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关键词： VMD-CNN   钻头磨损状态   模态分量   中心频率   Hilbert变换  

摘要： 考虑到钻头磨损状态会直接影响其应用阶段的振动情况,从振动信号入手检测钻头磨损状态将大大提高检测性能。为此,提出基于VMD-CNN的金刚石复合片取心钻头磨损状态自动检测方法研究。借助优化能量函数将振动信号分解为多个模态分量,并以最小化均方残差误差作为VMD的目标函数,以选定中心频率为基础,对每个IMF分量进行Hilbert变换;在磨损状态检测阶段,解析信号获取其瞬时相位和瞬时频率特征,在CNN中映射匹配对应的磨损状态。在测试结果中,设计检测方法下的RE始终在0.50以下,且从整体角度分析,设计检测方法的RE均值低于对照组0.332,在性能方面具有明显优势。

关键词： 迁移学习   刀具   刀具磨损预测   深度学习   智能检测  

摘要： 随着深度学习在工业中的广泛应用,通过精确可靠的刀具剩余寿命预测,可以有效地提高刀具的利用率,进而最大程度地提高加工可靠性并降低生产成本。然而,传统的刀具磨损预测通常是在相同工况下进行,致使在工况变化后预测精度较差。针对加工条件的复杂性和多样性,提出了一种用于跨工况进行刀具磨损状态预测的方法,以实现跨工况条件下精准预测刀具磨损量。针对刀具多传感器数据提出了一种提取原始数据特征的多尺度卷积神经网络,以高效、精准提取刀具数据特征,进而使多尺度卷积神经网络和Transformer训练得到具有强泛化能力的模型。最后通过共享的参数信息在新工况的下游任务中进行预测。实验中以IEEE PHM 2010挑战数据集为源数据集,以UC Berkeley Milling数据集为目标数据集进行验证。实验结果表明,在跨工况条件下能够实现精准刀具磨损预测,证实了方法的鲁棒性和可靠性。

关键词： 水力举升   双喷嘴   射流泵   固液两相流   冲蚀磨损   冲蚀率   数值模拟   实验验证  

摘要： 目的研究双喷嘴射流泵在井下水力举升过程中的冲蚀磨损特性,探究影响冲蚀磨损特性的因素及其规律。方法结合固液两相流的冲蚀模型和计算流体力学(CFD)方法对射流泵泵芯在流场中的冲蚀磨损行为进行模拟,预测易发生冲蚀磨损的区域,并通过实验验证,进一步探究颗粒直径、质量流量、动力液流量等参数对泵芯冲蚀特性的影响规律。结果射流泵泵芯的易冲蚀区域为喉管入口内壁面、喉管出口内壁面、扩散管入口附近内壁面等3个位置,通过实验验证了仿真模型的准确性。在控制单因素变量条件下,粒径从0.05 mm增大到1.1 mm时,喉管入口锥面冲蚀位置由闭合圆环状变为三角状,扩散管入口处冲蚀区域面积逐渐减小。质量流量从0.005 kg/s增至0.01 kg/s时,易冲蚀区域最大冲蚀率和冲蚀面积随之增大,喉管入口锥面的最大冲蚀率增大了2倍,喉管-扩散管的最大冲蚀率增大了1.93倍。动力液流量从11 L/s增至15 L/s时,易冲蚀区域的最大冲蚀率随之增大,喉管入口锥面的最大冲蚀率增大了14.2倍,喉管-扩散管的最大冲蚀率增大了1.3倍。结论对最大冲蚀率的数值和增长倍数进行综合分析发现,动力液流量是冲蚀率增长的主要驱动因素,该研究能够为双喷嘴射流泵的设计和应用提供参考。

关键词： 盾构隧道   岩溶地层   滚刀磨损预测   XGBoost模型  

摘要： 为验证所提出模型的有效性,依托深圳某管廊盾构项目进行实例验证,并将所提出预测模型与BP神经网络模型、支持向量回归模型和Transformer模型进行对比。3个滚刀测试集数据基于XGBoost的预测结果中,均方根误差分别为0.107、0.129、0.125,平均绝对误差分别为0.076、0.101、0.093,相关系数分别为0.970、0.960、0.959,均优于各对比模型,表明提出的XGBoost预测模型具有较高的预测精度,可为岩溶地层盾构施工滚刀磨损预测提供一种新方法。

关键词： 水闸破坏   裂缝   渗漏   冲刷   磨损   除险加固   经济社会效益  

摘要： 本文全面探讨了水闸在水利工程中常见的破坏症状,包括裂缝、渗漏、冲刷及磨损、下游河道淤积等问题,并深入分析了这些破坏现象出现的原因。针对这些问题,提出了水闸除险加固的设计目标,旨在提高水闸的抗灾能力、延长使用寿命并改善水流条件。在此基础上,详细阐述了裂缝修复、渗漏修复、冲刷与磨损修复以及下游河道修复等具体设计优化方案。最后,从经济和社会效益两个维度对水闸除险加固工程的实施效果进行了综合分析,强调了其在保障防洪安全、促进水资源合理利用及提升区域生态环境质量方面的重要作用。

