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工程陶瓷磨削加工损伤及其抑制关键技术研究进展
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作者 严灿 刘伟 +2 位作者 邓朝晖 吕黎曙 卓荣锦 《宇航材料工艺》 CSCD 北大核心 2024年第6期1-14,共14页
工程陶瓷机械加工性能差,工程陶瓷表面/亚表面极易产生加工损伤,进而严重影响工程陶瓷零部件的服役性能及疲劳寿命。围绕工程陶瓷磨削加工,从应变率效应和材料本构关系模型等方面阐述了磨削加工损伤的形成及其演变机制;并在此基础上总... 工程陶瓷机械加工性能差,工程陶瓷表面/亚表面极易产生加工损伤,进而严重影响工程陶瓷零部件的服役性能及疲劳寿命。围绕工程陶瓷磨削加工,从应变率效应和材料本构关系模型等方面阐述了磨削加工损伤的形成及其演变机制;并在此基础上总结了工程陶瓷磨削损伤的影响因素及作用规律;其次,从工程陶瓷低损伤磨削加工工具与加工工艺两个方面深入探讨了抑制工程陶瓷磨削加工损伤的关键技术;最后,展望了抑制工程陶瓷磨削加工损伤关键技术的发展方向。 展开更多
关键词 工程陶瓷 损伤 形成机制 抑制技术
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典型路谱激励下摆臂式机电馈能悬挂系统性能分析
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作者 张文广 李洪周 +1 位作者 汪国胜 陈哲吾 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期51-59,145,共10页
机电馈能悬挂系统是一种新型悬挂系统,在实现装甲车辆车身减振同时回收地面传递给车身的振动能量。根据摆臂式机电馈能悬挂系统工作原理,建立了相应数学物理模型,基于Adams和AMEsim搭建了减振系统与馈能系统联合仿真模型,分析了行星变... 机电馈能悬挂系统是一种新型悬挂系统,在实现装甲车辆车身减振同时回收地面传递给车身的振动能量。根据摆臂式机电馈能悬挂系统工作原理,建立了相应数学物理模型,基于Adams和AMEsim搭建了减振系统与馈能系统联合仿真模型,分析了行星变速器传动比、电池电阻和扭转缓冲器刚度对系统阻尼特性和馈能性能的影响。结果表明:在车速为45 km/h的铺面路、戈壁路、起伏路、砂石路4种路面工况下,车身加速度均方根值平均为4.11 m/s 2,平均馈能功率为1411.57 W,机电馈能悬挂系统有良好的减振性能和可观的馈能功率;随着行星变速器传动比增大,悬挂系统阻尼力矩和馈能功率逐渐增大,且影响显著;随着电池电阻增加,阻尼力矩和馈能功率逐渐降低;扭转缓冲器刚度变化对悬挂系统性能影响较小。 展开更多
关键词 悬挂系统 馈能 路面谱 联合仿真
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新时代“机电传动控制”课程实验教学的改进措施
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作者 朱铁环 李常平 欧文初 《无线互联科技》 2024年第5期104-107,共4页
随着自动控制技术与智能控制技术在工业体系中的应用越来越广泛,“机电传动控制”课程应改进实验教学方式。文章首先阐述了实验教学中存在的问题,然后分析了这些问题产生的原因,最后提出了实验教学的改进措施。建议的主要改进措施有:开... 随着自动控制技术与智能控制技术在工业体系中的应用越来越广泛,“机电传动控制”课程应改进实验教学方式。文章首先阐述了实验教学中存在的问题,然后分析了这些问题产生的原因,最后提出了实验教学的改进措施。建议的主要改进措施有:开设专业导论课,改进实验环节的考核方式,提倡小班制实验教学,启发引导学生设计小程序,合理增加设计性实验模块,使用实验仿真软件提高程序编写能力,强化训练学生的实验接线能力,采用项目任务式实验教学方式。这些改进措施可以提高学生在实践中的综合应用能力与创新能力。 展开更多
关键词 “机电传动控制”课程 实验教学 改进措施
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基于调和平均合成的风能质量指数构建方法
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作者 莫丰源 肖钊 +2 位作者 邓杰文 赵前程 向德 《新能源进展》 北大核心 2025年第1期89-96,共8页
