基于SCNGO优化BP神经网络的液压系统故障诊断

1

作者 陈荣春 木合塔尔·克力木 +2 位作者 杨波 陈超 段博文 《机床与液压》 北大核心 2025年第14期186-192,共7页

液压齿轮泵作为液压系统中的核心执行元件,其运行稳定性直接影响系统整体性能,内泄漏故障作为齿轮泵常见的隐性故障类型,具有隐蔽性强、危害大、诊断难度高等特点。针对传统诊断方法在处理复杂非线性和高维数据方面存在的局限性,提出一... 液压齿轮泵作为液压系统中的核心执行元件,其运行稳定性直接影响系统整体性能,内泄漏故障作为齿轮泵常见的隐性故障类型,具有隐蔽性强、危害大、诊断难度高等特点。针对传统诊断方法在处理复杂非线性和高维数据方面存在的局限性,提出一种基于改进北方苍鹰优化算法(SCNGO)优化BP神经网络的智能故障诊断方法,通过引入正余弦位置更新策略和折射反向学习机制,对北方苍鹰(NGO)算法进行改进,增强其全局搜索能力和局部收敛速度;利用改进算法优化BP神经网络权重和阈值参数,构建高精度的液压齿轮泵内泄漏故障识别模型。搭建液压系统故障实验台,模拟不同等级的内泄漏状态并采集压力与流量信号,通过互信息值(MIV)进行特征选择,并训练SCNGO-BP模型进行故障分类。结果表明:所提方法在准确率、鲁棒性以及泛化能力方面均优于传统方法,其在齿轮泵内泄漏诊断中的准确率达到94.44%。 展开更多

关键词 液压泵 内泄漏 故障诊断 SCNGO-BP 压力流量信号

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血管支架防环端断裂的变螺距结构优化设计

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作者 薛广明 木合塔尔·克力木 李洪 《机械强度》 北大核心 2025年第8期141-148,共8页

针对环端编织支架在压握过程中容易发生环端断裂的问题,探索了影响环端编织支架结构稳定性的关键设计参数,并提出了相应的改进方案。采用Abaqus软件对镁合金环端编织支架进行压握数值模拟,结果表明,增大编织角度可以有效降低环端断裂风... 针对环端编织支架在压握过程中容易发生环端断裂的问题,探索了影响环端编织支架结构稳定性的关键设计参数,并提出了相应的改进方案。采用Abaqus软件对镁合金环端编织支架进行压握数值模拟,结果表明,增大编织角度可以有效降低环端断裂风险。基于这一发现,设计了变螺距支架,其特点是在保持支架中间编织角度不变的前提下,增大两端的编织角度,形成稀疏段。通过调整稀疏段的长度和编织角度,评估其对支架机械响应的影响。研究结果显示,增大稀疏段编织角度和长度,可以有效降低支架的轴向伸长率和环端应力,但会缩短中间加密段的长度,从而降低支架的径向力;与恒螺距开放端支架的喇叭状扩张不同,变螺距支架扩张后呈现中间扩张大、两端扩张小的形态。本研究揭示了变螺距设计在控制环端断裂方面的潜力,并为镁合金编织支架的结构优化提供参考。 展开更多

关键词 有限元分析 编织支架 镁合金 环端设计 变螺距设计

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自适应回路在压裂泵流体脉动抑制中的应用 被引量：1

3

作者 李永涛 杨波 木合塔尔·克力木 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期805-811,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 压裂泵 流体脉动 脉动抑制 蓄能器-增压缸 自适应

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可梯度降解的新型混编支架体外降解性能分析

4

作者 周跃 樊海良 木合塔尔·克力木 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期585-585,共1页

