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电机械踏面制动地铁车辆异常振动分析
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作者 唐永明 孙守光 +2 位作者 杨震寰 高浩 李文豪 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第4期767-773,847,共8页
某采用电机械踏面制动的地铁车辆在制动过程中出现了客室顶板异常振动现象,为查明异常振动的原因,笔者开展了车辆动力学性能测试。首先,试验发现闸瓦托在制动时出现66.8 Hz的振动,并通过构架侧梁—空簧座—枕梁—车体的路径传递至车体顶... 某采用电机械踏面制动的地铁车辆在制动过程中出现了客室顶板异常振动现象,为查明异常振动的原因,笔者开展了车辆动力学性能测试。首先,试验发现闸瓦托在制动时出现66.8 Hz的振动,并通过构架侧梁—空簧座—枕梁—车体的路径传递至车体顶板;其次,发现车体顶板存在70.9 Hz左右的固有模态,与66.8 Hz十分接近,因而导致顶板出现异常振动;最后,建立电机械踏面制动整车动力学模型,通过仿真计算研究异常振动的解决措施。结果表明:轮轨摩擦因数和电机械制动装置的推出力对闸瓦托的垂向振动影响较小,闸瓦的弹性模量对闸瓦托的垂向振动影响较大。将原闸瓦更换为弹性模量较小的闸瓦后,发现车辆在制动过程中未出现异常振动现象。减小闸瓦的弹性模量可有效解决闸瓦托在制动过程中出现的异常振动问题,建议使用电机械踏面制动的车辆优先选择弹性模量较小的闸瓦材料。 展开更多
关键词 电机械制动 异常振动 弹性模量 闸瓦 振动传递
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多措并举建设高水平机械工程实验教学中心 被引量:2
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作者 房海蓉 洪建平 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2014年第7期112-114,155,共4页
机械工程实验教学中心以强化学生工程实践能力、科学研究能力和创新能力培养为核心,以多学科专业交叉融合为特色,通过资源有效整合、教学科研紧密结合、学校企业密切联合,建设了立足校内、拓展校外、内外结合的实践平台,构建了多层次、... 机械工程实验教学中心以强化学生工程实践能力、科学研究能力和创新能力培养为核心,以多学科专业交叉融合为特色,通过资源有效整合、教学科研紧密结合、学校企业密切联合,建设了立足校内、拓展校外、内外结合的实践平台,构建了多层次、多模块实践教学内容体系,形成了多样化的学生科研训练模式和实验中心开放运行管理机制,为机电大类相关专业高水平人才培养奠定了坚实的实践基础。 展开更多
关键词 实验教学示范中心 中心建设内容 实践能力 机械工程
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具有柔性驱动关节的串并混联仿生机械臂
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作者 张秀丽 孙国康 +2 位作者 周洪淼 刘颖 李伟 《北京交通大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期154-161,共8页
现有协作机器人多采用串联刚性结构,与人的共融性较差,限制了机器人的应用场景.为解决协作机器人在柔顺性和环境适应性上的不足,首先,基于人体手臂肌肉柔性并联驱动机理,设计一种6自由度串并混联机械臂SoftArm-6,由臂部3个串联自由度和... 现有协作机器人多采用串联刚性结构,与人的共融性较差,限制了机器人的应用场景.为解决协作机器人在柔顺性和环境适应性上的不足,首先,基于人体手臂肌肉柔性并联驱动机理,设计一种6自由度串并混联机械臂SoftArm-6,由臂部3个串联自由度和腕部3个并联自由度组成,采用电机串联弹性驱动器(Series Elastic Actuator,SEA)构成柔性驱动关节,通过建立机械臂的运动学模型,基于机构等效原理实现串并混联机械臂的位姿解耦.其次,基于Kinect人体运动捕捉的在线轨迹示教方法,针对驱动关节中SEA柔性环节带来的位置精度降低、易抖动等问题,设计基于虚位移原理的前馈重力补偿算法.最后,针对SoftArm-6样机设计轨迹跟随、示教抓取等实验.研究结果表明:SoftArm-6在轨迹跟随任务中的偏差小于1.5%,抓取成功率达98%,显著提升了操作精度和环境适应性.该设计为协作机器人在复杂、不确定环境中的应用提供了新的技术支持. 展开更多
