关键词： 吊舱推进器   模态分析   谐响应分析  

摘要： [目的]探讨吊舱推进器水下运行时水动力载荷对其安全性能的影响。[方法]在对吊舱推进器三维模型进行合理简化的基础上,采用有限元分析软件ANSYS Workbench进行吊舱推进器的模态分析;在获得水下作业吊舱推进器的固有频率和相关振型后,进行谐响应分析。[结果]结果表明:吊舱推进器前5阶模态为整体模态,整个系统发生弯曲和扭转等变形;从第6阶模态(25.6 Hz)开始,螺旋桨产生局部模态,螺旋桨叶片发生弯曲和扭转等局部变形。不同部件发生共振的频率分别为5.8 Hz、6.3 Hz和9.9 Hz。[结论]吊舱推进器在实际运行中应避免在这3个共振频率下停留,以防发生共振,这为吊舱推进器整机性能的预测与优化提供了依据。

关键词： 鼓室硬化   有限元   中耳力学   传递函数   听力损失  

摘要： 目的 通过对中耳不同部位硬化的理想化有限元模拟,揭示不同鼓室硬化部位和程度对中耳传声特性的影响。方法 基于切片数据三维重建人类中耳有限元模型,对正常生理状态下的气导传声进行仿真;通过增大相关组织材料的杨氏模量模拟不同部位的鼓室硬化,计算鼓膜和听骨链各韧带、关节硬化后中耳传递函数的变化。结果 小范围的鼓膜硬化对传声性能影响不大(<5 dB)。锤骨上韧带、砧骨上韧带及砧骨后韧带附近部位硬化引起的听骨链固定导致鼓膜脐和镫骨底板的低中频运动下降,说明其造成不同程度以低频为主的听力损失,完全固定时听力损失可达40 dB左右。锤砧关节硬化对传声无影响,而砧镫关节硬化导致镫骨底板的高频响应略增大(0~6 dB)。镫骨硬化造成镫骨底板低中频运动显著下降,但是鼓膜脐的运动速度下降并不显著。结论 鼓室硬化引起中耳传声效率变化主要由中耳刚度增大导致,对硬化部位和程度敏感。此外,硬化部位越靠近传声链下游,鼓膜和镫骨底板运动变化的不一致越明显。

关键词： failure rate of cutting unit   human-machine collaboration   maximum likelihood estimation   Riemann integral   robust tolerance design   seeker optimization algorithm  

摘要： The robust operation of the roadheader cutting unit is a necessary condition for the timely and high-quality completion of excavation work. Robust tolerance design for failure rate of cutting unit is an effective measure to meet the robust operation while reducing manufacturing costs. Aiming at the problems of large sample size of fault data, lack of relevant robustness optimization mathematical models, and difficulty in solving high-dimensional objective functions, a robust tolerance method for failure rate of cutting unit based on human-machine collaboration is proposed. This method is supported by the strong computing power of computers. Firstly, the human interval fuzzy reasoning knowledge and maximum likelihood estimation method are employed to fit a significant number of failure data and obtain an approximate estimation of components' failure rates. Secondly, a robustness metric function is designed based on the mathematical goal programming knowledge and n-fold Riemannian integrals, and a high-dimensional and high-order robustness optimization mathematical model is constructed. Then, the seeker optimization algorithm and algorithm parameter analysis knowledge are utilized to solve the problem, and a relatively optimal solution of the failure rate tolerance is obtained. Finally, a multi-dimensional fluctuation simulation strategy based on integration is designed to obtain the fluctuation curve of the cutting unit’s failure rate. The comparison results show that the proposed robust tolerance design method for failure rate of cutting unit based on human-machine collaboration is capable of obtaining the extended ranges of components’ failure rates, and the cutting unit’s robust performance is maintained at a high level. With the combined advancements of human cognitive ability and computer computing intelligence, the proposed robust tolerance design method can be further applied to other complex systems through adaptive adjustments. © 2025 Chinese Mechanical Engi

关键词： 航空发动机   滚动轴承   特征提取   数模联合   故障诊断  

摘要： 滚动轴承作为战斗机中航空发动机转子系统中的关节,但由于复杂的工作环境和多变的工况其极易发生故障,且在故障诊断时存在因无法提供辨识度高的故障数据而导致诊断精度低的问题,对此提出了一种基于数模联合驱动的样本增强故障诊断方法。采用ABAQUS对滚动轴承进行显示动力学有限元仿真,并采集不同故障类型的振动加速度信号作为故障样本;通过对转子系统实验数据进行下采样,使其与有限元故障数据采样频率一致;将有限元故障数据作为标签加入实验数据中进行样本增强,并通过基于双向时序特征提取模型的方法对时序特征进行提取,完成样本增强故障诊断。实验数据结果表明,所提样本增强故障诊断方法在缺乏明显故障标签时为如何提高诊断精度提供了一种新的思路。

