计算机科学与信息工程

  • 基于LMS-SPWVD的非平稳振动信号时频分析方法

    武鹏;李占龙;李虹;秦园;王瑶;

    针对SPWVD存在中心信号频率能量发散、干扰信号能量波形及模态混叠现象未得到有效抑制的缺点,提出一种最小均方滤波算法(LMS)和平滑伪维格纳威尔分布(SPWVD)相结合的时频分析方法(LMS-SPWVD).首先,采用LMS算法对模拟非平稳振动信号测试函数进行抑噪处理,获取最优输出信号测试函数时域波形;然后采用SPWVD对最优输出信号测试函数时域波形进行分析,构建LMS-SPWVD算法时频分布模型;最后将该方法与SPWVD、LMS-STFT、LMS-WVD进行对比。结果表明,该方法具有较好的时频分辨率与时频聚集性、模态混叠及干扰信号抑制效果。

    2023年04期 v.44;No.198 285-290页 [查看摘要][在线阅读][下载 1059K]
  • 时变系统基于KDE的剩余寿命预测研究

    张卫贞;石慧;石冠男;吴斌;

    考虑到机械系统实际运行中参数随时间不断演化,以及自身监测样本数据不够,同类系统故障样本缺少等,导致剩余寿命预测时模型结构假设和参数估计不够准确的问题,推导建立了时变系统基于KDE的剩余寿命预测模型。与传统数据驱动方法相比,该方法既可避免预测模型假设不够准确的问题,同时也可以动态地预测未来任意时刻的剩余寿命,从而为系统的未来退化趋势提供先期预警,为设备维护维修提供指导。

    2023年04期 v.44;No.198 291-296页 [查看摘要][在线阅读][下载 1057K]
  • 基于图像处理的热切机切割自动定位算法

    陈亚星;王安红;吕琴红;王增琴;

    研究适合生瓷片加工热切工序的视觉系统,根据热切机的热切工艺,提出了一种基于图像处理的热切机切割自动定位算法。首先分析切割机构运动的几何关系,通过图像处理得到待加工生瓷片的Y向移动量及角度偏移量,然后提出一种针对远心镜头的标定方法以建立工作台与图像坐标的关系,最后对Y向移动量的误差进行补偿。实验结果表明,所提出的定位算法在配合热切机自动定位中取得0.03 mm的加工精度。

    2023年04期 v.44;No.198 297-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 1016K]
  • 基于动态贝叶斯网络的轴承故障在线诊断方法

    王泽渊;宋仁旺;石慧;

    为了实现滚动轴承的实时在线监测与诊断,充分利用监测数据时间序列时间片之间的相关性,提出基于动态贝叶斯网络(DBN)的轴承在线故障诊断方法。首先进行轴承故障分析和特征参数的计算,使用皮尔逊相关系数法去除冗余特征参数,并将保留的参数作为DBN的观测节点;然后采用基于依赖分析的算法建立网络的拓扑结构,使用最大期望(EM)算法学习网络参数,建立DBN在线监测与诊断模型;最后采用所提方法对西安交通大学XJTU SY滚动轴承故障数据进行仿真分析,故障检测率为99.58%,诊断准确率为98.75%,验证了所提方法对滚动轴承在线故障诊断的有效性。

    2023年04期 v.44;No.198 303-308页 [查看摘要][在线阅读][下载 1035K]
  • 多尺度对称压缩伪影去除神经网络

    卜东寒;李志宏;王安红;赵利军;

    图像压缩给图像带来极其复杂的压缩伪影,不仅影响人类的视觉感知,还会给目标检测等重要领域带来极大的负面影响。为了解决这一问题,提出了一个多尺度对称网络(MSSNN)来去除压缩伪影,进行压缩后图像的质量恢复,在获取基础映射的同时,得到更多不同尺度的映射特征,利用残差结构更快更好地提取和整合特征信息,并且使用一种混合损失函数控制模型训练。实验表明,所提网络可以以更少的参数代价更好地恢复图像,并且经过实验验证可以提升目标检测的效果。

