旋转机械是生产中的关键设备,在制造业、新能源产业、航空航天等领域都有广泛应用。旋转机械一旦出现故障,轻则会导致生产中断,带来经济损失,重则会发生严重的机械事故,甚至造成人员伤亡。所以对旋转机械的运行状态进行实时监测,以便对机械故障及时做出诊断并采取相应的拯救措施阻止安全事故的发生。滚动轴承是旋转机械的重要组成部分,当滚动轴承发生故障时,其振动信号呈现非平稳特性,且常常面临干扰或多故障混合的状况。本文以滚动轴承为研究对象,以滚动轴承故障混合信号分离为目的,研究欠定盲分离混合矩阵估计方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用。首先,分析盲源分离的发展现状以及盲源分离在机械故障诊断中的应用,对盲源分离与欠定盲源分离的基本理论进行研究,进一步分析影响混合信号欠定盲分离效果的原因,并给出盲源分离性能评价指标。其次,从信号稀疏性入手,给出信号纯净度的参数求解方法,研究信号稀疏度与信号纯净度对欠定盲分离混合矩阵估计的影响,并给出通过单源点检测提高信号纯净度的方法。该方法将混合信号中的单源点进行筛选,组成新的信号样本,进而估计混合矩阵。并进行仿真实验及滚动轴承故障实验研究,验证了单源点检测方法能够明显改善信号的纯净度,从而提高混合矩阵估计精度。最后,从算法优化角度入手研究了一种基于改进密度峰值聚类的欠定盲分离方法。通过计算混合信号散点图中每个点的密度,利用最大类间方差法对点密度进行阈值分割筛选目标点,接着对目标点进行归一化,确定聚类中心坐标并将其转化为混合矩阵,最后利用L1范数最小化方法对混合信号进行分离。实验结果表明,该方法可在源数和聚类中心初值未知的条件下估计混合矩阵。基于改进密度峰值聚类的欠定盲分离方法能够对轴承多故障信号进行有效分离,进而实现故障识别与诊断。

关键词：旋转机械;;滚动轴承;;欠定盲源分离;;混合矩阵估计;;信号纯净度;;密度峰值聚类

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在工程教育专业认证标准引导下,剖析了机械类专业流体力学课程在教学环节存在的问题。建立以工程案例和QQ网络互动平台教学辅助传统课堂教学,实现教师和学生实时互动,教与学的时空得以延展,促进教与学有机结合。配合多元化评价考核机制,进行了教学内容和教学方法的改革与实践探索,增强学生综合工程应用实践能力,促进了学生创新意识和创新能力的发展。

