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最新刊期
2019年第53卷第10期
本期电子书
封面故事
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多段连续结构手功能康复外骨骼运动规划与结构优化
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
李敏, 陈佳洲, 何博, 徐光华, 谢俊, 朱圣晨, 陈朝阳
2019(10): 1-9.
摘要:针对现有康复机器人手指运动轨迹仿生度低、轨迹规划策略与正常人手指运动轨迹差异较大的问题,提出了基于Tau-jerk引导策略的手指运动轨迹规划方法。首先建立外骨骼机器人的运动学模型,并用ABAQUS进行运动学仿真,引入修正系数调整运动学模型;然后以jerk值为耦合对象,推导出内部Tau-jerk引导策略,引入最小做功和最小面积确定最优轨迹和最优多段连续结构;最后比较了Tau-jerk规划的运动轨迹与多项式插值方法规划的轨迹同真实人手运动轨迹的偏差。实验结果表明:采用Tau-jerk轨迹规划的外骨骼运动平均关节角度误差小于1.5°,且平均指尖轨迹误差小于1 mm;与3次多项式插值和3、4、5次多项式插值运动规划相比,Tau-jerk轨迹规划方法更符合人手指运动轨迹。
关键词:手功能康复;外骨骼;运动规划;康复机器人
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更新时间:2025-07-09
采用卷积神经网络的电站锅炉燃烧效率建模方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
胡怀中, 张建博, 刘汉青, 李梦迪, 杨清宇
2019(10): 10-15.
摘要:针对电站锅炉燃烧效率经典建模方法精度较低的问题,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的新型建模方法。通过分析影响锅炉燃烧效率的各项因素,建立了以锅炉负荷、一二次风配风方式、烟气含氧量等参数为输入,锅炉燃烧效率为输出的建模数据集。由于CNN的核心特征是通过卷积运算从样本数据的空间关联中进行特征提取,所以为了加强输入样本数据的空间特征,利用主成分分析法(PCA)对数据进行重构。在此基础上,采用LeNet-5结构的CNN构建锅炉燃烧效率模型。仿真结果表明,经过PCA重构的锅炉燃烧效率CNN模型的检验集相对误差最小,相比经典模型减小了19.58%,该方法为锅炉燃烧效率的优化提供了新的思路。
关键词:电站锅炉燃烧效率;卷积神经网络;特征提取;主成分分析法
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更新时间:2025-07-09
利用运动准备电位的人体下肢自主运动意图预先感知方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
李瀚哲 1, 张小栋 1, 李睿 1, 陆竹风 1, 杨昆才 1, 2, 尹贵 1, 2
2019, 53(10): 16-23. DOI: 10.7652/xjtuxb201910003
摘要:针对下肢外骨骼机器人穿戴者的运动与机器人本身响应之间存在时间迟滞而导致控制实时性差的问题,提出了一种利用运动准备电位(RP)的人体下肢自主运动意图预先感知方法。首先,根据人体下肢运动的脑电(EEG)产生机理和耦合神经元集群模型仿真了下肢产生运动意图时大脑运动皮质区的RP响应,验证了下肢产生运动意图时其EEG中存在RP; 其次,利用下肢肌电(EMG)确定了下肢自主运动的起始时刻并完成EEG中自主下肢运动事件的触发标记,同时利用多元经验模式分解(MEMD)方法去除了EEG中的运动伪迹成分,进而利用叠加平均法和模板匹配法实现了下肢自主运动的RP提取及其运动意图的预先感知; 最后,搭建检测系统进行实验验证。实验结果表明:该方法可在离线情况下于人体下肢自主运动开始前约120 ms实现下肢运动意图的预先感知,其平均识别正确率为74.4%。该方法实现了人体下肢自主运动意图的预先感知,可为外骨骼机器人的柔顺控制提供信息提前量。
关键词:外骨骼机器人;自主运动;运动意图;运动准备电位;脑电
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更新时间:2025-07-09
形态学边缘信息引导的区域合并合成孔径雷达图像分割算法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
樊书辰, 水鹏朗
2019, 53(10): 24-30+47. DOI: 10.7652/xjtuxb201910004
摘要:针对基于区域合并的合成孔径雷达(SAR)图像分割中,初始分割过度碎片化影响后续区域合并效率和质量的问题,提出了利用形态学边缘信息引导的区域合并(MEI-RCBLP)SAR图像分割算法。首先利用高斯和伽马函数赋权的加权中值滤波构造各向异性形态学方向比率算子,提取图像的边缘强度映射来表征边缘响应的强弱,并对边缘强度映射进行阈值化处理和分水岭变换得到高质量的初始分割; 然后利用现有的相对公共边界长度惩罚区域合并技术,迭代地合并初始分割中最相似的相邻区域,直到满足合并终止条件,输出最终的分割结果。实验结果表明,相比利用统计区域生长、MISP超像素和均值比边缘信息引导的分割算法,所提出的MEI-RCBLP算法显著改善了初始分割质量,在保证最终分割质量的前提下初始分割区域数目减少了25%以上,同时最终的分割结果在不同的性能评价指标上总体优于上述对比算法。
关键词:合成孔径雷达;图像分割;初始分割;区域合并
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更新时间:2025-07-09
燃气轮机透平叶片数字射线检测分区及透照参数确定方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
李兵, 李章兵, 陈磊
2019(10): 31-39.