关键词 串并混联机构 柔性关节 运动控制 重力补偿
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制动装置推出刚度对轨道交通车辆振动性能的影响 被引量:4
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作者 刘寅虎 唐永明 +3 位作者 杨震寰 高浩 李文豪 曹云丽 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第6期49-53,共5页
[目的]电机械制动是采用电机控制丝杆驱动,实现推杆的推出动作使闸瓦与车轮接触,完成制动力传递与摩擦制动的一种制动方式。需要研究这种新型制动方式对轨道交通车辆振动性能的影响。[方法]介绍了电机械制动器和空气制动器的基本结构组... [目的]电机械制动是采用电机控制丝杆驱动,实现推杆的推出动作使闸瓦与车轮接触,完成制动力传递与摩擦制动的一种制动方式。需要研究这种新型制动方式对轨道交通车辆振动性能的影响。[方法]介绍了电机械制动器和空气制动器的基本结构组成,并对两种制动器进行了推出刚度测试和线路振动试验测试,分析了制动器推出刚度对车辆颤振的影响。[结果及结论]刚度测试发现,因电机械制动器采用了电机驱动方式,未采用空气制动器的气孔活塞,故电机械制动器的推出刚度在常工作区内远大于空气制动器且存在非线性特征。在制动器装车后的线路试验中发现,与装用空气制动器相比,装用具有大推出刚度的电机械制动器会加剧车辆的制动颤振现象,其关键部件的振动加速度也会增大。综合各项研究结果,建议降低电机械制动器的推出刚度,保证车辆实现平稳安全的制动过程。 展开更多
关键词 轨道交通车辆 振动性能 推出刚度 振动传递
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低周疲劳的结构应变法在铁路货车上的工程应用
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作者 邵文东 赵尚超 +3 位作者 李强 裴宪军 马巧艳 李向伟 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期113-120,I0009,I0010,共10页
为了开展铁路货车车体焊接结构的低周疲劳寿命预测,详细推导了理想弹塑性结构应变计算理论,基于计算理论进行了程序设计,并通过焊接接头试验进行了验证.进一步开展了平面应变焊接接头模型的仿真计算结果和结构应变法计算结果的对比,探... 为了开展铁路货车车体焊接结构的低周疲劳寿命预测,详细推导了理想弹塑性结构应变计算理论,基于计算理论进行了程序设计,并通过焊接接头试验进行了验证.进一步开展了平面应变焊接接头模型的仿真计算结果和结构应变法计算结果的对比,探讨结构应变法的使用条件.最后,将虚拟台架与结构应力变结合开展了快捷货车的低周疲劳寿命分析的工程应用.结果表明:提出的低周疲劳的结构应变方法及其计算程序,当结构应力与屈服强度的差值在150 MPa以内时,理想弹塑性结构应变计算结果与实际结果一致,能够解决铁路货车低周疲劳寿命预测问题;当结构应力与屈服强度差值超过150 MPa后,随着结构应力的增加,误差也增加.该文的研究为低周疲劳的结构应变法工程推广应用提供了良好的技术支撑. 展开更多
关键词 铁路货车 低周疲劳 结构应变法 虚拟试验台
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高温壁面含氧液滴蒸发及微爆特性的试验研究 被引量:1
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作者 吕明 陈昱欣 +1 位作者 宁智 赵锦胜 《力学学报》 北大核心 2025年第2期424-435,共12页
