基于参数优化VMD和MDE的往复压缩机轴承故障诊断方法

针对往复压缩机轴承振动信号的复杂多分量耦合特性,提出了一种基于参数优化VMD和MDE的往复压缩机轴承故障诊断方法。利用遗传算法搜索VMD算法的最佳影响参数组合,确定VMD算法需要设定的带宽参数和分量个数对故障信号分解。计算分解后各BLIMF分量的峭度值,筛选出最佳BLIMF分量并重构故障信号,然后对重构后故障信号进行MDE分析形成故障特征向量,输入到极限学习机中进行分类识别。对往复压缩机轴承故障实测信号进行分析,实验结果表明,该方法可有效提取出往复压缩机轴承故障特征,特征向量具有较好可分性,实现了往复压缩机轴承故障特征的有效识别。     

基于图卷积网络的滚动轴承智能故障诊断

基于非欧几里德空间的数据包含着数据点以及数据点之间的关系信息，而基于深度学习模型的故障诊断方法通常忽略了数据点之间的关系信息。对此，通过结合可视图算法和图卷积网络，将基于非欧几里德空间的不规则数据应用到轴承故障诊断领域。首先，将原始信号利用可视图算法转换为图数据，以图数据显示时域特征，极大丰富了输入信息；其次，利用构建的图卷积网络对故障特征进行学习，以达到故障诊断的目的。实验结果表明，图卷积网络在单一轴承故障分类任务上能够达到97%以上的准确率，这表明利用可视图算法提取的关系信息对轴承故障的识别具有重要作用。     

二维钣金零件特征识别展开的研究与实现

二维图在投影过程中遗失了大量的空间拓扑信息,图素之间缺乏关联,因此某些基于二维图的设计工作会耗费大量的时间.本文对二维图钣金零件图进行识别,提取其中的特征信息,以辅助完成零件毛坯展开,提高设计效率和自动化程度.首先以二维钣金零件图为基础,研究组成零件的各种钣金特征的形状及其在各个视图中的表示特点.然后在一个视图中进行特征识别,并根据二维图中各个视图的位置关系,将各个视图进行分解,自动提取零件钣金特征在不同视图中的形状.特征提取后,对弯曲特征进行展开,利用特征在不同视图中的形状,获得弯曲特征的展开形状,最后对各个特征的展开形状进行拼合,获得零件的最终展开形状.     

面向模型重构的冲压零件特征识别技术

从面向特征模型重构的角度,对冲压零件的特征进行了分类,并采用图结构描述分类特征。在此基础上,将特征识别的过程分解为模型有效性检查和基于图匹配的特征提取,所识别出的特征,可根据后续应用的需要重构出新的特征模型。     

工程制图中形体尺寸标注完整性的分析

分析形体表面投影特性与图形元素之间的关系,提出了一种“空间元素投影特征识别法“,并从线面分析法角度论证了此法的可行性.     

电磁导波检测信号瞬时特征提取研究

针对电磁导波检测信号的缺陷识别问题,首先对信号进行离散小波包分解,提取出变化明显的子频带小波包系数进行重构,然后分析该重构信号瞬时相位和幅值的特征信息,通过对比不同缺陷情况下瞬时相位和幅值的变化趋势,得到缺陷特征,完成缺陷识别.     

复杂产品内部结构射线图像的特征压缩与识别方法

为了提高复杂产品内部结构在线检测的速度,针对复杂产品内部结构射线图像的特点,提出了一种基于方向投影的特征压缩与识别方法。首先对图像进行投影,变换为一维投影特征,然后在此基础上利用差分量化法将投影特征量化为0,1字符串特征,并以此作为最终识别的特征,采用KMP算法和NC匹配法相结合的方法,对待检复杂产品进行识别。实验表明,该方法具有识别速度快、效率高的特点,在复杂产品的检测识别中是一种新的尝试。     

凹多边形剖分算法在快速成形中的应用

扫描路径生成算法是快速成形的核心问题之一,将凹多边形剖分算法应用到分区算法中,极大地减小了扫描路径生成算法的复杂程度。提出了一种改进的凹多边形凸分解全局剖分算法,简化了其基于正负法搜索判断可视点串的算法,并利用简化的权函数选择最佳剖分点,提高了运行效率,保证了分解后多边形的形态质量。     