摘要:针对传统叶片数字检测方法中存在的分区不合理、检测效率低、容易漏检等问题,提出了一种新的叶片数字射线检测分区及透照参数确定方法。在叶片设计模型未知的情况下,采用近似算法获得叶片在平板探测器上的投影面积与转台转动角度的变化关系,以叶片投影面积最大时的方向作为透照方向,结合检测设备的几何参数以及焦距对透照图像质量的影响,确定了焦距。通过分析不同曝光量下平板探测器的响应情况,获取了平板探测器的线性响应灰度区间。以控制各分区透照图像的灰度值在平板探测器的线性响应灰度区间内为原则,实现了叶片的分区。所提方法可有效避免传统方法中存在的分区不合理、检测效率低、容易漏检等问题。通过实验对传统方法和所提方法进行了比较,结果表明:传统方法中分区1和分区4的部分区域灰度值过高,分区4和分区5的部分区域灰度值过低,可能造成缺陷的漏检,而所提方法不存在此问题;所提方法获得的透照图像中除分区4外,其他各分区的检测灵敏度均高于传统方法。
关键词:透平叶片;数字射线;分区;透照参数
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更新时间:2025-07-09
精密进给系统热误差的协同训练支持向量机回归建模与补偿方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
朱星星, 赵亮, 雷默涵, 王帅, 凌正, 杨军, 梅雪松
2019(10): 40-47.
摘要:针对精密进给系统热误差的数据稀缺且获取成本高的问题,提出了一种基于协同训练支持向量机回归算法(COSVR)的精密进给系统热误差建模与补偿方法。通过整合标记数据(温度和热误差)及未标记温度数据建立热误差模型,利用基于西门子840D数控系统开发的补偿方法进行补偿。以精密镗床双驱动滚珠丝杠进给系统X轴为研究对象,进行热特性实验,获取24 m/min进给速度下的标记数据和12 m/min进给速度下的未标记温度数据,利用COSVR整合所有数据建立热误差模型,并通过遗传算法优化的支持向量机回归算法(GA-SVR)仅选用标记数据建立对照模型,获取18 m/min进给速度下的标记数据用于模型性能测试。结果表明:与GA-SVR模型相比,COSVR模型的均方根误差减少了34.14%,且在100 min和520 min时的误差范围分别减小了62.62%和55.85%。COSVR模型具有更好的预测性能且能更有效地降低热误差,进一步提高了精密进给系统热误差的建模精度。
关键词:精密镗床;进给系统;协同训练;支持向量机回归;无标记数据
362
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更新时间:2025-07-09
Sb变质对原位Mg
2
Si/AZ91复合材料组织的影响
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
杨莎莎, 高义民, 肖鹏, 徐飞行, 李烨飞
2019(10): 48-56.