目的针对单一材料制备的支架由于材料集中降解导致降解过程中结构突然失效的问题,本研究采用不同降解周期的生物可降解材料混合编织支架,探究不同纱线比例对其降解性能的影响。方法在镁合金支架中引入较细的铁合金纱线,采用体外静态浸... 目的针对单一材料制备的支架由于材料集中降解导致降解过程中结构突然失效的问题,本研究采用不同降解周期的生物可降解材料混合编织支架,探究不同纱线比例对其降解性能的影响。方法在镁合金支架中引入较细的铁合金纱线,采用体外静态浸泡模拟实验方法,以单一材料的镁合金支架为对照组,通过观察镁合金和铁合金单丝及其混编支架在降解过程中的表观形态和降解速率,评估混编支架的降解性能。结果和结论在降解28 d时,单一材料镁合金编织支架已完全解体,而混编支架在镁合金纱线腐蚀断裂后,铁合金纱线仍能保持其结构稳定,混编支架表现出明显的梯度降解特性,且随着铁合金纱线数量的增多,混编支架质量损失率越小,其结构越完整。结果表明:通过调整混编支架的编织参数,可以实现对支架在不同降解阶段力学性能的控制。该混编模式还可扩展至其他材料的编织支架,这不仅克服了单一材料支架的局限性,也为多材料支架的设计提供了新思路。 展开更多

关键词 镁合金支架 生物可降解材料 突然失效 腐蚀断裂 质量损失率 静态浸泡 体外降解性能 模拟实验

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新型采棉机液压系统的机电液一体化设计 被引量：3

5

作者 木合塔尔·克力木 王建潭 《江苏农业科学》 2019年第13期253-259,共7页

我国是世界第二大棉花产地,但我国棉花种植成本很高,其主要原因是,相比于国外很多国家90%以上的机械化采棉程度,我国的机械化采棉程度低。针对我国的机采棉现状,对笔者所在学校研发的1种适用于中小型农户的牵引式采棉机的液压系统进行... 我国是世界第二大棉花产地,但我国棉花种植成本很高,其主要原因是,相比于国外很多国家90%以上的机械化采棉程度,我国的机械化采棉程度低。针对我国的机采棉现状,对笔者所在学校研发的1种适用于中小型农户的牵引式采棉机的液压系统进行设计研究。采用机液联合仿真,利用ADAMS(机械系统动力学自动分析)对采棉机机械部分进行动力学分析,利用AMESim对采棉机液压系统进行分析,然后设计二者软件的接口,进行联合仿真。仿真采棉机在作业过程中可能遇到的情况,通过对各种情况的仿真结果进行分析,确定此液压系统在功能上可以满足采[JP2]棉机的运动要求,并对其中可靠性要求高的棉箱部分进行了机电液仿真,其效果确实相比于机液仿真系统性能更稳定。 展开更多

关键词 采棉机 液压系统 联合仿真 机电液一体化

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个体化颈动脉瘤的血流动力学特性分析 被引量：7

6

作者 梁晏宾 木合塔尔·克力木 买买提力·艾沙 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期396-401,共6页

目的构建个体化的流固耦合模型,计算分析不同血液特性对动脉瘤腔内血液动力学的影响,进一步探讨对脑动脉瘤破裂的影响。方法首先采集3D数字剪影图像构建动脉瘤模型,通过流体动力学计算方法分析在相同边界条件下,不同血流特性对颈动脉瘤... 目的构建个体化的流固耦合模型,计算分析不同血液特性对动脉瘤腔内血液动力学的影响,进一步探讨对脑动脉瘤破裂的影响。方法首先采集3D数字剪影图像构建动脉瘤模型,通过流体动力学计算方法分析在相同边界条件下,不同血流特性对颈动脉瘤动力学参数的影响。最后对简化颈动脉瘤实验模型进行粒子图像测试(particle image velocimetry,PIV)实验,以验证血流计算方法的可靠性。结果不同血流特性的流固耦合模型,在1个心动周期内,在相同时刻,瘤腔内的低速区域面积、瘤腔流线分布、壁面剪切力(wall shear stress,WSS)及动脉瘤壁面变形有较大的差异。通过PIV实验发现,在瘤腔内涡流位置随速度变化而变化,与模拟分析结果流动趋势相一致。结论两种血液特性差异较小,但非牛顿流体更加接近血液真实状态,数值结果将更接近真实流动状态。 展开更多

关键词 颈部动脉瘤 数字剪影 非牛顿流体 流固耦合

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基于AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的采棉头液压系统设计 被引量：7