多尺度特征组合优化的航空液压管路故障诊断

为根据管路振动信号准确识别故障类型,提出一种多尺度特征组合优化的航空液压管路故障诊断方法。利用能量比值法确定变分模态分解参数,实现管路振动信号的优化分解,选取最佳模态分量信号进行重构,重构后的信号作为分析信号。选择重构信号的优化多尺度散布熵作为特征指标,构建具有代表性的特征向量集并输入到利用麻雀搜索算法优化的极限学习机网络进行训练,以实现航空液压管路的故障诊断。结果表明：利用所提方法能够准确识别航空液压管路故障类型,为区分航空液压管路故障提供了一种可行的思路。     

基于参数优化VMD和峭度准则的齿轮故障诊断

针对盾构主减速机齿轮故障特征难以提取的问题，提出了一种基于参数优化变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和峭度准则的故障诊断方法。利用粒子群算法(particle swarm optimization, PSO),以最小平均包络熵为适应度函数来确定VMD算法的模态分量个数K及惩罚因子α的最佳组合；将原始振动信号利用[K,α]参数组合通过VMD分解成若干本征模态(intrinsic mode function, IMF)分量，根据峭度准则筛选出最佳和次最佳IMF分量进行重构，降低噪声干扰；最后，提取重构信号的时域和熵理论特征，利用粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)和轻量级梯度提升机(LightGBM)进行故障识别分类。通过使用DDS试验台实测信号数据验证表明，该方法能够有效地提取齿轮故障特征，实现对齿轮故障类型的准确判定，验证了该方法的可行性和有效性。     

连续能谱X-CT投影仿真算法

针对X射线的能谱分布、量子解释以及模体材料对X射线的衰减特性,提出了基于射线强度衰减的连续能谱投影仿真算法。该算法首先将连续X射线谱离散成若干个相邻的窄束能谱,同时为了更逼真地反映连续X射线谱,采用分段曲线拟合的方法拟合每段窄束能谱上的能谱函数以及在该段上衰减系数关于射线能量的函数,再根据多色射线的衰减规律进行投影仿真,最后进行融合,得到连续能谱X-CT的投影数据。对该算法得到的投影进行CT重建,显示了预期的射束硬化效果,逼真地仿真了实际CT系统的投影过程。     

基于Inventor的第三角投影法研究

基于Inventor的技术特点,介绍了第三角投影的原理、画图与看图的基本方法,并比较了第三角投影与第一角投影视图生成法和投影规律,探讨了如何迅速掌握第三角投影图和第一角投影图的转换技巧。     

投影数对ART算法重建质量的影响

针对不完全投影数据的重建问题,提出了利用代数重构技术（ART）算法进行图像重建。分析了投影数对重建线性方程组解的影响,在此基础上通过仿真试验具体研究了不同投影角数和不同射线数对重建质量的影响。试验结果表明,增加每个角度下的射线数可有效提高重建质量,在射线数保持不变时,选择合适的投影角数能够获得较好的重建质量。     

三偏心蝶阀堆焊焊缝跟踪控制系统研究

论述了三偏心蝶阀焊缝跟踪控制方法,分析了位移传感器的捡测位置及其效果。通过MATLAB软件设计了滤波及步进电机换向等关键算法。根据蝶阀的轨迹特性,采用查表的编程方法设计了步进电机的升降速曲线,提高了系统的稳定性和可靠性。     

逆向工程中多视角点云数据拼合技术

在反求工程中,往往需要将从各个不同视角测得的点云数据进行多视角定位,统一到一个整体坐标系下,并进行数据拼合以便于后续的模型重建.论文介绍采用标签定位来实现多视角测量和数据拼合的方法.这种方法通过不同扫描视图上公共参考点贴块的＂中心点＂进行坐标定位,把点云数据通过平移和旋转后进行拼合,从而方便快速地实现了两个不存在明确对应关系的点云视图之间的准确定位.     

