機電工程最新期刊目錄

基于ISSA-Transformer的電梯制動力矩預測研究————作者：蘇萬斌;江葉峰;李科;周振超;易燦燦;

摘要：實現電梯制動器力矩的精確預測對確保電梯安全運行和實現預測性維護具有重要的意義。針對曳引式電梯在制動力矩預測方面存在準確性與可靠性不足的問題，以及現有Transformer存在計算復雜度高和訓練時間長的局限性，提出了一種基于改進鯨沙蟲群算法優化Transformer網絡（ISSA-Transformer）的電梯制動力矩預測方法。首先，為了提高Transformer的預測精度，在Transformer...

制冷劑R142b在離心泵中的空化特性實驗研究————作者：胡成賢;梁友才;雷彬煜;

摘要：在有機朗肯循環中，工質泵中容易出現空化的現象，影響整個系統的總效率。為了探索離心泵內制冷劑空化特性，對不同工況下離心泵輸送制冷劑R142b進行了實驗研究。首先，結合了現有閉式制冷系統，設計并搭建了離心泵制冷劑R142b空化實驗平臺；然后，通過控制泵入口制冷劑R142b的溫度，不斷改變實驗系統的流量，分別對三種不同離心泵轉速下的工況進行了實驗，采用數據采集系統來記錄各種工況下的壓力、溫度和流量數據，...

基于深度特征KL距離的旋轉設備開集故障診斷————作者：梅杰;王宇庭;何立夫;陳智迪;鄺家月;陳鵬;

摘要：為了解決傳統閉集故障診斷模型將未知故障樣本強制分類到已知故障類別的問題，提出了一種基于深度特征Kullback-Leibler（KL）距離的開集故障診斷模型（DFKLD），該模型旨在開放場景下實現已知故障分類和未知故障識別的功能。首先，在訓練階段，DFKLD模型優化了基于深度特征KL距離度量的分類子損失、類內距離子損失和類間距離子損失，將振動信號按照類別映射為不同的高斯分布特征，并學習到類別原型分...

基于輸入整形算法的大型測量臂殘余振動抑制研究————作者：楊云峰;竇曉亮;郝樹濤;師永林;張端;薛宇良;

摘要：采用大型測量臂進行定點測量時，由于自身阻尼和剛度較小，會導致其殘余振動衰減緩慢，測量時間較長。針對這一問題，對大型測量臂殘余振動的開環控制進行了研究，提出了采用輸入整形技術對測量臂的殘余振動進行抑制的策略。首先，對輸入整形原理、計算方法和輸入整形器進行了闡述，推導出了脈沖系列中各脈沖的幅值和作用時間的約束方程，并給出了不同整形器抑制測量臂殘余振動所需的脈沖序數和脈沖幅值及時間；然后，利用MATLA...

壓裂泵泵頭組件疲勞失效機理及壽命分析————作者：李猛;薛繼軍;杜喆;

摘要：在石油開采過程中，壓裂工藝已成為主要增產方法，且規模逐年擴大。壓裂泵是實現該工藝的關鍵設備，其中泵頭組件是易損且昂貴的部件，常因疲勞開裂失效。為了解決泵頭組件的失效問題，對發生刺漏失效的五缸壓裂泵泵頭組件進行了失效機理分析及壽命研究。首先，通過失效分析得出，泵頭組件發生刺漏的失效模式為疲勞開裂，建立了泵頭組件的三維模型，利用有限元方法完成了網格劃分并施加了相應邊界條件；然后，采用數值模擬技術，結合...

基于充氣驅動的可展開機構設計及實驗驗證————作者：王皋源;李俊麟;李振新;郭子琛;趙鐵軍;烏凡;

摘要：隨著深空探測任務的不斷推進，空間可展開結構在航天器的應用中愈發重要。充氣驅動可展開結構因其輕量化、結構簡單、展收比大等優勢，成為了空間結構的研究熱點。針對傳統機械展開機構存在質量大、結構復雜等問題，在分析了氣囊充氣過程的基礎上，提出了一種新的充氣驅動可展開機構，并對其進行了結構設計、分析以及實驗驗證。首先，建立了氣囊充氣展開過程的數值分析模型，運用有限元仿真對氣囊的動態行為進行了驗證；然后，基于剛...

基于強化學習的水電站多零件設備拆卸序列規劃研究————作者：楊貴程;劉海濤;王克遠;吳月超;蘇佶智;王卓瑜;

摘要：針對在大型機電設備拆卸與維修問題中當前主流元啟發式算法存在的解決拆卸序列規劃（DSP）問題效率低、穩定性差的問題，引入了強化學習思想，并將其與分層策略結合，提出了適用于多零件DSP的一種強化學習算法（QL）。首先，構建了DSP數據模型與空間約束模型；基于分層策略，把設備零部件分解成包含少量零件的多個子集；然后，基于零部件兩兩直接裝配約束，構建了每個子集的初始R表，通過拆解工作量指標構建了序列評價獎...