以含氧燃料液滴为研究对象,搭建了一套高温壁面液滴蒸发试验平台,并进行了试验系统一致性验证;在此基础上,分别开展了乙醇生物柴油、聚甲氧基二甲醚柴油(PODE柴油)以及二硝酰胺铵(ADN)溶液3种含氧燃料在沸点温度及Leidenfrost温度时的... 以含氧燃料液滴为研究对象,搭建了一套高温壁面液滴蒸发试验平台,并进行了试验系统一致性验证;在此基础上,分别开展了乙醇生物柴油、聚甲氧基二甲醚柴油(PODE柴油)以及二硝酰胺铵(ADN)溶液3种含氧燃料在沸点温度及Leidenfrost温度时的蒸发及微爆特性研究.结果表明, 3种燃料在两种特定温度下的蒸发及微爆特性均会呈现不同的现象:与沸点温度时不同,乙醇生物柴油液滴在Leidenfrost温度下,大部分时间在高温壁面上进行弹跳或者移动,液滴微爆延迟时间和持续时间明显变长,液滴微爆强度也相对较高;PODE柴油液滴在Leidenfrost温度下,最后的蒸发过程中并没较大铺展开,基本一直都在壁面弹跳或移动中消失,液滴微爆延迟时间和微爆持续时间相对变短,但液滴微爆强度变化较小;ADN推进剂液滴在Leidenfrost温度下,会不停地进行弹跳或者移动,直至液滴完全消失,液滴微爆对液滴体积影响较小(当量蒸发速率为0),液滴微爆延迟时间变短,且液滴微爆强度有一定的变小.另外,通过3种燃料微爆特性对比发现:ADN推进剂液滴在沸点温度下,蒸发时除了有气泡产生,内部组成成分之间还会发生剧烈的热解反应,进而产生着火现象,直至液滴消失,其微爆延迟时间相对最短,微爆持续时间占液滴生存时间的百分比也最小,但液滴微爆强度相对较大;PODE柴油液滴在沸点温度下的微爆延迟时间相对较长,微爆持续时间占液滴生存时间的百分比也较大. 展开更多
关键词 含氧液滴 高温壁面 微爆特性 沸点 Leidenfrost温度
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基于计算机视觉的城市道路噪声实时估计 被引量:1
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作者 李响 张瑷霖 +2 位作者 李国正 赖本涛 陈梦君 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期196-208,共13页
为了实现城市道路视频监控场景下交通流噪声的快速准确估计,提出一种基于计算机视觉的城市道路噪声实时估计方法。首先,从道路交通噪声产生机理分析入手,提出了一系列基于计算机视觉的城市道路交通噪声相关交通流信息提取方法,改善传统... 为了实现城市道路视频监控场景下交通流噪声的快速准确估计,提出一种基于计算机视觉的城市道路噪声实时估计方法。首先,从道路交通噪声产生机理分析入手,提出了一系列基于计算机视觉的城市道路交通噪声相关交通流信息提取方法,改善传统方法提取交通流信息不够便捷的情况。其次,针对传统算法噪声估计准确度不高的问题,进行城市道路交通噪声影响因素分析,将交通流特征与环境特征相结合,构建了基于机器学习的道路交通噪声估计模型,提高了城市道路噪声估计的准确性。最后,分析城市道路交通噪声短时变化规律,确定其尺度可变的特征提取时间窗口,提出了一整套城市道路交通噪声实时估计方案,提升了城市道路噪声估计的实时性。实验结果表明,所提出的基于计算机视觉的交通流信息提取方法较常用的目标检测和目标追踪算法能够更准确的提取城市道路交通噪声相关信息;所建立的城市道路交通噪声估计模型相比传统噪声估计模型有更高的实时性和准确性,相较于现有基于机器学习的噪声估计方法在不同场景下均有着更为准确的估计结果,提高了城市道路噪声估计的准确性和实时性,确定了时间尺度为3和10 min的噪声估计方法,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 计算机视觉 交通噪声 特征提取 噪声估计 机器学习
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制动工况对高速列车制动盘残余应力及翘曲变形的影响
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作者 李志强 郑轶男 +2 位作者 张晓康 李杰 杨智勇 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第5期1278-1286,共9页
