几何仿真在数控车削加工过程中的应用

叙述了数控加工中NC代码的传统验证方法及几何仿真的目的和意义，着重讨论了数控车床几何仿真的系统结构以及NC代码验证程序的流程，最后分析了几何仿真中欠切与过切的布尔差算法。通过几何仿真，可以预见机械加工中的许多问题，从而降低设计与制造的成本，提高加工效率。     

Imperfect preventive maintenance for numerical control machine tools with log-linear virtual age process

Based on the log-linear virtual age process, an imperfect preventive maintenance policy for numerical control（NC）machine tools with random maintenance quality is proposed. The proposed model is a combination of the Kijima type virtual age model and the failure intensity adjustment model. Maintenance intervals of the proposed hybrid model are derived when the failure intensity increase factor and the restoration factor are both random variables with uniform distribution. The optimal maintenance policy in infinite time horizon is presented. A numerical example is given when the failures of NC machine tools are described by the log-linear process. Finally, a discussion is presented to show how the optimal results depend on the different cost parameters.     

基于压缩感知理论的图像信号含噪的重构算法

针对含噪情形下机器人视觉图像信号重构问题,提出了一种基于小波变换的变步长自适应分块压缩感知重构算法.首先,对含噪图像信号进行离散小波变换,从而达到很好的去相关性;其次,对变换后的图像信号进行分块,对每个图像子块信号进行测量;接着,对每个子块测量信号进行变步长自适应匹配追踪重构计算,得到每一图像子块的重构值,并将其整合得到整幅图像的重构值;最后,对该算法进行了仿真研究.结果表明,相比传统重构算法,本文方法针对含噪图像具有更高的重构质量.     

A456MA中长型粗纱机纺制棉型纤维的改造

我厂25000锭中长纤维生产线粗纱机选用A456MA型机,该机为中长纤维专用设备,但是近年来,由于市场需求产品结构的变化,我厂纺中长产品的九台粗纱机闲置,而纺纯棉及棉型化纤的粗纱机又严重不足,为此对A456MA型粗纱机进行改造,以扩大其适纺范围。1　改造内容我们经过反复讨论和试验,从13个方面进行改造:(1)上销改用A454G型上销,为外购件,上销弹簧用A454型机备用件。(2)下销用1294型细纱机改造换下来的阶梯形下销,本厂修机车间略做改动即可代用。(3)下胶圈不变,上胶圈由Φ54mm改为Φ41.5mm。(4)前罗拉头长度由268mm改为408mm。(5)后罗拉头长…     

机械振动信号压缩采集重构算法性能研究

对机械振动信号进行压缩采集能够突破奎斯特采样定理的限制,把对信号的采样变成对信息的采样,有效地解决传统采样方式产生大量数据的问题且不造成信息的损失.振动信号重构算法是这一技术中非常关键的一部分,直接影响着振动信号的重构精度.然而目前的一些典型重构算法都是普适性的,有必要对机械振动信号的恢复效果做一系统研究.对当前比较典型的4种重构算法OMP(orthogonal matching pursuit)、StOMP(stagewise orthogonal matching pursuit)、BP(basis pursuit)、GP(gradient projection)针对机械振动信号的重建进行了适应性分析,主要从重建精度和重建时间两个方面进行系统研究并进行仿真实验.仿真实验表明,OMP算法复杂度低但不适于机械振动信号的恢复;StOMP有着较快的运算速度,非常适合于求解大尺度问题;BP复杂程度高,求解速度较慢,但重构精度很高;GP具有非常快的运算速度,但重构精度较差;     

基于学习字典的机器人图像稀疏表示方法

针对机器人图像压缩感知(Compressed sensing, CS)过程中稀疏字典训练时间过长的问题, 本文提出了一种更加高效的字典学习方法.通过对MOD、K-SVD、SGK等字典学习算法研究, 从参与更新的字典原子列数入手, 将残差项变形为多列原子同时更新, 进而利用最小二乘法连续地更新字典中的多个原子.本文算法是对SGK算法字典学习效率的进一步提高, 减少了单次迭代的计算量, 加快了字典学习速度.实验表明, 本文算法与K-SVD和SGK算法相比, 在字典稀疏性和重构图像质量变化很小的情况下, 字典训练时间得到较明显缩短.     

