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期刊信息/Journal information
机械科学与技术
西北工业大学
机械科学与技术

西北工业大学

姜澄宇

月刊

1003-8728

mst@nwpu.edu.cn

029-88493054

710072

西安友谊西路127号（西北工业大学647号信箱）

机械科学与技术/Journal Mechanical Science and Technology for Aerospace EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。反映机械科学与技术的研究成果及其在生产实践中的应用成果，刊登理论研究、设计计算、机构分析、成果报道及评述，介绍新方法、新工艺、新材料、新设备。
正式出版
收录年代

    机器人热控技术研究现状综述

    高立龙陈嵩郑耿峰
    737-749页
    查看更多>>摘要：现今,采用机器人代替人类完成各种危险的任务已经成为一种趋势.然而,机器人在高温环境下的应用受到热控技术发展的严重制约.本文首先介绍了机器人内部热敏感器件及相应的温控研究工作,进而对近年来机器人热控技术的发展现状进行了综述与分析,最后对高温环境下机器人热防护的关键问题和技术应用分别进行了探讨与展望.

    机器人热控高温热防护

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    米勒循环汽油机燃用氢气燃烧及排放特性分析

    吴广权杜家坤陈泓占文锋...
    750-755页
    查看更多>>摘要：基于一台高压直喷米勒循环汽油机加装氢气喷射系统,试验研究了发动机燃用汽油与氢气时燃烧与排放的差异.结合电子增压器,通过增大过量空气系数,探索氢气发动机超稀薄燃烧模式热效率潜力,分析了汽油机三效催化转化器对氮氧化物转化效率和NH3 的影响规律.结果表明:大负荷工况下氢气发动机对爆震较为敏感,采用稀薄燃烧方式可进一步提升氢气发动机有效热效率水平.2 500 r/min转速条件下,缸内平均有效压力(Brake mean effective pressure,BMEP,记为PBME)=0.8 MPa时,过量空气系数由 1.0 增大至 3.0 时,热效率值增幅可达 30%,NOx排放降幅可达约 98%,且当负荷进一步提升至PBME=1.1 MPa时,热效率突破 43.0%.传统汽油机TWC对氢发动机NOx转化效率在偏浓工况下相对较高,且在偏浓工况下,TWC后会产生大量氨气,当混合气进一步稀释后NH3 生成量显著降低.

    缸内直喷汽油机氢气稀薄燃烧排放

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    单向阀微弱内泄漏故障征提取与模式识别研究

    熊力刘宁童成彪程军圣...
    756-764页
    查看更多>>摘要：单向阀被广泛应用于工程机械、农业机械、军事车辆液压系统中,泄漏是单向阀的常见故障.本文提出了一种基于时频分解的多源多域、多尺度特征提取与机器学习的单向阀微弱内泄漏故障诊断方法.对 4 类微弱内泄漏故障的振动信号和压力信号进行经验模态分解;采用时域、频域以及时频域的奇异值、波形因子、熵值等方法进行特征提取并构造故障特征向量;基于粒子群-支持向量机进行单向阀内泄漏故障模式识别.实验结果表明该方法能有效地检测单向阀内泄漏,模式识别准确率达到 90%以上.本文为单向阀内泄漏量预测研究奠定了基础,具有较好的工程应用前景.

    单向阀内泄漏经验模态分解支持向量机模式识别

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    白车身中通道地板抗凹性能优化及影响因素研究

    刁杰胜
    765-772页
    查看更多>>摘要：针对某白车身中通道地板存在的抗凹问题,建立有限元模型并计算;通过计算得到地板抗凹性能指标数值;并将试验结果和有限元模型计算结果进行对比,两者有较好的一致性,有限元分析方法有效;用正交试验搜寻地板最优抗凹性能参数组合,以横向加强筋深度、材料牌号和钣金厚度为研究因素,每个因素设计 3 个水平,建立正交表L9(34)并完成 9 组有限元模型计算;对分析结果进行方差和极差分析,得到各因素水平对地板各抗凹性能指标影响,最终得到最优参数组合.本文研究结果为中通道地板抗凹性能设计提供参考依据,对工程应用有较大意义.

    白车身中通道地板抗凹性能有限元模型正交试验

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    结合SE-VAE与M1DCNN的小样本数据下轴承故障诊断

    李梦男李琨叶震高宏宇...
    773-780页
    查看更多>>摘要：针对轴承故障诊断中故障样本数量少导致诊断正确率低的问题,提出了一种基于注意力机制变分自编码器(SE-VAE)和多尺度一维卷积神经网络(M1DCNN)的轴承故障诊断方法.将轴承数据集的训练集输入到SE-VAE中进行训练,生成与训练样本分布相似的生成样本,并添加到训练集中增加训练集的样本数量.将扩充后的训练集输入到M1DCNN中进行训练,随后将训练好的模型应用于测试集,输出故障诊断结果.实验结果表明,所提方法能够在不同负载的小样本轴承故障数据集上取得较好的故障诊断准确率.