动车组制动盘在长期服役过程中会形成复杂的残余应力,进而使盘体在拆解后形成不可恢复的翘曲变形,为探究残余应力与翘曲变形对制动盘后续维修和重复利用可行性的影响,首先,通过测试动车组轮装铸钢制动盘材料不同温度下的拉伸应力-应变数... 动车组制动盘在长期服役过程中会形成复杂的残余应力,进而使盘体在拆解后形成不可恢复的翘曲变形,为探究残余应力与翘曲变形对制动盘后续维修和重复利用可行性的影响,首先,通过测试动车组轮装铸钢制动盘材料不同温度下的拉伸应力-应变数据,构建对应的材料Ramberg-Osgood本构模型,在有限元软件中建立制动盘循环对称三维瞬态仿真模型;其次,针对列车不同制动初速度、不同平均减速度等制动工况,采用间接耦合方法分析制动盘表层与心部残余应力的形成与平衡过程,研究制动盘结构约束释放后的翘曲变形量变化,采用分段函数与多项式拟合制动盘变形量与制动能量、热输入功率的函数关系;最后,通过对服役后的制动盘进行翘曲变形量测量与X射线残余应力测试,对比分析了对应仿真条件时制动盘摩擦面残余应力分布规律,发现仿真结果与实测数据具有较好的数据和趋势一致性.研究表明:制动盘翘曲变形量与制动能量、制动减速度呈正相关关系,制动工况越严苛制动盘翘曲变形量越大;仿真与实测均表明高残余拉应力位于摩擦面中部螺栓孔附近,且制动工况越严苛残余拉应力值越大. 展开更多
关键词 制动盘 残余应力 翘曲变形 数值模拟 试验验证
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基于束角的独立车轮走行部导向性能研究
9
作者 杨超 胡元杰 +3 位作者 徐建改 徐宁 刘俞贤 吴林轩 《振动与冲击》 北大核心 2025年第16期273-279,共7页
为了解决独立车轮由于左、右车轮解耦导致的导向问题,将束角概念引入独立车轮走行部,首次提出了束角导向方法使独立车轮走行部重新获得自动回正能力。首先阐述独立车轮走行部的束角导向原理;然后通过第二类拉格朗日方程获得走行部横向... 为了解决独立车轮由于左、右车轮解耦导致的导向问题,将束角概念引入独立车轮走行部,首次提出了束角导向方法使独立车轮走行部重新获得自动回正能力。首先阐述独立车轮走行部的束角导向原理;然后通过第二类拉格朗日方程获得走行部横向动力学运动方程;最后采用多体动力学方法分析束角独立车轮走行部的稳定性、自动对中能力和曲线通过能力。结果表明,束角式独立车轮走行部的临界速度随着束角的增加,先减小后增加。当束角小于0.20°时,独立车轮走行部无法自动对中。当束角不小于0.20°时,独立车轮走行部可以在通过激励区间后自动回到初始横向位置。束角式独立车轮走行部获得了自动对中能力。当束角不小于0.25°时,走行部通过曲线时左前轮冲角较小,具有良好的曲线通过能力。合适的束角可以改善独立车轮走行部在直线和曲线线路的导向性能。 展开更多
关键词 独立旋转车轮 束角 导向性能 自动对中 稳定性
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列车驾驶舱设计中的人因问题:挑战、进展和展望
10
作者 方卫宁 王坤 +1 位作者 胡胜建 方程乐 《包装工程》 北大核心 2025年第16期15-32,I0006,共19页
目的随着铁路智能化水平的不断提升,列车驾驶舱作为人机交互的关键节点,面临着日益复杂的人因设计挑战。现有研究主要集中在界面布局、信息显示、操作负荷控制等局部问题,缺乏对驾驶舱人因设计的整体性和系统性认识。因此,有必要构建系... 目的随着铁路智能化水平的不断提升,列车驾驶舱作为人机交互的关键节点,面临着日益复杂的人因设计挑战。现有研究主要集中在界面布局、信息显示、操作负荷控制等局部问题,缺乏对驾驶舱人因设计的整体性和系统性认识。因此,有必要构建系统性的驾驶舱人因设计研究框架,深入探讨当前的研究趋势与关键技术。方法采用系统化的文献聚类与主题分析方法,对相关领域的研究文献进行全面梳理和分析。结果从个体生理、物理环境、认知交互和系统协同4个层面构建了驾驶舱人因设计的研究框架,系统梳理了各层面的理论基础、关键技术及其典型应用场景。结论基于所构建的研究框架,识别出当前驾驶舱人因设计存在的主要问题,包括疲劳监测技术的局限性、物理环境控制的不足、认知交互的复杂性,以及系统协同的智能化程度偏低等。在此基础上,提出未来发展应聚焦于智能化升级、人性化优化和极端环境适应性提升3个主要方向,为相关研究和工程实践提供理论指导和技术路径。 展开更多
关键词 列车驾驶舱 空间设计 人机界面 人机交互
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聚甲氧基二甲醚柴油液滴蒸发及微爆特性
