综合维修信息的重型数控机床FMECA分析 被引量：1

1

作者 陈红霞 任杰 +2 位作者 张俊峰 王凡 谢遂心 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期9-15,共7页

重型数控机床具有故障发生随机且故障数据少的特点,对其故障进行溯源分析一直是研究难点。传统的FMECA分析主要考虑系统运行中的故障对于整体的影响程度,并没有考虑产品的复杂维护。针对此,将机床的维修成本和维修时间作为重要信息指标... 重型数控机床具有故障发生随机且故障数据少的特点,对其故障进行溯源分析一直是研究难点。传统的FMECA分析主要考虑系统运行中的故障对于整体的影响程度,并没有考虑产品的复杂维护。针对此,将机床的维修成本和维修时间作为重要信息指标,并融合到FMECA分析中,综合故障频率、检测难度、风险优先数、故障影响等指标信息进行分析,基于CBWM法对各指标信息进行权重分配,并采用TOPSIS法对机床综合信息的FMECA分析结果进行排序,最终得到综合多指标信息的FMECA分析结果,确定薄弱程度最高的机床子系统为液压系统,其故障发生频率最高,故障影响性最强。所提分析方法和结果更加符合实际工况,有利于制定机床的维修策略,为提升机床整体的可靠性奠定基础。 展开更多

关键词 重型数控机床 FMECA分析 维修成本 维修时间 CBWM法 TOPSIS法

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某重型数控镗铣床主轴进给传动子系统小样本故障数据下的可靠性评估 被引量：1

2

作者 陈红霞 王凡 +2 位作者 王纪华 任杰 谢遂心 《机床与液压》 北大核心 2025年第13期173-180,共8页

针对某重型数控镗铣床主轴进给传动子系统小样本故障数据下的可靠性评估问题,采用同类型机床故障数据,作为贝叶斯分析中的先验数据,结合实际收集到的进给传动子系统小样本故障数据,应用Bootstrap-Bayes方法,进行Bootstrap再抽样,得到分... 针对某重型数控镗铣床主轴进给传动子系统小样本故障数据下的可靠性评估问题,采用同类型机床故障数据,作为贝叶斯分析中的先验数据,结合实际收集到的进给传动子系统小样本故障数据,应用Bootstrap-Bayes方法,进行Bootstrap再抽样,得到分布函数参数的置信区间,以此作为贝叶斯方法的先验信息。在此基础上,利用k-means聚类分析方法对Bootstrap法扩充后的数据进行聚合筛选,改进后尺度参数置信区间和形状参数置信区间的长度大幅缩短。之后利用WINBUGS软件进行后验求解,得出进给传动子系统的平均故障间隔时间(MTBF),其结果更加接近实际MTBF,有效提高了可靠性评估结果的精度。 展开更多

关键词 进给传动子系统 小样本故障数据 可靠性评估 Bootstrap-Bayes k-means聚类分析

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基于多方法融合的机床主轴系统FTA可靠性分析

3

作者 陈红霞 牛波 +2 位作者 李宏悦 张蛟腾 陈王浩 《机床与液压》 北大核心 2025年第12期25-31,47,共8页

以某重型数控机床的主轴系统为研究对象,针对其故障分析时面临的结构复杂、关键功能部件系统的故障数据少等问题,采用主客观融合的方法展开FTA分析,深入剖析主轴系统发生故障的根本原因。针对专家评定底事件发生度时无法进行定量计算且... 以某重型数控机床的主轴系统为研究对象,针对其故障分析时面临的结构复杂、关键功能部件系统的故障数据少等问题,采用主客观融合的方法展开FTA分析,深入剖析主轴系统发生故障的根本原因。针对专家评定底事件发生度时无法进行定量计算且具有较大的个人主观性这一问题,采用熵权、灰色关联度方法对底事件主观发生度进行计算,减少专家评估造成的人为主观性误差。对于已经发生的故障,由于样本量较少,有时会忽略故障发生的偶然性,采用证据理论方法对底事件客观发生度进行计算,减少因重型机床故障数据不足导致的随机误差。最后采用熵权和TOPSIS法对故障树底事件主、客观发生度进行综合计算并排序,得出排名前4的底事件分别为:拉刀爪损坏、轴承磨损、油缸漏油及爬行、切削量大。这4个底事件对主轴系统故障的影响程度最大,企业在日常维护保养过程中应重点关注。 展开更多

