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越野过程与行驶装置设计中的科学与技术问题
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作者 毛明 陈轶杰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4191-4204,共14页
越野是人类生产、生活中一个十分常见的场景,开发安全、可靠、低功耗的高机动越野装备,以帮助人类到达自身不能到达的地方是人们的始终追求,特别是在军事与抢险救援等作业中。以创建一门技术科学学科为愿景,提出越野学的概念,阐释其内涵... 越野是人类生产、生活中一个十分常见的场景,开发安全、可靠、低功耗的高机动越野装备,以帮助人类到达自身不能到达的地方是人们的始终追求,特别是在军事与抢险救援等作业中。以创建一门技术科学学科为愿景,提出越野学的概念,阐释其内涵,系统地说明了越野学中表层土壤力学与附着力生成、行驶(走)装置设计理论与方法、越野行驶动力学与控制、越野机器人学与仿生越野学4个方面的关键科学与技术问题和当前的研究进展,并提出未来需要重点攻克的关键技术和越野装备研发建议。 展开更多
关键词 越野学 高机动 行驶装置 运载装备 机器人
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机电复合传动系统行星轮轴承疲劳寿命分析与预测
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作者 盖江涛 李淑君 张强 《机械强度》 北大核心 2025年第9期122-129,共8页
针对高速履带车辆机电复合传动系统内部载荷演化规律不明、行星轮轴承疲劳寿命预测方法缺乏的问题,建立机电复合传动系统行星轮轴承动力学模型,获取行星轮轴承接触载荷分布规律,提出了基于行星轮轴承动载特性的疲劳寿命预测方法,为机电... 针对高速履带车辆机电复合传动系统内部载荷演化规律不明、行星轮轴承疲劳寿命预测方法缺乏的问题,建立机电复合传动系统行星轮轴承动力学模型,获取行星轮轴承接触载荷分布规律,提出了基于行星轮轴承动载特性的疲劳寿命预测方法,为机电复合传动系统行星机构的优化和设计提供一定的指导作用。考虑机电复合传动系统多排耦合效应、齿轮时变啮合刚度激励以及行星轮轴承非线性支撑刚度激励影响,采用Simpack软件建立了机电复合传动系统动力学模型,获得了行星轮轴承承载情况,进一步采用集中质量法建立行星轮轴承动力学模型,分析行星轮轴承接触载荷演化规律,进而采用Lundberg-Palmygren(L-P)公式建立了行星轮轴承疲劳寿命分析与预测模型,分析了不同工况下行星轮圆柱滚子轴承疲劳寿命变化规律。结果表明,在高转速时,行星轮轴承公转离心力对行星轮轴承接触载荷和疲劳寿命有显著影响;在转速较低时,减速排行星轮轴承寿命随着转速的增加而增大;在转速较高时,减速排行星轮轴承寿命随着转速的增加而减小;在高转速时,根据机电复合传动系统寿命要求,可采取行星轮轴承滚动体修形等措施延寿。 展开更多
关键词 机电复合传动系统 行星轮轴承 动力学建模 接触载荷 疲劳寿命
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基于深度强化学习的无人机三维场景导航方法研究
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作者 刘伯凯 殷雪峰 +6 位作者 孙传昱 葛慧林 魏子麒 姜雨彤 朴海音 周东生 杨鑫 《图学学报》 北大核心 2025年第5期1010-1017,共8页
近年来,无人机产业规模与应用需求不断扩大,实现无人机的自主化和智能化成为了行业内亟待解决的核心问题。无人机导航作为无人机自主控制领域的基础技术,已然成为无人机应用研究的重中之重。目前大多数无人机导航方法依赖于环境信息的重... 近年来,无人机产业规模与应用需求不断扩大,实现无人机的自主化和智能化成为了行业内亟待解决的核心问题。无人机导航作为无人机自主控制领域的基础技术,已然成为无人机应用研究的重中之重。目前大多数无人机导航方法依赖于环境信息的重建,消耗过多的计算和内存,无法满足日益复杂的场景与实时性要求。因此,基于深度学习卓越的表征学习能力与强化学习的自主学习决策能力,提出无人机自主导航方法,通过不断自主学习优化决策策略,更好地完成导航任务。首先构造连续性动作空间以及非稀疏性奖励函数,用来引导无人机的学习过程;并设计特征提取模块与决策模块来提高无人机感知能力和决策能力。实验结果表明,在仿真三维场景下,该算法表现出最优的导航避障性能,在所设计的三维场景下导航成功率可达到87%,平均累计奖励收敛值较同期方法提高33%,同时缩短训练时长,提高训练稳定性。 展开更多
关键词 深度强化学习 注意力机制 无人机 导航避障 三维场景
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基于三周期极小曲面结构的高密度储热器蓄放热特性研究
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作者 夏天炜 王谙词 +2 位作者 句子涵 孙晓霞 胡定华 《化工学报》 北大核心 2025年第7期3605-3614,共10页
