摘要：为提高线聚焦电磁超声换能器(LF-EMAT)的聚焦性能,通过有限元模拟进行27次八因素三水平正交试验。首先分析激励频率和焦线位置对聚焦性能的影响;然后采用正交试验方法分析永磁体宽度和高度、线圈宽度和高度、线圈匝数、最后一个线源位置、提离距离和激励电流对面内位移、面外位移、总位移的影响程度;最后选用最优参数组合建立优化后的模型并与原始模型进行比较。结果表明:在合适的范围内,激励频率越小,即线圈间距较稀疏,更有利于提高位移幅值;焦线位置小的线聚焦EMAT产生的SV波具有较好的聚焦性能和方向性;优化后电磁超声换能器涡流和洛伦兹力的瞬时最大值分别提高3.013倍和4.073倍,面内位移幅值增长为优化前的3.664倍。

摘要：吸能盒是汽车低速碰撞重要的被动安全部件,对减少低速碰撞维修成本具有重要的意义。吸能盒仿真实验利用ANSYS有限元软件完成,以选定截面形状的吸能盒为研究对象,以吸能盒的结构尺寸为输入参数,吸能量、侵入量以及加速度峰值为评价参数,进行敏感度分析,采用中心点组合法生成设计参数点,拟合吸能量响应面和加速度响应面和加速度响应曲线,完成响应面优化。最后通过仿真探究引导槽的形状和数量对加速度峰值的影响。以此为依据改变吸能盒结构参数,研究增大吸能盒吸能量并降低加速度峰值的方法。探究吸能盒评价参数之间的耦合性,为后期吸能盒的设计提供依据。

摘要：针对于框架结构的使用环境恶劣,同时常常伴随着大量的噪声,在使用普通的一维卷积神经网络对框架结构进行故障诊断时,存在无法做出有效故障诊断的问题。本研究在一种抗噪声能力较强的卷积神经网络中加入Inception模块,提出了一种识别率和抗噪声能力更高的卷积神经网络—BICNN(Convolution Neural Network based on Inception),并用BICNN卷积神经网络基于数据驱动的方式,对楼体框架模型进行了集成故障诊断研究。集成诊断结果表明BICNN具有更高的识别率和较强的抗噪声能力,而且在训练步数较少的情况下振荡次数少收敛情况良好。因此采取本研究所提出的方法,对框架结构进行故障诊断时具有高诊断率和稳定性,为维护框架结构的稳定运行具有重大安全意义。

摘要：针对人机交互过程中手动控制轮式移动机器人步骤繁琐且双手受到限制的问题,提出并实现基于深度学习算法的轮式移动机器人语音控制系统。系统选取树莓派4B开发板作为主控制器,科大讯飞6阵列语音模块作为语音采集器,STM32单片机作为底层轮式移动机器人的控制器。语音识别算法部分设计基于Transformer的端到端语音识别模型,并加入连续时序分类算法来辅助模型的训练,模型的收敛速度和鲁棒性都得到相应的提升。模型在AISHELL-1语音数据集上测试的字错率为5.57%,相对于Transformer单独训练,字错率相对下降5.1%。经过平台搭建和实验,实现轮式移动机器人根据用户语音指令完成相对应动作的目的,有利于提高工作效率和解放用户的双手。

摘要：针对多工位冷镦机送料机构的棘爪部件易损坏的优化需求,在采用Cero对棘轮机构建模的基础上,采用Workbench静力学分析对原棘爪材料60Si2MnA钢、Cr12MoV钢、20CrMnTi钢以及42CrMo钢这4种备选材料在正常状态下的最大变形量、等效应力、摩擦应力以及静强度许用安全系数进行求解和对比分析。研究结果表明:Cr12MoV钢更能满足送料机构棘爪的需求,在正常工作的状态下,能有效地减小棘爪的最大变形量和等效应力,提高棘爪部件的寿命,提高送料机构进料料长的精度。该优化创新设计目前已在多工位冷镦机上应用,效果良好。