关键词 重型数控机床 可靠性 主轴系统 故障树

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基于数据增强与机器学习的TC4焊接接头寿命预测方法研究

4

作者 胡治禹 邓海龙 +2 位作者 孔建行 李永平 于欢 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第9期146-154,共9页

文章基于TC4钛合金焊接接头的超高周疲劳试验构建以数据增强为基础的疲劳寿命预测的机器学习模型。在应力比R'=-1的情况下对TC4焊接接头展开超高周疲劳试验,通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)和Image J软件对断口进... 文章基于TC4钛合金焊接接头的超高周疲劳试验构建以数据增强为基础的疲劳寿命预测的机器学习模型。在应力比R'=-1的情况下对TC4焊接接头展开超高周疲劳试验,通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)和Image J软件对断口进行观测或测量,结合S-N曲线获得应力幅值、疲劳寿命、缺陷位置、裂纹特征尺寸等原始数据。采用最近邻插值(nearest neighbor interpolation,NNI)和基于高斯混合模型的最近邻插值(Gaussian mixture model-based nearest neighbor interpolation,GMM-NNI)对原始数据进行数据增强后建立反馈(back propagation,BP)神经网络模型和随机森林(random forest,RF)模型,并研究不同的机器学习模型对TC4钛合金焊接接头的疲劳寿命预测性能。结果表明,TC4焊接接头的超高周疲劳以内部失效为主,这与焊接接头的制造工艺和应力比密切相关;GMM-NNI扩展的数据集可有效改善机器学习模型的预测性能;采用指标评价模型有效性,其结果是BP神经网络模型的预测精度更佳;结合数据增强方法,GMM-NNI数据集下的BP神经网络模型在预测TC4焊接接头的疲劳寿命时具有更好的泛化能力和预测精度。 展开更多

关键词 超高周疲劳 TC4焊接接头 寿命预测 数据增强 最近邻插值 高斯混合

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水导激光耦合装置内流场仿真研究

5

作者 袁洋 李灵 +2 位作者 王恒 许新宇 武鑫 《机械设计》 北大核心 2025年第S1期49-54,共6页

为了研究水导激光耦合装置入口倾斜角度和竖直流道数量对耦合腔内部流场的影响,应用Realizable k-ε湍流模型在入口压力为10 MPa和喷嘴孔直径为0.12 mm条件下,对不同结构参数耦合腔的内部流场进行仿真分析,确定了最优结构参数组合以优... 为了研究水导激光耦合装置入口倾斜角度和竖直流道数量对耦合腔内部流场的影响,应用Realizable k-ε湍流模型在入口压力为10 MPa和喷嘴孔直径为0.12 mm条件下,对不同结构参数耦合腔的内部流场进行仿真分析,确定了最优结构参数组合以优化耦合装置。并通过分析优化后耦合装置内部流场状态及射出状态,验证优化后的耦合装置的合理性。仿真结果表明:当耦合装置入口倾斜角度为60°、竖直流道数量为8时,耦合腔内部流场最均匀、稳定。优化后耦合装置内部流场均匀稳定,喷嘴孔内产生了水流缩流现象,水流直径为喷嘴孔直径的80%,水流射出后形成了长度为70 mm的稳定且准直的水束。研究成果为水导激光耦合装置内的流场特性及结构优化设计提供依据。 展开更多

