异种材料摩擦焊件的多物理信息融合临界失效监测新方法（英文）

疲劳断裂是异种材料摩擦焊件常见的失效形式。为减少摩擦焊件突然断裂导致的重大事故,从疲劳能量耗散和微观缺陷演化等角度,对联合应用微红外、声发射和微电阻无损检测技术同步动态监测摩擦焊件临界疲劳损伤的可行性进行了探讨。研究发现,疲劳试验过程中,3种信号可同步采集,互不干扰,互相印证。进入临界断裂阶段后,对于试件的异常和正常疲劳断裂,微电阻与声发射的幅值和能量参数变化规律存在良好的映射关系,它们均可作为预警临界断裂失效的参数。虽然红外热像技术常被用于通过监测试样温度场的变化预测材料疲劳极限,但指数增长式的温度快速上升阶段在临界断裂前未必出现。与单信号监测相比,多物理信息融合健康监测预警的可信度更高,有利于提高摩擦焊件的服役安全性和可靠性。     

基于声发射多特征融合的搅拌摩擦焊缺陷监测

搅拌摩擦焊(friction stir welding, FSW)是一个多物理场耦合过程,焊接过程中声发射信号与焊接缺陷具有关联性. 基于声发射检测与多特征融合研究FSW缺陷监测方法,实时检测固态介质中的声发射信号,利用短时傅里叶变换、小波变换、梅尔频谱对声发射信号进行分析,确定焊接缺陷与声发射信号之间的相关性,最后通过concat融合方法构建多特征向量. 结果表明,FSW在预制缺陷处具有不同的声发射信号特征. 短时傅里叶、小波变换的主要频段集中在20 kHz,出现缺陷时功率分别达到?40,0.8 dB以上,梅尔频谱的主要频段集中在3.5 kHz出现缺陷时功率达到?40 dB以上. 应用多层神经网络分别建立基于单特征、多特征向量的焊接缺陷识别模型,多特征向量的焊接缺陷识别模型在数据集中的平均识别率达到97%,比基于单一特征缺陷识别模型提高18%. 研究的多特征缺陷识别模型能更准确地对焊接状态进行识别与监测.     

一种机械故障监测的信息融合

在叶片振动故障监测过程中，单传感器的间断相位法只能测得叶片振幅值信息，本文应用两个传感器的信息融合技术，通过多源信息的综合、分析和推理，得出了叶片振动频率信息，提高了传感器系统的有效性，消除了单个传感器的局限性。     

多传感器信息融合在摩擦焊机上的应用研究

多传感器信息融合系统即将来自多个传感器或多源的信息进行综合处理,从而得到更为准确、可靠的结论.多传感器信息融合系统是对人类综合处理复杂问题的一种功能模型.从工业实际应用出发提出了一种用于摩擦焊机控制的多传感器信息融合系统模型,使焊接工件的质量因受液压系统的波动(液压油的温度、液压泵的不稳定及老化、电磁阀等是造成系统压力波动的主要原因)的影响降到最低,提高了焊件的最优率.     

多传感器信息融合技术与液压系统状态监测、故障诊断

本文从多传感器信息融合系统概念、信息融合的层次和方法等方面对多传感器信息融合技术的现状进行了阐述，提出了基于多传感器信息融合技术的液压系统状态监测与故障诊断的系统框图，并介绍了诊断系统的组成、工作原理及主要特点。     

网络多信道多源信息融合技术的改进研究

由于D-S融合算法采用的证据合成规则无法有效处理证据冲突问题,并且BP神经网络融合算法在样本波动情况下需要再次训练完成融合,容易出现局部最小值问题。因此,融合D-S融合算法和BP神经网络融合算法,提出基于上下文权值的多信道多源信息复合融合算法,其先基于检测数据的上下文,采用D-S融合算法和BP神经网络融合算法,对对应上下文内的数据进行融合处理,获取的融合结果被设置相应的权值,再将多个并行融合结果进行加权汇总,得到最终的融合结果,并同设置的阀值实施对比,获取最终的判决结果。实验结果说明,所提算法可有效处理证据冲突的融合问题,具有较高的准确性,融合效果佳。     

基于多源数据融合的铣刀磨损状态监测

针对铣刀磨损状态实时监测问题,提出融合三向多源监测信号构建基于卷积神经网络的铣刀磨损状态监测模型.首先,将三个方向振动监测信号转换成幅值谱作为网络模型的输入;其次,构建了单源数据卷积神经网络磨损监测模型;最后,采用决策层数据融合方法得到基于多源振动信号融合的铣刀磨损状态监测模型.实例验证表明:该方法用于刀具磨损状态识别...     

基于多传感器信息融合的液压机械手控制模型研究

本文在机械手力／位置混合控制的基础上，结合多传感器融合技术，提出基于多传感器信息融合的机械手控制模型，并将其应用于特种液压施工机械手中，实现了机械手混合控制中力和位置反馈的决策融合，提高了反馈参数的精度和机械手控制系统的跟踪能力与可靠性。     

多传感器信息融合技术在焊接中的应用及展望

针对单一传感器在提取全面反映焊接过程质量信息上的不足,提出了基于多传感器信息融合技术获取焊接过程状态信息的思想.介绍了信息融合理论及常用的信息融合算法,分析了焊接过程中使用的各种传感器,描述了当前信息融合理论在焊接过程中的应用情况,展望了信息融合技术在焊接过程中的应用前景.     

