機電工程最新期刊目錄

液體火箭發動機超低溫高速軸承國內研究進展————作者：鄭艷偉;李文超;趙圣卿;郭培銳;華顯偉;

摘要：針對火箭發動機渦輪泵超低溫高速軸承易出現保持架斷裂、套圈燒傷等問題，對火箭發動機渦輪泵超低溫高速軸承進行了系統化分析。首先，分析了軸承優化設計、摩擦發熱等方面超低溫高速軸承的理論研究進展，科研院所、高校聯合攻關方式及逆向設計方法，滿足了現階段長征系列火箭超低溫高速軸承要求；然后，從套圈材料、保持架材料、陶瓷球、表面改性、潤滑等方面探討了基礎性研究，研究了軸系剛度、臺架試驗等對軸承應用的影響，奠定了...

基于遺傳算法的四足機器人腿部八桿機構優化設計————作者：申會鵬;韓春陽;李春光;郭家寶;韋留建;張旭鵬;

摘要：針對四足機器人運動性能與能量效率優化的問題，創新性地設計了一種八連桿腿部機構，并對其開展了系統的建模分析與優化研究。首先，基于經典機構運動學和拉格朗日動力學理論體系，構建了該腿部機構的運動學與動力學模型，為后續的結構優化設計提供了堅實的理論依據；同時，借助ADAMS多體動力學仿真平臺，對理論模型進行了數值仿真與驗證，通過對比仿真結果與理論計算結果，確保了模型的高置信度和可靠性；然后，基于多目標優化...

基于改進麻雀算法優化變分時域分解的往復機械沖擊特征提取方法————作者：聶志勇;隋立林;馬波;

摘要：往復機械殼體振動信號往往由多個不同的沖擊源共同作用產生。針對往復機械殼體振動信號在時域上相互疊加、耦合且振動信號多源沖擊時域間隔分布不規則，從而導致信號分解難度大的問題，提出了一種改進麻雀搜索算法（ISSA）優化變分時域分解（VTDD）的往復機械沖擊特征自適應提取新方法。首先，采用Circle混沌映射初始化麻雀種群，引入仿生魚鷹攻擊魚類的模型，改進了發現者位置更新策略，從而避免了搜索算法陷入局部最...

基于特征增強時間序列和Transformer-BiLSTM的低速重載軸承故障診斷————作者：許一凡;雪增紅;程峰;王啟崢;王道帥;

摘要：針對低速重載設備滾動軸承故障診斷需要較高的識別準確度和時間效率，且存在故障信息特征提取不充分的問題，提出了一種基于特征增強時間序列（FRTS）和Transformer-BiLSTM的滾動軸承故障診斷方法。首先，對原始數據頻域信號進行了低通濾波處理，對濾波后的信號進行了頻域上采樣，重構了幅值和相位，增強了故障信息；然后，采用逆傅里葉變換將信號轉換為故障特征增強的時域信號，將數據輸入Transform...

基于SSA-CNN-BiLSTM的提升機制動系統故障診斷模型————作者：陳競;張宏偉;王凱旋;

摘要：作為連接地面與井下的重要樞紐，礦井提升機的運行對煤礦的生產效率和安全有著直接影響，而制動系統則在提升機運行中發揮著不可或缺的作用。為了充分挖掘監測數據間的故障關系，提出了一種基于麻雀搜索算法(SSA)優化的卷積-雙向長短時記憶神經網絡(CNN-BiLSTM)的提升機制動系統故障診斷方法。首先，對礦井提升機制動系統的工作原理和故障原因進行了分析，確定了需要采集的監測數據；其次，搭建了基于SSA-CN...

基于CKAGAN的車輛傳動系統軸承數據生成異常檢測方法————作者：郝乃芃;陳濤;賈然;胡謙;

摘要：針對車輛傳動系統軸承的異常樣本稀缺，導致異常檢測模型難以得到有效訓練且準確率不足的問題，提出了一種基于卷積科爾莫戈洛夫-阿諾德生成對抗網絡（CKAGAN）的數據生成異常檢測方法，即采用卷積科爾莫戈洛夫-阿諾德網絡（ConvKAN）作為生成器和判別器的主要結構，以提升生成數據樣本的質量和模型收斂速度。首先，使用短時傅里葉變換（STFT）獲得了軸承振動信號的時頻圖樣本，利用ConvKAN構建數據生成模...

基于SWT和ResNet50-TL-S模型的小樣本齒輪箱故障診斷模型————作者：許家瑞;陳焰;

摘要：在傳統齒輪箱故障診斷過程中，因故障樣本缺稀會導致模型的故障診斷精度降低。針對這一問題，提出了一種基于同步壓縮小波變換（SWT）和ResNet50-TL-S模型的小樣本齒輪箱故障診斷方法（模型）。首先，使用小波閾值去噪算法對采集到的齒輪箱振動信號進行了閾值化去噪處理，消除了背景噪聲；然后，使用同步壓縮小波變換算法，對去噪后的振動信號進行了時頻分析和時頻變換，將一維去噪信號轉變為二維時頻圖，用于構建故...

