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基于CEEMD-GF-EMD的光栅位移信号正弦性修正
1
作者
任东旭
马百川
+1 位作者
王刚
李彬
《工具技术》
北大核心
2025年第9期136-140,共5页
光栅位移传感器在复杂工作环境时,输出的正余弦信号会有直流偏置、高次谐波以及噪声的干扰。为解决匀变速状态下光栅位移传感器的信号失真问题,提出基于互补集合经验模态分解的复合滤波算法。对采集到的光栅信号进行互补集合经验模态分...
光栅位移传感器在复杂工作环境时,输出的正余弦信号会有直流偏置、高次谐波以及噪声的干扰。为解决匀变速状态下光栅位移传感器的信号失真问题,提出基于互补集合经验模态分解的复合滤波算法。对采集到的光栅信号进行互补集合经验模态分解,将信号分解成若干分量,剔除掉噪声分量后,对有效信号分量进行高斯滤波,再进行重构,对重构信号做经验模态分解,得到修正后的信号。将该算法移植到FPGA上,实验结果表明,所提算法可以有效剔除噪声、高次谐波以及直流分量。修正后的信号与理想信号的互相关系数至少能达到0.995以上。
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关键词
光栅信号
高次谐波
互补集合经验模态分解
高斯滤波
FPGA
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职称材料
转台端面磨削跳动预测方法研究
2
作者
李彬
陈雨涵
+1 位作者
任东旭
王亚宁
《制造技术与机床》
北大核心
2025年第5期118-125,共8页
为探究在亚微米级微量磨削下,工艺参数对转台端面磨削跳动的影响规律,提出改进麻雀算法优化BP神经网络算法(improved sparrow search algorithm-back propagation,ISSA-BP),建立转台端面磨削跳动预测模型。构建以砂轮转速、砂轮进给深...
为探究在亚微米级微量磨削下,工艺参数对转台端面磨削跳动的影响规律,提出改进麻雀算法优化BP神经网络算法(improved sparrow search algorithm-back propagation,ISSA-BP),建立转台端面磨削跳动预测模型。构建以砂轮转速、砂轮进给深度、工件进给速度、磨削循环次数、端面磨前跳动值为输入层,磨后跳动值为输出层的ISSA-BP神经网络模型。将磨削实验数据代入模型进行递进式对比验证算法改进的有效性,并与遗传算法GA-BP(genetic algorithmback propagation)神经网络进行对比验证模型的预测优越性。实验对比结果表明,改进预测模型预测精度为92.11%,可实现准确预测转台端面磨削跳动。利用预测模型对各单因素进行预测,分析各参数的影响规律,并设计实验进行对比验证。实验结果表明,转台端面磨削跳动预测模型可实现对端面磨削的五因素磨后跳动值预测,并针对各参数可进行单因素磨后跳动值预测,得到了转台端面亚微米级微量磨削工艺参数对于端面跳动的影响规律。
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关键词
端面磨削
工艺参数
跳动值
BP神经网络
预测模型
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职称材料
基于Kriging代理模型的行星减速器结构可靠性分析
3
作者
徐航
桂伟
+4 位作者
崔江红
李优华
何元春
谢桂平
吴耀庭
《机床与液压》
北大核心
2025年第6期1-8,共8页
随着机器人传动精度需求的提升,对其重要组成零件之一的行星减速器提出了更高的可靠性要求。受多种失效模式的影响,分析行星减速器可靠性时所构建的性能函数极为复杂,且计算所需样本数据获取困难。针对这些问题,基于应力-强度干涉理论...
随着机器人传动精度需求的提升,对其重要组成零件之一的行星减速器提出了更高的可靠性要求。受多种失效模式的影响,分析行星减速器可靠性时所构建的性能函数极为复杂,且计算所需样本数据获取困难。针对这些问题,基于应力-强度干涉理论构建可靠度分析的功能函数,考虑模型的非线性问题,采用Kriging代理模型技术与Monte Carlo模拟法结合的可靠度主动学习算法,得到行星减速器的一般性可靠性分析方法。该方法利用学习函数进行样本点的更新,使得可靠度分析模型的拟合精度得到提升。利用有限元瞬态动力学仿真得到实际应力值,通过MATLAB进行函数求解,得到行星减速器的可靠度值以及各变量的灵敏度值,降低了样本点的迭代次数,提高了计算效率。对样机进行加速寿命试验,得到失效数据,仿真计算与试验偏差为7.1%,验证了模拟仿真方法的准确性,为进一步可靠性优化设计奠定基础。
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关键词
行星减速器
Kriging代理模型
Monte
Carlo模拟方法
加速寿命试验
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职称材料
高精度空气静压导轨研制
4
作者
李彬
赵海洋
+2 位作者
吴媛媛
任东旭
袁森
《机床与液压》
北大核心
2024年第24期148-154,共7页
为了研制一种适用于高精度加工的空气静压导轨,采用闭式结构保证导轨精度和刚度,通过构建空气静压导轨结构流固耦合仿真模型,分析导轨零部件在流场中的受力形变以校核零件强度,建立偏转精度预测模型,在流场空间变化和零件受力变形相互...