    轴承故障诊断变分自编码器注意力机制多尺度一维卷积神经网络小样本

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    爬杆机器人动力学仿真及其驱动转矩控制研究

    罗刚何涛许博赵凯平...
    781-789页
    查看更多>>摘要：为改善爬杆机器人驱动性能,结合机器人虚拟样机与动力学仿真,提出一种前馈补偿与PID调节优化驱动转矩波动的复合控制方法.在ADAMS中建立机器人多体动力学模型,进行了攀爬运动仿真;在Simulink中搭建了PID控制系统,调节夹块位移量;依据夹持传动的"力矩-位移"数学模型,建立了含有前馈补偿的复合控制系统.由联合仿真可知,采用单一PID控制的机器人,提高夹块位移控制精度会引起驱动转矩波动的增加;复合控制减少了驱动转矩的波动,且驱动转矩的调整幅值比PID控制降低了约 24.7%,提高了机器人在攀爬运动中驱动系统的输出效能.

    爬杆机器人联合仿真PID控制转矩波动优化

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    小波变换和深度残差收缩网络在齿轮箱故障诊断中的应用

    翁敏超王海瑞朱贵富
    790-797页
    查看更多>>摘要：齿轮的精确故障诊断是确保旋转机械设备稳定可靠运行的有效手段,针对强噪声环境下齿轮箱中齿轮故障分类问题,提出了一种基于连续小波变换和深度残差收缩网络的故障诊断模型.首先,采用小波变换对一维时间序列的振动数据进行时频分析,将其转化为二维时频图作为深度残差收缩网络(DRSN)的输入;其次,在多层卷积神经网络的基础上加入残差结构中的跨层恒等连接解决了梯度消失和爆炸的问题,同时利用自适应阈值子网络实现软阈值化降噪;最后,将故障样本的时频图作为诊断模型的输入进行故障分类.实验结果证明了与其他模型相比,本文采用的故障诊断方法更容易识别故障特征,分类准确率达到了 99.15%.

    齿轮箱时频分析深度残差收缩网络(DRSN)故障诊断

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    利用黏-弹-塑性模型对磁流变阻尼器动力学性能预测与分析

    罗肖培
    798-804页
    查看更多>>摘要：为了建模合适的参数模型来描述阻尼器的动态输出特性,发挥磁流变阻尼器工程应用中的半主动控制优势.本文的研究在激励频率和振幅为 5Hz和 10 mm条件下,利用振动系统测试磁流变阻尼器在不同激励电流下得到动态输出特性,在此基础上利用黏-弹-塑性参数模型,采用果蝇优化算法对所有电流下的实测结果进行预测并对其结果展开分析讨论.研究结果表明该阻尼器的输出力能够跟随外部位移随时间变化情况;阻尼力随激励电流增大表现出先缓慢增大后显著增大的特性,这表明该阻尼器具有依赖输入电流的可控性,为实现工程应用中的半主动控制提供条件.并讨论了产生这种现象的原因在于不同电流下颗粒于基体间的相互作用.预测结果表明利用果蝇优化算法,黏-弹-塑性参数模型能够很好的描述实测结果.

    磁流变阻尼器半主动控制果蝇优化算法黏-弹-塑性模型

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    自适应回路在压裂泵流体脉动抑制中的应用

    李永涛杨波木合塔尔·克力木
    805-811页
    查看更多>>摘要：针对液压驱动式压裂泵流体脉动问题,分析了其脉动机理,通过对基于蓄能器-增压缸组合的传统脉动抑制回路进行理论研究,提出了一种基于蓄能器-增压缸组合的自适应脉动抑制方法,并对自适应脉动抑制特性进行理论分析,研究了系统稳态压力等参数的变化对其脉动抑制效果的影响.利用MATLAB/Simulink软件建立脉动抑制回路数学模型,对两种抑制方法进行对比仿真研究,结果表明:相比较基于蓄能器-增压缸组合的脉动抑制方法,自适应方法具有更好优的抑制效果,其脉动压力幅值是传统方法的 45%～86%左右,且具有一定的自适应性、良好的稳定性和灵活性.

    压裂泵流体脉动脉动抑制蓄能器-增压缸自适应

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    改进粒子群算法的单杆柔性臂振动抑制方法研究

    张乐天张莉宋倩钱文浩...
    812-818页
    查看更多>>摘要：对于传统的线性二次调节器(LQR)控制的柔性机械臂,加权矩阵通常根据先验知识进行选取,粒子群算法可以通过迭代运算自主寻找最优解,传统粒子群算法的收敛速度比较慢,因此本文提出了一种改进粒子群算法优化加权矩阵的方法.使用Lagrange方程建立单杆柔性机械臂的动力学方程,并依据LQR推导出其控制模型.在模型求解中基于传统粒子群算法,引入交叉操作以及非线性动态惯性权重来提高全局和局部搜索能力.最后,通过仿真结果对比分析表明,改进粒子群算法的收敛速度更快,且抑振效果优于传统的粒子群算法,为其更高精度的应用提供辅助与支撑.

    柔性臂线性二次型粒子群算法MATLAB仿真

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