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最新刊期
2024年第58卷第7期
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封面故事
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高效稳定双罐式液体活塞近等温膨胀过程热力性能研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
张宇飞, 金鹏, 王海洋, 李向东, 王焕然, 席光, 李瑞雄
2024, 58(7): 1-12. DOI: 10.7652/xjtuxb202407001
摘要:为确保双罐式液体活塞膨胀过程的连续稳定运行,提出了一种创新的液体活塞近等温膨胀运行方式。该运行方式下,膨胀阶段完成后液体活塞进入膨胀后的吸气阶段,实现罐体水位的下降,从而保证了循环稳定性。通过建立相关的热力学模型,探究了高压空气在近等温膨胀过程中的热力性能变化特性,并揭示了不同运行特征下液体活塞近等温膨胀的释能规律。研究结果显示:该运行方式使系统在第二次循环后进入稳定循环阶段; 系统呈现出较好的等温性能,当膨胀比为5时,循环过程中空气最低温度达到282.3 K; 空气与液滴换热占比随喷嘴数量的变化较为显著,喷嘴数量由2增加至18时,空气与液滴换热占比由20.2%增加至72.8%; 在单个循环周期时长为4 800 s时,液体活塞膨胀释能效率和液体活塞膨胀释能量提升率都达到最大值,分别为84.6%和18.1%; 液体活塞运行条件不同情况下,最佳喷淋时刻的无量纲压力存在差异。该研究为提高双罐式液体活塞近等温膨胀过程的稳定性提供了新的方案。
关键词:液体活塞;近等温膨胀;热力性能;喷淋
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更新时间:2025-07-28
跨声速压气机叶栅流动状态的试验和数值研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
孟凡杰, 宫超玄, 唐洁, 李景银, 魏巍, 郭朋华
2024, 58(7): 13-25. DOI: 10.7652/xjtuxb202407002
摘要:针对跨声速压气机叶栅风洞试验过程中存在的唯一冲角问题,通过开展不同来流马赫数以及不同背压条件下的平面叶栅风洞试验测量和数值模拟研究,阐明了高亚声和超声来流条件下跨声速压气机叶栅栅前流场唯一性不同的形成机制,分析了静压比对叶栅流动状态和激波结构的影响机制。研究结果表明:跨声速叶栅在低背压条件下叶栅内激波结构为双激波模式,表现为前缘脱体激波和通道正激波,随着背压的增加,通道激波位置逐渐前移并最终与脱体激波合并,形成单激波模式。超声速来流条件下,栅前流场参数受激波-膨胀波波系的影响呈现出波浪分布,其测量位置至少应距离叶栅前额线50%弦长。理论分析结果表明:跨声速叶栅的唯一冲角现象可扩展到高亚声速状态,但其物理机制有所不同,超声速状态下进口气流角取决于来流马赫数和叶栅入口几何形状,而亚声速状态下进口气流角取决于来流马赫数和叶栅喉部面积。随着静压比的提高,跨声速叶栅运行状态经历堵塞状态-溢出状态-设计状态的转变,在来流马赫数为1.10时总压损失系数由0.175递减为0.082,降幅超过50%。叶栅变背压试验结果表明,静压比超过1.379时流场三维效应增强,影响到叶栅流动的周期性,并且栅后节流板会干扰到尾迹参数的测量。该研究结果有助于理解跨声速叶栅运行状态、激波结构以及栅前流场唯一性机制,同时可对跨声速叶栅试验起到指导作用。
关键词:压气机叶栅;激波;唯一冲角;静压比
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更新时间:2025-07-28
袋型阻尼密封动力学特性双控制体Bulk Flow模型
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
桂佳强, 李志刚, 李军
2024, 58(7): 26-38. DOI: 10.7652/xjtuxb202407003