二自由度交叉簧片型彈性組件設計與動力學建模分析————作者：葉進進;高宏;

摘要：針對傳統柔性關節中彈性組件多采用單自由度的設計局限，在單自由度交叉簧片型彈性組件基礎上，設計了一種二自由度交叉簧片型彈性組件，可實現了兩個方向的偏轉運動。首先，基于偽剛體模型法推導了二自由度交叉簧片型彈性組件的彎曲剛度，利用卡氏第二定理確定了彈性組件的垂直剛度；然后，根據集中參數法和能量法，對二自由度交叉簧片型彈性組件進行了動力學建模，推導了二自由度交叉簧片型彈性組件的X軸方向、Y軸方向及Z軸方向...

加強筋對階梯板振動和能量傳遞的影響————作者：郭慧;孫義;張凱;

摘要：為了研究加強筋對階梯板振動和能量傳遞的影響，基于Kirchhoff薄板理論，采用有限積分變換法，建立了簡支邊界條件下加筋階梯矩形板的自由與強迫振動分析的動力學模型，獲得了加筋階梯矩形板的自由與強迫振動的解析解，并且結合多目標粒子群算法，提出了通過加強筋的設置來控制階梯板振動能量傳遞的策略。首先，提出了加筋階梯變厚度板動力學模型的構建方法，對動力學模型的振動響應進行了基于有限元分析方法的計算與驗證；...

具有錐形空腔的壓電聲學超材料隔聲特性研究————作者：趙躍超;馬張飛;韓康;楊毅;

摘要：針對低頻噪聲波長長、穿透性強、衰減慢等問題，設計了一種具有錐形空腔的壓電聲學超材料（PAM）結構，采用仿真和實驗測試的方法研究了其對聲波的調控性能。首先，采用COMSOL軟件建立了具有錐形空腔PAM的有限元模型；然后，研究了分流電路中電感與負電容大小對PAM隔聲特性的影響，分析了PAM夾芯層有無錐形空腔、錐形空腔尺寸及橡膠板厚度對隔聲性能的影響；最后，制備了具有錐形空腔的PAM試件，并基于四傳聲器...

基于CEEMDAN-CPO-VMD的RV減速器故障診斷模型————作者：郭曼;徐建;藺夢雄;

摘要：針對強背景噪聲下旋轉矢量（RV）減速器故障診斷困難的問題，提出了一種自適應噪聲完備集合經驗模態分解（CEEMDAN）結合冠豪豬算法（CPO）優化變分模態分解（VMD）的RV減速器故障診斷方法。首先，利用自適應噪聲完備集合經驗模態分解對含噪聲目標信號進行了降噪分解，得到了一系列固有模態分量（IMF），再根據峭度值原則，選取了目標模態分量；然后，以包絡熵為適應性函數，利用CPO算法對變分模態分解中的分...

基于鯨魚算法優化特征模態分解的滾動軸承復合故障診斷方法————作者：徐帥;張超;

摘要：針對特征模態分解（FMD）在處理復合故障時參數難以選取的問題，提出了一種基于鯨魚優化算法（WOA）優化FMD的滾動軸承復合故障診斷方法。首先，基于信號頻譜能量和模態分布，設計了一個綜合評價指標——自適應加權頻域峰度與交叉信息熵的比值，并將其作為目標函數，該指標不僅能夠精準捕捉信號的故障特征，還能在分解過程中平衡各模態之間的關系；然后，利用WOA對FMD中的兩個關鍵參數（即模態數n和濾波器長度L）進...

基于細粒度多層次特征分離的軸承壽命預測————作者：李春龍;劉揚;辛鑫;秦紅燕;呂明康;衛沖;趙振;

摘要：在多源域遷移學習中強行共享源域和目標域私有特征會引起噪聲干擾從而降低預測性能，在特征對齊過程中未考慮統籌全局和局部的特征會造成跨工況軸承剩余使用壽命（RUL）預測精確性缺乏的問題。為此，提出了一種基于細粒度多層次特征分離（FGMLFS）的多工況滾動軸承RUL預測方法。首先，設計了特定領域學習模塊用于學習每個域的特定表示，去除了領域特定的私有特征，保留了域間可遷移的通用特征，并利用獨立成分分析和相對...

聯合CEF-MOMEDA的風機高速端軸承潛隱性故障敏感信息提取方法————作者：蔡敏;張強;秦波;張海平;羅權毅;

摘要：在大數據驅動的MW級半直驅風電機組滾動軸承服役期的狀態智能辨識中，針對輸入樣本“質量差”致使所構建模型識別率低這一問題，提出了一種聯合相關能量波動（CEF）評價準則與多點最優最小熵解卷積（MOMEDA）的潛隱性故障敏感信息提取方法。首先，將拾取的振動數據由變分模態分解為若干個表征原數據不同成分的本征模分量；然后，根據上述分量能量的變化，量化、評估所包含的潛隱性故障占比，篩選并提取敏感成分后對故障信...