    2023年04期 v.44;No.198 309-315页 [查看摘要][在线阅读][下载 1462K]
  • 基于改进麻雀算法的分布式电源优化配置

    陈旺;潘峰;

    近年来,利用风能、太阳能发电的分布式电源(Distributed Generation, DG)规模与数量在电网中呈现增长的趋势,然而其并网后会对系统潮流分布、电压水平、可靠性和安全稳定性等造成显著影响。因此,考虑DG优化配置问题显得尤为重要。提出了一种DG优化配置模型。该模型以分布式发电系统的年综合成本最小为目标,并且由于其他智能算法对于控制参数依赖性过高问题,在求解方面提出了一种改进的麻雀算法(SSA),验证了模型以及所提出算法的有效性,即在配电网中对DG进行优化配置,可以有效降低配电网的投资成本,并且减小网络损耗,改善电压质量。

    2023年04期 v.44;No.198 316-320+326页 [查看摘要][在线阅读][下载 1043K]
  • 基于蚁狮算法的风光水火短期优化调度

    苏一峻;乔建华;齐向东;韩帅;

    为了利用不同能源之间的互补特性来解决电力系统短期优化调度问题,以火电运行成本最小和风光弃用量最少为目标构建含风光的水火优化调度模型。采用一种自然启发的算法——蚁狮优化算法(ALO)来求解新能源接入的水火发电调度问题。通过使用建造陷阱的随机行走机制和轮盘赌操作为ALO提供了很高的探测能力。陷阱边界的缩小和精英行动提高了开发效率,使其在复杂领域具有强大的搜索能力。最后,通过仿真实验和结果对比,验证了算法和模型的有效性,说明采用蚁狮算法求解电网短期优化调度可以实现经济效益和环保效益最大化。

    2023年04期 v.44;No.198 321-326页 [查看摘要][在线阅读][下载 1021K]
  • 输出解耦型GPC在车辆横向控制中的应用

    郭红戈;任贝;郤伟;张春美;

    为了解决输出变量间存在相互耦合的车辆横向控制问题,提出了一种输出解耦型广义预测控制器。鉴于车辆动力学模型输出耦合的特性,首先对广义预测控制器的CARIMA模型进行改进,将输出矩阵系数拆分成对角阵和反对角矩阵的形式。然后引入Diophantine方程,严格推导性能指标中控制量的表达式。最后令控制量表达式中表征耦合的项为零,从而实现对耦合输出量进行解耦。以车辆对双移线参考路径跟踪能力为仿真研究对象,对比PID控制、广义预测控制和输出解耦型广义预测控制的控制效果表明,在低速时三种控制方法对车辆轨迹跟踪控制效果相当,在中高速时输出解耦型广义预测控制具有更好的跟踪能力,从而验证了输出解耦型广义预测控制器的有效性。

    2023年04期 v.44;No.198 327-333页 [查看摘要][在线阅读][下载 1873K]

机械工程与材料科学

  • 基于DEFORM-3D的镁合金齿轮热锻成形工艺优化

    刘俊杰;段兴旺;刘宝胜;

    以经均匀化处理后的铸态AZ80A镁合金的本构模型和动态再结晶(DRX)模型为基础,基于DEFORM-3D软件进行二次开发,通过正交试验设计,研究了铸态AZ80A镁合金直齿锥齿轮的最优热锻成形工艺参数,并对其进行验证和分析。结果表明,最优的工艺参数组合为:模具温度为623 K,坯料温度为693 K,摩擦因子为0.2,模具速度为0.5 mm/s.在该工艺下进行热锻成形,锻件大部分区域发生完全动态再结晶(DRX),齿形处平均晶粒尺寸小于10μm,锻件成形效果良好。

    2023年04期 v.44;No.198 334-338页 [查看摘要][在线阅读][下载 1094K]
  • 起重机钢丝绳应力快速计算系统的设计

    李碧玉;行瑞凯;高旭亮;李佳君;高有山;