基于三周期极小曲面(TPMS)结构的流道设计具有复杂的几何构型和较大的换热面积,能显著强化流场扰动以提升换热性能。针对高储热功率等极端应用需求提出了基于TPMS结构的三通道高效相变储热换热器设计方案,并采用数值模拟方法,以传热系数... 基于三周期极小曲面(TPMS)结构的流道设计具有复杂的几何构型和较大的换热面积,能显著强化流场扰动以提升换热性能。针对高储热功率等极端应用需求提出了基于TPMS结构的三通道高效相变储热换热器设计方案,并采用数值模拟方法,以传热系数、Nusselt数、单位长度压降、摩擦系数、归一化换热评估参数j因子以及归一化综合性能评估参数η因子等为评估标准,对比分析不同构型的换热、流阻以及储热特性。结果表明:换热与流阻性能均随着孔隙度的增大而提升,同一孔隙度下Diamond型结构的传热系数更高,而Schwarz型结构的Nusselt数更高;储热密度随孔隙度的增大而下降,但储热功率密度随孔隙度的增大而提升,Schwarz型85%孔隙度结构的储热功率密度高达185.6 MW·m^(-3)。研究结果可为设计新型高效潜热储热系统提供参考。 展开更多
关键词 计算流体力学 对流 传热 三周期极小曲面 相变储热
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面向高光子通量环境的目标深度估计方法
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作者 杨佳熙 于乐天 +7 位作者 包骐瑞 毕胜 麻晓斗 杨晟琦 姜雨彤 方建儒 魏小鹏 杨鑫 《图学学报》 北大核心 2025年第4期756-762,共7页
单光子雪崩二极管(SPAD)的高时间分辨率特性及高精度特性为其开辟了广泛的应用空间,尤其是在对算法性能要求日益增长的计算机视觉、计算成像等领域。SPAD能对各种常见目标进行精确度较高的深度估计,但SPAD每次探测到光子后会进入一段无... 单光子雪崩二极管(SPAD)的高时间分辨率特性及高精度特性为其开辟了广泛的应用空间,尤其是在对算法性能要求日益增长的计算机视觉、计算成像等领域。SPAD能对各种常见目标进行精确度较高的深度估计,但SPAD每次探测到光子后会进入一段无法探测的猝灭期。这导致在环境中光子数量较多时,同一脉冲周期内更早到达SPAD的光子有更大概率被采集,使得最终形成的光子数量统计曲线明显向时间轴短的方向偏移,且偏移程度随着光子通量(即单位时间内探测光子数量)的增加而扩大。该现象被称为堆积效应(Pileup effect),其降低了深度估计算法的准确性。对于这一问题,搭建了用于采集SPAD光子数据的单光子探测系统,并在几种不同光子通量下采集了一个针对SPAD深度估计任务中堆积效应进行研究的目标深度数据集。在此基础上,设计了一个将光子通量作为全局特征进行学习的深度估计网络,其融合了SPAD探测结果中的局部空间特征和全局光子通量特征,在几种存在堆积效应的光子通量下均取得了较高的深度估计性能。 展开更多
关键词 单光子雪崩二极管 光子通量 堆积效应 深度估计 自注意力机制
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高温环境下弹簧功能-传感共形位移测量装置及方法
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作者 宁克焱 曾强 +4 位作者 田金山 赵攀 兰海 何家富 万丽 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期662-670,共9页
机械装备的位移测量是状态检测和运动控制的关键,基于激光、电涡流、电感和电阻等原理的常规位移测量方法无法应对高端装备紧凑测试空间和高温、油污等恶劣环境条件下的位移测量挑战。基于材料力学与弹簧结构,构建一种新的弹簧功能-传... 机械装备的位移测量是状态检测和运动控制的关键,基于激光、电涡流、电感和电阻等原理的常规位移测量方法无法应对高端装备紧凑测试空间和高温、油污等恶劣环境条件下的位移测量挑战。基于材料力学与弹簧结构,构建一种新的弹簧功能-传感共形的位移测量模型,对弹簧整体受力及位移进行分析,确定位移-应变映射关系;基于有限元方法建立弹簧的应变-位移模型,分析弹簧位移测量的敏感点、不同组桥形式、位移激励频率等因素影响;通过搭建电液伺服高频冲击试验台,在扫频和加热工况下进行弹簧位移测量装置及方法的有效性和动态性能测试。试验结果表明:加载频率在100 Hz及以下时测试精度可达0.06 mm,高温适应性不低于275℃;经车用干片式制动器高温制动试验应用验证,在工作温度160℃以上仍能实时稳定获取机构的动态位移信号,为高温制动器状态检测及其故障诊断提供了嵌入式测试技术支撑;该共形位移测量方法在高温条件下具有良好的线性度和精度,为紧凑空间及高温等恶劣环境下位移测量提供了一种有效方法,尤其是在具有弹簧等弹性元件的情况下能够实现对原系统无影响的嵌入式测试。 展开更多
关键词 弹簧 位移测量 应变 高温 制动
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