摘要：通常,在无损检测过程中Lamb波电磁超声换能器(EMAT, electromagnetic acoustic transducer)具有较低的能量转换效率,尤其是Lamb波的频散特性和多模态特性对检测信号的准确性有着非常重要的影响。为了改善Lamb波EMAT的这些缺点,本文设计了一种新型环形Halbach阵列永磁体Lamb波EMAT,该换能器削弱了Lamb波的反对称模态并提高了对称模态的信号强度。首先,建立了新型环形Halbach阵列永磁体Lamb波EMAT和传统Lamb波EMAT的二维有限元模型。然后,从偏置磁场、洛伦兹力场和位移场方面进行了详细的仿真分析。最后,对新型环形Halbach阵列永磁体Lamb波EMAT进行优化设计。结果表明:优化后的Halbach阵列EMAT在削弱反对称模态的同时,将对称模态的信号强度提高了75.3%。

摘要：从在役结构和设备上割取标准尺寸单向拉伸试样检测材料性能对结构的破坏性较大,发展和研究小型试样十分必要。以304不锈钢为试验材料,应用相似性原理在标准大尺寸试样基础上设计了单向拉伸小尺寸试样,一方面对不同厚度且沿轧制方向不同取向的304不锈钢薄板小试样在室温下进行单向拉伸试验,获得了各条件下材料性能参数,并对性能差异现象进行分析;另一方面采用有限元模拟方法对单向拉伸试验过程进行模拟,对小试样和标准试样模拟结果进行比较,两者的拉伸曲线走向相似、力学性能基本相等,为采用小试样技术对容器设备等进行性能检测提供了可能。

摘要：针对目前大型风电叶片制造过程中仍采用手工涂胶的问题,设计了一款风电叶片自动涂胶设备。该设备采用直角坐标式结构,使出胶装置能够达到叶片涂胶边缘的任意位置,不仅能够在规定时间内完成涂胶任务,而且能够节省胶的用量,大大地提升了叶片的涂胶效率和涂胶质量,降低了风电叶片的生产成本,推动了风电叶片自动化的发展。

摘要：文章从入水方式着手,以自平衡多级离心泵为研究对象,探究了入水平衡装置对自平衡多级离心泵吸水室性能的影响。将平衡水管中心距入水平衡装置出水口距离与平衡水管直径作为设计变量,基于等间距控制变量法构建5组不同对比方案,利用计算流体动力学(CFD)方法对5组方案外特性、压力分布、速度流线分布以及空化性能进行仿真分析。结果表明:平衡水管的有无、位置与大小均可影响自平衡多级离心泵的扬程与效率,对比方案中,离心泵扬程的极差为2 m,效率的极差为0.27百分点;随着平衡水管中心距入水平衡装置出水口距离l或平衡水管直径d越小时,吸水室中高压区明显增大,而涡流密度明显减小,流线更加平顺;吸水室内所发生的空化区域明显减小,优化后方案的吸水室空泡体积分数最大值为90.91%,较优化前方案的吸水室空泡体积分数最大值降低5.4%。

摘要：方矩形管在辊弯成形中会产生角部开裂现象,这已成为严重制约方矩形管质量的关键问题,为解决其角部开裂缺陷展开深入研究,寻找控制开裂缺陷的方法。首先通过对MS1180进行单轴拉伸、缺口拉伸和平面应变实验得到了材料的力学特性,并分别利用3种拉伸试验将Ayada、Rice-Tracey和标准化Cockroft-Latham准则进行校准,得到了预测误差最小的一种断裂准则,并以此构建了方矩管辊弯开裂模型。其次利用辊弯成形COPRA RF设计软件和有限元MARC仿真专业软件,结合生产实际条件建立了方矩形管连续辊弯成形三维有限元模型,并进行辊弯实验验证模型的准确性。最后采用扫描电镜和金相显微镜对方矩形管开裂件以及断口进行微观观察,针对性的利用有限元模型探究了方矩形管连续辊弯成形时应力-应变分布规律,并分析了道次数量、角部成形半径和机架间距对方矩管角部应力-应变分布的影响。结果表明:发现材料起裂点位于角部近外层,对开裂断口进行分析,得到其开裂方式为准解理开裂,角部剪切面上所受的主应力过大导致其开裂;增加辊弯道次数量、方矩形管角部成形半径以及机架之间的间距能有效减少开裂问题的出现,为以后解决方矩形管角部开裂问题提供了理论基础。