摘要:为快速准确预测袋型阻尼密封泄漏特性和动力学特性,针对传统单控制体Bulk Flow模型预测精度低、无法预测交叉动力系数的问题,提出了袋型阻尼密封双控制体Bulk Flow模型和动力学特性数值预测方法,并开发了计算程序。首先,依据边界层理论,将袋型密封腔室划分为两个控制体,推导了控制体的连续性、周向动量和能量方程,引入Swamee-Jain和Takahashi方程,计算流体-壁面间和流体-流体间的周向黏性摩擦力; 其次,采用牛顿-拉夫森算法和摄动分析法分别求解0阶和1阶控制方程,获得各刚度、阻尼动力特性系数; 然后,通过与袋型阻尼密封泄漏量和动力特性系数的实验值、单控制体Bulk Flow模型和非定常计算流体动力学(CFD)数值结果进行比较,验证了模型和方法的准确性和可靠性; 最后,研究了转子转速(10 000、15 000、20 000 r/min)和预旋比(0.067、0.724、0.997)对袋型阻尼密封动力学特性的影响。结果表明:所发展的模型和方法具有计算速度快、预测精度高(泄漏量预测误差小于6%,动力特性系数预测误差小于38%)的优点; 转子转速和进口预旋的增大均会导致袋型阻尼密封有效阻尼显著减小,穿越频率显著增大,易诱发轴系失稳。
关键词:袋型阻尼密封;泄漏特性;动力学特性;双控制体;Bulk Flow模型
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更新时间:2025-07-28
带矩形重入腔的直肋微通道内流动沸腾换热特性
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
吴越, 张子涛, 何坤, 晏鑫
2024, 58(7): 39-49. DOI: 10.7652/xjtuxb202407004
摘要:为揭示矩形重入腔强化直肋微通道内流动沸腾换热的机理,采用实验方法研究了带矩形重入腔的直肋微通道内的流动沸腾换热特性,获得了不同质量流率(200~500 kg·m
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)和不同热流密度(0~78.16 W·cm
-2
)条件下微通道内的传热系数和压降,并与无矩形重入腔的直肋微通道内的流动换热性能进行了对比。结合流态可视化测量结果,对微通道内流动沸腾过程中的流态进行了分析。实验结果表明:相比无矩形重入腔的直肋微通道,带矩形重入腔的直肋微通道内表现出更好的传热特性,尤其是在高质量流率G>400 kg·m
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·s
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条件下,各流态下带矩形重入腔的直肋微通道的传热性能均有所提升,G=500 kg·m
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·s
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时提升了14.8%; 重入腔结构对液相工质的毛细牵引效应,提高了直肋微通道在高热流密度下的换热能力和临界热流密度; 带矩形重入腔的直肋微通道的临界热流密度比无重入腔直肋微通道提升了15.2%; 在单相区,带矩形重入腔的直肋微通道内的压降损失略高于无重入腔直肋微通道; G=500 kg·m
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·s
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时,在两相区带矩形重入腔的直肋微通道内的压降损失相比无重入腔直肋微通道下降了约48%。
关键词:直肋微通道;换热;流动沸腾;重入腔;流态可视化
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更新时间:2025-07-28
乙酸乙烯与乙烯混合物亥姆霍兹自由能状态方程及应用
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
高克慧, 王建安, 卢昌存, 吕倩, 余小玲, 毕胜山
2024, 58(7): 50-61. DOI: 10.7652/xjtuxb202407005
摘要:为向高压聚乙酸乙烯生产过程提供全面可靠的热力学性质数据及预测模型,在搜集文献中热力学性质实验数据及添加合理趋势限制条件的基础上,采用Powell直接拟合算法开发了乙酸乙烯及乙酸乙烯与乙烯混合物的多参数亥姆霍兹自由能经验状态方程。结果表明:乙酸乙烯状态方程适用范围为三相点温度到650 K,压力可外推至100 MPa; 乙酸乙烯与乙烯混合物状态方程适用温度为104~520 K,压力为0.1~200 MPa。经与实验数据比较分析,乙酸乙烯状态方程计算密度的总体偏差为0.3%; 混合物状态方程计算压力50~195 MPa内密度的偏差在±4%内,在高压区域内计算精确度表现良好; 乙酸乙烯与乙烯混合物的压缩因子与实验数据吻合较好,偏差总体分布在±3%。分析表明所开发状态方程可满足工程设计需求。