摘要:Mg
2
Si颗粒增强镁基复合材料中Mg
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Si是粗大的长条状,严重降低其力学性能。加入微量Sb元素可细化Mg
2
Si增强相,但是Sb在Mg
2
Si/AZ91复合材料中的细化机理尚不明确。为此,采用原位铸造的方法研究了不同Sb含量对Mg
2
Si/AZ91复合材料微观组织的影响。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和电子探针显微分析仪观测了不同Sb含量的Mg
2
Si/AZ91复合材料中Mg
2
Si的尺寸和形貌,并探究Sb元素细化Mg
2
Si的机理。采用Image-Pro Plus软件统计了Mg
2
Si颗粒的平均尺寸以及形状因子的变化。实验结果表明:添加Sb后基体中汉字状的共晶Mg
2
Si消失,且初生Mg
2
Si的平均尺寸不断降低,当Sb的质量分数为2%时,初生Mg
2
Si颗粒尺寸细化至13.8μm(降低80.1%),分布更均匀;随着Sb含量增加,Mg
2
Si形状因子越来越趋向于1,形貌由粗大的树突状、长条状转变成细小的多边形;在凝固过程中,Sb富集在Mg
2
Si固液生长界面前沿,降低了初生Mg
2
Si的实际析出温度和Mg
2
Si与熔体的界面张力,提高了过冷度,增大了Mg
2
Si的形核率。同时,富集在Mg
2
Si表面的Sb毒化了Mg
2
Si的生长步骤,Mg
2
Si各向同性生长,形貌得到改善。
关键词:Mg2Si/AZ91复合材料;Sb元素;Mg2Si细化机理;微观组织
269
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更新时间:2025-07-09
大型船用鼓形齿联轴器位移圆半径设计
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
关亚彬, 杨小辉, 方宗德, 刘超, 陈国定
2019(10): 57-64.
摘要:针对传统的位移圆半径设计公式无法应用于具有大尺寸、重负载、变倾角等特点的大型船用鼓形齿联轴器的问题,采用有限元分析和响应面设计的方法,建立了最优位移圆半径和结构参数、工况参数之间的关系式。基于啮合原理及坐标变换,建立了鼓形齿联轴器的高精度有限元网格模型以及高精度装配模型。考虑0°和最大倾角两种边界工作条件,结合某船用鼓形齿联轴器轮齿的接触应力、弯曲应力及接触印痕的位置,确定了最优位移圆半径的设计准则。基于拉丁超立方采样方法和响应面方法,拟合出了最优位移圆半径和扭矩、齿数、模数、齿宽及最大倾角之间的关系式。通过有限元方法计算出一组大倾角和一组小倾角算例下的最优位移圆半径,与响应面方法的结果进行了对比。研究结果表明:印痕距离为0.2倍齿宽时的位移圆半径为最优值;大型船用鼓形齿联轴器的最优位移圆半径主要受最大极限倾角影响,其次是结构尺寸、负载扭矩的影响;该响应面模型是有效的,可以用于大型船用鼓形齿联轴器位移圆半径的设计。
关键词:大型船用鼓形齿联轴器;最优位移圆半径;变倾角;响应面;有限元分析
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更新时间:2025-07-09
滚动轴承高维随机矩阵状态异常检测算法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
倪广县, 陈金海, 王恒
2019(10): 65-71.
摘要:为解决运行状态监测数据量不断增大、传统降维方法会造成部分有用信息损失的问题,提出了一种滚动轴承高维随机矩阵的状态异常检测算法。对滚动轴承健康监测数据进行多域特征提取和归一化,并通过增广、拼接、随机化等运算构造高维随机矩阵;计算高维随机矩阵的样本协方差矩阵,利用该矩阵的最大与最小特征值之比作为滚动轴承状态异常检测指标;基于随机矩阵谱理论M-P律、Tracy-Widom第一分布,给出了异常检测阈值的数学表达式和决策规则。采用美国辛辛那提大学实验中心轴承试验数据开展了应用研究,分析了高维随机矩阵行列数之比c分别取0.4、0.5、0.6、0.75,误警率分别取0、0.05、0.1、0.2等情况下对检测阈值的影响,并给出了误警率取0.05、矩阵行列数之比c为上述4种情况下滚动轴承早期异常检测结果。试验结果表明,与峭度指标检测算法相比,该算法提前11 h就能检测出滚动轴承的异常状态,可为设备预知维护提供理论指导。
关键词:滚动轴承;异常检测;高维随机矩阵;检测阈值
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更新时间:2025-07-09
液压阀口空气型空化周期特性的实验研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
郑直, 赵鹏坤, 闵为, 冀宏
2019(10): 72-78+150.