基于ITD与改进内积的压缩感知风电变流器电压信号重建方法

为了解决风电变流器电压检测信号高速传输、大容量长期存储以及重构性能差等问题,提出了一种本征时间尺度分解(ITD)与改进内积的压缩感知重构算法相结合的变流器电压信号重建方法。该方法利用电压信号压缩与采样同时进行的思路,首先利用ITD把电压信号自适应分解为若干个合理旋转分量信号和一个残余分量,对所有分量用离散余弦变换基稀疏表示,建立基于Gauss随机投影矩阵的欠定方程;然后利用提出的基于广义Jaccard系数匹配性度量准则代替内积准则来对支撑集优化的压缩感知广义正交匹配追踪算法重建各个分量电压信号;最后对所有重构分量信号组合得到原始变流器电压检测信号。仿真表明:ITD与改进内积的压缩感知重构算法相结合的方法提高了变流器电压检测信号的重构精度,降低了重构计算复杂度,具有更好的运行效率。     

基于多参数耦合的滚动轴承油膜刚度分析

针对传统经验公式难以准确反映滚动轴承正常工作时油膜刚度动态变化的问题,根据滚动轴承运行时油膜状态分布,基于非Newton流体弹流润滑理论,考虑表面粗糙形貌、热效应、时变效应等因素,建立滚动轴承油膜刚度计算模型。通过数值计算,得到一个完整工作周期内油膜压力、膜厚、温度和刚度变化规律。结果表明:油膜刚度在一个周期内呈非线性变化,并随载荷、黏度、表面粗糙度幅值的增大而增大,随卷吸速度的增大而有所减小;油膜刚度的振荡频率随表面粗糙度波长和粗糙表面纹理走向与轴承滚动方向夹角增大而增大;滚动轴承正常工作时,油膜的温升最大,内圈次之,滚动体最小且不可忽略。     

基于双稀疏字典模型机械振动信号压缩感知方法

针对机械装备在状态监测与故障诊断过程中,依据传统香农-内奎斯特采样定理进行数据采集时,面临的大量机械振动信号存储、传输和处理等困难问题,提出基于双稀疏字典模型机械振动信号压缩感知方法。分析机械振动信号在基于双稀疏字典模型训练得到的过完备字典上的近似稀疏性;然后利用高斯随机矩阵作为测量矩阵对机械振动信号进行压缩测量;最后通过双稀疏字典模型训练得到的过完备字典,结合正交匹配追踪算法完成对原始机械振动信号的重构。仿真测试结果表明,在相同压缩率下,相比经典K-奇异值分解(K-Singular value decomposition,K-SVD)字典训练方法,所提的方法有更高的重构精度,同时重构时间缩短将近50%。该方法既可以得到较高的信号压缩比又有着精确的信号重构性能。     

失效相关的齿轮一次四阶矩可靠性分析

齿轮是机械传动的关键零件之一,为了分析其可靠性,在改进的验算点一次二阶矩可靠性方法基础上,应用Taylor级数展开和Hermite多项式近似等方法,推导了齿轮功能函数的验算点前四阶矩,分析了具有齿根断裂和齿面点蚀两种主要相关失效模式的齿轮传动可靠性,给出了其相关系数和齿轮的可靠度。另一方面,因影响齿轮失效的因素繁杂众多,计算齿轮的可靠度时,不管是用一次二阶矩可靠性方法还是四阶矩可靠性方法,其计算量均偏大,且容易出错。针对该问题,提出了一种分类变差系数验算点一次四阶矩可靠性分析方法,该方法对齿轮功能函数的不同基本随机变量进行分类综合,减少了设计变量,使计算量明显减小,解决了用矩方法分析结构可靠性时计算量偏大且易出错的难题。最后应用所提分类变差系数验算点一次四阶矩可靠性分析法估计了某车床主轴箱一对传动齿轮的可靠性,计算结果显示该对齿轮齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度有一定的相关性,所用一次四阶矩方法因包含偏度、峰度等更高阶的统计信息可进一步提高估计精度。