关键词:乙酸乙烯;乙烯;状态方程;混合物;热力学性质
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更新时间:2025-07-28
相变储能单元内拓扑翅片优化及其传热特性研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
甄华龙, 张胜棋, 刘运生, 蒲亮
2024, 58(7): 62-72. DOI: 10.7652/xjtuxb202407006
摘要:为提升管壳式相变储能单元的蓄放热速率,采用基于变密度法的拓扑优化方法,对二维相变储能单元的翅片进行优化,设计了体积比(翅片体积占设计域体积比)分别为0.1、0.15、0.2的导热拓扑翅片; 同时考虑液体流动,设计了体积占比分别为0.1、0.15、0.2的对流拓扑翅片。基于上述翅片构型,采用数值模拟方法,对比研究了分别使用拓扑翅片和矩形翅片的相变储能单元的蓄放热特性,分析了使用不同体积占比的拓扑翅片的蓄放热过程。研究表明:在蓄热过程中,使用体积占比为0.15的导热拓扑翅片和对流拓扑翅片的相变储能单元蓄热速率较矩形翅片分别提升了11.5%、33.0%,对流拓扑翅片由于考虑了蓄热过程中相变材料的自然对流效应,其性能优于相同体积占比的导热拓扑翅片; 在放热过程中,导热拓扑翅片由于翅片分布较均匀、与相变材料接触区域大,其性能优于相同体积占比的对流拓扑翅片,其中体积占比为0.15的导热拓扑翅片构型综合性能最优。该研究为翅片设计提供了有效支撑,对推动拓扑优化在相变储能单元内的实际应用具有重要价值。
关键词:相变储能;拓扑优化;翅片构型;自然对流
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更新时间:2025-07-28
大容积电烤箱内传热过程的反向传播神经网络控制算法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
姚青, 唐巍峰, 郑鑫, 王锐, 梁文龙, 刘玉贤, 褚雯霄
2024, 58(7): 73-83. DOI: 10.7652/xjtuxb202407007
摘要:大容积电烤箱内存在严重加热不均匀问题,限制其在商业和家用领域的广泛应用,传统比例-积分-微分(PID)控制算法存在弛豫时间长、温控精度差等问题,导致被加热目标无法维持在最佳烹饪热环境。通过自编程构建了一种反向传播神经网络(BPNN)控制策略,以改善大容积电烤箱的加热速率、温控精度及热均匀性为目标,通过局部速度、温度分布与美拉德反应可视化实验测试,探究了风扇转速、对流与辐射加热功率和排气流量等因素的影响。实验结果表明:在提升算法鲁棒性后,BPNN 算法对烤箱内温度预测误差显著降低; 相比 PID 控制方法,采用 BPNN 算法的被加热目标过热度最多降至6 ℃,温控精度显著提高; 被加热目标表面温度的相对极差从54%降至36%,速度相对极差从71.4%下降至39%,均匀性显著增强; 电烤箱的加热弛豫时间从230 s降至100 s。BPNN算法能够实现大容积电烤箱更精确、更快速、更均匀的温度控制。
关键词:电烤箱;反向传播神经网络;对流与辐射;热均匀性;弛豫时间
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更新时间:2025-07-28
脉冲束流下车载加速器中子源靶传热特性
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
胡耀程, 范晶晶, 谢宇鹏, 李晓博, 李竞伦, 张凡曦, 苏浩泉, 孙秋宇, 杨一帆, 李海鹏, 王盛
2024, 58(7): 84-93. DOI: 10.7652/xjtuxb202407008
摘要:为了研究不同脉冲束流频率下车载加速器中子源靶的传热特性及其热动态响应,通过调整脉冲束流的频率或脉宽对背部冷却微通道靶的传热性能进行模拟,并通过分析靶内部结构的热沉积分布,探究车载加速器中子源靶的热负载上限以及制约束流的因素。选用能量为2.5 MeV、峰值流强为10 mA的束流开展模拟,结果表明:当束流占空比保持在3%不变时,靶的最高温度呈周期波动,且存在上下包络; 随着束流频率的上升,每个脉冲周期内靶的上包络温度逐渐下降,这是由于每个脉冲期间的热冲击下降所导致的; 频率上升时,每个周期内加热时间与冷却时间同时缩短,导致其下包络温度在最开始增大后基本保持不变; 靶的最高温度随着束流频率增加出现从锂层到中间层钽层的转移。该研究对于车载加速器中子源的束流参数选择和靶冷却设计具有一定的参考价值。