风况变化过程的复杂性和多变性给风能质量评估带来了巨大的挑战。为解决这一问题,构建了风能指标评估和评分体系,提出了一种能全面反映风能质量的综合指数合成方法。首先,基于湍流强度、风切变、风转向和风功率密度四项指标,建立相应的... 风况变化过程的复杂性和多变性给风能质量评估带来了巨大的挑战。为解决这一问题,构建了风能指标评估和评分体系,提出了一种能全面反映风能质量的综合指数合成方法。首先,基于湍流强度、风切变、风转向和风功率密度四项指标,建立相应的评分体系。其次,通过线性插值为各指标分配分数,得到分数矩阵。再次,采用调和平均合成方法计算风能质量指数。该方法的计算结果能够全面反映风能质量,避免了现有分析的限制。最后,将风能质量指数与发电性能指数相结合进行验证。结果表明,对于同一风力发电机,风能质量指数和发电性能指数的变化趋势线的皮尔逊相关系数为0.606。对于不同风力发电机,风能质量指数的平均值和发电性能指数的平均值排序结果一致,即发电性能指数随着风能质量指数的变化而变化。因此,该方法能够有效评估风能质量。 展开更多
关键词 风能质量指数 发电性能指数 风力发电机
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基于MADM-QM的风电机组风功率异常数据处理方法
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作者 莫丰源 王卫华 郭前 《可再生能源》 北大核心 2025年第3期339-345,共7页
针对风电机组非正常运行时导致远程中央监控与数据采集(SCADA)系统所采集的风速-功率数据中存在大量的横向、纵向分布的异常值问题,文章提出了一种基于中值绝对偏差法(MADM)和四分位法(QM)的异常数据清洗方法,即MADM-QM算法。首先,基于... 针对风电机组非正常运行时导致远程中央监控与数据采集(SCADA)系统所采集的风速-功率数据中存在大量的横向、纵向分布的异常值问题,文章提出了一种基于中值绝对偏差法(MADM)和四分位法(QM)的异常数据清洗方法,即MADM-QM算法。首先,基于风速-桨距角关系模型,通过对风速区间的风速-桨距角数据集中绝对中位差(MAD)的求解,清洗掉±4.5MAD外的风速-桨距角数据;然后,基于风速-功率关系模型,先对功率区间的风速-功率数据集中异常值进行剔除,再对风速区间的风速-功率数据集中异常值进行剔除,完成异常数据的清洗;最后,以某风电场复杂工况下风电机组的实际运行数据为算例进行验证,并与MADM,QM和基于密度的空间聚类(DBSCAN)法进行对比分析。结果表明,MADM-QM算法不仅能够有效识别异常数据,而且能够高效完成异常数据清洗,相比其他3种方法,MADM-QM算法处理异常数据效率良好且清洗质量最优。 展开更多
关键词 风电机组 风功率 数据清洗 MADM-QM SCADA数据
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计及几何和工程约束的风电叶片气动与结构特性分析
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作者 李建军 岳文辉 高国强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期375-381,共7页
为分析气动外形参数小幅度变化对风电叶片气动与结构特性的影响,以某5 MW海上风电叶片为研究对象,构建叶片CFD(计算流体力学)气动模型与复合材料有限元结构模型,考虑某个翼型参数改变引起其所在叶素段曲面形状变化的几何约束,在满足展... 为分析气动外形参数小幅度变化对风电叶片气动与结构特性的影响,以某5 MW海上风电叶片为研究对象,构建叶片CFD(计算流体力学)气动模型与复合材料有限元结构模型,考虑某个翼型参数改变引起其所在叶素段曲面形状变化的几何约束,在满足展向光顺性工程约束的前提下,计算不同位置叶素段翼型弦长与扭角的试验水平改变量,设计气动外形参数交互作用下的正交试验方案,采用极差分析和方差分析方法,选取来流风速分别为8.0、11.4、14.0 m/s的3种工况,分析气动外形参数对风电叶片气动扭矩和叶尖挠度的影响。结果表明,气动外形参数3%的试验水平改变量,能影响约6.7%的气动性能改变和约15.0%的结构性能改变;不同位置段气动外形参数主效应不同;不同位置段参数间的交互作用对叶片气动扭矩和叶尖挠度有着不同程度的影响。 展开更多
关键词 海上风电 风电叶片 气动性能 结构性能 几何约束 工程约束 交互作用
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基于自适应模型预测的物伞系统速度跟踪控制