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作者 吕明 赵锦胜 宁智 《农业工程学报》 北大核心 2025年第2期85-93,共9页
柴油中调和一定比例的聚甲氧基二甲醚(PODE, polyoxymethylene dimethyl ethers),能显著降低柴油冷滤点并改善发动机燃烧质量,从而提高发动机热效率和降低排放污染物。该研究以PODE_(4)-柴油混合液滴为研究对象,搭建挂滴式试验系统,探究... 柴油中调和一定比例的聚甲氧基二甲醚(PODE, polyoxymethylene dimethyl ethers),能显著降低柴油冷滤点并改善发动机燃烧质量,从而提高发动机热效率和降低排放污染物。该研究以PODE_(4)-柴油混合液滴为研究对象,搭建挂滴式试验系统,探究PODE_(4)-柴油液滴蒸发和微爆特性及其影响因素。研究结果表明,PODE的添加有利于柴油液滴的蒸发;PODE柴油混合液滴的蒸发过程基本都只经历液滴归一化直径平方逐渐减小的平衡蒸发阶段。环境温度及液滴初始直径对液滴蒸发过程的影响均较为显著;PODE质量分数增大,可促进混合液滴的蒸发。PODE柴油液滴微爆过程分为3个阶段:延迟微爆阶段、剧烈微爆阶段和蒸发消失阶段。延迟微爆阶段是液滴吸收能量的过程,剧烈微爆阶段是液滴内气泡反复生成爆炸的过程,蒸发消失阶段是无气泡生成且液滴体积蒸发完毕的过程。环境温度及液滴初始直径对液滴微爆过程的影响相对单调,但当液滴初始直径为1.42 mm时,液滴当量蒸发速率会出现为0的现象;PODE质量分数对液滴微爆过程的影响较为复杂,PODE质量分数为40%的液滴进入微爆时间最长,液滴微爆持续时间最短,其液滴生存时间也最长;PODE质量分数为50%时,液滴微爆持续时间最长,其所占液滴生存时间百分比也最高。研究结果有利于加深对PODE柴油液滴蒸发及微爆影响因素及其影响规律的理解,从而为控制PODE柴油液滴蒸发及微爆过程提供重要依据。 展开更多
关键词 聚甲氧基二甲醚 柴油液滴 蒸发形态 微爆特性
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胶粉含量对低生热聚氨酯/超细全硫化丁腈橡胶弹性体性能的影响
12
作者 张强 刘志明 贺茂勇 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第7期153-160,共8页
高动态生热限制了传统4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯基聚氨酯(PUR)弹性体在轮胎领域中的使用范围。为此,采用原位合成方法成功制备了高强度、低动态生热PUR/超细全硫化粉末丁腈橡胶(UFNBRP)弹性体,研究了UFNBRP含量对PUR/UFNBRP弹性体力学... 高动态生热限制了传统4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯基聚氨酯(PUR)弹性体在轮胎领域中的使用范围。为此,采用原位合成方法成功制备了高强度、低动态生热PUR/超细全硫化粉末丁腈橡胶(UFNBRP)弹性体,研究了UFNBRP含量对PUR/UFNBRP弹性体力学性能、动态力学性能(DMA)、动态流变性能和微观形貌等的影响。研究结果表明,随UFNBRP含量的增加,PUR/UFNBRP弹性体的拉伸强度先提高而后降低,当UFNBRP质量占比为0.1‰时,PUR/UFNBRP弹性体的拉伸强度达到45.1 MPa,较纯PUR弹性体提升了约263.7%。DMA分析结果表明,UFNBRP可以显著降低PUR弹性体的动态生热,当UFNBRP添加量为PUR质量的0.1‰时,PUR弹性体60℃时的损耗因子约为0.034,较纯PUR弹性体降低了约66.0%。以上结果结合红外光谱分析、动态流变性能测试和微观形貌分析综合研究表明,UFNBRP粒子以网络状结构均匀分布于PUR基体,在一定程度上降低了PUR弹性体的微相分离程度和硬段相的有序化程度,对PUR分子链产生较强的束缚作用,很大程度上减小了其摩擦生热,致使PUR/UFNBRP弹性体具备极低的动态生热。 展开更多
关键词 超细全硫化粉末丁腈橡胶 聚氨酯 微相分离 动态生热 动态流变性能
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半主动式磁性液体吸振器减振性能研究