关键词 水导激光 耦合装置 数值模拟 稳定长度 缩流

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面向再制造升级的模块重构设计方法研究 被引量：1

6

作者 康博凯 张秀芬 《机床与液压》 北大核心 2022年第24期14-21,共8页

针对产品技术落后而无法再制造重用的问题,提出面向再制造升级的模块重构设计方法。为便于产品拆卸、装配、回收等,基于设计结构矩阵对产品进行绿色模块划分,并基于MATLAB开发了再制造模块划分平台原型系统,将回收类型一致的零部件进行... 针对产品技术落后而无法再制造重用的问题,提出面向再制造升级的模块重构设计方法。为便于产品拆卸、装配、回收等,基于设计结构矩阵对产品进行绿色模块划分,并基于MATLAB开发了再制造模块划分平台原型系统,将回收类型一致的零部件进行聚类,形成新模块;提出基于功能、结构、回收等合理性准则的模块划分结果合理性分析方法,针对存在冲突的模块,采用TRIZ理论的矛盾矩阵进行冲突消解,得到产品的重构设计方案。以永磁同步曳引机为研究对象,验证了所提方法的有效性与可行性。 展开更多

关键词 再制造升级 模块划分 合理性分析 TRIZ理论

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基于CNN-LSTM的机床滚动轴承性能退化趋势和寿命预测 被引量：8

7

作者 姜广君 杨金森 穆东明 《机床与液压》 北大核心 2024年第6期184-189,共6页

滚动轴承作为机床主轴的关键部件,其剩余寿命预测直接决定着整机设备的剩余寿命。若不能及时地预知滚动轴承的健康状态或损伤情况,不仅会影响维修策略的制定,还会造成级联故障,易造成机床灾难性的事故。针对大数据下滚动轴承振动信号的... 滚动轴承作为机床主轴的关键部件,其剩余寿命预测直接决定着整机设备的剩余寿命。若不能及时地预知滚动轴承的健康状态或损伤情况,不仅会影响维修策略的制定,还会造成级联故障,易造成机床灾难性的事故。针对大数据下滚动轴承振动信号的自适应故障特征提取和智能诊断问题,构建卷积神经网络和长短期记忆网络(CNN-LSTM)相结合的寿命预测模型,它可以避免人工参与的影响,实现网络的互补优势。对滚动轴承的退化状态以及剩余寿命进行预测,并与卷积神经网络(CNN)、长短时记忆神经网络(LSTM)进行对比实验。结果表明:所提方法CNN-LSTM有着较高的预测准确度。 展开更多

关键词 卷积神经网络 长短时神经网络 剩余寿命 滚动轴承

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某重型数控机床故障相关性分析 被引量：1

8

作者 孙洪华 张浩 +1 位作者 邹军伟 姜广君 《机床与液压》 北大核心 2024年第22期38-45,共8页

由于重型数控机床的结构复杂,各子系统之间存在密切的相互影响关系,单一子系统故障可能会导致连锁反应,影响整个机床的性能甚至造成系统级的故障。针对此,根据DEMATEL/ISM方法得到的解释结构模型,利用二参数威布尔分布对各层级子系统的... 由于重型数控机床的结构复杂,各子系统之间存在密切的相互影响关系,单一子系统故障可能会导致连锁反应,影响整个机床的性能甚至造成系统级的故障。针对此,根据DEMATEL/ISM方法得到的解释结构模型,利用二参数威布尔分布对各层级子系统的故障数据进行建模,并对模型进行参数估计和拟合优度检验,同时对数据量少的层级进行参数修正;然后应用Copula函数分析各层级间的相关性和传递性,并计算相关系数,得到考虑故障相关性的可靠度函数,将它与未考虑故障相关性的可靠度函数进行对比。结果表明:当考虑故障相关性时,重型数控机床的可靠度曲线由于不同子系统间的相互作用和依赖性而更加复杂,证实了考虑相关性的建模更符合实际情况。 展开更多

关键词 可靠性分析 DEMATEL/ISM方法 威布尔分布 COPULA函数 故障相关性

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基于时间卷积网络的机床齿轮箱轴承剩余寿命预测 被引量：4