关键词:车载加速器中子源靶;脉冲束流;传热特性;占空比
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更新时间:2025-07-28
环氧树脂醇解回收再制备固化动力学研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
赵鑫, 李文栋, 郭旺, 杨雄, 郭广致, 邹方正, 高国新, 张冠军
2024, 58(7): 94-104. DOI: 10.7652/xjtuxb202407009
摘要:针对利用环氧树脂醇解产物制备新树脂固化工艺缺乏分析的问题,首先运用非等温差示扫描量热法,研究了醇解产物含量对再制备树脂固化行为的影响。随后通过固化动力学模型,确定了再制备树脂的固化条件,并以此制备得到新树脂,测量了其介电性能。结果表明:当醇解产物替代双酚A二缩水甘油醚质量分数为25%时,再制备树脂的预固化温度小于120 ℃,后固化温度为160.57 ℃,这是因为,醇解产物中的羟基可促进环氧基的开环反应,使得再制备树脂的固化温度随醇解产物含量增加而降低; 再制备树脂符合自催化双参数固化动力学模型,总反应级数大于1,且固化过程中的表观活化能E
a
是固化程度α的函数,基于E
a
(α)函数得到试样实际固化程度接近理论值; 与原始环氧树脂相比,再制备树脂的相对介电常数、介质损耗和击穿电场强度有所增加,其介电性能满足电工用环氧树脂使用要求。该研究内容为醇解回收再制备环氧树脂的固化工艺提供了经验和指导。
关键词:环氧树脂;醇解;回收;固化动力学
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更新时间:2025-07-28
多任务元学习网络的气体绝缘组合电器局部放电同时诊断与定位
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
王艳新, 闫静, 耿英三, 刘志远, 王建华
2024, 58(7): 105-115. DOI: 10.7652/xjtuxb202407010
摘要:针对气体绝缘组合电器(GIS)局部放电诊断和定位作为两个独立的任务来完成而忽略了两个任务间的联系、且难以部署和泛化到现场小样本场景下的问题,提出了多任务元学习网络以同时实现现场小样本场景下的GIS局部放电诊断与定位。首先,为了充分挖掘两个任务间的关联关系并保留每一任务的差异特征,构建了多任务网络,在特定任务层引入注意力机制,为每个任务从浅到深选择重要特征,保证每一任务特征差异化提取的质量。其次,为了将所开发的多任务网络部署应用到现场小样本场景下,采用元训练的方法对模型进行训练。再次,在元测试阶段使用目标任务的少量数据进行微调,实现了小样本下GIS局部放电诊断和定位。最后,在现场样本上对模型性能进行了验证。实验结果表明,提出的多任务元学习网络在GIS 局部放电诊断上的准确率达到94.53%,定位平均误差和均方根误差分别为10.78 cm和12.97 cm,与单任务网络和其他模型相比性能提升明显,为GIS 局部放电诊断和定位提供了新颖的解决思路。
关键词:局部放电;诊断;定位;多任务网络;元学习
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更新时间:2025-07-28
混合式配电变压器功角优化控制
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
柳轶彬, 栗世超, 梁得亮, 孔子涵, 薛彦廷
2024, 58(7): 116-128. DOI: 10.7652/xjtuxb202407011
摘要:针对现有同相位控制无法使混合式配电变压器(HDT)损耗达到最小的问题,提出了HDT的最小损耗模式,以实现功角优化控制,从而降低其运行损耗。首先,建立HDT的相量关系,导出可变损耗与负荷、功率因数角、网侧电压波动系数、功角之间的函数关系; 然后,导出最优功角的解析公式,据此建立最小损耗模式的计算流程,从而提出HDT功角优化控制策略。该策略的突出特点在于实时检测电网及负荷工况,进而在线算出实现最小损耗的最优功角; 理论分析指出,负荷越轻、越接近纯阻性,电压同相位模式更接近最小损耗模式; 反之,电流同相位模式更接近最小损耗模式。仿真及实验结果表明:在网侧电压波动及负载电流畸变工况下,所提出的功角优化控制策略能在实现网侧电流正弦单位功率因数控制及负载电压正弦稳定控制的前提下,有效减小HDT的损耗; 轻载工况下,相比电流同相位模式,仿真和实验最小损耗模式能减小可变损耗的60%和42%; 在额定负载下,相比电压同相位模式,仿真和实验最小损耗模式能减小可变损耗的46%和37%。