    针对起重机起升机构种类繁多、工况变化多样、钢丝绳的力学模型难以建立以及设计计算复杂等问题,利用Visual Studio开发出一套起重机钢丝绳应力快速计算系统。以常用6×7IWRC钢丝绳的结构及应力分析为基础,推算得出钢丝绳在直线段、滑轮段的等效应力计算公式,结合起重机的实时运行数据,开发出起重机钢丝绳应力快速计算系统,快速获取钢丝绳不同点的实时应力,缩短起重机钢丝绳寿命预估时间。通过与有限元分析计算结果对比,验证系统计算的准确性。

    2023年04期 v.44;No.198 339-344页 [查看摘要][在线阅读][下载 1232K]
  • 椭圆形液体润滑轴承承载特性的研究

    郭强;

    对液体润滑轴承的承载原理进行了研究,同时利用CFD仿真技术,对椭圆形液体润滑轴承的承载机理、各项性能参数和圆形轴承做了对比分析。对于一些特殊的低速重载的油膜轴承使用工况,采用椭圆形液体润滑轴承能够提升承载能力,使油膜轴承有更高的安全系数。对于低速重载轴承,利用CFD仿真计算难点在于高偏心率油膜流体域的离散化,通过对油膜流体域的几何模型多次分割,攻克了高偏心率油膜流体域网格划分的技术难题,能够生成偏心率0.995以下的油膜流体域高质量网格,能够在流体仿真计算中得到很好的收敛。通过对椭圆形液体润滑轴承承载机理研究,可以用椭圆形液体润滑轴承在一些场合下替代圆形轴承,一些国外钢厂已经在低速重载工况下使用了椭圆形液体润滑轴承,提高轴承的承载能力和安全系数。

    2023年04期 v.44;No.198 345-349页 [查看摘要][在线阅读][下载 1073K]
  • 云环境下的制造资源服务共享决策演化研究

    孙红;李海虹;郭宏;

    为解决制造业面临的资源服务分布不均匀问题,缓解资源闲置与资源短缺间的矛盾,本文建立了云环境下的制造资源服务共享模型。该模型引入演化博弈理论,揭示了制造资源服务提供方(SP)与需求方(SD)间的共享决策动态演化过程,由模型得出系统复制动态方程,求解演化均衡点并进行稳定性分析。模型的正确性通过数值仿真验证,并对比分析不同因素对系统演化结果的影响。结果表明:初始共享概率、超额增量分配系数及云平台管理系数作为演化模型的主要设计参数,对SP与SD双方演化趋势及结果影响效果明显,其变化规律是云平台建立信息互通和资源共享理论模型的重要依据。

    2023年04期 v.44;No.198 350-355+359页 [查看摘要][在线阅读][下载 1079K]
  • 阀芯配合间隙对液压泵变量特性影响研究

    黄忠华;吴文俊;霍其康;仉志强;

    以大排量液控式轴向柱塞泵变量为研究对象,分析了柱塞泵变量机构工作原理和阀芯配合间隙对变量机构的关系,采用AMESIM模型分析了机液伺服阀配合间隙对变量机构动态特性的影响,试验测试了不同机液伺服阀配合间隙时,液压泵变量机构响应时间,并优化了机液伺服阀双侧配合间隙值。该研究对大流量液压元件配合间隙的设计具有显著的指导意义,指导间隙的给定平衡了产品性能和零件加工的成本重要性。

    2023年04期 v.44;No.198 356-359页 [查看摘要][在线阅读][下载 1099K]
  • 消除宽厚板凸起缺陷的压平工艺模型研究

    程江;周存龙;陈志鑫;赵剑;

    宽厚板的凸起缺陷由于横向、纵向曲率均不一致而难以消除,利用压平机压平时垫铁距离与压下量仅依据经验确定,导致生产效率低,成本上升。针对此问题,提出了曲率分析与能量计算相结合的方法,基于变形能量最小原则,制定压平机消除宽厚板凸起缺陷的最优工艺参数。不仅为宽厚板的压力矫直提供了理论依据,而且为实际生产提供了有效、节能的压平方案。

    2023年04期 v.44;No.198 360-364+369页 [查看摘要][在线阅读][下载 2206K]

交通科学

  • 不同宽跨比宽幅箱梁桥横向分布系数计算研究

    卓亚娟;贾志绚;杨文博;韩智强;