7

作者 傅依新 木合塔尔·克力木 《机床与液压》 北大核心 2020年第11期138-142,共5页

为解决采棉机采棉头液压马达由于负载不断变化引起的转速不稳定和不同步的问题,采用AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的方法,对采棉头液压系统进行了AMESim液压系统建模,在施加不断变化的负载情况下进行PID控制和模糊自整定PID控制仿真... 为解决采棉机采棉头液压马达由于负载不断变化引起的转速不稳定和不同步的问题,采用AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的方法,对采棉头液压系统进行了AMESim液压系统建模,在施加不断变化的负载情况下进行PID控制和模糊自整定PID控制仿真。结果表明:施加PID控制要比不施加任何控制的液压马达转速更加稳定,转速更加趋近于设定值;模糊自整定PID和PID控制都可以使液压马达转速趋近于设定值,但模糊自整定PID控制比PID的控制马达同步精度更高。 展开更多

关键词 转速 联合仿真 PID控制 模糊自整定PID

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基于双向流⁃固耦合的血管支架疲劳性能分析 被引量：2

8

作者 杨航 木合塔尔·克力木 +1 位作者 吴闯 杨海坤 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1461-1468,共8页

为了评估支架厚度对植入血管后疲劳强度的影响,建立血管、支架与血液三者的双向流⁃固耦合模型,通过有限元分析计算方法,采用Ansys软件模拟分析支架植入过程中及植入后的疲劳行为,实现了结构固体力学分析与流体动力学分析的耦合计算,得... 为了评估支架厚度对植入血管后疲劳强度的影响,建立血管、支架与血液三者的双向流⁃固耦合模型,通过有限元分析计算方法,采用Ansys软件模拟分析支架植入过程中及植入后的疲劳行为,实现了结构固体力学分析与流体动力学分析的耦合计算,得到了支架在一个血液脉动载荷作用下的数值结果。根据模拟结果,通过Goodman准则与动态安全因数对植入后的支架进行疲劳性能评估。结果显示,血液的多组分性对支架的应力波动影响较大;支架的厚度对于支架应力分布几乎不产生影响,但是对疲劳性能影响较大。 展开更多

关键词 有限元 流⁃固耦合 疲劳 Goodman 准则 动态安全系数

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基于MATLAB/Simulink的压裂泵流量脉动抑制研究 被引量：3

9

作者 李永涛 木合塔尔·克力木 杨波 《机床与液压》 北大核心 2023年第2期169-173,共5页

针对压裂泵流量脉动及压力脉动特性,提出蓄能器-增压缸组合式流体脉动抑制方法,并基于MATLAB/Simulink建立压裂泵及脉动抑制回路的数学模型,根据理论、仿真对比分析了该脉动抑制方法对流量脉动抑制效果。结果表明:蓄能器容积和预充气压... 针对压裂泵流量脉动及压力脉动特性,提出蓄能器-增压缸组合式流体脉动抑制方法,并基于MATLAB/Simulink建立压裂泵及脉动抑制回路的数学模型,根据理论、仿真对比分析了该脉动抑制方法对流量脉动抑制效果。结果表明:蓄能器容积和预充气压力可显著影响流量脉动;当预充气压力为4 MPa、容积为6 L时,流量和压力脉动率分别从39.99%和76.93%降至2.47%和4.89%。 展开更多

关键词 压裂泵 流量脉动 蓄能器-增压缸组合 脉动抑制

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采棉头液压系统负载前馈-反馈恒速控制 被引量：2

10

作者 刘中日 木合塔尔·克力木 《机床与液压》 北大核心 2021年第24期130-134,共5页

针对新型采棉机滚筒部分采棉头转速不稳定问题,以比例阀控马达恒速控制系统为研究对象,建立阀控马达系统的数学模型,根据此数学模型设计二阶自抗扰控制器,将扰动误差、系统未建模误差等记入系统总误差中,设计状态扩张观测器实时观测并... 针对新型采棉机滚筒部分采棉头转速不稳定问题,以比例阀控马达恒速控制系统为研究对象,建立阀控马达系统的数学模型,根据此数学模型设计二阶自抗扰控制器,将扰动误差、系统未建模误差等记入系统总误差中,设计状态扩张观测器实时观测并通过非线性控制器直接补偿,然后再对负载干扰设计前馈控制器,补偿稳态误差。仿真结果表明:前馈+ADRC的复合控制效果更优,响应时间和超调量都有明显下降,具有很好的抗干扰能力和鲁棒性。 展开更多