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作者 陈立锋 石添文 +1 位作者 黄良沛 刘文雯 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期175-180,共6页
针对空投易碎易爆物品无速度跟踪及速度波动大的问题,提出自适应模型预测控制(model predictive control,MPC)方法对物伞系统速度进行控制跟踪。以线性离散化物伞系统动力学模型为基础,通过迭代法构建速度跟踪预测模型,依据实际需求设... 针对空投易碎易爆物品无速度跟踪及速度波动大的问题,提出自适应模型预测控制(model predictive control,MPC)方法对物伞系统速度进行控制跟踪。以线性离散化物伞系统动力学模型为基础,通过迭代法构建速度跟踪预测模型,依据实际需求设计目标函数及约束条件,在自适应MPC控制器内进行优化求解;引入卡尔曼滤波作为状态估计器,让系统具备对自身状态量变化的感知,提供估计状态量给控制器,实现系统整体反馈校正。开展无风条件和有风条件下自适应MPC控制的物伞系统速度跟踪性能研究,结果表明,此控制方法能够实现对期望速度的良好跟踪;在随机扰动下进行物伞系统速度跟踪控制鲁棒性研究,对比分析了自适应MPC方法和PID控制方法的速度跟踪性能,结果表明,自适应MPC控制的物伞系统速度振荡小于PID控制,其具有较强的抗非线性扰动能力,为实现物伞系统速度控制提供了新方法。 展开更多
关键词 物伞系统 自适应模型预测控制 卡尔曼滤波器 速度跟踪控制 PID
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难加工材料纵扭超声振动辅助铣削加工研究进展
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作者 牛秋林 戴福朋 +2 位作者 荆露 王星华 刘俐鹏 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-10,共10页
纵扭复合超声振动辅助铣削(LTUVAM)是在刀具轴向与扭转方向上施加高频微幅振动的一种辅助铣削技术,具有降低切削力与切削热、提高工件表面质量、提高表面残余压应力、减少刀具磨损等诸多优点。本文围绕难加工材料的铣削加工进行了系统... 纵扭复合超声振动辅助铣削(LTUVAM)是在刀具轴向与扭转方向上施加高频微幅振动的一种辅助铣削技术,具有降低切削力与切削热、提高工件表面质量、提高表面残余压应力、减少刀具磨损等诸多优点。本文围绕难加工材料的铣削加工进行了系统综述。在设备制造方面,阐述了纵扭复合超声振动系统的结构设计方法与工作原理;在工艺开发方面,从LTUVAM的切削刃运动轨迹及切削特性入手,分析各类材料的切削加工性能,并总结了LTUVAM的优势及应用。最后,本文对LTUVAM的未来发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 纵扭复合超声振动辅助铣削 难加工材料 超声振动系统 切削刃运动轨迹 切削加工特性
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矿井吊盘稳车的APP远程监控系统设计
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作者 黄良沛 李树民 +1 位作者 蒋浪 朱永建 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第10期160-165,共6页
思山岭矿井吊盘稳车的工作环境复杂,其监控终端的便携性是一个亟待解决的问题。针对这一挑战,本项目采用三菱FX3U系列PLC作为控制核心,它具备高速的处理能力、强大的控制能力以及稳定的性能,十分适合对复杂环境中的稳车进行控制与监控... 思山岭矿井吊盘稳车的工作环境复杂,其监控终端的便携性是一个亟待解决的问题。针对这一挑战,本项目采用三菱FX3U系列PLC作为控制核心,它具备高速的处理能力、强大的控制能力以及稳定的性能,十分适合对复杂环境中的稳车进行控制与监控。为了实现远程监控,采用Modbus TCP通讯协议与PLC进行通讯,确保了数据传输的准确性和实时性。同时,引入多种传感器采集稳车设备的关键参数数据,如压力、速度、深度等,为监控提供全面的数据支持。为了方便矿井工作人员随时随地灵活地监控,本文采用Java编程语言开发APP端服务器环境以及一款Android APP,实现实时显示稳车设备的各项工况数据,并进行及时预警。该监控系统实现了对矿井稳车集成系统的灵活远程监控,进一步提高了稳车设备工作效率,降低了运维成本,同时,为矿井稳车集成系统的稳定性与安全性提供了有力保障,为矿井的安全生产提供了重要的技术支持。 展开更多