    为了解不同宽跨比宽幅箱梁桥横向受力变化,基于梁格法相关原理,以(32+32+32)m连续梁桥为依托工程,建立不同宽跨比典型桥梁模型,分析不同宽跨比对桥梁横向受力分布情况的影响。结果表明:在城-A级设计荷载下,中梁横向分布系数最大,两侧边梁相对较小,呈抛物线型分布,且随着宽跨比增大,桥梁截面横向联系加强,各片梁横向分布差距减小,受力较为均匀,研究结果可为该类桥梁的横向受力分析提供参考。

    2023年04期 v.44;No.198 365-369页 [查看摘要][在线阅读][下载 1343K]
  • 面向路网结构的垃圾分类车辆调度研究

    杨春霞;赵霞;王皓;王晓军;

    现阶段垃圾分类实施过程中重视源头投放和末端处理,但中间收集运输环节仍以混装为主,对居民造成消极影响,且增加二次处理环节,影响分类效率。在对城市生活垃圾分类收运模式研究的基础上,将垃圾收运转化成多处理中心、多车型、多车辆、有容量约束且带时间窗的车辆调度问题。为获得准确且可行的路径,在城市路网结构基础上,引入虚拟网络节点,建立考虑成本和时间的多目标优化模型。采用粒子群算法求解,与传统遗传算法相比,所得方案使用车辆数量和成本都得到减少,验证了本文改进方法的有效性。

    2023年04期 v.44;No.198 370-375页 [查看摘要][在线阅读][下载 1011K]
  • 考虑倒箱的Auto Store仓储拣选系统提箱作业优化

    师浩森;陈航慧;王皓;王晓军;杨春霞;

    为减少Auto Store仓储拣选系统的倒箱作业时间,提高其提箱作业效率,在已知料箱存储状态及订单商品信息的条件下,研究了Auto Store仓储拣选系统提箱作业优化的问题。以提箱作业时间来衡量Auto Store仓储拣选系统作业效率,建立以最短提箱作业时间为目标的整数规划模型,设计启发式算法对模型进行求解,提出问题下界的约束条件及求解方法,同时,通过算例比较启发式算法与理论下界的差异,表明倒箱作业规则对Auto Store仓储拣选系统提箱作业效率影响较大,优化倒箱作业规则,可提高其提箱作业效率,为Auto Store的倒箱作业优化提供了理论支持。

    2023年04期 v.44;No.198 376-381+388页 [查看摘要][在线阅读][下载 1016K]

环境科学

  • 生物质炭中典型污染物浓度及其潜在风险分析

    韩志旺;何丽霞;张振宇;张桂香;申鹤;张泽雅;王梦瑶;孟淑晖;

    生物质炭作为土壤修复材料受到广泛关注与应用,但却忽略了其潜在的生态环境风险。本研究将水稻秸秆分别于250℃、400℃和600℃下进行高温热解制成生物质炭。通过分析生物质炭中多环芳烃(PAHs)和重/类金属浓度,评估其应用于土壤中的风险。结果表明,生物质炭中Σ16PAHs的浓度为(0.62~7.11)mg·kg~(-1), As、Cu、Cd、Cr、Mo、Ni、Pb和Zn的浓度分别为(5.55~13.92)mg·kg~(-1)、(9.35~19.15)mg·kg~(-1)、(0.08~0.27)mg·kg~(-1)、(4.22~8.12)mg·kg~(-1)、(1.33~2.79)mg·kg~(-1)、(0.64~1.17)mg·kg~(-1)、(1.64~2.93)mg·kg~(-1)和(99.65~173.51)mg·kg~(-1)。随着制备温度的提高,生物质炭中Σ16PAHs逐渐减少、重/类金属升高。另外,将400℃和250℃制备的水稻秸秆生物质炭以4%施用到土壤,导致土壤达到中度和重度PAHs污染,而施加600℃制备的水稻秸秆生物质炭后对土壤中PAHs和重金属污染的影响几乎可以忽略。

    2023年04期 v.44;No.198 382-388页 [查看摘要][在线阅读][下载 976K]
  • 下载本期数据