关键词:混合式配电变压器;相量关系;功角优化;最小损耗
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更新时间:2025-07-28
电弧故障时分体式有载分接开关结构失效风险仿真研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
邵宇航, 吕晓露, 李金忠, 梁帆, 汪可, 张乔根, 刘轩东
2024, 58(7): 129-138. DOI: 10.7652/xjtuxb202407012
摘要:为研究新型分体式有载分接开关(OLTC)电弧故障时的应力分布并验证其布置可靠性,基于电弧能量和电弧故障的产气特性,计算了电弧故障起始过程的冲击压力与气泡膨胀阶段的压力; 进而建立电弧故障的压力波传输模型,采用声固耦合仿真方法对压强场-应力场的耦合作用进行计算,实现了流体压力波与固体弹性波的相互转换; 同时构建分体式OLTC内部燃弧故障的压力传播模型,得到了切换油室和分体油箱的内部压强和结构应力分布特征。计算结果表明:电弧故障后油室顶部和底部的压强峰值分别为1.59、2.95 MPa,对应的油室顶部和底部结构的应力峰值分别为90、440 MPa,明显存在油室底部开裂风险; 在油室底部泄漏的情况下,油箱顶部应力峰值超过250 MPa会造成油室底部破坏,从而严重威胁油箱结构的可靠性。相关结论可为分析OLTC油室结构破裂故障和完善新型OLTC分体式布置的设计提供理论依据。
关键词:有载分接开关;电弧故障;分体式布置;应力分布
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更新时间:2025-07-28
采用曲波变换和电容层析成像的两相流含水率测量方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
张皓冬, 陆程程, 胡红利, 杨海潮, 董海健
2024, 58(7): 139-147. DOI: 10.7652/xjtuxb202407013
摘要:针对电容层析成像(ECT)逆问题的欠定性,提出了一种基于曲波变换的图像稀疏重构算法。首先,采用曲波变换基作为稀疏基,从多尺度对模拟介质分布图像进行稀疏表示,提高了ECT灰度值向量的稀疏度; 其次,应用迭代软阈值算法对曲波系数进行稀疏重构,同时使用奇异值分解算法计算最优灵敏度广义逆矩阵; 最后,搭建ECT测量平台,通过静态实验重构5种典型实际流型,验证所提算法的有效性。实验结果表明:所提算法可有效抑制伪影,重构图像边界清晰,同时在图像相关系数、相对图像误差上均优于传统重构算法,比Landweber迭代算法相关系数提高约37.9%,相对误差减小约17.6%; 基于稀疏重构的后处理图像可用于截面含水率的测量,含水率平均误差低于10%,最低为4.32%。该方法有效提高了ECT重构图像质量,能够满足天然气精准开采的工业需求。
关键词:电容层析成像;曲波变换;两相流;图像稀疏重构算法
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更新时间:2025-07-28
考虑宏微观几何形貌的螺栓连接结合面接触性能模型
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
朱林波, 梁洪瑀, 张瀚文, 史继勋, 洪军
2024, 58(7): 148-159. DOI: 10.7652/xjtuxb202407014
摘要:为准确预测螺栓连接结合面的真实接触状态,提出了考虑宏微观几何形貌的螺栓连接结合面接触性能模型。通过小波分解方法,解决了实测螺栓连接结合面粗糙表面提取与重构的问题。采用两粗糙表面接触等效、数据驱动建模、宏微观变网格划分等技术,构建了考虑微观形貌与宏观几何尺寸耦合的螺栓连接结合面跨尺度模型,实现了结合面接触性能的准确计算。通过压力薄膜传感器测量被连接件结合面的压力分布,验证了计算模型的正确性,并以此为基础系统分析了被连接件厚度、螺栓预紧力以及螺栓规格尺寸对结合面接触性能的影响。计算结果表明:螺栓连接结合面真实压力分布具有非连续性,结合面压力最大值并非在被连接件孔径边缘处,而是在孔径与螺栓头外径之间; 结合面真实接触面积远小于名义接触面积; 结合面真实压力分布范围随着被连接件厚度、螺栓预紧力、螺栓规格尺寸的增加而增加,厚度和预紧力的影响呈现明显的非线性,螺栓尺寸的影响呈现一定的线性规律,且斜率为0.37。研究结果可为刚度、阻尼、密封等机械装备装配性能的可靠评估提供支撑。
关键词:接触性能;粗糙表面;跨尺度模型;螺栓连接