摘要:为了研究大压差、高速瞬变流条件下液压阀口油介质的空气型空化现象与水介质空化存在的差异,明确液压阀口空气型空化流动的形态及周期性行为,建立了可进侧光的可视化实验模型。实验模型将非全周开口V型节流槽阀口结构放大2.8倍,并采用研合面密封,使得实验模型承压能力可达到4.5 MPa。通过对高速摄像机获取的实验图像进行灰度化处理,并依据本生溶解度、饱和蒸气压及斯特劳哈尔数研究了不同压差条件下油介质空化流动的周期特性。实验研究表明:当压差在2.0 MPa以上时,油液流经V型阀口后会同时存在清晰的附着空化、云状空化和雾状空化;当压差在2.0~3.0 MPa时,空化流的演化由空气的析出机制主导,空泡的惯性与流动的周期随压差增大而增长的规律与水空化流动相似;压差增大至3.5~4.5 MPa时,气体膨胀机制对空化流的演化起重要作用,附着空化的周期基本不变,这与水空化流动的特性不同。
关键词:油介质;空化流动;雾状空化;本生溶解度;气体膨胀
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更新时间:2025-07-09
分布式电池电源模块储能系统的荷电状态均衡控制
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
续丹, 毛景禄, 王斌, 周佳辉
2019, 53(10): 79-85. DOI: 10.7652/xjtuxb201910011
摘要:针对储能系统中锂电池充放电程度不一致而造成的电池过放/过充,从而导致电池使用寿命缩短的问题,提出了一种分布式储能系统的荷电状态(SOC)均衡控制方案。首先,采用单体电池电源模块串联的分布式储能结构,以单体锂电池估算SOC为控制对象; 然后,设计基于SOC均衡的加权因子分配公式,通过对电源模块分配不同的加权因子来调整各电源模块的占空比,从而动态调节各单体锂电池的充放电速率,实现分布式储能系统的SOC均衡控制,改变了传统电池组组内、组间两级均衡控制形式,消除了组内单体锂电池间能量传递造成的功率损失; 最后,采用负载电压调节与SOC均衡的双闭环控制结构,保证均衡过程中系统运行的稳定性。仿真结果表明:所提出的均衡控制方法能够有效实现储能系统的动态均衡控制,与SOC比例均衡控制方法相比均衡时间缩短了47%。
关键词:分布式储能系统;荷电状态均衡;加权因子;负载电压调节
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更新时间:2025-07-09
界面多应力作用下乙丙橡胶的特性变化及破坏机理
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
刘英, 汪行, 陈嘉威
2019(10): 86-95.
摘要:为了深入研究电缆附件绝缘材料在电、热和机械等多种应力耦合作用下的破坏机理,以110 kV预制式电缆中间接头用三元乙丙橡胶为研究对象,搭建了模拟电缆附件绝缘界面应力作用状况的多应力耦合试验装置。对交联聚乙烯-乙丙橡胶界面中的橡胶试样施加不同的机械拉伸和电应力,应力作用不同时间后,采用显微观察、机械性能测量、体积电阻率及交联度测试、衰减全反射傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱等手段对试样进行了观察及测试。研究结果显示,乙丙橡胶表面分子中的部分原有基团在电应力作用下被破坏并氧化,生成—OH、C=O等氧化基团,机械拉伸应力对上述反应具有一定的协同促进作用,而机械性能、体积电阻率和交联度等反映材料体积特性的参数变化幅度不大。这表明,上述多应力耦合作用对乙丙橡胶的破坏主要停留在表面,并未深入体积内部,原因可能是乙丙橡胶材料中的大量添加物和填料暴露在表面后,阻挡了放电粒子和活性基团对试样内部的进一步破坏。
关键词:电缆附件界面;三元乙丙橡胶;多应力耦合作用;体积特性;表面破坏
258
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更新时间:2025-07-09
火力发电锅炉主汽温控制系统的动态矩阵控制策略
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
章家岩, 高锦, 冯旭刚
2019, 53(10): 96-102+174. DOI: 10.7652/xjtuxb201910013
摘要:针对火力发电锅炉主汽温控制系统的大惯性、纯滞后和非线性等特点,提出一种基于动态矩阵控制的主汽温预测控制策略。根据过热蒸汽传输通道特性,将减温水流量扰动作为前馈补偿; 综合考虑机组负荷、燃料波动等扰动因素设计动态矩阵控制器; 采用有限时段的滚动优化策略,并引入基于误差的反馈校正算法,从而能全面考虑模型失配、时变、干扰等引起的不确定性,及时弥补这些因素造成的影响,提高系统的鲁棒性。仿真结果表明:与常规PID和Smith预估控制策略相比,在施加扰动情况下所设计的控制策略调节时间最多可减少314.28 s,超调量最多可降低12.6%; 在模型失配情况下调节时间最多可减少516.66 s,超调量最多可降低15.46%。工程应用结果表明:主汽温控制偏差低于±5 ℃,动态和稳态性能得到了很大改善,能有效满足发电锅炉主汽温控制系统的实际要求。
关键词:火力发电锅炉;主汽温;动态矩阵控制;滚动优化
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更新时间:2025-07-09
多类型的雷达有源干扰感知新方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
刘明骞, 高晓腾, 张俊林
2019(10): 103-108+121.