9

作者 姜广君 段政伟 +1 位作者 穆东明 杨金森 《机床与液压》 北大核心 2024年第12期224-230,共7页

基于深度神经网络的RUL预测模型结构比较复杂,不能很好地满足中长期预测任务的要求。为了更好地利用时间信息,设计一种基于时间卷积网络(TCN)的轴承RUL预测模型。以振动信号的频谱特征作为输入,利用因果膨胀卷积结构提取频域特征并捕获... 基于深度神经网络的RUL预测模型结构比较复杂,不能很好地满足中长期预测任务的要求。为了更好地利用时间信息,设计一种基于时间卷积网络(TCN)的轴承RUL预测模型。以振动信号的频谱特征作为输入,利用因果膨胀卷积结构提取频域特征并捕获长期依赖,从而实现对轴承准确的RUL预测。为了进一步说明所提方法的优越性,将所提方法与卷积神经网络(CNN)、门控循环单元(GRU)进行了对比。结果表明:所提出的TCN模型的RUL预测精度优于其他现有方法,具有较高的精度。 展开更多

关键词 机床齿轮箱轴承 时间卷积网络 时间序列 剩余寿命预测

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基于一维卷积迁移学习的跨工况机床轴承故障诊断 被引量：1

10

作者 姜广君 栾宇 巩勇智 《机床与液压》 北大核心 2024年第13期227-236,共10页

滚动轴承作为机床的重要核心零件,对保证机床的正常运转至关重要。然而在实际工作中,机床的工况经常根据不同的工作要求产生相应的变化,对机床轴承的转速以及负载产生一定的影响,从而导致轴承的机械振动信号呈现出非平稳性、非线性和非... 滚动轴承作为机床的重要核心零件,对保证机床的正常运转至关重要。然而在实际工作中,机床的工况经常根据不同的工作要求产生相应的变化,对机床轴承的转速以及负载产生一定的影响,从而导致轴承的机械振动信号呈现出非平稳性、非线性和非周期性等特点。目前基于深度学习的轴承故障诊断方法对数据具有一定的依赖性,要求训练(源域)和测试(目标域)数据集具有相同的数据特征且存在足够多的带有故障信息的标签数据。然而,由于机床常在非平稳工况下运行,因此在某一工况上建立的训练模型无法直接用于其他工况。为了解决这一问题,基于迁移学习(TL)技术,设计一维卷积神经网络(1-DCNN)与迁移学习相结合的模型。该模型利用一维卷积网络直接从原始振动信号中提取故障特征信息,并利用对抗策略迁移技术提取两域的公共特征。利用域分布差异度量拉近两域的特征分布,实现轴承跨工况迁移故障诊断。最后通过构建的12组迁移任务对比实验,验证所设计模型的优越性。结果表明:设计的基于一维卷积的迁移学习神经网络模型可直接实现对机床轴承故障的实时监测;设计的模型通过结合对抗策略迁移与度量域分布差异两种迁移策略,大大提高了迁移故障诊断性能,可更好地提取源域与目标域的公共特征;在实验构建的12组迁移任务中优于其余两种迁移策略,能完美完成迁移故障诊断任务。 展开更多

关键词 故障诊断 迁移学习 滚动轴承 卷积神经网络

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可靠性约束下的重型数控机床维修策略 被引量：3

11

作者 陈红霞 郭春成 +2 位作者 李宏悦 李晨光 张俊峰 《机床与液压》 北大核心 2024年第8期189-195,共7页

针对TH65140重型数控机床的各个子系统进行危害度分析,制定经济高效的预防性维修策略。通过威布尔分布对重型数控机床进行可靠性建模,在可靠度约束下,建立以最小维修费用和最大可用度为目标的机床子系统定期预防性维修模型,对模型进行... 针对TH65140重型数控机床的各个子系统进行危害度分析,制定经济高效的预防性维修策略。通过威布尔分布对重型数控机床进行可靠性建模,在可靠度约束下,建立以最小维修费用和最大可用度为目标的机床子系统定期预防性维修模型,对模型进行求解得到了最优的维修次数及维修间隔期,制定出了重型数控机床的预防性维修策略。 展开更多