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更新时间:2025-07-28
直纹面面齿轮共轭小齿轮的滚齿加工研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
彭先龙, 吴易凯, 胡锡文, 徐磊, 刘忠亮
2024, 58(7): 160-169. DOI: 10.7652/xjtuxb202407015
摘要:针对直纹面面齿轮与圆柱齿轮不满足共轭关系而限制其在小传动比应用场合的情况,提出与直纹面面齿轮共轭的小齿轮及其滚齿加工方法。首先建立了直纹面面齿轮及其共轭小齿轮的齿面方程,获得共轭小齿轮相比圆柱齿轮的齿面偏差形貌; 随后推导了阿基米德齿轮滚刀的齿面方程,并根据滚齿加工运动坐标系和啮合原理建立了圆柱齿轮的数学模型; 在滚齿加工圆柱齿轮的运动基础上,通过增加滚刀的径向移动和工件的附加转动使滚刀切削刃逼近共轭齿面,附加运动由泰勒多项式表示,通过建立敏感矩阵方程并采用奇异值分解法迭代求解方程获得附加数控运动多项式系数,最后获得数控加工齿面; 为评价直纹面面齿轮副的传动性能,进行了齿面承载接触分析,并与传统面齿轮-圆柱齿轮副进行了对比。研究结果表明:相同参数下,直纹面面齿轮副与传统面齿轮副的承载性能基本相同,完全能够代替传统面齿轮副传动; 数值算例和仿真加工对该方法的验证表明,其数值算例误差不超过1 μm,仿真结果误差不超过6 μm,证明了该方法的可行性和准确性。
关键词:直纹面;共轭小齿轮;齿面偏差;敏感矩阵;滚齿加工;齿面承载接触分析
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更新时间:2025-07-28
涡轮叶片裂纹方位角的三维叶尖间隙动态响应特性研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
范博超, 张小栋, 熊逸伟, 黄鑫, 戴飞
2024, 58(7): 170-178. DOI: 10.7652/xjtuxb202407016
摘要:针对叶尖定时故障诊断方法在检测叶片裂纹时仅关注一维信息、提取故障特征有限的不足,利用叶尖间隙具有三维特征的特点,提出了航空发动机涡轮叶-盘-轴耦合系统的三维叶尖间隙(3D-BTC)有限元模型。以该模型为基础,分析了航空发动机涡轮叶片裂纹方位角对三维叶尖间隙的影响规律。首先,建立了航空发动机涡轮叶-盘-轴耦合系统有限元模型; 其次,在叶片尾缘处引入贯穿裂纹,通过瞬态动力学分析计算了在不同横滚角、俯仰角裂纹作用下叶片的变形; 最后,采用三维叶尖间隙计算方法获取了叶片三维叶尖间隙时域波形及频谱,研究了航空发动机涡轮叶片裂纹方位角的三维叶尖间隙动态响应特性。计算结果表明:裂纹的出现会降低叶片刚度,从而影响叶片的三维叶尖间隙; 叶片三维叶尖间隙随裂纹横滚角的增大而减小,随裂纹俯仰角的增大先减小后增大; 随着裂纹两类方位角变化,不同测点位置的叶尖径向间隙基本谐波分量峰值变化率的差值最大为6.1%,周向滑移角和轴向偏转角基本谐波分量峰值变化率的差值小于0.12%,可见综合三维叶尖间隙能够更准确地反映裂纹信息。
关键词:涡轮叶片;裂纹;三维叶尖间隙;动态响应特性;有限元分析
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更新时间:2025-07-28
融合设备状态和产品要求的电解铜箔制造工艺参数优化
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
姜洪权, 黄开程, 周智, 苗东, 陈富民, 高建民, 杨祥魁, 朱义刚
2024, 58(7): 179-190. DOI: 10.7652/xjtuxb202407017
摘要:针对当前电解铜箔制造工艺参数的优化仅考虑产品要求的问题,提出了一种融合设备状态和产品要求的电解铜箔制造工艺参数优化方法。首先,为辨识铜箔制造中工艺、设备与产品参数之间的非线性关系,建立了基于神经网络的“工艺-设备”与产品参数的映射模型,并通过构建当前生产模式与历史生产模式的相似性度量方法,确定当前工艺参数的优化初始点; 然后,基于所建立的映射模型、设备状态和产品要求构建多目标约束函数,并利用遗传算法优化工艺参数,获得同时满足设备状态和产品要求的最佳工艺参数。企业的生产验证表明:相较于仅考虑产品要求的工艺优化方法,所提方法优化后的工艺参数能在相同的设备状态下获得质量更好的产品,在常温/高温抗拉强度、常温/高温延伸率和树脂剥离强度这5项关键指标上,分别提升了6.1 MPa、6.1 MPa、1.9%、0.7%和0.22 N/mm,生箔制备和表面处理的生产效率也提高了2.65%和7.5%,能够有效保证并提高铜箔的质量和生产效益。