关键词： 电动汽车   动力电池   故障诊断   LightGBM   双层模型   特征排序  

摘要： 动力电池是电动汽车的能量之源,需要准确预测动力电池故障并识别其故障类型以保障电动汽车的安全性和可靠性。基于10辆纯电动汽车6个月的实车监测数据,提取16个特征数据为输入,以电池故障类型为输出,通过模型训练和参数调优,建立了基于LightGBM的电动汽车动力电池故障双层诊断模型。上层模型用于判断车辆动力电池是否存在故障,下层模型对具体故障类型进行诊断分析。结果表明:该模型能够完全正确预测电动汽车动力电池是否发生故障,诊断故障类型的准确率达94.05%。同时,根据模型结果特征值排序筛选出了影响动力电池是否发生故障的主要特征。研究成果为识别电动汽车动力电池状态、分析故障类型以及诊断故障原因提供了方法支撑。

关键词： 电力   线路   故障   运行输配电   快速检测  

摘要： 为高效发觉电力传输与配电网络中遭遇的运行故障,本研究着重探究了短路电流等关键信号对配电线路运行异常的定位与追踪。在深入分析电力系统运行状态的基础上,构建了输配电线路故障模型,以此作为故障原因探究及预后预测的技术支撑。具体而言,通过应用多尺度熵算法提取了信号特征,开发了应用于线路运行故障检知的自动检测系统。实践证明,此技术极大地加快了故障检测及定位的速度,满足了对故障进行即时响应与精确定位的迫切需求。

关键词： 船舶电气接地   防雷保护   信号接地  

摘要： 船舶电气中的接地技术在防雷保护、信号接地和减少电磁干扰方面起着重要作用。为了查找接地故障,可以采用分段排查法和兆欧表排查法。针对接地故障,应采取一系列应对策略,包括提升设备老化及安装故障的整治水平、提高接地故障点位的查找精准度、提升电气设备的绝缘性能、有效运用二次隔离设施以及提高运转中的设备接地故障处理质量。这些措施有助于提高船舶电气系统的可靠性和安全性。

关键词： 继电保护   配电自动化   配电网故障   处理措施  

摘要： 随着电力需求的增长和电网规模的不断扩大,配电网的安全性与可靠性变得愈加重要,在此背景下配电网故障处理成为了保障电力供应稳定性的重要环节,传统的继电保护技术在故障检测与隔离方面发挥了重要作用,但随着智能化技术的不断进步,配电自动化系统的应用使得故障处理更加高效与精确,继电保护与配电自动化系统的协同作用,作为提高配电网运行效率和故障恢复能力的关键因素,逐渐引起了学术界与行业的广泛关注,有效的协同,继电保护可以在检测到故障后迅速动作,配电自动化则能通过智能化调度与控制,提升故障处理的时效性和可靠性,减少停电时间,并有效优化电力资源的利用,本文主要分析了继电保护与配电自动化协同作用的配电网故障处理。

关键词： 光伏并网逆变器   增量学习   数学形态学   故障诊断   卷积神经网络  

摘要： 现有基于离线学习的光伏并网逆变器故障诊断技术在更新模型参数时需要在整个数据集上重新训练模型,存在辨别新增故障类型困难和模型灵活性不足的问题。针对以上缺点,提出一种结合多尺度形态学和增量学习的光伏并网逆变器故障诊断方法。首先,通过多尺度形态学滤波处理三相电流故障信号,使用滑动窗口分割处理过的信号后得到故障数据集,并将故障数据集分为历史数据集和新增数据集;然后,利用一维卷积神经网络学习历史数据,通过最近均值分类器辨别历史故障类型;最后,采用牧群算法构建代表样本,在原有损失函数中加入蒸馏损失,并重新训练模型,实现对新增故障类型的辨别。仿真结果表明,所提方法能够有效辨别新增故障类型和历史故障类型,克服灾难性遗忘,使得模型有较高的准确性和鲁棒性。

关键词： 皮带机   远程监控   故障诊断   技术研究  

摘要： 皮带机作为一种重要的生产设备,在社会经济发展中得到了广泛的应用,而在长时间运行过程中也会出现一些故障。这些故障不仅影响着生产效率,还可能会造成安全隐患,威胁作业人员生命财产安全,因此需要对皮带机运行状态进行远程监控,及时发现问题并进行改进,避免设备故障而影响生产。本文就皮带机远程监控以及皮带机常见的故障类型、原因展开分析,并提出具体改进建议,希望能借助技术手段降低皮带机运行故障发生概率,从而确保生产的安全性与稳定性,帮助企业实现降本增效目的。