摘要:针对雷达有源干扰可识别的类型有限且识别效果欠佳的问题,提出了一种多类型雷达有源干扰识别新方法。该方法首先利用变分模态分解对雷达有源干扰信号进行分解,得到具有不同中心频率带宽有限的固有模态分量,然后分别计算每个固有模态分量相应的矩形积分双谱,并计算其Renyi熵以组成特征参量,最后采用随机森林分类器将多个随机决策树的结果取众数,从而实现了雷达有源干扰类型的识别。仿真结果表明,所提方法不但能够有效地识别多种不同类型的雷达有源干扰,而且具有良好的抗噪声性能和稳健性。与基于熵理论的识别方法和基于时频特征的识别方法相比,当信噪比为5 dB时,压制式干扰识别率分别提高了0.33%和1.75%;与基于时频图的识别方法和基于时频分布的识别方法相比,当信噪比为0 dB时,拖引欺骗干扰识别率分别提高了3.89%和5.06%。
关键词:雷达有源干扰;干扰识别;变分模态分解;矩形积分双谱;Renyi熵;随机森林
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更新时间:2025-07-09
基于深度学习的高铁受电装置安全状态快速检测方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
冯勇, 宋天源, 钱学明
2019(10): 109-114.
摘要:针对因受电弓形变、脱离而影响高铁运行安全的问题,提出了一种快速而且准确的检测高铁受电弓的方法,能够对高铁受电弓严重形变、脱离等情况进行及时预警。该方法首先利用在高铁受电弓前的摄像头捕捉到的10 000余张图片作为训练样本,并利用这些训练样本对自定义的深度学习卷积神经网络进行离线训练,生成预测模型,然后在高铁运行过程中利用训练好的模型和改进后的YOLOv2算法对摄像头的实时监控图像进行在线检测,最后检测程序将返回检测结果,对受电弓缺失、严重形变等现象进行预警。采用该方法在CPU平台以55帧/s的检测速度对受电弓进行实时检测,平均准确率达到93.1%。
关键词:高铁;受电弓;安全状态;深度学习;目标检测
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更新时间:2025-07-09
一种用于视觉颜色特征分类的脉冲神经网络
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
苏亚丽 1, 吴健行 2, 惠维 3, 张国和 2
2019, 53(10): 115-121. DOI: 10.7652/xjtuxb201910016
摘要:针对脉冲神经网络(SNNs)在视觉颜色特征分类领域精度不高的问题,提出了一种基于新型RGB-HSV预处理模型的高精度脉冲神经网络。该脉冲神经网络融合了RGB颜色通道简单和HSV色彩空间直观的特点来提取聚类色彩特征,增强了网络的识别能力。此外,在Tempotron有监督学习基础上提出了一种结合权值动量的训练方式,该方式在计算当前权值更新量的同时保留一定程度的上次权值更新量,加快了网络权值的收敛速度,节省了仿真时间。仿真实验结果表明,所设计的脉冲神经网络的分类精度高达96.21%,且在6次训练迭代后精度仍可达84%左右。
关键词:脉冲神经网络;特征分类;颜色特征;网络权值
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更新时间:2025-07-09
声学超结构低频宽带协同耦合高效吸声机理
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
吴晓, 刘崇锐, 王轲, 蔡永庆, 吴九汇
2019, 53(10): 122-127. DOI: 10.7652/xjtuxb201910017
