摘要：针对现有网络多尺度特征提取能力不足造成路面病害因尺寸差异难以完全识别的问题,提出了一种多尺度特征增强的路面病害检测模型。构建基于混合空洞卷积的快速空间金字塔池化模块,通过堆叠不同膨胀系数的空洞卷积进一步扩大网络感受野,以实现更大范围上下文信息的捕捉,并保留更多的空间信息;设计多路径特征融合网络,通过多分支和跳跃连接实现跨层级的特征捕捉,并减少特征融合过程中的信息丢失;采用K-means聚类算法结合交叉比获得合理的瞄点框;在损失函数中,设计一种面积惩罚项并设置下降梯度,提高预测框回归精度与效率;通过引入跨通道交互的高效注意力实现模型重要通道间的交互。实验结果表明:所提模型的检测精度比原模型YOLOv5s提高了4.0%;与Faster R-CNN、CenterNet等经典模型和YOLOv8s、YOLOv7n-tiny等先进模型相比,检测精度提高了1.0%~17.9%。模型经TensorRT加速引擎优化加速后,在NVIDIA Jetson TX2与NVIDIA Jetson Nano平台上的检测速率提高近1倍,同时不影响检测精度。

摘要：针对汽轮机、发电机等旋转机械中转子系统的碰摩故障识别问题,研究基于小波变换的信号处理及特征提取方法。首先建立转子系统试验台,完成测试系统方案设计和碰摩装置的详细结构设计。在转子试验台上通过黄铜螺栓与转轴进行接触来模拟转子系统碰摩进行试验,通过DHDAS信号测试分析系统进行采集数据。采用小波变换对转子系统碰摩故障特征的振动信号进行分解分析。通过信号分解分析试验可知,小波变换后的信号比原频域信号更加平稳,可以更全面清晰地分析信号特征,验证了小波变换在分解非平稳信号中的有效性。

摘要：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。

摘要：为获得水泥路面金刚石研磨纹理的施工参数,在ABAQUS中建立刀片正交切削水泥混凝土路面的有限元模型,分析金刚石研磨纹理施工过程中进给速度、刀片转速、切削深度3个施工参数对切削力的影响。结果表明,平均切削力随进给速度和切削深度的增大而增大,随刀片转速的增大而减小;进给速度对切削力的影响最大,刀片转速对切削力的影响最小。根据室内纹理施工效果,确定金刚石研磨纹理的优选施工参数为进给速度0.9 m/min,刀片转速480 r/min,切削深度2 mm。

摘要：为改善弧齿锥齿轮啮合性能,提出一种接触路径沿齿长方向的大重合度设计方法。预置沿齿长的接触路径和对称抛物线传动误差,以大轮作为假想插齿刀,共轭展成小轮辅助齿面;先计算沿接触路径的齿面修形量,再根据轻载的弹性变形量和接触椭圆长半轴,计算出沿接触线齿面网格点的修形量,将两者叠加到小轮辅助齿面上获得小轮目标齿面;借助遗传算法求解目标齿面所对应的小轮加工参数。通过算例表明,将接触路径设计为沿齿长方向能够获得大重合度,且重合度仅与齿宽有关,沿齿宽中线的接触路径能够获得更好的啮合性能,避免过早发生边缘接触;齿面印痕沿齿向分布,避免内对角接触,减小齿面相对滑动速度,且在安装误差作用下,齿面印痕沿着齿高方向移动。