关键词：工程教育专业认证;;流体力学;;教学内容;;教学方法

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超高强度双相钢是为满足第三代先进高强度钢(3GAHSS)的发展需求而开发的一种高性能钢材。目前,低温贝氏体(low temperature bainite)钢和淬火-碳分配(Q&P,quenching-partitioning)马氏体钢是这种超高强度双相钢的代表。超高强度双相钢的高强度主要来源于结构中的贝氏体铁素体或马氏体板条,而具有优异塑性韧性的残余奥氏体在受到外部应力时会引发相变诱导塑性(TRIP)效应,使其在保持良好的塑性和韧性的同时,令材料本身的强度和硬度进一步提高。因以,如何通过调控超高强度双相钢中的残留奥氏体来得到综合机械性能优良的组织结构,便成为这类先进高强度钢发展应用所面临的重要科学难题。本文采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)等先进研究方法,来分析合金元素(Ni)对组织结构尤其是残留奥氏体形貌特征、体积分数、尺寸大小和碳元素分布等影响。对相同化学成分的实验钢设计了Q&P马氏体和低温贝氏体两种不同的热处理工艺,并对比了二者的力学和三体磨料磨损性能;通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等观察分析组织结构;采用电子探针(EPMA)分析方法检测残留奥氏体中的碳含量,探讨在超高强度双相钢中残留奥氏体、TRIP效应与磨料磨损性能之间的联系。主要的研究结果如下:1、Ni的添加降低了贝氏体转变的驱动力,显着延迟了贝氏体成核,并且极大地延长了低温贝氏体转变完成所需的时间。2、添加Ni元素后,低温贝氏体相变后显微组织中的残留奥氏体的体积分数显着增加(从19.3 vol%上升到39.60 vol%),在室温下保留更多的残留奥氏体,同时会显著地提高低温贝氏体转变中残留奥氏体的平均尺寸(从0.654μm±0.232μm上升到0.822μm±0.336μm)。3、通过加入Ni合金元素,定向调控残留奥氏体的体积分数和平均尺寸,可以促进TRIP效应的发生,使钢样的总延伸率和强塑积得到很大的改善,分别达到了15.5%(相对增加了63.2%)和25.90 GPa·%(相对增加了53.0%),获得了更加优秀的机械性能。4、薄膜状残留奥氏体中的碳含量高于块状残留奥氏体(高约34~37%),这使得薄膜状残留奥氏体具备更强稳定性且更有利于TRIP效应的发生。5、在三体磨料磨损过程中,两种热处理工艺下的试样,都在外应力作用下发生形变诱导效应(TRIP效应)使富碳残留奥氏体转变为马氏体,提高了表面硬度从而显著降低后续磨损过程中的磨损失重量。6、与低温贝氏体转变试样相比,Q&P马氏体试样具备更高的奥氏体碳含量和更厚的形变层,这使得TRIP效应的发生更为明显。因此,Q&P试样表现出更强的三体磨料磨损性能。

关键词：低温贝氏体钢;;Q&P马氏体钢;;合金元素;;残留奥氏体;;TRIP效应

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随着我国交通事业的飞速发展,各种交通隧道的数量及规模正在日益扩大,这就对隧道的防火排烟设计提出了更高的挑战。近年来,防烟空气幕作为一种新型防排烟技术而备受科研人员的关注,但是对空气幕应用于隧道火灾的研究较少,本文提出将防烟空气幕与机械排烟相结合的防排烟方式应用于隧道火灾以控制隧道火灾的烟气蔓延,以火灾动力学模拟软件FDS为基础,对如下问题作出研究:(1)对自然通风以及空气幕与机械排烟联合作用两种工况进行模拟对比,对比结果表明:相对于自然通风,空气幕与机械排烟联合作用工况能够将烟气有效的控制在控烟区内,证明此种防排烟方式应用在隧道中是可行的。(2)在不同火源功率方案下,模拟20～110 m排烟口间距对应40～220 m空气幕间距下的烟气蔓延扩散特征。通过分析在距离隧道火源不同位置处的烟气温度、能见度和一氧化碳浓度,讨论防排烟模式下空气幕与排烟口间距即防烟分区的最优设计值。研究结果表明:在10～50MW火源热释放速率下,当排烟口间距为60m且空气幕间距为120 m时,烟气的温度、能见度以及一氧化碳浓度指标在研究过程的所有工况中最有利于人员逃生。(3)在不相同的火源功率方案中,模拟5～30°空气幕喷射角度、0.4～1m空气幕厚度、5～30m/s空气幕喷射速度下的烟气蔓延扩散特征。通过分析在距离隧道火源不同位置处的烟气温度、能见度和一氧化碳浓度,讨论防排烟模式下空气幕喷射角度、空气幕厚度与空气幕喷射速度的最优设计值。研究结果表明:在10～50MW火源热释放速率下,最佳空气幕喷射速度为5～10m/s,最佳空气幕厚度为0.4m,在10～20MW火源热释放速率下,最佳空气幕喷射角度为20°。(4)利用Pathfinder模拟软件对研究所得最佳防排烟设计工况进行疏散模拟研究,模拟结果表明最佳设计参数下的空气幕与机械排烟方式能够有效的阻止烟气蔓延,给人员提供安全的疏散环境。(5)模拟不同组合的空气幕喷射速度与排烟量工况,计算各工况下的空气幕防烟效率。模拟结果得出的空气幕喷射速度、排烟量和空气幕挡烟效率的拟合关系式如下:η=-2.17211V0.42962 Q0.57979 +1.2803