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作者 杨文荣 李天宇 +2 位作者 李德才 魏乂兼 张明敏 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第1期38-44,共7页
为解决长直挠性结构衰减时间较长的问题,该文利用通电线圈改变磁性液体吸振器工作单元的磁回复力,进而改变磁性液体吸振器的刚度系数以增强其减振性能。由于磁性液体吸振器刚度系数与线圈电流呈线性关系,因此根据最优刚度系数理论即可... 为解决长直挠性结构衰减时间较长的问题,该文利用通电线圈改变磁性液体吸振器工作单元的磁回复力,进而改变磁性液体吸振器的刚度系数以增强其减振性能。由于磁性液体吸振器刚度系数与线圈电流呈线性关系,因此根据最优刚度系数理论即可求得最优减振效率时线圈所需电流值。此外该文还对阻尼间隙、磁性液体注入量、黄铜板的长度以及工作温度对于减振性能的影响进行了研究,结果表明当阻尼间隙为2 mm时,磁性液体总注入量为12 mL,减振效率可达67.69%;不同长度黄铜板所对应的最优刚度系数不同,通过调节线圈电流使磁性液体吸振器刚度系数达到最优刚度系数,得到黄铜板长度在1100、1000、900和800 mm时的最优减振效率分别为96.18%、96.14%、97.45%、97.13%;低温条件下会造成磁性液体吸振器减振性能下降,-30℃相较于30℃时减振效率降低9.67%。 展开更多
关键词 磁性液体吸振器 刚度系数 半主动控制 工作温度
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磨削表面形貌特征对钢轨摩擦学性能的影响
14
作者 刘月明 杨策 邓国念 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第5期80-87,共8页
零件的表面形貌特征将直接影响与其接触部件的摩擦学性能,而在钢轨磨削养护中,砂带磨削形成的表面形貌特征对钢轨服役的摩擦学性能影响机制尚不明确。为系统研究干摩擦下钢轨磨削后不同纹理参数的摩擦学性能,结合赫兹接触理论和Archard... 零件的表面形貌特征将直接影响与其接触部件的摩擦学性能,而在钢轨磨削养护中,砂带磨削形成的表面形貌特征对钢轨服役的摩擦学性能影响机制尚不明确。为系统研究干摩擦下钢轨磨削后不同纹理参数的摩擦学性能,结合赫兹接触理论和Archard磨损模型,采用结构化建模和有限元仿真,建立轮轨接触微元磨损仿真模型;通过磨削工艺制备不同纹理间距、方向和深度的钢轨试样,采用球-盘配置的线性往复干摩擦滑动试验方法,完成摩擦磨损试验。结果表明:磨削形成的表面纹理间距、方向和深度,对钢轨的摩擦系数和磨损率具有显著影响;通过优化磨削工艺参数,如降低砂带粒度、增大磨削扭转角度和提高磨削进给量,在纹理间距0.06~0.14 mm、方向角度0°~60°、深度0.02~0.08 mm范围内,形成大间距、大角度和大深度的表面纹理,可有效提升钢轨的摩擦学性能,从而延长钢轨服役寿命。 展开更多
关键词 表面形貌 摩擦 滑动磨损 纹理 磨削 钢轨
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地铁盾构隧道裂缝与渗漏水图像采集与智能识别算法研究 被引量:3
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作者 田思萌 王耀东 +3 位作者 刘胜智 周伟 史红梅 朱力强 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期370-383,共14页
隧道病害是地铁运营人员定期巡检的主要任务之一,提出一种深度学习与像素级图像处理算法相结合的隧道表面病害识别方法。首先,利用自主研究的高速采集系统采集大量隧道表面图像,通过像素级标定构建高质量语义分割样本库;然后,针对裂缝... 隧道病害是地铁运营人员定期巡检的主要任务之一,提出一种深度学习与像素级图像处理算法相结合的隧道表面病害识别方法。首先,利用自主研究的高速采集系统采集大量隧道表面图像,通过像素级标定构建高质量语义分割样本库;然后,针对裂缝和渗漏水的形态特点,提出一种改进的DeepLabV3+算法,从主干特征网络、空洞卷积金字塔模块和解码器多尺度融合3个方面进行改进;最后,提出一种基于像素级图像处理的算法,计算简单背景及病害混叠情况下的裂缝长度和渗漏水面积参数。研究结果表明,提出的改进算法使平均准确度达85.26%,平均交并比达73.62%,相较于其他5种模型,分割结果更为精细,对于复杂背景和裂缝与渗漏水混叠的复杂病害仍有很好的分割效果。同时,像素级处理可以完成典型病害及复杂情况的参数提取,实现整体地铁隧道表面病害的智能识别。研究成果不仅可以实现裂缝和渗漏水的准确检测,而且能用于分析复杂背景和2种病害混叠情况的复杂病害。 展开更多