关键词 吊盘稳车 远程监控系统 JAVA编程 Modbus TCP通讯协议 Android APP
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基于优化回环检测的激光雷达SLAM算法
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作者 黄良沛 胡志豪 +1 位作者 杨天龙 蒋浪 《信息技术》 2024年第12期26-31,38,共7页
在复杂环境下,基于激光雷达的同步定位与建图(SLAM)会随时间的不断累积产生定位误差。针对这一问题,文中提出了一种基于优化回环检测的激光雷达SLAM算法,利用点云全局描述符Lidar-Iris,通过计算二值化图像的汉明距离,比较点云图像之间... 在复杂环境下,基于激光雷达的同步定位与建图(SLAM)会随时间的不断累积产生定位误差。针对这一问题,文中提出了一种基于优化回环检测的激光雷达SLAM算法,利用点云全局描述符Lidar-Iris,通过计算二值化图像的汉明距离,比较点云图像之间的相似度。将当前关键帧与数据库中所有的历史关键帧对比,确定回环关键帧。在公开数据集KITTI上测试,将该算法与LeGO-LOAM算法对比,回环检测性能有明显提升。 展开更多
关键词 SLAM 回环检测 全局描述符 激光雷达
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Al-50wt%Si合金钻削孔壁形貌与棱边缺陷实验研究
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作者 牛秋林 王星华 +1 位作者 张深圳 荆露 《宇航材料工艺》 CSCD 北大核心 2024年第6期31-37,共7页
在Al-50wt%Si合金切削加工过程中,铝基体发生塑性变形而增强相硅颗粒发生脆性破坏,极易产生裂纹、崩边、毛刺等缺陷,属于一种典型的难加工材料。本文针对Al-50wt%Si合金钻孔质量差的问题,采用单因素实验方法,对Al-50wt%Si合金进行干式钻... 在Al-50wt%Si合金切削加工过程中,铝基体发生塑性变形而增强相硅颗粒发生脆性破坏,极易产生裂纹、崩边、毛刺等缺陷,属于一种典型的难加工材料。本文针对Al-50wt%Si合金钻孔质量差的问题,采用单因素实验方法,对Al-50wt%Si合金进行干式钻削,开展孔壁形貌和棱边缺陷研究。结果表明,当钻头进给量为0.08 mm/r时,切削速度从30 m/min增加到70 m/min,轴向力增加了15.8%,孔壁表面粗糙度增加了19.8%。低切削速度下孔出口棱边形貌以颗粒脱落、毛刺为主,随着切削速度增加,孔出口棱边形貌以基体韧性断裂为主,孔出口棱边缺陷的径向宽度增大;当钻头切削速度为50 m/min时,进给量从0.04 mm/r增加到0.12 mm/r,轴向力整体上增大了74.3%,孔壁表面粗糙度增大了50.2%,低进给量下孔出口侧出现凸起变形和基体韧性断裂现象,随着进给量增加凸起变形减少,孔出口棱边缺陷的径向宽度先减少后增大,在进给量为0.08 mm/r时获得最小径向宽度。 展开更多
关键词 Al-50wt%Si合金 钻削 孔壁质量 棱边形貌
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基于线阵列的湍流边界层壁面脉动压力波数-频率谱模型实验研究 被引量:4
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作者 赵鲲 章荣平 +2 位作者 杨玫 王勋年 余荣科 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期15-34,I0001,共21页
湍流边界层壁面脉动压力波数-频率谱建模是流动噪声领域十分关注的问题。研究首先总结归纳了近60年来的11种波数-频率谱预测模型,并按照模型的理论基础和表达形式划分为四类:Corcos类模型、不可压缩理论基模型、可压缩理论基模型和其他... 湍流边界层壁面脉动压力波数-频率谱建模是流动噪声领域十分关注的问题。研究首先总结归纳了近60年来的11种波数-频率谱预测模型,并按照模型的理论基础和表达形式划分为四类:Corcos类模型、不可压缩理论基模型、可压缩理论基模型和其他类模型。然后,开展声学风洞线阵列实验并对各预测模型进行展向方向波数积分,分别获得了流向方向的湍流边界层壁面脉动压力波数-频率谱实验测量结果与模型预测结果。最后,按照Corcos类模型与非Corcos类分别开展对比研究,分析研究了四类11种模型预测能力。研究结果表明:线阵列测量可以有效获得流向方向的波数-频率谱,并可用于校验各预测模型精度;在6个Corcos类模型选取时,需根据所关心的频率、波数范围及表达式计算复杂程度选取合适的预测模型;5个非Corcos类模型能够直接预测波数-频率谱,不需要自谱模型输入,较Corcos类模型具有较大优势,其中综合考虑Chase I模型最优,Chase II具备声学区边界预测能力。 展开更多
