报
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重庆理工大学

石晓辉

月刊

1674-8425

023-62769495

400050

重庆市九龙坡区杨家坪

重庆理工大学学报/Journal Journal of Chongqing Institute of Technology北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国学术期刊综合评价数据库来源期刊，中国科技核心期刊，重庆市一级期刊，教育部优秀期刊。主要刊登有创造性、探索性、开拓性的学术论文、科研成果报告、重要学术问题的评述和学科前沿的综述。
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    基于掩码自监督学习的滚动轴承冲击特征提取方法

    李可轩林慧斌丁康
    166-173页
    查看更多>>摘要：现有的机械故障智能诊断方法普遍需要大量的可靠样本作为模型的训练支撑,然而,实际应用场景通常缺少标签数据.针对这一难题,提出一种基于掩码自监督学习的滚动轴承局部故障冲击特征提取方法.利用随机掩码对原始轴承故障信号进行布尔运算,得到用于特征提取训练的自监督样本;将掩码处理后的信号输入所搭建的掩码自监督学习网络中,建立包含网络输出与输入峭度差信息的损失函数,对网络进行基于随机掩码自监督学习的多轮训练,使网络获得从原始故障信号中提取故障冲击特征的能力.仿真信号分析表明,所提方法在掩码遮盖比例为95%、训练轮次为250 时,能够以96.68%的重构精度重建原始信号中的冲击序列.滚动轴承故障实验进一步表明,所提方法在无需额外训练数据的前提下能有效地从含噪信号中提取故障冲击序列,在效果均优于对比方法最优结果的前提下,所提方法计算耗时低于20 s,远优于MCKD类方法,具有较好的应用价值.

    掩码自监督学习滚动轴承卷积神经网络

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    脉动疲劳加载下振动信号的建模及损伤演化

    张二亮王会康刘璞高肖雨...
    174-179页
    查看更多>>摘要：围绕脉动加载下的疲劳损伤演化,基于振动信号的测量数据,应用非线性常微分方程建立周期振动信号的参数化建模与损伤演化检测方法.采用多项式逼近非线性函数的策略,给出非线性常微分方程模型的最小二乘辨识方法;针对测量数据中的噪声导致参数估计偏差的问题,采用谱分析算法剔除数据中的噪声干扰;基于辨识得到的非线性常微分方程模型,建立疲劳损伤的非线性特征参数;通过脉动疲劳试验,验证了所提出方法的有效性.

    脉动疲劳周期信号非线性常微分方程损伤演化

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    改进MSCNN-ECA的轴承故障诊断方法研究

    沈启敏贾月静程艳
    180-187页
    查看更多>>摘要：提出一种基于注意力机制的卷积神经网络轴承故障诊断方法:首先,对滚动轴承数据进行截取,通过连续小波变换生成二维图像数据;然后,利用多尺度卷积神经网络(multiscale convolutional neural networks,MSCNN)对输入数据进行特征提取,期间带有残差结构的高效卷积模块将最大限度地保留有效特征信息,提取数据再经过通道注意力模块(efficient channel attention,ECA)进行特征筛选;最后,经过全连接层特征映射后进行故障类别预测.选用凯斯西储大学数据集对模型结果进行验证,并与CNN-LSTM模型、ResNet模型以及LeNet模型等进行对比,所提方法耗费时间短,诊断精度最高.在单负载情况下能够取得100%的诊断精度,在多负载情况下准确率仍高达 99.46%,优于其余先进算法.另外,采用江南大学轴承数据进行泛化性验证,所提方法具有良好的迁移效果.

    卷积神经网络轴承注意力机制故障诊断

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    缺口对悬臂板裂纹扩展和固有频率演变的仿真分析

    王新隆何声馨张光坤
    188-193页
    查看更多>>摘要：选取不同初始缺口长度的悬臂板为研究对象,对其裂纹扩展和固有频率演变进行数值研究.首先,建立一种基于ABAQUS-FRANC 3D的联合仿真分析方法,ABAQUS用于结构的有限元分析,FRANC 3D基于ABAQUS的数值结果进行裂纹扩展仿真.其次,评估了初始缺口长度对裂纹扩展行为与固有频率演变的关系.研究表明,悬臂板初始缺口长度越大,固有频率随裂纹扩展长度的衰减速度越快,且固有频率变化率随着裂纹扩展长度的增加可分为3个阶段:缓慢增加,匀速增加和快速增加;固有频率变化率与应力强度因子呈对数线性关系,与裂纹扩展速率曲线相似.最后,评估了缺口带来的应力集中系数对悬臂板疲劳寿命的影响,发现其对寿命的影响规律符合指数函数模型.

    疲劳裂纹扩展缺口长度数值仿真固有频率应力强度因子

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    9310航空齿轮真空渗碳热处理表面强化数值模拟及工艺参数优化

    张治中张银胡云波刘洲成...
    194-203页
    查看更多>>摘要：为了改善航空齿轮的疲劳性能,基于真空渗碳热处理技术,对9310 航空齿轮进行热处理强化,采用有限元仿真分析方法,对表面渗碳层的碳浓度分布以及渗碳层深度进行预测,并基于正交实验法优化了真空渗碳工艺参数,最后开展了齿轮真空渗碳试验.试验结果表明:最佳优化工艺参数为渗碳温度960℃,强渗脉冲开始和结束时齿面碳浓度分别为0.84%与1.80%;渗碳后齿面微观组织为针状马氏体,心部微观组织主要为板条状马氏体以及部分残余奥氏体,表面硬度最大值740HV,心部硬度最大值 402HV;优化后的工艺参数能够有效提高渗碳层深度以及标准点碳浓度,相比优化前渗碳层标准点碳浓度提高了21.2%.

