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绝热涂层涂覆活塞耦合预燃室射流点火技术 被引量：2
1
作者 程章 黄昭明 +3 位作者 吕冬梅 田瑞娇 王浩 梁媛媛 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期404-411,共8页
基于一台研究型单缸汽油发动机,通过试验研究了绝热涂层涂覆活塞及无涂层活塞对发动机燃烧性能的影响,并结合预燃室高速射流点火技术进行了进一步分析。结果表明:搭载绝热活塞的发动机在所有负荷范围内,燃烧持续期缩短,CA50提前,传热损... 基于一台研究型单缸汽油发动机,通过试验研究了绝热涂层涂覆活塞及无涂层活塞对发动机燃烧性能的影响,并结合预燃室高速射流点火技术进行了进一步分析。结果表明:搭载绝热活塞的发动机在所有负荷范围内,燃烧持续期缩短,CA50提前,传热损失、THC、CO排放及未燃损失降低,但NOx排放增加,热效率提升且油耗率下降。进一步采用预燃室射流点火技术后,平均有效指示压力(Gross indicated mean effective pressure,GIMEP,记为p GIME)为11.5 bar(1 bar=100 kPa)以下时CA50提前,但平均有效指示压力p GIME为12 bar及以上时CA50推迟,且压力振荡加剧;未燃THC、CO排放及未燃损失增加,NOx排放更高。pGIME为10.5 bar及以下时,热效率和油耗率改善,而PGIME为11.5 bar及以上时恶化。在pGIME为7.5 bar时,搭载绝热活塞的发动机净指示热效率提升4.6%,净指示油耗率降低4.4%。 展开更多
关键词 绝热涂层涂覆活塞 预燃室 燃烧持续期 热效率 油耗率 平均有效指示压力
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复合加工机床空间误差建模和参数识别 被引量：1
2
作者 吴迎春 白永明 沈建新 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第2期279-287,共9页
对机身复合加工机床提出了一种空间误差运动学建模和提高其定位精度的系统方法。通过模型坐标系配置和角度误差转换矩阵设置使激光跟踪仪方便测量和辨识刀具点的位姿精度,并列出了机床零参考模型的理论运动学正解和辨识参数。通过L-M算... 对机身复合加工机床提出了一种空间误差运动学建模和提高其定位精度的系统方法。通过模型坐标系配置和角度误差转换矩阵设置使激光跟踪仪方便测量和辨识刀具点的位姿精度,并列出了机床零参考模型的理论运动学正解和辨识参数。通过L-M算法结合卡方数据拟合辨识得到了机床模型几何参数。参数识别值指出直线轴存在一定的角度误差,旋转轴也存在一定的角度误差和机床零件的装配误差。标定结果显示机床的定位误差和姿态误差平均值分别为0.034 2 mm和6.96×10^(-4)rad,比初始误差分别降低了82.6%和41.5%,说明机床的空间精度经过参数辨识得到较大幅度提升。本文提出的空间误差建模、精度检测和参数辩识等系统方法有助于特殊结构的机床提高空间定位精度。 展开更多
关键词 复合加工机床 零参考模型 空间误差 参数识别 激光跟踪仪
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损伤演化模型对钛合金精整加工数值仿真精度的影响研究 被引量：1
3
作者 史丽晨 杜林珅 +1 位作者 豆卫涛 康凯 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第10期1721-1731,共11页
采用有限元仿真方法对钛合金进行切削机理研究时,不同的损伤演化模型及其参数的设置极大地影响了研究结果的可靠性和准确性。本文通过ABAQUS建立了三维钛合金精整车削模型,采用不同的损伤演化模型(断裂能、失效位移)模拟了Ti6Al4V车削过... 采用有限元仿真方法对钛合金进行切削机理研究时,不同的损伤演化模型及其参数的设置极大地影响了研究结果的可靠性和准确性。本文通过ABAQUS建立了三维钛合金精整车削模型,采用不同的损伤演化模型(断裂能、失效位移)模拟了Ti6Al4V车削过程,针对建模时损伤演化模型中失效位移难以合理取值的情况,给出了一种失效位移取值方法。根据单元尺寸设置三组不同失效位移值进行切削仿真,然后总结失效位移取值规律,最后对比了两种损伤演化模型对切削力、切屑形貌、残余应力的影响。结果表明:在采用相同的工艺参数条件下,失效位移取值与单元格尺寸相近时具有更准确的仿真精度,基于失效位移的损伤演化模型较断裂能的损伤演化模型使用更为简便,与试验具有较好地一致性。 展开更多