关键词 湍流边界层 脉动压力 波数-频率谱 声学风洞 线阵列
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基于虚拟现实的轨道交通车辆数字孪生仿真系统 被引量:2
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作者 肖罡 廖琴 +3 位作者 杨钦文 张蔚 赵斯杰 黄晋 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第3期135-139,共5页
[目的]为了提高轨道交通车辆仿真系统的可视化与交互性,依托VR(虚拟现实)技术,构建了轨道交通车辆数字孪生仿真平台。[方法]通过轨道交通车辆数字孪生三维模型与机理模型的层级式构建方法,以及层级式关联映射方法,实现了三维模型与机理... [目的]为了提高轨道交通车辆仿真系统的可视化与交互性,依托VR(虚拟现实)技术,构建了轨道交通车辆数字孪生仿真平台。[方法]通过轨道交通车辆数字孪生三维模型与机理模型的层级式构建方法,以及层级式关联映射方法,实现了三维模型与机理模型融合,耦合生成了轨道交通车辆数字孪生三维物理模型,并由此提出了一种轨道交通车辆数字孪生仿真系统以及系统的构建方法。以青岛某地铁车辆及其相应运行线路为研究对象,通过搭建的VR平台及车辆自动驾驶控制算法,对该仿真系统功能进行了试验验证。[结果及结论]试验表明,列车实际运行速度与控制运行速度误差均在±1.5 km/h内,证实了模型的有效性。轨道交通车辆数字孪生仿真平台的构建方法为提升轨道交通车辆仿真系统的可视化与交互性提供了新的技术思路。 展开更多
关键词 轨道交通 车辆 数字孪生 仿真系统 虚拟现实
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钛合金铣削加工中MQL参数优化与切削性能研究 被引量:4
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作者 戎杰 牛秋林 +3 位作者 高航 荆露 唐思文 张深圳 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期106-114,共9页
微量润滑(MQL)铣削过程中,系统工艺参数对刀具–切屑和刀具–工件间接触界面的冷却润滑效果影响显著。本文通过有限元仿真分析了铣刀高速旋转扰动的空气流场对MQL喷射角度的影响以及切削区压力影响下的切削液渗透机理。然后,以钛合金TC... 微量润滑(MQL)铣削过程中,系统工艺参数对刀具–切屑和刀具–工件间接触界面的冷却润滑效果影响显著。本文通过有限元仿真分析了铣刀高速旋转扰动的空气流场对MQL喷射角度的影响以及切削区压力影响下的切削液渗透机理。然后,以钛合金TC4为工件材料、油膜附水滴(OoW)为润滑介质,通过正交试验研究微量润滑系统喷射角度、喷射距离和润滑油流量对铣削力的影响规律,获得油膜附水滴微量润滑(OoWMQL)系统最佳工艺参数为:喷嘴俯角30°、喷射距离10 mm、润滑油流量135 mL/h。基于此,采用OoWMQL系统最优工艺参数,开展干式铣削和水基微量润滑(WMQL)铣削下切削速度、每齿进给量对钛合金切削性能的影响研究。结果表明,相比干式铣削,WMQL方法对铣削力的改善效果较弱,而OoWMQL方法在所有参数下均明显降低了铣削力,且降低幅度最高可达50%左右。此外,采用OoWMQL方法可显著降低表面粗糙度,抑制划痕和粘屑等表面缺陷的产生,有效提高钛合金的切削加工性。 展开更多
关键词 钛合金 油膜附水滴微量润滑(OoWMQL) 切削力 表面形貌 表面粗糙度 切削性能
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ZL114A铝合金本构关系与失效准则参数的确定 被引量:3
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作者 谭毅 杨书仪 +1 位作者 孙要兵 郭小军 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期86-105,共20页