電磁彎曲驅動器的結構設計與實驗研究————作者：林澳敏;丁建寧;程廣貴;

摘要：針對目前柔性驅動器存在響應速度和使用安全性無法兼顧的問題，將電磁驅動技術應用于驅動器的設計中，設計了一種環狀電磁彎曲驅動器。首先，對驅動器的整體結構進行了設計，分析了驅動原理并制定了制備步驟，通過添加環形限制結構，實現了驅動器馬鞍形彎曲變形；然后，通過結構簡化，建立了電磁彎曲驅動器的分析模型，探究了影響驅動器彎曲角度的關鍵參數；接著，搭建了驅動器的實驗控制平臺，測試了驅動器的響應速度，驗證了關鍵參...

不對中故障轉子系統的模型不確定動力學建模方法————作者：勵精為治;劉保國;曹瀟俊;程敏;劉彥旭;張義彬;

摘要：目前針對不對中故障轉子系統動力學問題的研究普遍忽略了由建模誤差引起的模型不確定性，使模型無法用于準確描述轉子系統的動力學特性。針對模型不確定性在不對中故障下對轉子系統的影響這一問題，基于非參數建模方法和隨機矩陣理論，提出了一種不對中故障轉子系統模型不確定動力學建模方法。首先，對轉子系統不對中故障進行了故障機理的研究，得出了不對中激振力的表達式；然后，建立了不對中轉子系統的確定性動力學模型，采用矩陣...

基于迭代學習的機械臂關節空間軌跡跟蹤控制————作者：李慧琴;頡世國;王碩飛;王洋洋;王鵬飛;蘭明明;

摘要：針對運動軌跡具有重復性特點的多自由度機械臂，為實現機械臂軌跡的精確跟蹤控制，以一種三自由度空間機械臂為研究對象，采用混合多項式插值法規劃關節空間軌跡，提出了一種增益自適應整定的迭代學習控制方法，對機械臂關節軌跡進行跟蹤控制。首先，根據機械臂逆運動學分析，求解了運動過程中關鍵點對應的各關節角度，采用3-5-3多項式混合插值方法進行了軌跡規劃；然后，采用拉格朗日方法建立了三自由度機械臂的動力學模型，在...

組合槽長式人字槽徑向氣體軸承的靜態特性分析————作者：朱東南;高鵬;張珺;

摘要：為了擴寬人字槽徑向氣體軸承的應用場景，并探索具有實用性和經濟性的新型槽型，設計了一種組合槽長式人字槽徑向氣體軸承。首先，提出了組合槽長式軸承的設計，分析了組合槽長式軸承結構及其理論模型；然后，通過數值求解了雷諾方程，得到了組合式軸承的承載特性，對數值計算的準確性進行了分析，對比分析了槽寬比、槽深比、螺旋角及槽數等槽型參數對2種傳統式軸承和3種組合式軸承承載能力的影響；最后，總結了組合式軸承的適用場...

時移多尺度相位熵在螺栓聯接結構松動檢測中的應用————作者：李偉;周傳彪;韓振華;

摘要：風力發電機組的螺栓在其應用過程中易發生松動，從而會造成機組結構強度降低和振動加劇。針對螺栓松動檢測策略普遍存在效率不佳、松動狀態表征精度不高的問題，提出了一種結合時移多尺度相位熵(TSMPhE)和鯨魚優化算法(WOA)優化混合核極限學習機(HKELM)的風力發電機組螺栓松動檢測策略。首先，對螺栓結構不同松緊程度的振動信號進行了TSMPhE分析，提取了信號中嵌入的反映螺栓松緊程度的特征信息，構造了特...

基于響應曲面法和NSGA2的內斜齒輪成形磨削參數優化————作者：金明選;蘇建新;張祥;李明宇;

摘要：內斜齒輪是斜齒行星減速器的重要傳動件，其表面質量直接影響減速器的運動精度和可靠性。為提升齒輪成形磨削加工的質量和效率，確定最佳成形磨削工藝參數，對內斜齒輪成形磨削過程中的磨削工藝參數進行了優化研究。首先，建立了磨齒溫度場熱量分配數學模型，并依據有限元仿真得到了磨削溫度數據；然后，結合響應曲面法分析了成形磨削過程中不同工藝參數對磨削溫度的影響，將磨削溫度設成響應性能指標，建立了相應的響應回歸模型；最...