摘要：提出了一种基于神经网络与自调节卡尔曼滤波的超宽带(UWB)定位算法,以改善目前某三线自动驾驶轨道交通系统车辆定位精度不够高的现状。使用UWB标签和基站采集大量标签与各个基站的距离信息及对应标签的实际位置训练神经网络。在实时定位阶段,标签与各个基站的距离信息经网络发送至集中控制中心的服务器,通过优化后的神经网络得出实时的UWB定位标签的位置,对实时得到的标签位置使用自调节卡尔曼滤波以进一步提高精度。根据实车运行情况设计了一组包含斜道、直道和弯道的UWB标签移动轨迹进行仿真,并搭建UWB定位系统,设计标签的行驶轨迹,对神经网络与自调节卡尔曼滤波结合的UWB定位算法进行实验验证。结果表明:神经网络与自调节卡尔曼滤波结合的定位算法最大定位误差为223.58 mm,平均定位误差为43.16 mm,定位误差均方根值为42.06 mm。提出的神经网络与自调节卡尔曼滤波结合的定位算法相较于三点定位算法、卡尔曼滤波算法和神经网络算法,具有精度高、实时性好及稳定性高的优点,能够满足目前该三线轨道交通的定位要求。

摘要：为了降低承载传动误差高阶谐波引起的噪声,本文提出了弧齿锥齿轮复合传动误差设计。借助优化方法确定了工作载荷下承载传动误差波动量最小和几何传动误差对称性的局部综合参数,从而获得机床调整参数。借助轮齿接触分析方法,通过计算对称抛物线传动误差在5个关键点处的小轮转角和传动误差幅值,确定一个啮合周期内的简谐函数表达式,根据啮合转换点的连续相切条件计算两侧抛物线传动误差曲线系数,进而获得完整的3段传动误差曲线。采用逆轮齿接触分析方法,获得3段传动误差所对应的小轮基本滚比和高阶变性系数。算例结果表明:在轻载条件下啮合转换点处的夹角为180°,可实现啮合齿对的平稳过渡,减小换齿冲击;在工作载荷下能够降低承载传动误差的高阶谐波幅值;通过设置3段高阶变性系数可实现复合传动误差的磨齿加工。

摘要：为了降低内齿轮刮齿的原理性误差,提出了一种刮齿刀修形设计新方法。从具有齿廓修形的齿条刀出发,结合变位渐开线斜齿轮的展成原理,推导了连续变位刮齿刀的齿面方程;联立刮齿刀齿面和前刀面方程,求解刮齿刀切削刃的数学表达式,根据双自由度包络理论和齐次坐标变换,建立内齿轮的刮齿模型,获得内齿轮齿面方程。算例表明,刮齿刀的变位方式、前角和螺旋角是造成原理性误差的主要影响因素;相比于公式法,基于修形齿条刀法的切削刃更接近于反向包络法的切削刃;建立以齿面偏差平方和最小为目标函数,通过优化齿条刀的齿廓修形系数,能够将齿面偏差最大值从18μm降低到3μm,有效地减小原理性误差。此研究可为刮齿刀设计提供一种更简单、精度更高的新方法。

摘要：为了降低激振器振动对熨平板工作稳定性的影响,提高摊铺机熨平板底部混合料的密实度与平整度,以某摊铺机振动压实系统为研究对象,建立了7自由度振动熨平板多目标优化模型,对其进行动态响应分析,得到该系统固有频率及熨平板动态响应量。采用多目标遗传算法对振动压实系统结构参数进行优化并对工艺参数进行优选,获得了该压实系统参数的最优解集及振动熨平板动态响应规律。研究结果为熨平板的设计与施工中在工作频率范围内限制过大动载荷的出现及避免共振现象提供参考。

摘要：基于柔性多体动力学与流固耦合动力学理论,利用悬臂输液管Lagrange方程建立双节悬臂管流固耦合系统基座振动力学模型,进行节臂姿态、平均流速及节臂长度参数对流固耦合系统振动影响分析。结果表明,节臂姿态及长度参数变化对系统振动响应影响显著;平均流速增加使流体流动产生的激励作用增大、振动响应均值提高,对水平姿态具有较高的稳定工作流速;节臂长度参数对臂间弯矩影响显著,以臂间弯矩为控制力设计振动控制系统时应进行节臂长度优化;设计、构建输流管振动试验系统,并通过试验验证理论模型的正确性。所建动力学模型可为节臂主动控制提供理论基础。