为了研制一种适用于高精度加工的空气静压导轨,采用闭式结构保证导轨精度和刚度,通过构建空气静压导轨结构流固耦合仿真模型,分析导轨零部件在流场中的受力形变以校核零件强度,建立偏转精度预测模型,在流场空间变化和零件受力变形相互叠加情况下考察导轨精度变化。通过仿真确定零件、部件形变量分别在0.31、24μm以内,导轨结构满足强度要求;利用电感测微仪对空气静压导轨进行直线度测量,得到导轨的垂直和水平直线度分别在0.344、0.451μm以内,与预测模型的结果一致。
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关键词
空气静压导轨
结构设计
流固耦合
精度计算
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职称材料
气流成网机风道结构及流场纤维运动轨迹分析
5
作者
胡泽翰
崔江红
+3 位作者
徐航
范臻
杜庆祥
范岚坤
《纺织学报》
2025年第9期225-231,共7页
气流成网机输纤风道的流场分布及纤维长度对于气流成网机能否均匀成网至关重要。为探究气流成网机风道结构对其影响并研究纤维在该风道内的运动形式,采用三维建模软件建立气流成网机风道的结构模型,采用Cradle CFD流体软件进行气流成网...
气流成网机输纤风道的流场分布及纤维长度对于气流成网机能否均匀成网至关重要。为探究气流成网机风道结构对其影响并研究纤维在该风道内的运动形式,采用三维建模软件建立气流成网机风道的结构模型,采用Cradle CFD流体软件进行气流成网机风道内流场计算,建立纤维模型并与流场进行耦合计算,以研究分析气流成网机风道尾部开口对于风道流场的影响,以及在开口最佳情况下几种长度不同的纤维在流场的作用下的运动状况。结果表明:在相同条件下,气流成网机风道为10°开口时,流场分布最均匀,并以21.80 m/s的速度稳定均匀铺满风道的宽度方向;在其它条件不变时,纤维长度为15 mm相较于其它长度的纤维可以均匀地从气流成网机风道吹出,纤维分散更均匀,不会出现缠结堆积现象。
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关键词
气流成网机
输纤风道
流场
结构模型
纤维运动形态
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职称材料
AGV行星减速器对拖式加速寿命试验台研制
6
作者
徐航
温东杰
+3 位作者
聂义轩
何元春
张毅
曹源
《机床与液压》
2025年第20期214-218,224,共6页
行星减速器作为AGV(自动导引运输车)传动机构的关键零部件,其疲劳寿命对AGV具有重要影响。目前,试验台的设计研究主要侧重于验证减速器的瞬时或短期工作状态,未能充分模拟减速器在真实工况下的长期运行负荷和环境影响。针对上述问题,以...
行星减速器作为AGV(自动导引运输车)传动机构的关键零部件,其疲劳寿命对AGV具有重要影响。目前,试验台的设计研究主要侧重于验证减速器的瞬时或短期工作状态,未能充分模拟减速器在真实工况下的长期运行负荷和环境影响。针对上述问题,以AGV行星减速器对拖试验台为研究对象,对现有AGV车轮进行简化。详细介绍试验台的工作原理与构成零部件,其中对拖卧式结构主要由T形槽平台、滑动导轨、径向负载施加机构和轴向负载施加机构构成。建立AGV行星减速器三维模型,通过三维装配和对受力复杂的重要零部件进行有限元分析,并进行减速器动力学分析,从仿真方面验证了整个试验台设计的合理性和可行性。以某台AGV行星减速器为例完成了该试验台零部件的实际加工、安装和整个寿命周期的测试。结果表明:该试验台系统具有设计合理、安全可靠、操作简便等特点。
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关键词
AGV行星减速器
加速寿命试验
对拖试验台
轴向力
径向力
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职称材料
题名
基于CEEMD-GF-EMD的光栅位移信号正弦性修正
1
作者
任东旭
马百川
王刚
李彬
机构
中原
工学院
智能
机电
工程学
院
(
工业
设计
学院
)
机械
工业
光学传感与测试技术重点实验室
出处
《工具技术》
北大核心
2025年第9期136-140,共5页
基金
国家自然科学基金(51905558,51975599)。
文摘
光栅位移传感器在复杂工作环境时,输出的正余弦信号会有直流偏置、高次谐波以及噪声的干扰。为解决匀变速状态下光栅位移传感器的信号失真问题,提出基于互补集合经验模态分解的复合滤波算法。对采集到的光栅信号进行互补集合经验模态分解,将信号分解成若干分量,剔除掉噪声分量后,对有效信号分量进行高斯滤波,再进行重构,对重构信号做经验模态分解,得到修正后的信号。将该算法移植到FPGA上,实验结果表明,所提算法可以有效剔除噪声、高次谐波以及直流分量。修正后的信号与理想信号的互相关系数至少能达到0.995以上。
关键词
光栅信号
高次谐波
互补集合经验模态分解
高斯滤波
FPGA
Keywords
grating signal