基于無模型自適應控制的心肺復蘇胸外按壓系統設計與驗證————作者：陳乙銘;潘毅峰;張承謙;張茂;徐杰豐;胡雨峰;趙朋;

摘要：針對傳統心肺復蘇（CPR）設備僅采用固定按壓深度、缺乏智能閉環調控的問題，提出了一種基于緊格式動態線性化無模型自適應控制（CFDL-MFAC）的胸外按壓深度調節方法。首先，搭建了融合直流伺服電機、滾珠絲杠及傳感器的心肺復蘇胸外按壓實驗平臺，完成了對按壓深度和頻率等關鍵參數的精準控制與實時采集工作；然后，基于血流動力學原理和電學類比方法，建立了以冠脈灌注壓（CPP）為反饋量的人體血液循環仿真模型，并...

一種并聯機構尺寸與拓撲同步輕量化設計方法————作者：羅磊;王猛;

摘要：因可重構性好和動態性能優良，并聯機構(PKM)在多個領域得到了廣泛應用，但其現有設計方法多關注于尺寸參數，忽視了結構拓撲的影響。為解決上述問題，提出了一種并聯機構尺寸與拓撲同步輕量化設計方法。首先，以質量最小和剛度最小為目標函數和約束條件，通過參數化設計獲得了并聯機構所有尺寸參數；然后，通過靈敏度分析確定了關鍵尺寸參數，在有限元分析(FEA)和響應面法(RSM)的基礎上，建立了設計變量與各方向剛度...

基于多小波基DWT分解的1DCNN-KAN-EA機械損傷識別方法————作者：王雷;付海朋;

摘要：針對傳統機械損傷識別方法處理復雜振動信號時，特征表達能力不足、識別準確率低的問題，提出了一種基于多小波基離散小波變換(DWT)分解，并結合一維卷積神經網絡(1DCNN)、Kolmogorov-Arnold網絡(KAN)和外部注意力(EA)機制的機械損傷識別方法。首先，采用多小波基DWT分解對振動信號進行了多樣性描述，并以分解得到的小波系數集合構建特征向量作為1DCNN的輸入，以提取深層次故障特征；...

主動懸架試驗臺液壓伺服驅動控制性能研究————作者：于冰;蘇東海;梁全;鄔云詩;王偉平;

摘要：在液壓主動懸架試驗臺的控制過程中，由于非對稱液壓缸的建模復雜性、系統參數的不確定性以及控制算法的調試難度等問題，會導致控制精度下降、系統穩定性變差或動態響應不理想等問題。為此，提出了一種結合滑�？刂疲⊿MC）與自適應反步法的液壓主動懸架試驗臺控制方法，即自適應反步控制方法。首先，建立了主動懸架與閥控非對稱缸的數學模型，并設計了基于理想天棚阻尼控制原理的滑�？刂破髯鳛榭刂茀⒖�；然后，提出了針對閥控非...

關節軸承WC-10Co-4Cr涂層的氣囊拋光工藝實驗研究————作者：張逸軒;姜晨;王玲奇;葉卉;姜臻禹;

摘要：關節軸承作為精密傳動核心部件，被廣泛應用于航空航天、國防裝備、軌道交通等領域，其內圈質量直接影響著關節軸承的摩擦學性能和服役壽命。針對關節軸承WC-10Co-4Cr涂層內圈精度的問題，提出了一種用于提高關節軸承內圈表面質量的氣囊拋光工藝方法。首先，采用工件的表面形貌、表面粗糙度和材料去除率作為評價指標，利用ANSYS Workbench進行了靜力學仿真，驗證了氣囊拋光工作時軸承工件表面壓力的均勻分...

圓柱滾子推力軸承磨損仿真與實驗研究————作者：金留南;李倫;薛玉君;余永健;李玉川;

摘要：針對某型航空設備轉動部件圓柱滾子推力軸承在低速重載、滾道滑移劇烈等惡劣工況下的磨損失效問題，重點研究了軸向載荷、滾動體循環圈數以及滾滑分布對其磨損特性的影響規律。首先，建立了某型圓柱滾子推力軸承的滾子-軸（座）圈滾道磨損仿真模型；然后，對UMESHMOTION磨損子程序進行了二次開發，并應用ALE 自適應網格技術劃分了軸（座）圈滾道磨損區域，基于赫茲接觸理論確定了磨損區域最佳網格尺寸，根據磨損相對...

考慮可供性的可變功能機械產品功能轉換設計方法————作者：李文博;薩日娜;王香帥;

摘要：針對可變功能機械產品功能轉換設計過程中功構關系耦合復雜、功能結構不確定等問題，提出了考慮可供性的可變功能機械產品功能轉換設計方法。首先，構建了功能-結構-可供性耦合圖模型(M_FSA)，以超邊表達功構映射關系，有向邊表達可供性關系，量化分析了產品因功能轉換過程產生的功構耦合關系變化。接著，設計了功能轉換結構選擇策略，建立了以最小可供性理想度、最大結構間親和度為目標的結構選擇模型...

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