关键词 重型数控机床 威布尔分布 维修策略 可靠性

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某重型数控机床可靠性建模及评估研究 被引量：2

12

作者 陈红霞 李宏悦 +1 位作者 包斯日古楞 郭春成 《机床与液压》 北大核心 2024年第12期239-243,共5页

与传统的机床相比,重型数控机床存在结构复杂、故障溯源困难、样本少、数据不足等缺点,因此对它进行可靠性研究比较困难。针对这一问题,分析某厂TH系列重型数控机床的故障数据,利用威布尔分布函数建立某重型数控机床的可靠性模型;为了... 与传统的机床相比,重型数控机床存在结构复杂、故障溯源困难、样本少、数据不足等缺点,因此对它进行可靠性研究比较困难。针对这一问题,分析某厂TH系列重型数控机床的故障数据,利用威布尔分布函数建立某重型数控机床的可靠性模型;为了获得更高的拟合精度,采用最小二乘线性回归分析法、极大似然估计法和灰色模型估计法3种方法来进行参数估计并选取最优值。通过K-S检验证明了以极大似然估计法所建立模型的威布尔分布拟合误差最小、精度最高;以极大似然估计出的模型作为可靠性评估模型,通过计算得到此系列重型数控机床的观测值与点估计值分别为298.155 0、298.675 9 h,二者基本相等,证明了模型的正确性。 展开更多

关键词 重型数控机床 可靠性建模 可靠性评估 K-S检验

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基于多模 态集成卷积神经网络的数控机床齿轮箱故障诊断 被引量：2

13

作者 姜广君 杨永吉 王赜 《机床与液压》 北大核心 2024年第8期202-207,共6页

针对数控机床齿轮箱在实际工作环境中负载多变且噪声干扰大、传统神经网络难以充分提取信号中的故障特征等问题,提出一种多模态集成卷积神经网络(MECNN)用于数控机床齿轮箱故障诊断。该方法将多模态融合技术与多个卷积神经网络结合,利... 针对数控机床齿轮箱在实际工作环境中负载多变且噪声干扰大、传统神经网络难以充分提取信号中的故障特征等问题,提出一种多模态集成卷积神经网络(MECNN)用于数控机床齿轮箱故障诊断。该方法将多模态融合技术与多个卷积神经网络结合,利用快速傅里叶变换方法将时域信号转换成频域信号;利用时域信号和频域信号对2个卷积神经网络进行训练,使模型能够分别从时域和频域2个角度提取特征,再将浅层特征融合;最后,将融合后的特征输入到卷积神经网络中进行故障特征的深度挖掘,并进行故障诊断。使用东南大学的齿轮箱数据集进行验证,设计了2种特征融合的方法并进行了对比。实验结果表明:在噪声下,MECNN模型用于故障诊断的准确性和鲁棒性均优于单一的时域CNN和频域CNN。 展开更多

关键词 数控机床齿轮箱 故障诊断 多模态学习 卷积神经网络

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基于疲劳裂纹特征尺寸的TC4焊接接头疲劳强度预测模型 被引量：3

14

作者 陈雨 杨溥 +3 位作者 孔建行 于欢 刘杰 邓海龙 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第6期141-146,共6页

文章旨在构建TC4焊接接头的超高周疲劳强度预测模型。在应力比为-1的情况下对TC4焊接接头展开超高周疲劳试验。结果表明,TC4焊接接头的S-N特性呈连续下降的趋势,P-S-N曲线的拟合效果很好。通过扫描电镜对断口表面裂纹形貌的观测,疲劳寿... 文章旨在构建TC4焊接接头的超高周疲劳强度预测模型。在应力比为-1的情况下对TC4焊接接头展开超高周疲劳试验。结果表明,TC4焊接接头的S-N特性呈连续下降的趋势,P-S-N曲线的拟合效果很好。通过扫描电镜对断口表面裂纹形貌的观测,疲劳寿命低于1×10^(6)循环周次时,其疲劳失效形式既有表面失效也有内部失效;疲劳寿命高于1×10^(6)循环周次时,其疲劳失效形式主要为内部失效。最后,虑及失效机理,构建了基于内部缺陷尺寸、细晶粒区尺寸的TC4焊接接头疲劳强度预测模型,其预测疲劳强度误差更小,预测结果更精确。 展开更多