关键词 钛合金 有限元仿真 失效位移 断裂能 切削力 切屑形貌 残余应力
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分布式电动汽车路面附着系数估计 被引量：1
4
作者 张荣芸 凤永乐 +2 位作者 时培成 张斌 刘亚铭 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第1期187-198,共12页
针对分布式驱动电动汽车路面附着系数估计中状态发生突变时滤波跟踪性能弱、精度下降的问题,该文提出了基于高阶强跟踪容积卡尔曼滤波(HSTCKF)的路面附着系数估计算法。首先,建立了基于Dugoff轮胎模型的非线性三自由度车辆模型;利用Cars... 针对分布式驱动电动汽车路面附着系数估计中状态发生突变时滤波跟踪性能弱、精度下降的问题,该文提出了基于高阶强跟踪容积卡尔曼滤波(HSTCKF)的路面附着系数估计算法。首先,建立了基于Dugoff轮胎模型的非线性三自由度车辆模型;利用Carsim/Simulink软件联合搭建了分布式驱动电动汽车整车模型作为仿真平台;推导了结合高阶容积卡尔曼滤波(HCKF)和强跟踪滤波(STF)理论的高阶强跟踪容积卡尔曼滤波(HSTCKF)算法,有效弥补了HCKF跟踪性能不足的问题;并将其应用于分布式驱动电动汽车状态参数的估计之中,再将估计得到的状态参数用于实现对路面附着系数的精确估计;最后通过仿真及道路实验对算法进行了验证。结果表明:基于HSTCKF的路面附着系数估计算法在跟踪性能和估计精度上均优于HCKF和CKF算法。 展开更多
关键词 分布式驱动电动汽车 车辆状态参数 路面附着系数 强跟踪滤波 高阶容积卡尔曼滤波
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融合Seq2Seq与时序注意力机制的工艺质量预测 被引量：1
5
作者 阴艳超 施成娟 +1 位作者 邹朝普 刘孝保 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期453-464,共12页
针对流程工业生产过程整体工序繁多,工序间耦合严重,多维工艺数据间时序关系及其复杂等问题,提出一种融合Seq2Seq与时序注意力机制的高维多尺度工艺过程质量预测方法。在分析多工序工艺数据特点,以及运用Seq2Seq模型进行编码解码过程面... 针对流程工业生产过程整体工序繁多,工序间耦合严重,多维工艺数据间时序关系及其复杂等问题,提出一种融合Seq2Seq与时序注意力机制的高维多尺度工艺过程质量预测方法。在分析多工序工艺数据特点,以及运用Seq2Seq模型进行编码解码过程面临的难题的基础上,引入时序注意力机制来构造长距离变化的时域信息矩阵。设计卷积神经网络和BiLSTM作为编码组件,学习工艺过程时序数据的工艺参数关联性和双向时序关系等潜在深度特征,并结合时序注意力机制抽取关键信息,实现对工艺质量相关的工艺参数时序数据的非线性相关特征和时序依赖性的自适应地学习。最后,通过对制丝生产工艺过程质量的单输出和多输出预测实验,验证了所提算法的实用性和有效性,为多工序耦合的流程制造过程质量的精准预测提供了方法和实现途径。 展开更多
关键词 多工序时序耦合 工艺质量预测 Seq2Seq 时序注意力机制 自适应学习
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卷积自编码器和残差循环神经网络在刀具剩余寿命预测中的应用 被引量：1
6
作者 周学良 潘晓明 吴瑶 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第5期806-813,共8页
针对刀具剩余寿命预测问题,提出了一种将一维卷积自编码器(One-dimensional convolutional auto encoder,1DCAE)和残差双向门控循环单元(Residual bidirectional gated recurrent unit,RBGRU)相结合的预测方法。通过1DCAE连续卷积池化... 针对刀具剩余寿命预测问题,提出了一种将一维卷积自编码器(One-dimensional convolutional auto encoder,1DCAE)和残差双向门控循环单元(Residual bidirectional gated recurrent unit,RBGRU)相结合的预测方法。通过1DCAE连续卷积池化和反卷积上采样方法获取工况信号的深层特征,并将其与分段后的原始信号融合后作为刀具剩余寿命的表征;同时结合残差网络的思想对双向门控循环单元(Bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)的结构进行改进以增强对时序特征的捕获能力。实验结果表明,该方法比其他算法具有更高的预测精度。 展开更多