针对航空发动机机匣材料ZL114A铝合金,构建描述该材料在较大温度范围下大变形及失效行为的材料模型。通过万能试验机及分离式霍普金森压杆试验装置测试ZL114A铝合金在常温准静态、高温和高应变率下的力学性能,分析温度和应变率对材料流... 针对航空发动机机匣材料ZL114A铝合金,构建描述该材料在较大温度范围下大变形及失效行为的材料模型。通过万能试验机及分离式霍普金森压杆试验装置测试ZL114A铝合金在常温准静态、高温和高应变率下的力学性能,分析温度和应变率对材料流动应力的影响。采用有限元程序和优化算法反求25~375℃内材料的硬化参数,结合高应变率(1310~5964 s^(-1))下材料的动态行为关系,构建包含塑性应变、温度及应变率的经验型本构模型。开展缺口拉伸、缺口压缩等试验并建立相对应的有限元模型,获取材料在不同应力三轴度下的失效应变,标定分段形式的Johnson-Cook(J-C)失效准则参数。通过不同温度下的平板侵彻试验和数值模拟验证失效准则及其参数的有效性。结果表明,ZL114A铝合金具有明显的应变硬化、温度软化及高应变率强化特性;具有应力饱和特征的Hockett-Sherby(HS)硬化模型较为准确地描述材料大变形下的力学行为;构建的材料本构关系可以描述ZL114A铝合金在大应变、宽温度、高应变率下的力学行为;分段形式的失效准则具有预测不同温度下材料失效行为的能力。 展开更多
关键词 ZL114A铝合金 本构关系 反求 失效准则 侵彻
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基于改进YOLOv4的风力机叶片损伤检测方法 被引量:1
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作者 邹龙洲 王文韫 +1 位作者 郭迎福 杨景云 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期718-723,共6页
针对深度卷积神经网络模型因复杂度高导致嵌入式设备难以实现在线检测的问题,提出改进的YOLOv4的风力机叶片损伤检测方法。首先使用MobileNetv3网络代替YOLOv4中的CSPdarknet53主干特征提取网络进行特征提取,并将相同shape的特征层进行... 针对深度卷积神经网络模型因复杂度高导致嵌入式设备难以实现在线检测的问题,提出改进的YOLOv4的风力机叶片损伤检测方法。首先使用MobileNetv3网络代替YOLOv4中的CSPdarknet53主干特征提取网络进行特征提取,并将相同shape的特征层进行加强特征提取;其次在加强特征提取网络上添加注意力机制ECA,并对YOLOv4的边界框损失函数与分类损失函数进行优化;最后,将改进前后的算法与其他检测算法进行比较。结果表明:改进的YOLOv4算法的检测速度可达单张检测时间为0.018 s,检测准确率达到95.7%,通过对YOLOv4网络进行改进,在保证检测准确的前提下,轻量化的模型可满足嵌入式设备检测风力机叶片损伤的需求。 展开更多
关键词 风力机 叶片 损伤检测 深度学习 YOLOv4
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基于深度学习的CFRP/TC4叠层结构制孔刀具磨损状态监测
17
作者 江庆泉 李鹏南 +2 位作者 邱新义 李树健 王春浩 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期40-49,共10页
碳纤维复合材料(CFRP)和钛合金(TC4)因各具有优良的物理力学性能,其叠层结构广泛应用于航天工业领域。由于CFRP和TC4都属于典型难加工材料,且具有不同的机械和热学特性,因而在制孔过程中,刀具磨损较快,从而影响加工质量。为了保证钻孔... 碳纤维复合材料(CFRP)和钛合金(TC4)因各具有优良的物理力学性能,其叠层结构广泛应用于航天工业领域。由于CFRP和TC4都属于典型难加工材料,且具有不同的机械和热学特性,因而在制孔过程中,刀具磨损较快,从而影响加工质量。为了保证钻孔质量、及时更换刀具,建立了一种基于卷积神经网络-长短期记忆网络(CNN-LSTM)的刀具磨损状态监测模型。该模型以与刀具磨损相关性较强的力、声发射信号特征作为输入,以刀具磨损状态标签作为输出,从而实现刀具磨损状态的监测。结果表明,该模型识别准确率高达97.222%,可以很好地实现CFRP/TC4叠层结构制孔过程中刀具磨损状态的监测。 展开更多
关键词 刀具磨损状态监测 CFRP/TC4叠层 特征提取 深度学习
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刃口钝圆半径对SiC_(p)/Al复合材料铣削表面质量和切屑形貌影响研究