关键词:电解铜箔;设备状态;产品要求;多目标约束;工艺优化
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更新时间:2025-07-28
融合风格迁移的对抗样本生成方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
于振华, 殷正, 叶鸥, 丛旭亚
2024, 58(7): 191-202. DOI: 10.7652/xjtuxb202407018
摘要:针对现有面向目标检测的对抗样本生成方法泛化能力弱的问题,提出了一种融合风格迁移的对抗样本生成方法。首先,提出一种新的对抗补丁生成方法,使用风格迁移方法将风格图像不同层次特征提取并融合,生成无明显物体特征且纹理丰富的对抗补丁; 然后,利用梯度类激活映射方法生成目标的特征热图,对目标不同区域在目标检测模型中的关键程度进行可视化表示; 最后,构建一种热图引导机制,引导对抗补丁在攻击目标的关键位置进行攻击以提高其泛化能力,生成最终对抗样本。在DroNet室外数据集上进行实验,结果表明:针对单阶段目标检测模型YOLOv5生成的对抗样本,采用所提方法计算得到的攻击成功率可达84.07%; 应用于攻击两阶段目标检测模型Faster R-CNN时,采用所提方法计算得到的攻击成功率仍保持在67.65%; 与现有的主流方法相比,所提方法生成的对抗样本攻击效果较好,且具有良好的泛化能力。
关键词:目标检测;对抗样本;风格迁移;对抗补丁;热图引导
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更新时间:2025-07-28
工作量感知软件缺陷预测中偏斜分布的影响及测试评估方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
郭育晨, 朱晓燕
2024, 58(7): 203-213. DOI: 10.7652/xjtuxb202407019
摘要:针对工作量感知软件缺陷预测中传统模型测试评估方法存在偏差这一问题,采用偏斜分布的偏度作为数值特征,研究了3种主要测试评估方法的测试集在工作量偏度的偏差和与其对应的估计误差,并基于偏度偏差较小的采样余量方法,提出一种改进方法——后采样方法,所提后采样方法能够保持测试集的类标签比例以避免生成无效测试集。研究结果表明:最常用的十折交叉验证方法偏度偏差最大,其估计误差也最大; 与十折交叉验证相比,改进方法性能估计误差减少约4.9%~26.9%; 与采样余量方法相比,改进方法不会产生无效测试集,并证明了减小测试集偏度偏差以减少估计误差的有效性。所提后采样方法为工作量感知软件缺陷预测提供了一种更可靠的测试评估方法,能够更准确地评估模型性能。
关键词:软件缺陷预测;工作量感知;偏斜分布;测试评估方法
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更新时间:2025-07-28
采用混合策略联合优化的模糊C-均值聚类信息熵点云简化算法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
黄鹤, 黄佳慧, 刘国权, 王会峰, 高涛
2024, 58(7): 214-226. DOI: 10.7652/xjtuxb202407020
摘要:针对传统聚类算法处理点云简化问题时精度低、耗时长且易丢失特征信息等问题,提出了一种基于动态精英自适应混合策略的鹈鹕算法(DEAMPOA)与加权熵法联合优化的模糊C-均值聚类(FCM)信息熵点云简化算法。采用动态自适应种群混合策略,同时融合了精英反向化思路,显著提升了鹈鹕优化算法(POA)的收敛趋势和全局寻优能力,提高了寻找FCM最优聚类中心的成功率; 利用DEAMPOA结合加权熵法对FCM进行优化,提高鲁棒性的同时增强了搜索精度,得到较好的聚类结果; 在8种UCI标准数据集上与4种算法对比进行聚类性能评估实验,验证了所提方法综合性能优越; 将所提方法与信息熵融合,并应用在三维点云KITTI数据集简化中。实验结果表明:与包围框简化法、随机采样简化法和特征选择简化法对比,所提方法全局误差简化前后点集之间平均欧式距离(MED)指标分别降低了2.25%、6.93%、5.74%,点云简化效果最优且运行速度满足要求。
关键词:C-均值聚类;鹈鹕优化算法;点云简化;信息熵
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更新时间:2025-07-28
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