关键词 刀具 剩余寿命预测 卷积自编码器 残差门控循环单元 特征融合
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双通道交叉密集连接的滚动轴承故障诊断 被引量：1
7
作者 王庆荣 王媛 +1 位作者 朱昌锋 周禹潼 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第2期262-270,共9页
针对传统卷积网络学习关键故障能力不足、诊断准确率低下的问题,提出一种融合并行ECA模块的双通道交叉密集连接故障诊断模型(DCCNN)。该模型在密集连接网络的基础上搭建双通道结构,设计了多卷积残差模块和多尺度密集连接网络对故障特征... 针对传统卷积网络学习关键故障能力不足、诊断准确率低下的问题,提出一种融合并行ECA模块的双通道交叉密集连接故障诊断模型(DCCNN)。该模型在密集连接网络的基础上搭建双通道结构,设计了多卷积残差模块和多尺度密集连接网络对故障特征进行提取,实现故障信息的交互与整合;网络内嵌并行通道注意模块,通过通道注意力机制重赋权重,形成的多权重特征能够从多个角度抑制噪声以及无关信号的干扰;最后在凯斯西储大学的轴承数据和齿轮数据上进行训练;实验结果表明:轴承故障识别准确率为99.31%,验证了模型具有自适应诊断能力;在噪声和负载的工况环境中,网络模型也保持较好的诊断性能,相比于其他方法,所提方法具有良好的泛化性和抗噪性。 展开更多
关键词 密集连接网络 注意力机制 故障诊断 残差模块
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改进Faster R-CNN的钢材表面缺陷检测 被引量：4
8
作者 冷岳峰 刘正 +1 位作者 徐宝祎 李志轩 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第1期75-83,共9页
钢材表面缺陷检测是工业生产中至关重要的一项检测工作,针对钢材表面缺陷检测中漏检以及对于细小缺陷检测精度不佳等问题,提出了一种改进Faster R-CNN算法。在FPN(Feature pyramid networks)与RPN(Region proposal network)之间引入特... 钢材表面缺陷检测是工业生产中至关重要的一项检测工作,针对钢材表面缺陷检测中漏检以及对于细小缺陷检测精度不佳等问题,提出了一种改进Faster R-CNN算法。在FPN(Feature pyramid networks)与RPN(Region proposal network)之间引入特征融合模块与轻量化通道注意力模块,增加模型对精细特征的捕捉能力。改进模型在NEU-DET数据集上的实验结果显示,最终mAP(Mean average precision,记为m_(AP))值为80.2%,比原始模型提高了12.6%,FPS提高了40.9%。该算法能够有效提升钢材表面缺陷的检测精度,为钢材表面缺陷自动检测提供参考。 展开更多
关键词 缺陷检测 特征融合 通道注意力机制 改进Faster R-CNN算法
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预紧力影响下的复合材料螺接连接件失效安全性分析 被引量：2
9
作者 贾宝惠 方嘉晨 +1 位作者 武涛 任鹏 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第7期1290-1300,共11页