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作者 高航 牛秋林 +2 位作者 戎杰 邱新义 李鹏南 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期50-57,共8页
碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiC_(p)/Al)具有卓越的物理力学性能,广泛应用于航空航天、电子、军事等高端领域。本文以体积分数为20%的SiC_(p)/Al复合材料为研究对象,采用单因素试验方法进行干式铣削,分析刀具刃口钝圆半径和切削速度对... 碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiC_(p)/Al)具有卓越的物理力学性能,广泛应用于航空航天、电子、军事等高端领域。本文以体积分数为20%的SiC_(p)/Al复合材料为研究对象,采用单因素试验方法进行干式铣削,分析刀具刃口钝圆半径和切削速度对切削力、表面形貌、表面粗糙度(Ra)和切屑形貌的影响。结果表明:切削力随着刃口钝圆半径的增加而降低,随着切削速度的增加先降低后增加;随着刃口钝圆半径的增加,加工表面的凹坑和犁沟缺陷减少,表面Ra呈降低趋势。随着切削速度的增加,加工表面的划痕缺陷增多,表面Ra呈现先增加后降低的趋势;在不同刃口钝圆半径和不同切削速度下,切屑形状均呈不规则锯齿状。切屑非自由表面微观形貌随着刃口钝圆半径的增加逐渐变得光滑,随着切削速度的增加出现更严重的裂纹。 展开更多
关键词 SiC_(p)/Al复合材料 刃口钝圆半径 切削速度 表面质量
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钛合金钻削的刀具断屑槽设计与钻削仿真
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作者 熊德山 李鹏南 +2 位作者 李树健 邱新义 李常平 《宇航材料工艺》 CSCD 北大核心 2024年第6期119-128,共10页
为满足钛合金类难加工材料工件钻削加工的精度,提高加工效率并降低生产成本,本文通过理论分析、数值模拟以及实验相结合的方法,针对钻削过程的断屑问题设计断屑槽结构,并开展断屑槽作用下的轴向力、断屑过程、应变状态以及不同加工参数... 为满足钛合金类难加工材料工件钻削加工的精度,提高加工效率并降低生产成本,本文通过理论分析、数值模拟以及实验相结合的方法,针对钻削过程的断屑问题设计断屑槽结构,并开展断屑槽作用下的轴向力、断屑过程、应变状态以及不同加工参数下的切屑形态等方面的研究。结果表明,实验与仿真的最大轴向力误差在10%~20%,且断屑形貌吻合较好,从而证实了有限元模型的可靠性。切屑长度随进给量减小而减小;在不同加工参数下,含断屑槽的钻头轴向力均小于无槽时的;切屑与反屑面的接触使得切屑产生卷曲,卷曲程度及所受应力随刀具进给量增大而增大。 展开更多
关键词 钛合金 钻削 断屑槽 切屑 有限元仿真
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基于动态磨削过程仿真的凸轮轴高速磨削稳定性预测分析
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作者 刘涛 邓朝晖 +2 位作者 姚齐水 吕黎曙 余江鸿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期236-247,共12页
磨削颤振是制约凸轮轴高效优质磨削最主要的因素之一。在分析凸轮轴磨削几何运动学特性的基础上,综合考虑时滞效应和砂轮-工件弹性退让机制推导了凸轮轴高速磨削动态磨削力计算方法,建立了多因素耦合的凸轮轴磨削动力学模型和凸轮轴动... 磨削颤振是制约凸轮轴高效优质磨削最主要的因素之一。在分析凸轮轴磨削几何运动学特性的基础上,综合考虑时滞效应和砂轮-工件弹性退让机制推导了凸轮轴高速磨削动态磨削力计算方法,建立了多因素耦合的凸轮轴磨削动力学模型和凸轮轴动态磨削仿真模型。基于稳定性叶瓣图法和动态磨削过程仿真方法对凸轮轴高速磨削稳定性进行预测分析;开展试验验证了所提出模型和方法的正确性。最后,通过对动态磨削过程的变模态参数仿真,分析模态参数对凸轮轴高速磨削过程稳定性的影响。结果表明,增大系统刚度和阻尼、减小模态质量都可以改善磨削稳定性,获得更大的稳定磨削极限。 展开更多
关键词 非圆轮廓磨削 稳定性预测 磨削颤振 动态磨削仿真 凸轮轴
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