关键词 图像采集 语义分割 病害参数计算 隧道裂缝 隧道渗漏水 复杂病害
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考虑圆弧修形和交错角的人字齿轮啮合行为分析 被引量:1
16
作者 侯晓燕 王曦 周越 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期180-192,共13页
针对人字齿轮制造加工导致左、右齿面存在不同程度的对称性偏差,以及传统轴向位移迭代法受误差尺度限制的问题,以某型高速列车人字齿轮为研究对象,提出了一种新的轴向位移迭代方法,并建立人字齿轮承载接触分析(LTCA)模型。该模型以有限... 针对人字齿轮制造加工导致左、右齿面存在不同程度的对称性偏差,以及传统轴向位移迭代法受误差尺度限制的问题,以某型高速列车人字齿轮为研究对象,提出了一种新的轴向位移迭代方法,并建立人字齿轮承载接触分析(LTCA)模型。该模型以有限元法和有限长线接触理论为基础,在载荷-变形协调方程中考虑不同啮合点处螺旋角的差异,采用牛顿迭代法计算主动齿轮轴向位移,通过LTCA模型分析了轮齿圆弧修形与齿面交错角对啮合激励和载荷分布的影响。研究结果表明:牛顿迭代法可适用于含不同误差类型的人字齿轮LTCA模型,且小误差下牛顿迭代法比传统迭代法的计算时间减少70%,圆弧修形量从2μm增至15μm,时变啮合刚度均值降低38%,啮合误差均值提高39%;当输入扭矩为500 N·m时,两侧齿面中部最大法向啮合力由100 N增大到370 N;随着齿面交错角的增大,时变啮合刚度均值提高,啮合误差均值减小,交错角相位差从0增加到π,时变啮合刚度、啮合误差的幅值分别降低了54%和79%。该研究结果可为人字齿轮啮合稳定性的提高提供新思路。 展开更多
关键词 人字齿轮 承载接触分析 圆弧修形 齿面交错角 轴向位移 牛顿迭代法
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过量空气系数和氨气浓度对CH_(4)/NH_(3)MILD燃烧特性的数值研究 被引量:1
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作者 匡玉成 王亚飞 +1 位作者 韩大伟 王超俊 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第4期1542-1549,I0026,共9页
氨气(NH_(3))作为一种兼具储能的无碳燃料,在能源领域具有极大的应用前景。然而,NH_(3)的燃烧特性与常规碳氢燃料有着明显差异。该文通过数值模拟方法,研究了CH_(4)/NH_(3)的混合燃料低氧稀释(moderate or intense low-oxygen dilution,... 氨气(NH_(3))作为一种兼具储能的无碳燃料,在能源领域具有极大的应用前景。然而,NH_(3)的燃烧特性与常规碳氢燃料有着明显差异。该文通过数值模拟方法,研究了CH_(4)/NH_(3)的混合燃料低氧稀释(moderate or intense low-oxygen dilution,MILD)燃烧特性。结果表明,在甲烷MILD燃烧中添加NH_(3)使出口NO排放亟剧增加。过量空气系数大于1时,减小过量空气系数使NO和CO的排放降低。NH_(3)中的N元素转化成NO的转化率随燃料中NH_(3)的增加和过量空气系数的降低而减小。 展开更多
关键词 低氧稀释(MILD)燃烧 氨气掺烧 过量空气系数 NO_(x)排放 燃烧特性
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面向无人机视觉制导的自适应目标跟踪方法 被引量:1
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作者 杨绪祺 谭启凡 +1 位作者 苏航 谭浩 《兵工学报》 北大核心 2025年第2期65-75,共11页