为了研究预紧力对复合材料连接件拉伸性能的影响,通过试验和仿真分析对碳纤维复合材料连接结构展开失效强度安全性分析。通过复合材料连接件拉伸实验分析研究了预紧力(1~6 kN)对连接件拉伸性能的影响。搭建了参数化随机仿真模型模拟拉... 为了研究预紧力对复合材料连接件拉伸性能的影响,通过试验和仿真分析对碳纤维复合材料连接结构展开失效强度安全性分析。通过复合材料连接件拉伸实验分析研究了预紧力(1~6 kN)对连接件拉伸性能的影响。搭建了参数化随机仿真模型模拟拉伸过程中工艺参数的分散性,并对复合材料连接件拉伸失效进行仿真。对连接件拉伸破坏和极限强度进行统计分析,利用基于威布尔分布的双可靠性指标安全强度评估方法,估计了特征强度、下限强度和不同可靠度置信度等级下的安全设计强度。结果表明:在1~6 kN内随着预紧力的递增,破坏载荷和极限载荷增加,较预紧力为1 kN时分别提高了18.7%和12.9%;比较双可靠性指标方法下的安全承载强度评估结果与安全系数法下的评估结果,不同预紧力下破坏安全承载强度和极限安全承载强度的平均值分别提高7.35%和20.51%,在保证安全的前提下减少了安全冗余设计,提高了材料利用率。 展开更多
关键词 复合材料 螺栓连接 预紧力 安全性分析 分散性
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双邻域选择扩展A^(*)路径规划算法 被引量：1
10
作者 杨秀建 袁志豪 +1 位作者 白永瑞 敖鹏 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期484-495,共12页
针对A^(*)算法在路径规划过程中存在的扩展节点过多、路径冗余点过多等问题,对经典A^(*)算法进行了改进研究。提出了斜八邻域扩展的概念,与四邻域扩展结合组成一种新的双邻域选择扩展策略,在路径搜索过程中可以有效减少扩展节点的数量... 针对A^(*)算法在路径规划过程中存在的扩展节点过多、路径冗余点过多等问题,对经典A^(*)算法进行了改进研究。提出了斜八邻域扩展的概念,与四邻域扩展结合组成一种新的双邻域选择扩展策略,在路径搜索过程中可以有效减少扩展节点的数量。为适应多种地图环境建立了新的启发函数,在相同地图环境下较经典A^(*)算法扩展的节点数量减少50%以上,路径搜索速度提高了一个数量级,算法效率明显提升。通过建立冗余点剔除策略与三次B样条曲线对初始路径进一步优化,剔除路径多余节点,减少路径转折,规划出一条符合机器人运动的最优路径。首先,在4种不同障碍物的地图环境下对改进后的A^(*)算法进行了仿真分析,并与Dijkstra、四邻域A^(*)算法、八邻域A^(*)算法进行了比较;然后,基于实验室的智能车试验平台进行了场地试验,对改进后的A^(*)算法进行了试验验证。结果表明:改进后A^(*)算法的路径搜索效率大幅提高,路径更有利于机器人运动,所提出的A^(*)改进算法是可行的、有效的。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 A^(*)算法 邻域扩展 启发函数 冗余点剔除
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改进YOLOv5s的带钢表面缺陷检测方法 被引量：1
11
作者 彭晏飞 袁晓龙 +1 位作者 陈炎康 赵涛 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第6期1062-1071,共10页
针对目前带钢表面缺陷检测算法在实际应用中检测精度低等问题,提出了一种基于改进YOLOv5s的带钢表面缺陷检测方法。以YOLOv5s模型为基础,首先在主干网络融合Swin Transformer结构,并与颈部网络进行特征融合,增强带钢表面缺陷的特征提取... 针对目前带钢表面缺陷检测算法在实际应用中检测精度低等问题,提出了一种基于改进YOLOv5s的带钢表面缺陷检测方法。以YOLOv5s模型为基础,首先在主干网络融合Swin Transformer结构,并与颈部网络进行特征融合,增强带钢表面缺陷的特征提取能力;其次,将全局注意力机制(Global attention mechanism)融合到C3结构中,在减少特征信息弥散的情况下放大全局跨纬度的交互特征,提高检测效率;最后,用解耦头(Decoupled head)替换模型中的检测头,更好的解决分类任务与回归任务之间的矛盾。用改进后的带钢表面缺陷检测方法在数据集上进行实验,结果表明,改进后的方法精确率达到85.0%,均值平均精度达到80.8%,较原YOLOv5s算法提高了9.5%和5.7%,进一步满足了对带钢表面缺陷检测精度的需求。 展开更多
关键词 缺陷检测 SwinTransformer 改进YOLOv5s 注意力机制 解耦头
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一种新颖的轮腿式机器人腿部结构设计与分析 被引量：1
12
