某地铁齿轮箱齿轮弯曲疲劳裂纹分析

结合动力学仿真和扩展有限单元法(XFEM),对某城轨车辆齿轮箱齿轮进行裂纹扩展分析。通过动力学分析,确定扩展有限元模型初始裂纹的位置及载荷加载位置;建立扩展有限元模型,对计算结果进行分析,总结齿轮齿根裂纹扩展规律。结果表明,齿根处最大弯曲应力位置不随齿轮啮合过程而改变,裂纹起裂位置应在此位置附近;裂纹尖端应力值在量化一裂纹长度到达0. 61前低速率稳定增加,0. 61后裂纹进入瞬断区,裂纹尖端应力值变化明显;结合有限元动力学及扩展有限元分析发现,裂纹扩展初期属于Ⅰ型裂纹,在裂纹扩展的中后期属于Ⅰ、Ⅱ混合型裂纹;不同加载位置结果显示,扩展初期裂纹偏转角度随着加载位置的下移而减小,扩展后期裂纹整体沿着齿厚方向进行扩展。     

波磨与车轮扁疤耦合故障下车辆振动响应分析

钢轨波磨和车轮扁疤是车辆运行中经常同时存在的2种故障,为研究2种故障对行车安全产生的较大影响,建立了车辆动力学模型,讨论了车辆在通过曲线时2种故障的耦合作用,并利用统计学指标对振动响应特性进行分析。结果表明:钢轨波磨会引起扁疤冲击响应的幅值变大并引起小范围波动,且在钢轨波磨深度为0.01mm时,幅值响应相对车轮扁疤单一故障并不明显;当钢轨波磨深度为0.05mm与0.10mm时,幅值响应相对于车轮扁疤单一故障较为明显。     

基于LOWA算子的液压四足机器人方案配置

针对机器人在配置评价与选型中存在的需求主观性与离散性问题,提出了模糊需求聚类与语言有序加权平均(linguistic ordered weighted averaging,LOWA)算子的耦合方法。利用模糊聚类分析确定需求间的亲疏关系,通过模糊需求标准化实现对需求特征的定量分析;基于LOWA算子将相对语言变量向绝对语言变量转化,采用综合指数评价法确定满足要求的机器人配置方案,为机器人的配置选型提供了新思路。以液压四足机器人选型为例,在多需求非结构化环境下,该算法为机器人腿部关节配置选择提供了更科学可靠的遴选方法。     

设备运行管理中远程故障诊断系统应用分析

本文为研究设备运行管理中远程故障诊断系统的应用对企业生产的影响,通过对远程故障诊断系统进行整体分析,研究其总体结构以及各功能模块并对其进行功能分析,总结设备运行管理中应用远程故障诊断系统的优势,最后得出远程故障诊断系统的应用可以给企业带来巨大的经济效益,具有一定的应用价值。     

基于小波卷积自编码器和LSTM网络的轴承故障诊断研究

针对传统滚动轴承故障诊断方法过度依赖专家经验和故障特征提取困难的问题,结合深层神经网络处理高维、非线性数据的优势,提出了一种基于深层小波卷积自编码器(DWCAE)和长短时记忆网络(LSTM)的轴承故障诊断方法。首先构造了小波卷积自编码器(WCAE),改进了其损失函数,并加入了收缩项限制防止网络过拟合;其次将多个WCAE堆叠构成DWCAE,利用大量无标签样本对DWCAE进行了无监督预训练,挖掘出更有利于故障诊断的深层特征;最后利用深层特征训练LSTM网络,从而建立了诊断模型。仿真信号和实验数据分析结果表明:该方法能有效地对轴承进行多种故障类型和多种故障程度的识别,特征提取能力和识别能力优于人工神经网络、支持向量机等传统方法及深度信念网络、深层自编码器等深度学习方法。     

不同进气相对湿度下PEMFC进气加湿效率分析

为研究不同进气相对湿度下PEMFC的加湿效率,提出了进气加湿效率(IHE)模型。该模型认为燃料电池中的水由两部分组成,并推导出进气加湿效率计算公式。建立几何模型并划分计算网格,将IHE模型导入Fluent中进行计算。建立燃料电池测试系统,对工作温度为70℃,进气相对湿度分别为55%和85%的工况进行了实验。并比较分析了Fluent模型、IHE模型和实验值,结果表明:工作温度为70℃,进气相对湿度为55%,电流密度为350 mA/cm2时,IHE模型精确度比Fluent模型提高15%;在进气相对湿度为55%时,电池进气加湿效率达到52%。     

建筑火灾中远程交互模式对寻路绩效的影响

火灾搜救团队在高层建筑火灾中信息交互手段受限且缺乏理论支持。本文根据空间信息的传递方式选取3种交互模式：1） 语音;2） 建筑平面图及规范语音;3） 视频。实地模拟高层建筑火场进行实验,记录并分析参试者逃生时间与路程。结果表明,在语言沟通方式下,逃生时间与逃生所走的总距离最长。在建筑平面图及语音沟通方式下,逃生时间与逃生所走的总距离最短。在动态环境下,建筑平面图及规范语音的交互模式使得寻路更高效且更准确。     

空间信息的呈现界面对建筑火灾中寻路行为的影响

为了提高危机救援过程中团体内部与外部的空间共享效率,结合建筑火灾的动态建筑结构变化与人类空间信息的认知表征、空间信息的交互方式,设计了两种空间信息界面:静态朝向信息一致信息界面;动态朝向信息一致信息界面,探究动态环境中不同朝向信息对于寻路绩效的影响。通过Unity3D软件模拟实际空间环境的动态变化,采集虚拟环境中内部人员的寻路行为,并通过录像与访谈分析建筑内外人员的交互行为。实验结果表明:1)静态信息界面下寻路时间与路径更短,寻路过程中的错误路径更少,但交互行为更多。2)动态信息界面下寻路时间与路径更长,寻路过程中交互行为更少,但错误路径更多。研究结果可以为消防救援队伍的内外协同提供支持,提升救援效率。     

考虑新能源车的低碳集货模型与算法研究

针对我国地理位置分散的制造供应链集货问题,考虑包含新能源电动车和传统柴油车等多种车型,建立最短路径和最小碳排放的多目标集货模型。根据模型特征,设计两阶段启发式算法求解:阶段1应用遗传算法找到路径最短的集货方案作为初始集货方案;阶段2基于节约算法的基本思想进行路径拆分,对有限数量的新能源车进行车辆匹配,并对剩余节点和车辆重新规划集货方法,以此优化碳排放量。仿真实验结果表明,所提模型和两阶段算法可以有效利用新能源车,同时满足集货过程中的经济效益与环境效益。