higher order harmonics
CEEMD
Gaussian filter
FPGA
分类号
TG502 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
TH741 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
转台端面磨削跳动预测方法研究
2
作者
李彬
陈雨涵
任东旭
王亚宁
机构
中原
工学院
智能
机电
工程学
院
(
工业
设计
学院
)
出处
《制造技术与机床》
北大核心
2025年第5期118-125,共8页
基金
国家自然科学基金项目“大口径非球面磨床动态误差测量及补偿磨削技术研究”(51975599)。
文摘
为探究在亚微米级微量磨削下,工艺参数对转台端面磨削跳动的影响规律,提出改进麻雀算法优化BP神经网络算法(improved sparrow search algorithm-back propagation,ISSA-BP),建立转台端面磨削跳动预测模型。构建以砂轮转速、砂轮进给深度、工件进给速度、磨削循环次数、端面磨前跳动值为输入层,磨后跳动值为输出层的ISSA-BP神经网络模型。将磨削实验数据代入模型进行递进式对比验证算法改进的有效性,并与遗传算法GA-BP(genetic algorithmback propagation)神经网络进行对比验证模型的预测优越性。实验对比结果表明,改进预测模型预测精度为92.11%,可实现准确预测转台端面磨削跳动。利用预测模型对各单因素进行预测,分析各参数的影响规律,并设计实验进行对比验证。实验结果表明,转台端面磨削跳动预测模型可实现对端面磨削的五因素磨后跳动值预测,并针对各参数可进行单因素磨后跳动值预测,得到了转台端面亚微米级微量磨削工艺参数对于端面跳动的影响规律。
关键词
端面磨削
工艺参数
跳动值
BP神经网络
预测模型
Keywords
face grinding
technological parameter
runout value
BP neural network
predictive models
分类号
TH161.1 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于Kriging代理模型的行星减速器结构可靠性分析
3
作者
徐航
桂伟
崔江红
李优华
何元春
谢桂平
吴耀庭
机构
中原
工学院
中原
工学院
浙江夏厦精密制造股份有限公司
出处
《机床与液压》
北大核心
2025年第6期1-8,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(52075561)。
文摘
随着机器人传动精度需求的提升,对其重要组成零件之一的行星减速器提出了更高的可靠性要求。受多种失效模式的影响,分析行星减速器可靠性时所构建的性能函数极为复杂,且计算所需样本数据获取困难。针对这些问题,基于应力-强度干涉理论构建可靠度分析的功能函数,考虑模型的非线性问题,采用Kriging代理模型技术与Monte Carlo模拟法结合的可靠度主动学习算法,得到行星减速器的一般性可靠性分析方法。该方法利用学习函数进行样本点的更新,使得可靠度分析模型的拟合精度得到提升。利用有限元瞬态动力学仿真得到实际应力值,通过MATLAB进行函数求解,得到行星减速器的可靠度值以及各变量的灵敏度值,降低了样本点的迭代次数,提高了计算效率。对样机进行加速寿命试验,得到失效数据,仿真计算与试验偏差为7.1%,验证了模拟仿真方法的准确性,为进一步可靠性优化设计奠定基础。
关键词
行星减速器
Kriging代理模型
Monte
Carlo模拟方法
加速寿命试验
Keywords
planetary reducer
Kriging agent model
Monte Carlo simulation method
accelerated life test
分类号
TH132 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
高精度空气静压导轨研制
4
作者
李彬
赵海洋
吴媛媛
任东旭
袁森
机构
中原
工学院
智能
机电
工程学
院
(
工业
设计
学院
)
郑州经贸
学院
智慧制造
学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2024年第24期148-154,共7页
基金
国家自然科学基金面上项目(51975599)。
文摘
为了研制一种适用于高精度加工的空气静压导轨,采用闭式结构保证导轨精度和刚度,通过构建空气静压导轨结构流固耦合仿真模型,分析导轨零部件在流场中的受力形变以校核零件强度,建立偏转精度预测模型,在流场空间变化和零件受力变形相互叠加情况下考察导轨精度变化。通过仿真确定零件、部件形变量分别在0.31、24μm以内,导轨结构满足强度要求;利用电感测微仪对空气静压导轨进行直线度测量,得到导轨的垂直和水平直线度分别在0.344、0.451μm以内,与预测模型的结果一致。
关键词
空气静压导轨
结构设计
流固耦合
精度计算
Keywords
aerostatic guide rail