关键词：隧道火灾;;空气幕;;机械排烟;;防烟分区;;数值模拟;;疏散

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船舶运输以及巡航是我国对领海安全海域控制能力的重要表现,而船舶向电气化的方向发展是船舶提升其能力的重要举措。随着我国电气自动化技术水平的不断提升,其所覆盖的领域也逐渐向船舶应用延伸。同时在我国经济发展不断增速的现代化阶段,船舶电气自动化的发展必然会得到进一步提升,带动我国船舶航海业向着更快、更好的方向前行。

关键词：电气工程;;自动化技术;;船舶;;机械设备

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为了解决传统插补方法机械臂运行缓慢的问题,采用一种构造雅可比函数的方式来对目标曲线进行插补,根据目标曲线计算出曲线上每个点的雅可比矩阵,形成雅可比矩阵函数,再将目标曲线拟合成末端速度函数,进而求得机械臂每个关节的角速度函数。实时计算机械臂的雅可比矩阵,根据机械臂末端需要的速度,计算出每个关节的速度,这样就能保证机械臂末端在工作空间每个位置的速度可控,同时使用KUKA KR30-3工业机器人模型对其进行仿真验证并就其在头盔加工方面进行仿真分析。仿真结果表明,在避开机械臂奇异位姿的情况下,根据末端位置函数能够计算出机械臂每个关节角的速度函数,并且能够保证速度的连续性。

关键词：机械臂;;速度函数;;雅可比矩阵

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我国《特种设备安全监察条例》中规定的特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力管道、压力容器(含气瓶)、起重机械、电梯、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆。其中锅炉、压力管道、压力容器为承压类特种设备;起重机械、电梯、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆为机电类特种设备。高速铁路箱梁架设起重设备主要有桥式、门式、塔式、流动式起重机(轮胎式、履带式)等。铁路起重设备属于机电类特种设备,起重机械设备是实现机械化施工的重要物质基础。作为现代化施工设备,铁路起重设备的性能、状态直接影响到工程项目的进度、安全、质量等。高速铁路建设使用起重机械设备因为自身尺寸较大、结构复杂、危险系数高,一旦发生事故会造成严重的人员伤亡及财产损失,所以被列为危险性较大设备。由此可见,保证特种设备安全使用的前提是要加强对起重机械设备的专业化管理,提高特种设备使用环节的管理水平,避免重大事故的发生。

关键词：铁路起重机械;;特种设备;;安全使用管理

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在我国社会发展日益加快的今天,制造业的发展迎来了新的春天,在高新科技的支持下,机械制造与加工技术相比以往有了长远的进步。在我国机械现代化快速推进的今天,市场对于机械制造的实际需求还在不断扩大,为了能更好地达到市场的相关要求,技术人员应当熟练地掌握好机械制造工艺和机械设备加工工艺要点,从而为我国的机械现代化发展做出贡献。

关键词：机械制造;;机械设备;;加工工艺

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在机械产品加工制造过程中焊接工程必不可少,且占据着重要地位。但是,在实际焊接工作中却容易产生应力和变形的现象,对焊接工件的质量造成严重影响,导致其精度、强度、稳定性等大大下降。因此,机械制造企业应该重视焊接技术,降低焊接变形现象的发生率,进而提高机械设备生产质量,保证其安全性能,促使机械制造工序顺利进行。

关键词：焊接变形;;机械制造;;措施

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以一种化妆品灌装机为研究对象,针对现有化妆品灌装机存在的不足,从降低成本、提高效率的角度,对化妆品灌装机械的结构进行了创新设计。

关键词：化妆品;;灌装机械;;创新设计;;结构设计

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