    9310航空齿轮真空渗碳碳浓度有效渗碳层工艺参数优化

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    一种ALMAE-SWSupAE裂纹声发射信号识别算法研究

    沈鹏张润锋赵永峰陈江义...
    204-210页
    查看更多>>摘要：针对裂纹声发射信号的识别问题,基于大边缘自编码器(LMAE)和堆叠融合监督自编码器(SFSupAE)设计了自适应大边缘堆叠权重监督自编码(ALMAE-SWSupAE)算法.针对LMAE中的固定k值问题,引入自适应k值算法,修改h(s)运算方法解决数据溢出问题;在SFSupAE中引入子分类器的性能权重优化分配策略,并设计新的权重函数;使用铝合金试件进行拉伸裂纹实验,识别采集到的声发射信号.研究结果表明:所提出的ALMAE-SWSupAE算法法识别准确率达到98.89%,相较于SSAE、SDAE、CAE、StAE和SAE方法性能具有明显提升,并在消融实验中证明了其改进有效性.

    裂纹声发射信号信号识别ALMAE-SWSupAE自适应k值算法权重分配策略

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    多通道电流信号深度特征融合的开关磁阻电机故障诊断研究

    郭浩宋俊材陆思良
    211-219页
    查看更多>>摘要：提出一种基于卷积神经网络(convolution neural networks,CNN)与Transformer结合的新型深度学习框架 1D-U-niformer(one dimensional unified transformer),解决开关磁阻电机高阻接触故障和相间短路故障的分类识别问题.搭建开关磁阻电机故障诊断实验平台,在开关磁阻电机定子绕组上设置高阻接触故障和相间短路故障,并通过非侵入式方法采集电机的三相电流信号;引入动态位置嵌入、多头关系聚合器和前馈网络对传统CNN进行改进,得到 1D-Uniformer以充分提取高阻接触故障和相间短路故障的特征.实验结果表明:该模型在高阻接触故障和相间短路故障诊断方面均具有很好的分类效果,在18 种故障状态下识别精度能达到100%,在不同的噪声强度下仍然具有较高的鲁棒性.

    开关磁阻电机高阻接触故障相间短路故障CNN与Transformer1D-Uniformer

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    检测空气绝缘分解气体NO2的Pd-MoSe2传感器研究

    吴宝良李谈笑杨家隆廖一铭...
    220-227页
    查看更多>>摘要：针对目前NO2 传感器响应低、恢复速度慢、功耗高等问题,提出一种用于空气绝缘分解气体NO2 检测的金属钯Pd掺杂MoSe2 基气体传感方法.制备了本征MoSe2 气敏传感器与Pd-MoSe2 气敏传感器,并基于所搭建气敏响应测试平台研究其对NO2 的气敏响应特性,利用第一性原理计算NO2 在MoSe2 晶面上的吸附参数和吸附行为.经过气敏特性测试发现:室温工作时,Pd-MoSe2 气敏传感器对20 μL/L NO2 的响应值为3.95,响应时间和恢复时间分别为38s 和46 s,可实现2 μL/L NO2 的有效检测.理论计算结果表明:本征MoSe2 对NO2 的吸附为弱物理吸附,而Pd-MoSe2 表现为强化学吸附.研究结果可为高性能MoSe2 气体传感器的制备及其在NO2 在线监测中的应用提供借鉴.

    空气绝缘分解气体硒化钼NO2气敏传感器

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    车用多层磁钢内置式永磁同步电机研究与设计

    林涵张宇航王仲根邓天龙...
    228-239页
    查看更多>>摘要：针对电动汽车驱动电机性能需求日益提升的现状,设计了一种车用发卡绕组多层磁钢内置式永磁同步电机,保证高功率密度、高效率的设计要求.利用有限元方法建立 4 种发卡绕组多层磁钢内置式永磁同步电机的二维模型,在转子分段斜极优化的基础上,比较4 种电机的性能,探究多层磁钢结构中不同永磁体对电机性能的影响,选择最合适的结构进行后续多次优化;利用田口算法对电机磁钢尺寸设计进行优化,通过参数对优化目标影响的比重选出最优组合;对优化后的电机进行Halbach充磁,对每层磁钢分别利用同一角度充磁,进行参数化扫描寻优,选择最合适的一层充磁,并选择最合适的充磁角度及对应的充磁长度获取最优性能.结果表明:多次优化后的电机在保证较高平均转矩的基础上,转矩脉动与齿槽转矩大幅降低,可满足新能源汽车电机的性能需求.

    发卡绕组多层内置式永磁同步电机田口算法Halbach充磁参数化扫描

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    燃料配比和点火提前角对氨氢发动机的性能影响研究

    张幽彤陈振宁窦海石张宏业...
    240-247页
    查看更多>>摘要：针对氨氢发动机在燃料匹配比和点火提前角参数不准确时会造成发动机输出效率较低、排放增加等问题,以某款直列六缸四冲程氨氢发动机为研究对象,给出不同研究参数,在GT-POWER中建立发动机仿真模型,并使用Simulink联合仿真验证了氨氢发动机仿真模型的可行性.研究燃料配比和点火提前角对发动机的性能影响规律,结果表明:发动机在 9∶1 的氨氢比下有最佳的综合使用效率;26°CA点火提前角时可以提高发动机效率,降低排气温度,但不利于减少污染物排放;14°CA点火提前角时可降低污染物排放,但会影响发动机工作效率;20°CA为最佳点火提前角.研究结果可为针对氨氢发动机的标定及进一步的性能规律研究提供参考.

    氨氢发动机燃料配比点火提前角

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