作者 陈明方 朱恩枭 +2 位作者 魏松坡 黄良恩 张永霞 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第6期956-968,共13页
四足机器人因良好的地形适应性很受青睐,但高能耗导致续航较差的问题也很突出,轮足机器人恰好相反,因此轮腿式机器人应运而生。设计了一款轮腿式四足机器人的腿部结构,可根据不同的地形在轮式和足式运动间自由切换,能兼顾地形适应性和... 四足机器人因良好的地形适应性很受青睐,但高能耗导致续航较差的问题也很突出,轮足机器人恰好相反,因此轮腿式机器人应运而生。设计了一款轮腿式四足机器人的腿部结构,可根据不同的地形在轮式和足式运动间自由切换,能兼顾地形适应性和能耗优化。为轮式运动设计了稳定的腿部三角形支撑结构和独立悬挂装置,增强了轮式运动的稳定性和腿部柔性;对腿部结构受力分析,选定了关节电机的关键参数;根据关节电机输出扭矩对腿部结构进行了有限元分析和轻量化设计,很好地控制了腿部惯量;建立了机器人足式和轮式的运动学模型,最后通过运动学仿真验证了该腿部结构设计轮足运动的可行性和合理性。 展开更多
关键词 四足机器人 轮腿式 轻量化 独立悬挂
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数字孪生驱动的机器人实时双向联动方法研究 被引量：1
13
作者 刘春 宫健丽 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第4期666-675,共10页
针对非结构化生产车间环境复杂、车间机器人作业不透明、协同作业定位准确率低的问题,提出数字孪生驱动的机器人实时双向联动方法,通过孪生机器人与物理机器人的实时交互以提高机器人协同作业定位效率。另外,参考数字孪生五维模型,构建... 针对非结构化生产车间环境复杂、车间机器人作业不透明、协同作业定位准确率低的问题,提出数字孪生驱动的机器人实时双向联动方法,通过孪生机器人与物理机器人的实时交互以提高机器人协同作业定位效率。另外,参考数字孪生五维模型,构建了一种数字孪生驱动的三维四区双向联动架构,并在此架构上,详细阐述了孪生车间的快速构建、车间多源异构信息的采集与约束处理。为验证本文提出的方法的可行性,设计并开发了基于Ant-E300机器人的实时双向联动系统,验证了方法的有效性,为进一步实现数字孪生生产车间实时监控、机器人透明化作业提供了参考。 展开更多
关键词 数字孪生 虚实联动 三维仿真 机器人
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极端环境模拟装置在考虑温度影响的起落架落震性能研究中的应用
14
作者 张飞 王彬文 +5 位作者 杨正权 陈熠 杨建波 朱晨辰 王聪 刘成龙 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第2期373-380,共8页
以某型飞机前起落架为研究对象,进行高低温环境下起落架落震性能试验研究。为了模拟落震试验所需的极端高温和低温环境,设计研制了极端环境模拟装置,利用其对全尺寸起落架进行加热/降温。在不同环境温度下开展了起落架高低温落震试验,... 以某型飞机前起落架为研究对象,进行高低温环境下起落架落震性能试验研究。为了模拟落震试验所需的极端高温和低温环境,设计研制了极端环境模拟装置,利用其对全尺寸起落架进行加热/降温。在不同环境温度下开展了起落架高低温落震试验,对比研究了高温和低温环境对起落架落震性能的影响。结果表明:随着环境温度自-55℃升至70℃,起落架缓冲系统的空气弹簧刚度逐渐变大;低温环境对该型起落架缓冲器内部的油液阻尼力影响较明显,而且极端的低温环境会导致起落架缓冲支柱摩擦力增大,压缩行程缩短;高温环境主要影响缓冲器内部的空气弹簧刚度,温度越高,空气弹簧刚度越大,支柱不易被压缩。 展开更多
关键词 起落架 落震性能 落震试验 环境温度 极端环境模拟装置
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行人下肢生物力学计算模型和aPLI腿型生物仿真度比较
15
作者 崔世海 杨宇 +2 位作者 闫晓晓 李海岩 贺丽娟 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第7期1239-1245,共7页