关键词 TC4焊接接头 超高周疲劳 裂纹特征尺寸 疲劳强度预测

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差动式行星滚柱丝杠副的运动特性与动力学分析 被引量：1

15

作者 乔冠 张校民 +2 位作者 刘付乐 郭世杰 马尚君 《机床与液压》 北大核心 2024年第13期156-163,共8页

差动式行星滚柱丝杠副是一种将环槽传动与螺纹啮合相结合的机械传动机构。为了探究差动式行星滚柱丝杠副的动态特性,研究一种新型的差动式行星滚柱丝杠副的结构组成与运动原理,建立其三维模型,并将模型导入虚拟样机分析软件中,通过设置... 差动式行星滚柱丝杠副是一种将环槽传动与螺纹啮合相结合的机械传动机构。为了探究差动式行星滚柱丝杠副的动态特性,研究一种新型的差动式行星滚柱丝杠副的结构组成与运动原理,建立其三维模型,并将模型导入虚拟样机分析软件中,通过设置合适的连接关系,对三维模型进行运动学及动力学仿真分析。结果表明:虚拟样机中差动式行星滚柱丝杠副的运动过程与运动分析相符合,验证了运动分析的合理性;当在螺母上施加负载时,滚柱与螺母之间的环槽设计使接触力波动更规律;随着负载的持续增大,丝杠与滚柱之间、螺母与滚柱之间的接触力波动也持续增大,加剧了机构内部的磨损情况,缩短了机构的运行寿命。 展开更多

关键词 差动式行星滚柱丝杠副 运动原理 运动特性 运动学分析 动力学分析

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基于改进贝叶斯的重型数控机床可靠性研究 被引量：7

16

作者 陈红霞 张俊峰 +2 位作者 马爱博 李宏悦 李晨光 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期140-145,共6页

重型数控机床在机械加工领域占据重要地位,因此提高其可靠性以及加工精度,对我国工业发展有重要意义。重型数控机床具有结构复杂、故障溯源困难、样本少、数据不足等缺点,因此对其进行可靠性研究比较困难。针对这一问题,采用双参数的威... 重型数控机床在机械加工领域占据重要地位,因此提高其可靠性以及加工精度,对我国工业发展有重要意义。重型数控机床具有结构复杂、故障溯源困难、样本少、数据不足等缺点,因此对其进行可靠性研究比较困难。针对这一问题,采用双参数的威布尔分布建立机床的可靠性模型,引入贝叶斯理论对其进行参数估计,并通过马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC)计算参数估计结果。对贝叶斯参数估计法中的待估参数进一步分析,得到多层次的贝叶斯模型,并通过参数仿真实验分析其准确性。采用标准均方根误差值及置信区间宽度进行模型优劣的对比,结果表明,改进后的贝叶斯方法参数估计结果精度更优,更有利于建立机床可靠性模型。 展开更多

关键词 贝叶斯参数估计 重型数控机床 MCMC 极大似然估计法

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基于离散元法和响应面法的铧式开沟器设计 被引量：4

17

作者 陈红霞 齐威龙 +2 位作者 王纪华 张俊峰 马爱博 《机械设计》 CSCD 北大核心 2023年第1期65-71,共7页

针对铧式开沟器开沟阻力大,保墒效果较差的问题,文中对铧式开沟器的开沟过程进行受力分析,以脊线曲率半径、斜切角、入土隙角为试验因素,开沟阻力和沟宽变异系数为试验指标,进行了三因素五水平仿真试验。基于SolidWorks和EDEM对开沟器... 针对铧式开沟器开沟阻力大,保墒效果较差的问题,文中对铧式开沟器的开沟过程进行受力分析,以脊线曲率半径、斜切角、入土隙角为试验因素,开沟阻力和沟宽变异系数为试验指标,进行了三因素五水平仿真试验。基于SolidWorks和EDEM对开沟器模型进行建模并仿真,利用Design-Expert 10.0和MATLAB对仿真结果进行分析,求解得到开沟器最佳设计参数,制作开沟器并进行土槽试验。结果表明,离散元仿真与真实结果趋于一致,能够反映开沟器的真实工作情况,验证了此种设计方法的可行性和离散元仿真的准确性。 展开更多