摘要:针对传统材料难以有效控制低频噪声的问题,提出了一种膜类带腔声学超结构的低频宽带协同耦合高效吸声机理。这种超结构有多个吸声单元,每个吸声单元由两个铝片组成,铝片固定在空气腔上方的硅胶薄膜上。首先利用有限元软件COMSOL Multiphysics 5.3计算单元胞的吸声特性,确定吸声结构的尺寸和材料参数; 然后通过两元胞结构分析振动模态和吸声机理,解决吸声结构窄带的问题,再分析典型结构参数对协同耦合机理和吸声特性的具体影响规律; 最后通过多单元的协同耦合,实现整个频率范围内的宽带吸声。仿真结果表明:通过设计多个单元的协同耦合,可以将不同单元之间的吸声峰值相互错开,使结构的吸声系数在整个低频范围内均匀分布,实现200~1 000 Hz范围内连续的吸声宽带,平均吸声系数为80%左右,实现低频大宽带的优异吸声性能。该研究结果可为低频宽带吸声材料的设计提供一种新的思路,在控制振动和噪声方面具有潜在的应用前景。
关键词:声学超结构;宽带吸声;协同耦合
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更新时间:2025-07-09
声学黑洞轻质超结构的低频宽带高效隔声机理及实验研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
刘波涛 1, 2, 张海龙 1, 王轲 1, 吴九汇 1
2019, 53(10): 128-134. DOI: 10.7652/xjtuxb201910018
摘要:针对低频声波在传播过程中穿透力强、难衰减这一问题,研究了一种新型声学黑洞超结构,结合了声学黑洞和声学超结构的优点,通过改变曲面形状实现了低频宽带高效隔声。在一块10 mm厚薄板上,以阵列形式嵌入多个声学黑洞单元,完成声学黑洞既轻且薄的超结构设计。将设计好的声学黑洞超结构用3D打印技术制作出来,通过驻波管实验对声学黑洞超结构隔声特性进行验证。分析实验数据得到,声学黑洞超结构在50~1 600 Hz的频带上平均隔声量可以达到将近30 dB,并且在100~600 Hz频段内平均隔声量高达40 dB。研究了当声学黑洞单元几何形状幂函数的幂指数发生变化时,声学黑洞超结构隔声量的变化。因为设计好的声学黑洞超结构对加工工艺要求较高,在实际的工程应用中并不方便,所以最后还设计了一款方便实际工程应用的声学黑洞超结构,进行了实验验证,并分析了参数变化时对此结构隔声量的影响。研究的声学黑洞轻质超结构在航天航空、汽车、舰船等需要小尺寸结构实现低频大宽带降噪情况下有潜在的应用前景。
关键词:声学黑洞;声学超结构;低频宽带
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更新时间:2025-07-09
基于点云数据的自由曲面加工误差评定
封面论文
封底论文
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何帅, 陈富民, 杨雅棠, 李建华
2019, 53(10): 135-142. DOI: 10.7652/xjtuxb201910019
摘要:针对自由曲面加工误差检测困难的问题,提出了一种自由曲面加工误差评定方法。该方法以高精度蓝光扫描仪获取到的点云作为实测数据,以自由曲面的立体印刷模型作为理论模型。首先设置动态偏差阈值去除点云的远距离噪声,利用基于曲面变化度的局部离群系数方法去除点云的近距离噪声; 然后采用最近点迭代算法分离点云位置误差的旋转量,以自适应粒子群算法依据最小区域原则分离位置误差的平移量; 最后对点云进行基准变换后,计算点云与模型之间的偏差。实验结果表明,相对于最近点迭代算法,所提方法计算的位置误差向量均方根误差减小了66%,轮廓度减小了18%。提出方法的位置误差分离精度更高,轮廓度误差评定更准确,适用于扫描点云对自由曲面的加工误差评价,可以有效判断出超差区域。
关键词:点云数据;自由曲面;加工误差;最近点迭代算法;粒子群算法
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更新时间:2025-07-09
涡轮增压器甩油环密封性能研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
郭志强, 门日秀, 闫柯, 朱永生, 雒特, 洪军
2019(10): 143-150.