Performance of iterative tomographic algorithms applied to non-destructive evaluation with limited data

Iterative tomographic algorithms have been applied to the reconstruction of a two-dimensional object with internal defects from its projections. Nine distinct algorithms with varying numbers of projections and projection angles have been considered. Each projection of the solid object is interpreted as a path integral of the light-sensitive property of the object in the appropriate direction. The integrals are evaluated numerically and are assumed to represent exact data. Errors in reconstruction are defined as the statistics of difference between original and reconstructed objects and are used to compare one algorithm with respect to another. The algorithms used in this work can be classified broadly into three groups, namely the additive algebraic reconstruction technique (ART), the multiplicative algebraic reconstruction technique (MART) and the maximization reconstruction technique (MRT). Additive ART shows a systematic convergence with respect to the number of projections and the value of the relaxation parameter. MART algorithms produce less error at convergence compared to additive ART but converge only at small values of the relaxation parameter. The MRT algorithm shows an intermediate performance when compared to ART and MART. An increasing noise level in the projection data increases the error in the reconstructed field. The maximum and RMS errors are highest in ART and lowest in MART for given projection data. Increasing noise levels in the projection data decrease the convergence rates. For all algorithms, a 20% noise level is seen as an upper limit, beyond which the reconstructed field is barely recognizable.     

管道全位置自动焊机控制系统的算法设计

介绍了管道全位置自动焊机的控制特点和焊接参数的控制方法,采用构造三弯距求解的三次B样条插补算法将目标点进一步不等分细化,使运动曲线更加光滑,并给出了便于空间位置参数曲线实时运算的迭代关系式;在运动过程中采用PID算法进行调节,使得整个焊接的控制参数不仅可以实现在线修改,而且保证了圆周空间不同位置参数的圆滑过渡,最终达到高速且在空间位置点上稳定焊接等设计要求,从而大幅度提高了施工质量和效率。     

Three-dimensional flaw reconstruction and dimensional analysis using a real-time X-ray imaging system

We have implemented a three-dimensional point reconstruction method based on stereo radiography techniques utilizing a real-time radiography (RTR) laboratory. The continuous radiographic image coupled with computerized position control and feature point determination eliminates problems associated with film detectors (development time, occluded/crossed disparities due to missing data between views). Furthermore, the RTR laboratory geometry affords precise control over sample movements using a stepper motor-controlled positioner. We used a simple image-based calibration method to accurately determine the X-ray source and sample position relative to the detector, and ‘'pincushion’' distortion inherent in the electrostatic inverting image intensifier tube was reduced to less than ±0.5 pixels using a two-dimensional third-order polynomial-based image warp. These calibrations resulted in an overall depth accuracy of ±0.2 mm, making this system competitive with computed tomography-based measurements. Moreover, this system achieves good results using two views of a sample rotated 10–30^° between views, so it works equally well with symmetric and plate-like geometries. The stereo radiography equations were generalized to support arbitary sample manipulation (translation, rotation) and an arbitrary number of views using a fixed source/detector geometry. The overall system performance was determined by measuring lengths and orientations of simulated cracks (0.3 mm diameter copper wires) embedded at different depths within an aluminum plate, and by measuring the locations of coolant tube axes within a jet engine turbine blade sample.     

覆盖件拉延模型工艺补充部分的参数化设计

拉延工艺设计是汽车覆盖件冲压工艺设计的重要内容,也是在对该类零件进行成形过程数值模拟时的前序工作,因此一个完整的汽车覆盖件冲压成形数值模拟软件应该包括覆盖件拉延模型设计模块,以便于将通过CAD软件输入的产品模型向适用于CAE分析的拉延模型转化.拉延工艺设计主要包括冲压方向调整、压料面和工艺补充部分的设计以及拉延筋布置等工作.本文分析了拉延件常用工艺补充部分的形状特点,在此基础上介绍了在自主开发的CAE软件系统Sheetform中,以参数化方式进行工艺补充部分的设计,并利用凹模开口线和零件边界线的位置对应关系自动求解工艺补充特征截面线和构造工艺补充组成曲面的算法,研究了曲面生成中所遇到的问题和相应的解决方案.整个设计过程操作简单,自动化程度高,简化了CAE分析中的模具型面设计工作.     

微焦点X射线分层成像无损检测方法

对薄层结构的复合材料及多层电路板进程密度分布情况有分层成像研究。提出一种新的成像方法，即在现有微焦点X辐射成像系统的基础上，采用一种特殊的摆动式扫描方式，非线性的层面合成可以仅仅从很少的投影中重建物体，该法具有扫描速度快、算法简单、时性好等特点，适于多层大面积复合材料以及多层电路板的快速成像检测。