为了探究行人下肢有限元模型与先进行人腿型冲击器(aPLI)在行人保护碰撞测试过程中响应的差异性,基于2021版中国新车评价规程(C-NCAP)行人保护评价指标,对国人第五十百分位行人下肢有限元模型和aPLI腿型有限元模型在跑车(RDS)、家庭轿车... 为了探究行人下肢有限元模型与先进行人腿型冲击器(aPLI)在行人保护碰撞测试过程中响应的差异性,基于2021版中国新车评价规程(C-NCAP)行人保护评价指标,对国人第五十百分位行人下肢有限元模型和aPLI腿型有限元模型在跑车(RDS)、家庭轿车(FCR)、多用途车(MPV)和运动型多用途车(SUV)这4种不同简化车型中的运动学响应及下肢碰撞损伤进行比较,同时在SUV车型中进行刚性腿(TRL)碰撞仿真以评估发动机罩前缘对行人骨盆造成的损伤。结果表明:在4种不同车型碰撞仿真中,行人下肢有限元模型与aPLI腿型在运动学响应方面存在一定的差异。在损伤评估方面,行人下肢有限元模型胫骨弯矩最大值均小于aPLI腿型,未设置长骨和韧带失效的行人下肢有限元模型股骨弯矩最大值相比设置失效形式的下肢有限元模型与aPLI腿型更接近;在RDS车型碰撞仿真中,未设置失效的行人下肢有限元模型股骨弯矩最大值与aPLI腿型差异较为明显;行人下肢有限元模型在下肢损伤评估方面更为全面。 展开更多
关键词 行人保护 行人下肢有限元模型 aPLI腿型 下肢损伤
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大平面砂轮磨削对角修形斜齿轮原理与分析
16
作者 尹逊民 贾海涛 +1 位作者 苏进展 常乐浩 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第2期271-278,共8页
为了减小作为振动激励的承载传动误差波动量,本文提出斜齿轮对角修形优化设计及大平面砂轮的磨削原理。由渐开线齿面方程和对角修形定义,分别计算齿根和齿顶的修形起始线;根据修形曲线的阶次和最大修形量,确定对角修形曲面,再与标准螺... 为了减小作为振动激励的承载传动误差波动量,本文提出斜齿轮对角修形优化设计及大平面砂轮的磨削原理。由渐开线齿面方程和对角修形定义,分别计算齿根和齿顶的修形起始线;根据修形曲线的阶次和最大修形量,确定对角修形曲面,再与标准螺旋面在法向方向上进行叠加,获得修形齿面。借助齿面接触分析(Tooth contact analysis, TCA)和齿面承载接触分析(Loaded tooth contact analysis, LTCA)方法,以承载传动误差波动量最小为目标函数,采用遗传算法优化获得相应的对角修形参数。计算大平面砂轮的最小直径,基于假想产形斜齿条概念,推导大平面砂轮磨削对角修形的齿面方程。算例分析结果表明:通过修形优化后,不同修形曲线的阶次均可降低承载传动误差波动量,阶次越高,效果越明显,最高达82.58%;大平面砂轮磨削时会产生齿面偏差,但偏差均控制在2μm以内,达到较高的齿面精度,且该方法易于数控编程实现。 展开更多
关键词 对角修形 大平面砂轮 磨削 承载传动误差 齿面偏差
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多尺度注意力网络的水下图像增强算法
17
作者 陈海秀 陆康 +2 位作者 何珊珊 刘磊 颜秋叙 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期505-512,共8页
针对水下环境中的图像存在严重的偏色、模糊等问题,该文提出了一种新型的生成对抗网络。采用U-Net作为生成网络的基础模型并对其进行了改进,首先将注意力机制引入到网络中,并设计多尺度特征提取模块,来提取不同层次的特征。其次通过预... 针对水下环境中的图像存在严重的偏色、模糊等问题,该文提出了一种新型的生成对抗网络。采用U-Net作为生成网络的基础模型并对其进行了改进,首先将注意力机制引入到网络中,并设计多尺度特征提取模块,来提取不同层次的特征。其次通过预处理操作输入白平衡图像提升模型的鲁棒性。为解决单一损失造成图像细节恢复不均匀的问题,在传统的对抗损失函数中联合L1损失与内容损失。实验结果表明:此方法在水下图像的颜色恢复和提高清晰度方面具有很好的效果,其中结构相似度、峰值信噪比、水下彩色质量评估和水下图像质量度量的平均值分别为0.8906、29.0761、0.4454和3.1810。在主观评价和客观评价指标上,综合来说该文算法实验结果均优于对比算法。 展开更多
关键词 水下图像增强 生成对抗网络 注意力机制 多尺度
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驾驶机器人车辆横向轨迹跟踪的改进模型预测控制
18