基于信息融合与多图像特征获取的焊道自动识别

研究了焊接过程中焊道的自动识别,针对单一的图像特征提取方法难以适应复杂和多变工况的现状,采用基于信息融合与多图像特征获取的焊道自动识别方法,抽象出焊缝边沿形貌和灰度特征的概率密度和置信度,利用信息融合算法,构造了多图像特征信息融合识别结果的决策函数,在灰度和焊缝形貌特征变化时实现了焊缝的精确定位。实验表明,基于信息融合与多图像特征获取的焊道自动识别的算法提高了焊道识别的稳定性和准确度,有效解决了单一特征图像处理过程中由于系统某一特征的变化而带来的识别出错和失效难题,为实现焊道的自动识别提供了一种行之有效的方法。     

物料输送智能监控中多运动目标跟踪方法研究

面向运动物料智能监控的需求,提出了一种多运动目标视觉跟踪方法。在运动目标检测中,将基于边缘检测的三帧差法和背景减法相结合,提高了检测目标轮廓的完整性,同时改善了目标的空洞现象和图像的噪点问题,为运动目标跟踪提供了有效的数据基础;基于数学形态学和面积阈值去噪对目标区域进行检测、分割、分类与标记,进一步结合卡尔曼滤波预测对多个运动目标同时进行跟踪与定位。实验表明:提出的多运动目标跟踪方法能够准确地对多个运动物料进行视觉检测与跟踪,同时能够满足系统可靠性与实时性要求。     

利用电位法监测疲劳裂纹的可行性研究

鉴于常规裂纹检测技术的不足,提出应用电位法对结构疲劳裂纹进行监测的方法。介绍了电位法检测裂纹的基本原理,通过基于铝箔纸的模拟试验研究,对应用电位法监测结构疲劳裂纹的可行性进行了论证。试验得到一组可反映监测电压值与裂纹的出现位置、长度及扩展关系的曲线,从而证明了应用电位法监测结构疲劳裂纹的可行性。     

胎压报警系统的电池节能方案设计

首先介绍了胎压报警系统的总体监控流程和系统的应用前景，分析了胎压监控流程对于电池能耗的严重影响，监控流程设计不当将减少装置的使用寿命。最后提出了使用睡眠功能和看门狗定时唤醒的节能方案，并利用数据分析了系统程序优化之后的节能性。     

机器人动力学模型新方法

本文从旋量入手，详细深入地论证和推导了螺旋变换，给出了其矩阵表示，并结合拉格朗日方程给出了一种关于机器人动力学模型的新方法。全部推导过程简练，所得模型结构简洁，所有系数均以简单而有规律的循环递推的形式求出，便于编程进行数字计算。所提出的方法和思路同样适用于其它空间机械动力学和运动学的研究。     

1种新的模拟铝合金铸态组织的随机性方法

采用1种新的随机性模拟方法并与宏观传热过程相耦合，对铝合金的微观组织进行了模拟研究。计算中采用了简化的枝晶形状。建立了简化的枝晶形状的物理与数学模型，并提出了1种形状函数来描述晶粒的外部轮廓。基于简化的晶粒形状，采用坐标变换技术来描述过冷液相中晶粒的生长过程及其对周围节点的捕获过程。连续形核模型被用来处理异质形核现象，在生长模型中则考虑了枝晶尖端生长动力学和择优生长方向。开发了等轴晶生长的模拟程序，并进行了二维计算。进行了浇注金属型和砂型试样的模拟验证实验。结果表明，对两种不同的工艺，所得到的晶粒组织不同，金属型铸造时得到的晶粒尺寸较小，砂型铸造的较大。模拟结果与金相观察结果相符。     

数值计算赫兹接触问题的新方法

提出了一种基于软件Matlab在分析赫兹接触问题时求解超越方程的新方法,给出了求解滚动轴承接触方程的实例。该方法具有编程简单、使用方便、计算精度高等特点,能为解决很多类似的工程实际问题提供一种便捷的途经。     

钛合金绝热剪切带出现时临界塑性剪切应变的估算方法

基于曲线的最小二乘拟合方法,计算了Ti-6Al-4V绝热剪切带出现时的临界塑性剪切应变。根据梯度塑性理论,获得了绝热剪切带内部的局部塑性剪切变形分布曲线的理论表达式,用于拟合Liao及Duffy的实验数据。在不同的绝热剪切带宽度取值条件下,估算了绝热剪切带出现时的临界塑性剪切应变。当绝热剪切带的宽度取值在1~2mm时,计算出的临界塑性剪切应变在0.1~0.47之间。绝热剪切带内部的局部变形分布曲线的理论表达式可以很好地描述流线的非线性特征。当绝热剪切带的宽度取值较大时,绝热剪切带内部的流线的理论结果在两端较弯曲;而当其取值较小时,这些流线比较平直,仅稍微弯曲。     

一种检验饱和磁滞回线对称性的新方法

迄今为止,在磁性测量领域内尚无有可信方法可以检验饱和磁滞回线的对称性,本文提出了一种可以解决此问题的新方法。     

ICT技术测试炭/炭复合材料内部密度分布

利用工业计算机辅助层析成像技术(ICT)对不同尺寸的炭/炭复合材料进行了断层摄像试验,发现该技术能真实地反映材料内部的实际密实情况.利用ICT图像给出的相关数据,经过一系列计算,得出材料内部各处的密度值,该方法比传统的排水法所得的结果精确,而且无需从制品中取样,节省了材料和时间.ICT技术有望用于其它复合材料的密度测试.     

一种并联平台位姿的测量方法

提出了一种新型的基于超声波测距原理的并联平台位姿高精度测量方法，以Stewart型平台为例，介绍了通过三角形法实现运动平台三维定位及运动学建模的方法，并给出了基于测量模型的平台位姿的表达式。