关键词 铧式开沟器 受力分析 离散元仿真 响应面 土槽试验

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基于累积损伤的渗碳齿轮钢疲劳寿命预测模型构建 被引量：4

18

作者 邓海龙 刘兵 +3 位作者 郭扬 康贺铭 李明凯 李永平 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第3期144-149,共6页

采用轴向高频疲劳试验机进行超高周疲劳实验,研究了不同应力比(R=0和R=0.3)下渗碳齿轮钢疲劳特性。结果表明:在应力比为0和0.3时,渗碳齿轮钢的失效形式分为表面失效和内部失效。内部失效过程分为疲劳裂纹萌生阶段(夹杂-细颗粒区(fine gr... 采用轴向高频疲劳试验机进行超高周疲劳实验,研究了不同应力比(R=0和R=0.3)下渗碳齿轮钢疲劳特性。结果表明:在应力比为0和0.3时,渗碳齿轮钢的失效形式分为表面失效和内部失效。内部失效过程分为疲劳裂纹萌生阶段(夹杂-细颗粒区(fine granular area,FGA))、稳定扩展阶段(FGA-鱼眼)和瞬间断裂(鱼眼之外)。基于累积损伤法,建立了内部裂纹萌生和扩展阶段的疲劳寿命预测模型;最终建立了渗碳齿轮钢多应力比下的全寿命预测模型,预测精度较高。 展开更多

关键词 渗碳齿轮钢 裂纹尺寸 残余应力 萌生-扩展 寿命预测

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基于模糊故障树的某重型数控机床主轴系统可靠性分析 被引量：5

19

作者 陈红霞 王纪华 +2 位作者 马爱博 郭春成 李宏悦 《机床与液压》 北大核心 2022年第24期165-170,共6页

为提高数控机床主轴系统的可靠性,找出主轴系统的薄弱环节,以某重型数控卧式铣镗床主轴系统为研究对象,建立以主轴系统故障为顶事件的故障树。由于时间和成本的限制很难得到基本事件故障率的准确值,因此结合专家判断法和模糊集理论,将... 为提高数控机床主轴系统的可靠性,找出主轴系统的薄弱环节,以某重型数控卧式铣镗床主轴系统为研究对象,建立以主轴系统故障为顶事件的故障树。由于时间和成本的限制很难得到基本事件故障率的准确值,因此结合专家判断法和模糊集理论,将专家意见汇总为梯形模糊数,确定出基本事件的发生概率,对故障树展开定性定量分析,并计算基本事件的重要度。最后通过基本事件的重要度排序结果,确定出影响系统的关键故障因素。 展开更多

关键词 重型数控机床主轴系统 模糊故障树分析 梯形模糊数 可靠性分析

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基于相变量的风力机叶片宏观拓扑优化设计 被引量：7

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作者 刁晓航 孙鹏文 +3 位作者 马志坤 赵雄翔 张兰挺 龙凯 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期198-203,共6页

不同复合纤维布和软夹芯材料的空间布局将产生不同的叶片结构性能和质量,为最大程度发挥材料空间布局的设计潜力,提出基于相变量的叶片宏观拓扑优化方法。基于独立连续映射法,建立以单元伪密度为设计变量、强度为约束、质量最小为目标... 不同复合纤维布和软夹芯材料的空间布局将产生不同的叶片结构性能和质量,为最大程度发挥材料空间布局的设计潜力,提出基于相变量的叶片宏观拓扑优化方法。基于独立连续映射法,建立以单元伪密度为设计变量、强度为约束、质量最小为目标函数的叶片多相材料拓扑优化数学模型,以修正的满应力设计方法和关系映射反演原则相结合的算法进行求解,通过Abaqus-Python-Matlab联合平台实现优化。以1.5 MW叶片为例,得到复合纤维和软夹芯材料的优化空间布局,基于等代设计法调整不规则区域。结果表明:优化后叶片的强度满足要求且质量明显减小,验证了方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 拓扑优化 风力机 叶片 结构性能 相变量 强度约束

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