作者 王韬 惠怡静 +2 位作者 张庆余 赵磊 牛文铁 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期389-398,共10页
为实现较高速行驶情况下驾驶机器人驾驶车辆进行横向轨迹跟踪,设计了一种基于动态杂交粒子群算法求解的非线性模型预测控制器。首先,简化转向机器人与车辆转向系统,建立车辆动力学模型。其次,应用双参数精确罚函数法将非线性有约束优化... 为实现较高速行驶情况下驾驶机器人驾驶车辆进行横向轨迹跟踪,设计了一种基于动态杂交粒子群算法求解的非线性模型预测控制器。首先,简化转向机器人与车辆转向系统,建立车辆动力学模型。其次,应用双参数精确罚函数法将非线性有约束优化函数转换为非线性无约束优化函数。在此基础上,将驾驶机器人作为下层控制器,应用动态杂交粒子群算法对优化函数进行求解。最后,基于Simulink/CarSim和RT-LAB硬件仿真,验证了改进的模型预测控制器具有较高的跟踪精度和行驶平稳性。 展开更多
关键词 模型预测控制 驾驶机器人 轨迹跟踪控制 粒子群算法
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K9玻璃磁流变抛光材料去除效率的动态预测与工艺优化
19
作者 卢明明 刘宇强 +2 位作者 林洁琼 杨亚坤 孙少毅 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第1期59-66,共8页
该研究旨在精确预测磁流变抛光K9玻璃加工过程中的材料去除率,并找到最佳工艺参数组合。采用了响应面法(RSM)与粒子群优化算法(PSO)相结合的方法建立了材料去除率预测模型,并进行了最优工艺参数的搜索。首先,利用响应面法构建了动态预... 该研究旨在精确预测磁流变抛光K9玻璃加工过程中的材料去除率,并找到最佳工艺参数组合。采用了响应面法(RSM)与粒子群优化算法(PSO)相结合的方法建立了材料去除率预测模型,并进行了最优工艺参数的搜索。首先,利用响应面法构建了动态预测模型,将工件转速、偏摆速度和工作间隙作为输入,K9玻璃的材料去除率作为输出,并研究了工艺参数与材料去除率之间的交互影响。随后,利用粒子群优化算法进行全局寻优,并通过实验验证了最优工艺参数。结果表明:构建的动态预测模型具有高精度,相关系数R^(2)=0.9887,调整决定系数R_(adj)^(2)=0.9388。各工艺参数与材料去除率均存在交互作用,但工件转速与工作间隙的交互作用影响最小。粒子群优化算法寻优得到的最佳工艺参数组合为:工件转速600 r/min、偏摆速度102 mm/min、工作间隙2.5 mm。预测的K9玻璃的材料去除率为0.739μm/min,实际为0.719μm/min,误差仅为2.8%。该研究为磁流变抛光K9玻璃的材料去除效率动态预测及工艺参数优化提供了一定的指导意义。 展开更多
关键词 K9 磁流变抛光 响应曲面法 粒子群优化算法 材料去除率 动态预测
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疲劳裂纹萌生与短裂纹扩展仿真方法
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作者 赵秋 唐琨 +3 位作者 吴维青 李英豪 邓俊逸 陈鹏 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第2期361-372,共12页
为建立适用于多晶金属钢疲劳裂纹萌生与短裂纹扩展的数值分析方法,基于Roe-Siegmund循环内聚力本构及Voronoi图法生成具有疲劳累计损伤特性的微观晶粒组织模型,同时考虑晶粒微观层面的力学特性,赋予各晶粒随机局部坐标系及各向异性线弹... 为建立适用于多晶金属钢疲劳裂纹萌生与短裂纹扩展的数值分析方法,基于Roe-Siegmund循环内聚力本构及Voronoi图法生成具有疲劳累计损伤特性的微观晶粒组织模型,同时考虑晶粒微观层面的力学特性,赋予各晶粒随机局部坐标系及各向异性线弹性常数,最后研究了气孔、夹杂等微观缺陷对裂纹萌生路径及寿命的影响。结果表明:上述方法在裂纹萌生路径上符合实际情况,存在穿晶及沿晶两种断裂模式并以后者为主,能够获取符合正态分布的裂纹萌生寿命范围值,并与文献试验结果相吻合;气孔及夹杂附件萌生出裂纹并与主裂纹汇合,影响裂纹萌生路径并改变裂纹萌生寿命。 展开更多
关键词 金属疲劳断裂 循环内聚力模型 微观缺陷 Voronoi图法 Cohesive单元
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