为解决无人机制导中跟踪目标尺度变化大、外形变化大、推理速度慢、数据集缺失的问题,提出了一种面向无人机视觉制导的自适应目标跟踪方法。自适应搜索区域机制通过分析制导过程调整搜索区域解决尺度变化快的问题;自适应模板更新机制通... 为解决无人机制导中跟踪目标尺度变化大、外形变化大、推理速度慢、数据集缺失的问题,提出了一种面向无人机视觉制导的自适应目标跟踪方法。自适应搜索区域机制通过分析制导过程调整搜索区域解决尺度变化快的问题;自适应模板更新机制通过更新模板特征解决外形变化大的问题。此外,该方法在骨干网络引入FasterNet Block,在跟踪头引入无锚机制,减少推理的时间。最后,构建并公开了一个包含12个制导视频的测试数据集Guidance UAV以评估算法在视觉制导中的性能。实验结果表明,该方法不仅在通用无人机跟踪数据集UAV123上适用,而且在Guidance UAV上实现了最先进的性能,同时在机载设备Jetson Xavier NX上保持15 f/s的速度。室内无人机制导打击实验证明了算法的有效性。 展开更多
关键词 视觉制导 目标跟踪 无人机 自适应 模板更新 搜索区域
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基于多元经验模态分解的旋转机械早期故障诊断方法 被引量:71
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作者 武哲 杨绍普 刘永强 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期241-248,共8页
针对旋转机械早期微弱故障诊断问题,提出了基于多元经验模态分解的旋转机械早期故障诊断新方法。首先将多个加速度传感器合理布置在轴承座的关键位置,同步采集多通道振动信息;再利用多元经验模态分解同时对多通道振动信号进行自适应分解... 针对旋转机械早期微弱故障诊断问题,提出了基于多元经验模态分解的旋转机械早期故障诊断新方法。首先将多个加速度传感器合理布置在轴承座的关键位置,同步采集多通道振动信息;再利用多元经验模态分解同时对多通道振动信号进行自适应分解,得到一系列多元IMF分量;最后,依据峭度准则和相关系数从中选取包含故障主要信息的IMF分量进行信号重构,提取故障特征。多元经验模态分解方法克服了EMD等方法在进行多通道数据融合时缺乏理论依据的局限性。仿真信号和旋转机械故障信号的实验结果表明,该方法明显优于EEMD方法,对齿轮和滚动轴承故障的检测精度更高,可以在强背景噪声情况下更好地提取出故障冲击特征。 展开更多
关键词 旋转机械 多元经验模态分解 自适应 峭度准则 故障诊断
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一种适用于宽频激励的地铁构架载荷识别方法
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作者 吴养民 任尊松 +3 位作者 杨广雪 金新灿 徐宁 杨超 《中国机械工程》 北大核心 2025年第3期536-545,共10页
工程结构动载荷识别采用传递矩阵求逆的方法将产生误差,采用载荷解耦标定方法对角化传递矩阵可避免传递矩阵求逆带来的误差。为此,基于应变测量原理研制了高精度测力构架且其测量误差低于5%,建立了地铁构架多源载荷解耦识别方法。针对... 工程结构动载荷识别采用传递矩阵求逆的方法将产生误差,采用载荷解耦标定方法对角化传递矩阵可避免传递矩阵求逆带来的误差。为此,基于应变测量原理研制了高精度测力构架且其测量误差低于5%,建立了地铁构架多源载荷解耦识别方法。针对地铁构架受轮轨激励影响导致载荷频带较宽从而引起激励频率接近构架弹性模态频率发生谐振的问题,通过二阶有阻尼系统在频域上直接量化谐振频率附近载荷幅值放大效应;利用最小二乘复频域法进行工作模态分析识别阻尼比;采用半功率带宽法确定谐振范围并得到校准临界频率;量化了载荷幅值放大效应并得到了载荷优化因子;基于谐振区振动加速度响应在一定程度上反映了处理后载荷的有效性。在时域、频域、损伤等方面,载荷预测应力与实测应力接近,预测损伤与实际损伤比值总体介于1.0~1.6之间,满足构架疲劳评估要求。研究结果对掌握地铁构架真实载荷特征及探讨共振疲劳问题具有重要的工程意义。 展开更多
关键词 地铁构架 载荷识别 阻尼比 谐振范围 疲劳评估
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