基于PO-VMD-BiLSTM和聲音信號的傳動齒輪箱點蝕故障診斷————作者：張淋杭;吳魯紀;師陸冰;楊林杰;江鵬;齊建軍;秦佳音;

摘要：傳動齒輪箱在運轉過程中時常伴隨著大量的噪聲，影響基于聲音信號的故障診斷的準確度，因此，針對齒輪箱點蝕聲音信號故障特征難以提取、故障準確精度低的問題，提出了一種基于鸚鵡優化變分模態分解算法(PO-VMD)-雙向長短期記憶網絡(BiLSTM)和聲音信號的傳動齒輪箱點蝕故障診斷方法。首先，分析了鸚鵡優化變分模態分解算法和雙向長短期記憶網絡，利用聲壓傳感器采集了齒輪箱的聲音信號；然后，基于VMD的參數需要...

礦用永磁外轉子提升機冷卻結構優化及其溫度場分析————作者：劉鵬宇;吳娟;寇少凱;

摘要：為了解決大型礦用永磁外轉子提升機損耗大、溫升高和散熱能力不足的問題，以大型礦用永磁外轉子提升機JKN-3x2.2p為例，對其溫度場和流場進行了仿真分析，通過改進優化提升機內部結構來降低其最高溫度，并研究了風速與風道對提升機溫度的影響。首先，建立了雙風道流動與傳熱耦合三維模型，根據基本假設與邊界條件，使用有限元法得到了提升機熱源部分的損耗，并將其轉化成生熱率，對提升機溫度場進行了仿真計算；然后，通過...

渦輪盤榫槽機器人化柔順力控拉磨系統及工藝研究————作者：賴敏松;張俊潔;黎先才;李正康;譚先見;吳寧寧;陳亮;劉媛媛;湯旭;

摘要：榫槽是航空發動機渦輪盤上的關鍵結構之一。為了提高榫槽加工效率與表面質量一致性，提出了一種適用于渦輪盤榫槽加工的機器人化自動拉磨與測量方案。首先，結合機器人本體、柔順末端執行器、末端輪廓儀及自動換刀研磨膏涂覆等機構，設計了機器人化自動拉磨與測量系統；然后，規劃了自動化加工與測量流程，并根據主動力控制和輸入整形技術，實現了穩定柔順力控下的渦輪盤榫槽面拉磨；最后，對渦輪盤榫槽進行了正交實驗，獲得了保證榫...

基于改進免疫克隆選擇算法的側銑刀位包絡誤差優化模型————作者：焦靖淞;周凱紅;

摘要：針對目前側銑加工非可展直紋面的刀位規劃分析計算存在著的一些問題，比如計算過于復雜、計算時間長、精度較低等等，對側銑刀位包絡誤差問題展開了研究，設計了一種基于改進的免疫克隆選擇算法（ICS）的側銑刀位包絡誤差優化模型。首先，根據雙參數球族包絡理論研究了圓錐刀具在非可展直紋面上的加工過程的解析表示，設計了計算初始加工刀位方法；然后，展開了加工誤差的計算，提出了單刀位下誤差度量函數，使側銑加工過程中各點...

高精度行星減速器輸出軸模態分析————作者：林文釗;黃方平;陳俊華;李浩;

摘要：為了研究輸出軸振動特性對高精度行星減速器二級行星傳動系統造成的影響，對90AF25-750T3WL高精度二級行星減速器中的核心零部件——輸出軸，在自由無約束狀態、軸承約束狀態和嚙合運轉狀態下的固有特性進行了有限元仿真分析與研究；得出了其在不同狀態下的振動特征，歸納并分析了輸出軸前10階固有頻率、振型變化以及影響因素。首先，以某型二級行星減速器為研究對象，對高精度行星減速器傳動原理及嚙合頻率進行了分...

基于人體拉伸需求的裝置結構設計與分析————作者：谷瑞杰;高佳萌;趙帥峰;秦振中;仝怡;

摘要：人體拉伸設備是提高人體機能的主要器械之一。針對市場現有人體相關設備結構復雜、功能單一且綜合性存在局限等問題，通過分析人體的拉伸方式，確定了所設計的拉伸裝置的功能需求，設計了一種符合人體工程學的人體拉伸裝置，基于D-H參數法建立了人體拉伸裝置運動學模型，并進行了運動學理論求解，搭建了人體拉伸裝置樣機進行了樣機實驗。首先，基于人體工程學分析了人體拉伸方式，確定了所設計的拉伸裝置功能需求，采用Creo ...

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