关键词： 有限元   机械传动   齿轮   齿面   磨损   检测  

摘要： 传统的机械传动齿轮齿面磨损检测,只能拆卸和接触测量,检测齿轮齿面磨损量较低,因此设计了一种基于有限元分析的机械传动齿轮齿面磨损检测方法。通过振动传感器采集数据,再建立齿轮齿面磨损检测模型,输出齿面磨损的频谱图,展示齿轮在不同频率下的振动幅值,分析齿轮的故障模式和磨损状态。实验结果表明,基于有限元分析的检测方式,检测齿轮齿面磨损量最高为60,具有较高的精度,可以广泛应用于齿轮齿面磨损量的检测和评估。

关键词： 激光熔覆   WC增强镍基涂层   微观组织   耐腐蚀性能   摩擦磨损性能  

摘要： 本文采用激光熔覆技术在Q345钢表面熔覆两种镍基涂层,并分析两种涂层的微观组织、相结构,以及涂层对Q345钢的硬度、耐腐蚀和耐磨损等性能的影响。结果表明,WC增强镍基涂层与Q345钢基体形成良好的冶金结合,表面无明显缺陷;涂层内丰富的镍铁金属间化合物Ni3Fe,还有分解的次生碳化物W2C等。这些微观组织、结构使得复合涂层具有更高的显微硬度和更好的耐蚀性能。其中相较于Ni2涂层,Ni1涂层具有更小的腐蚀电流和更大的腐蚀电压,防腐性能好,发生腐蚀的倾向小;同时Ni1涂层也具有更高的硬度和更为优异的耐磨性能。In this paper, two kinds of nickel-based coatings are melted on the surface of Q345 steel by laser cladding technology, and the microstructure and phase structure of the two coatings are analyzed, as well as the effect of the coatings on the hardness, corrosion resistance, and abrasion resistance of Q345 steel and other properties. The results show that the WC-reinforced nickel-based coatings form a good metallurgical bond with the Q345 steel matrix, with no obvious defects on the surface;the coatings are rich in nickel-iron intermetallic compounds Ni3Fe, as well as decomposition of secondary carbides W2C and so on. The microstructure and structure make the composite coating have higher microhardness and better corrosion resistance. Compared with Ni2 coating, Ni1 coating has smaller corrosion current and larger corrosion voltage, good corrosion resistance and small tendency to corrosion;at the same time, Ni1 coating also has higher hardness and more excellent wear resistance.

关键词： 高功率脉冲磁控溅射   纳米涂层   TiN   TiAlSiN   腐蚀磨损  

摘要： 为了探究高功率脉冲磁控溅射制备TiN和TiAlSiN纳米涂层的腐蚀磨损性能和磨损机理,采用高功率脉冲磁控溅射技术在AISI 304不锈钢基体表面沉积了TiN及TiAlSiN涂层。采用X射线衍射仪对涂层相结构进行分析;采用纳米压痕仪测试涂层的纳米硬度和杨氏模量;采用微米划痕仪测试2种涂层的结合力;采用电化学原位腐蚀磨损仪研究了涂层在空气介质和在NaCl水溶液中的腐蚀磨损性能。结果表明:2种涂层具有相似的面心立方结构特征,表面结构光滑致密。TiN涂层硬度为19.3 GPa,TiAlSiN涂层硬度增至38.1 GPa。TiAlSiN涂层的划痕结合强度失效临界载荷为27 N,是TiN涂层的2倍多,划痕形貌光滑,并且未发生剥落失效。在相同的磨损条件下,TiN涂层发生严重剥落并导致摩擦系数波动,磨损机制为严重的磨粒磨损。TiAlSiN涂层磨痕呈现细小犁沟,磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损的复合机制。此外,TiAlSiN涂层表现出比TiN涂层更强的水润滑性能,摩擦系数为0.1,开路电位为-0.088 V。综上,TiAlSiN涂层相较于TiN涂层显示出更高的硬度和韧性,提高了对抗裂纹萌生和扩展的能力,同时表现出优异的耐腐蚀磨损性能。

关键词： CAE   电机换向器片   凸模   磨损性能  

摘要： 运用Deform软件对某电机换向器片冲模的凸模磨损进行数值模拟,通过改变冲裁速度和摩擦系数等工艺参数,获得不同参数下的凸模磨损深度数据。结果表明:凸模与坯料接触的圆角磨损最明显;在一定参数范围内,凸模磨损与冲裁速度成负相关,与摩擦系数成正相关。

关键词： 热连轧   辊形设计   接触压力   磨损  

摘要： 为了提高2250 mm热连轧的控制精度,设计了一种面向辊间接触压力的热连轧窜辊控制策略优化方法。通过测试2250 mm热连轧工作辊的耐磨能力,在线获得所需的工作辊磨损状态。研究结果表明:对比旧辊型,选择耐磨修形工作辊的最大接触载荷下降至15.5%,辊间接触载荷不均匀性依次减少73.6%,能够有效控制辊间最大接触压力。实际应用中采用该策略进行处理时,F5区段的工作辊磨损量大幅减少,轧制长度也增加了约39%,并且能够有效提高轧辊的工作效率,为后续参数优化奠定了一定的理论基础。