关键词 阀控马达系统 前馈控制 自抗扰控制 恒速控制

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基于PLC控制的采棉机采棉头提升液压系统设计 被引量：2

11

作者 傅依新 木合塔尔·克力木 《江苏农业科学》 2020年第21期233-237,共5页

为解决采棉机遇到路面障碍物时采棉头升降液压缸不同步问题,对整个液压系统进行设计。采用AMESim仿真的方法,首先对采棉机采棉头升降液压系统进行了AMESim液压系统建模,施加变化的负载,分析整个液压系统液压缸的运动情况;其次,对整个采... 为解决采棉机遇到路面障碍物时采棉头升降液压缸不同步问题,对整个液压系统进行设计。采用AMESim仿真的方法,首先对采棉机采棉头升降液压系统进行了AMESim液压系统建模,施加变化的负载,分析整个液压系统液压缸的运动情况;其次,对整个采棉机采棉头升降液压系统施加PID控制,使3个液压缸升降同步效果更好;最后对整个液压系统进行可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)设计,实现PID控制。结果表明,通过PID控制,可以实现3个液压缸的同步效果;对采棉机采棉头升降系统进行PLC设计,实现PID控制。 展开更多

关键词 液压系统 不同步 PID控制 PLC设计

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生物可降解支架膨胀性能的对比分析 被引量：1

12

作者 赵晨曦 木合塔尔·克力木 +1 位作者 梁晏宾 徐文涛 《热加工工艺》 北大核心 2021年第18期74-78,共5页

研究了M型可降解支架材料PLLA在膨胀过程中的力学特性对支架膨胀特性的影响。建立M型支架,并将赋予其3种不同的材料,316L不锈钢、WE43镁铝合金、PLLA,利用有限元方法,对其进行膨胀过程模拟。研究了3种不同材料的变形特性和膨胀性能。结... 研究了M型可降解支架材料PLLA在膨胀过程中的力学特性对支架膨胀特性的影响。建立M型支架,并将赋予其3种不同的材料,316L不锈钢、WE43镁铝合金、PLLA,利用有限元方法,对其进行膨胀过程模拟。研究了3种不同材料的变形特性和膨胀性能。结果表明:随着压力的增加,其径向、轴向和周向变形都在不断变化,其中316L材料的变化量受压力影响较小;WE43镁铝合金在膨胀过程中存在变形突变点;PLLA受压力的影响较为敏感,导致其径向支撑力较弱,需要改变其弹性模量和屈服强度以增加其在膨胀过程中的力学性能。 展开更多

关键词 可降解支架 膨胀性能 有限元

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颅内动脉瘤中两相流体与血管壁间的双向耦合数值模拟分析

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作者 吴闯 木合塔尔·克力木 +1 位作者 杨航 鲁栋 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期58-58,共1页

目的利用双向流-耦合数值模拟,分别将血液设置为单相流与两相流,将模拟结果进行分析对比,来探讨不同血液组分条件下血液动力学的差异性以及对颅内动脉瘤的影响。方法根据CT图像建立个体化三维动脉瘤实体模型,然后通过双向流-耦合方法获... 目的利用双向流-耦合数值模拟,分别将血液设置为单相流与两相流,将模拟结果进行分析对比,来探讨不同血液组分条件下血液动力学的差异性以及对颅内动脉瘤的影响。方法根据CT图像建立个体化三维动脉瘤实体模型,然后通过双向流-耦合方法获取了两相流模型与单相流模型血流动力学相关参数。结果在相同时刻,两相流模型与单相流模型相比。 展开更多

关键词 颅内动脉瘤 血液动力学 血流动力学 双向流 两相流模型 两相流体 双向耦合 单相流

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