structural design
fluid-structure interaction
precision calculation
分类号
TH115 [机械工程—机械设计及理论]
TG502.31 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
气流成网机风道结构及流场纤维运动轨迹分析
5
作者
胡泽翰
崔江红
徐航
范臻
杜庆祥
范岚坤
机构
中原
工学院
智能
机电
工程学
院
(
工业
设计
学院
)
出处
《纺织学报》
2025年第9期225-231,共7页
基金
中国纺织工业联合会科技指导性计划项目(2024047)。
文摘
气流成网机输纤风道的流场分布及纤维长度对于气流成网机能否均匀成网至关重要。为探究气流成网机风道结构对其影响并研究纤维在该风道内的运动形式,采用三维建模软件建立气流成网机风道的结构模型,采用Cradle CFD流体软件进行气流成网机风道内流场计算,建立纤维模型并与流场进行耦合计算,以研究分析气流成网机风道尾部开口对于风道流场的影响,以及在开口最佳情况下几种长度不同的纤维在流场的作用下的运动状况。结果表明:在相同条件下,气流成网机风道为10°开口时,流场分布最均匀,并以21.80 m/s的速度稳定均匀铺满风道的宽度方向;在其它条件不变时,纤维长度为15 mm相较于其它长度的纤维可以均匀地从气流成网机风道吹出,纤维分散更均匀,不会出现缠结堆积现象。
关键词
气流成网机
输纤风道
流场
结构模型
纤维运动形态
Keywords
airflow web forming machine
air duct
flow field
structure model
fiber movement morphology
分类号
TS173.3 [轻工技术与工程]
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职称材料
题名
AGV行星减速器对拖式加速寿命试验台研制
6
作者
徐航
温东杰
聂义轩
何元春
张毅
曹源
机构
中原
工学院
机械
工业
光学传感与测试技术重点实验室
出处
《机床与液压》
2025年第20期214-218,224,共6页
基金
国家自然基金面上项目(52075561)。
文摘
行星减速器作为AGV(自动导引运输车)传动机构的关键零部件,其疲劳寿命对AGV具有重要影响。目前,试验台的设计研究主要侧重于验证减速器的瞬时或短期工作状态,未能充分模拟减速器在真实工况下的长期运行负荷和环境影响。针对上述问题,以AGV行星减速器对拖试验台为研究对象,对现有AGV车轮进行简化。详细介绍试验台的工作原理与构成零部件,其中对拖卧式结构主要由T形槽平台、滑动导轨、径向负载施加机构和轴向负载施加机构构成。建立AGV行星减速器三维模型,通过三维装配和对受力复杂的重要零部件进行有限元分析,并进行减速器动力学分析,从仿真方面验证了整个试验台设计的合理性和可行性。以某台AGV行星减速器为例完成了该试验台零部件的实际加工、安装和整个寿命周期的测试。结果表明:该试验台系统具有设计合理、安全可靠、操作简便等特点。
关键词
AGV行星减速器
加速寿命试验
对拖试验台
轴向力
径向力
Keywords
AGV planetary gearbox
accelerated life test
drag-bed test bench
axial force
radial force
分类号
TH132 [机械工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于CEEMD-GF-EMD的光栅位移信号正弦性修正
任东旭
马百川
王刚
李彬
《工具技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
转台端面磨削跳动预测方法研究
李彬
陈雨涵
任东旭
王亚宁
《制造技术与机床》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
3
基于Kriging代理模型的行星减速器结构可靠性分析
徐航
桂伟
崔江红
李优华
何元春
谢桂平
吴耀庭
《机床与液压》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
高精度空气静压导轨研制
李彬
赵海洋
吴媛媛
任东旭
袁森
《机床与液压》
北大核心
2024
0
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职称材料
5
气流成网机风道结构及流场纤维运动轨迹分析
胡泽翰
崔江红
徐航
范臻
杜庆祥
范岚坤
《纺织学报》
2025
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职称材料
6
AGV行星减速器对拖式加速寿命试验台研制
徐航
温东杰
聂义轩
何元春
张毅
曹源
《机床与液压》
2025
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职称材料
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