摘要:针对涡轮增压器压气机叶轮背部压力低于轴承腔内压力导致的漏油问题,对压气机端密封部件建模,仅保留甩油环部分,建立不同结构甩油环的两相流动模型。模型采用多运动参考系描述各组件运动,分析不同结构甩油环在不同转速、负压下的工作效果,分析不同结构甩油环的作用机理,并通过优化甩油环结构改善其工作性能。研究表明:高速条件下,离心泵甩油环相较于一般甩油环,有效改善了造成漏油的压力分布,转速越高,效果越好,但其压力分布曲线呈现明显的S形,压力分布不均匀限制了其极端工况下的密封性能;改进结构的甩油环的流域压力分布较均匀,但压降幅度较低,当负压比较低时,改进结构甩油环的性能不如离心泵甩油环。通过对甩油环的计算分析及结构优化,提升了甩油环的工作性能,为涡轮增压器压气机端密封性能的改进提供了一种新的思路。
关键词:涡轮增压器;漏油;密封性能;离心泵甩油环
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更新时间:2025-07-09
结合运动想象和动作观察的伸-握动作识别方法
封面论文
封底论文
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AI导读
王保增 1, 李大海 2, 张进华 1, 洪军 1, 仲文远 1
2019, 53(10): 151-158. DOI: 10.7652/xjtuxb201910021
摘要:为了获取单侧手部在伸-握动作下与运动想象直接相关的脑电信号(EEG)特征并实现精细动作有效识别,提出了结合运动想象和动作观察的单侧手部伸-握动作精细识别方法。首先,设计了结合运动想象和动作观察的复合范式,增强了伸-握动作所对应大脑皮层的激活程度,并探索了在运动想象、运动观察和复合范式下大脑皮层的激活规律; 然后利用小波变换重构各个通道EEG并计算相应多尺度熵,并通过共空间模式获取伸-握动作所对应EEG特征; 最后,利用线性判别式法从EEG特征中识别“伸开”和“握拳”精细动作。实验结果表明:相比单一实验范式的运动想象或动作观察,该方法在低频(5~20 Hz)时更能有效地激活运动区和枕区的神经元; 同时,“伸开”动作对应EEG的多尺度熵明显大于“握拳”动作的熵值,实现了单侧手部伸-握动作精细意图感知,其平均正确率可达85.7%。
关键词:脑电信号;运动想象;动作观察;伸-握动作
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更新时间:2025-07-09
离散解析互相关的Lamb波频散特性估计方法
封面论文
封底论文
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牛祥祥, 曹徐伟, 曾亮
2019(10): 159-166.
摘要:针对实验估计Lamb波频散特性需要借助传感器阵列或空间密集采样的问题,提出了一种基于离散解析互相关的频散特性估计方法。采用一发一收法,移动接收换能器在两个相邻位置采集Lamb波响应信号;计算两组响应信号之间以及原始激励信号与响应信号之间的离散解析互相关、估计欲知模态的群延迟和相延迟;在此基础上,求得该模态的群速度和相速度频散曲线。数值仿真和实验结果表明:当信噪比在15 dB以上时,离散解析互相关法估计A
0
模态和S
0
模态频散特性的最大相对误差在1%左右。该方法在待测结构几何参数和材料属性未知的情况下,仅需经过两次测试就可实现Lamb波频散特性的精确估计,测试和计算效率高,能够满足实际工程应用。
关键词:Lamb波;频散;解析互相关;群延迟;相延迟
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更新时间:2025-07-09
同步器换挡过程动力学建模分析与实验
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张志刚, 余晓霞, 彭彩虹, 汤宝平, 彭元平
2019(10): 167-174.
摘要:针对同步器同步机理数学模型欠准确、仿真模型精度低等问题,提出了同步器接合过程的油膜压力、微凸体接触压力、同步环承载力及同步力矩的计算模型;利用Simulink和AMESim仿真平台构建同步器接合过程动力学仿真模型,分析了同步器换挡过程的换挡力、同步力矩、换挡位移、输入转速的变化规律;运用同步器换挡性能实验台验证了仿真模型的有效性。实验结果表明:各换挡工况的同步冲量和换挡功仿真与实验结果一致性较好,同步冲量最大误差为6.25%,换挡功最大误差为9.1%,说明同步器动力学仿真模型计算精度得到了明显提高。
关键词:同步器;接合过程;动力学分析;实验验证
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更新时间:2025-07-09
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