2024-T351铝合金喷丸残余应力松弛模型研究

喷丸引入的残余压应力场可以有效地提高构件的疲劳性能,但残余压应力会随着循环周期而发生松弛,进而降低残余压应力对疲劳性能的增益效果,因此深入研究残余应力松弛规律,有助于更加准确的掌握其对疲劳性能的影响.为了系统性地研究残余应力松弛规律,以2024-T351铝合金标准试件为研究对象,综合考虑应力幅、载荷条件和喷丸引起冷作硬化程度的改变对残余应力的影响,根据理论构建残余应力松弛模型.通过拉伸疲劳试验,基于全寿命试验数据和阶段性试验数据对松弛模型进行验证,证明了模型的有效性.     

岩石模型通用显示控件的研究与开发

介绍了岩石模型虚拟仪器开发思想,及基于该思想的VMIDS4.0(Virtual Measurement Instrument Development System)系统;在该系统中通过对控件功能赋予和测试融合转化为智能化控件后,通过简便的拼搭组合即可组成一台虚拟仪器。针对VMIDS4.0系统对多种数据类型、多种显示模式及丰富的操作功能等的显示要求,设计了智能通用显示控件。详细介绍了通用显示器的研究和开发,包括创建过程,显示模式、操作功能等。最后给出了该控件在VMIDS系统中的使用实例,表明该控件使用方便,充分体现了通用性、智能性,满足岩石模型的要求。     

温度对漏磁信号影响的研究

针对传统的漏磁检测方法,分析了温度对漏磁信号的影响,对不同温度下试件的漏磁信号特点进行了研究。建立了铁磁材料磁导率随温度变化的对应关系,进行了热磁耦合仿真和试验,仿真结果和试验结果具有较高的一致性,表明随着铁磁材料温度的升高,磁导率下降,漏磁场的磁场强度增强,分布范围扩大。     

复杂智能虚拟控件集成体系的研究

鉴于测试仪器日益大型化、集成化和虚拟化，本文介绍了基于岩石模型的复杂智能虚拟控件及以“功能赋予”、“拼搭”方式实现测试仪器的开发；论述了集成体系不同的结构和类型及它们对智能虚拟控件复用与集成的影响：研究了基于层次消息总线结构的复杂智能虚拟控件；最后给出一个以智能“拼搭”方式组装智能控件波形显示与数据记录仪的实例。     

基于射频信号反射特性的金属塑性变形评估

提出了一种根据电磁特性变化对金属塑性变形进行监测的研究方法。首先,针对金属试样的电磁参数（磁导率、电导率）变化对射频反射特性的影响进行仿真,仿真结果表明,电磁特性与射频能量分布有着明显的相关性。然后,通过试验对仿真结果进行验证,试验结果表明,随着塑性变形程度的加剧,反射的射频信号强度将会逐渐减小,与仿真结果相符。     

基于变分自编码器的轴承健康状态评估

针对现有数据驱动型轴承健康状态评估方法普遍存在的特征信息损失大、泛化能力弱和数据依赖强等问题,提出了一种面向高熵特征数据的变分自编码器(variational auto--encoder, 简称VAE)轴承健康状态评估模型。该模型通过学习健康状态下轴承振动信号频谱在特征空间中的高维潜在概率分布,实现对轴承运行健康状态的定量评估。首先,对基于VAE的健康状态评估模型进行理论阐述;其次,建立基于变分证据下界的状态评估指标;最后,通过对比实验证明：变分自编码器在处理轴承运行状态评估方面具有良好的准确度,对异常状态更为敏感;无需人为提取特征和复杂的参数设置,不需对特定的系统进行针对性的参数设置和调校;在小容量训练数据集上仍具备良好的鲁棒性,在工程应用上具有一定的推广价值。     

基于动态路由层次消息总线的虚拟仪器开发系统架构的研究

介绍了智能虚拟控件及其仪器的有关概念、原理。讨论了基于层次消息总线模式的智能控件化虚拟仪器开发系统的软件体系结构,分析了该模式所存在的问题。提出并详细论述了动态路由层次消息总线的新模式,最后将这一模式应用于虚拟仪器开发系统,取得了很好的效果。     

基于组态技术的虚拟仪器开发系统研究

分析了VMIDS虚拟仪器开发系统的特点,及存在的不足;研究了组态技术、OPC规范在VMIDS虚拟仪器开发系统研发中的应用;描述了基于组态技术的VMIDS系统结构;详细论述了开发系统中的功能组态、数据组态和界面组态的设计;成功开发了基于组台技术的阶比分析仪。基于组态技术的VMIDS系统解决了仪器功能的积木式拼搭、数据采集设备无关性等问题,增强了系统开放性。     

“岩石模型”大型仪器库实现原理的研究

自在《机械工程学报》2007年第7期第一次发表"岩石模型"概念这一创新思想以来,这一模型的研究取得较大进展。介绍"岩石模型"研究进展的情况,其中包括"岩石模型"大型仪器库的实现原理及关键技术,详细描述"岩石模型"内部"层间结构"的计算机表达;详细阐明虚拟仪器的智能开发系统模型和智能开发原理,智能开发系统模型的基本作用回路等,自动拼搭方案;分析大型仪器库的形成原理,基于刻面分类和知识发现的岩层管理及创建;介绍典型"岩层"仪器库的建立及初步应用。"岩石模型"从根本上改变仪器的设计、制造和使用模式。     

同步抽取变换与复小波结构相似性指数的滚动轴承性能退化评估

为更早地检出滚动轴承异常并量化其性能退化程度,该研究提出同步抽取变换与复小波结构相似性(SET-CWSS)指数的滚动轴承性能退化评估新方法。利用同步抽取变换(SET)对当前时刻的振动信号进行时频分析,以获得能量更加集中的时频图,将SET后得到的时频图与刚投入运行时无故障振动信号的SET时频图进行复小波结构相似性(CWSS)评价,得到当前时刻滚动轴承性能退化评估SET-CWSS指数。通过疲劳试验验证及与其他性能退化评估方法对比,结果表明:SET-CWSS指数能有效的刻画出滚动轴承性能退化过程、量化评估其性能退化程度且对滚动轴承早期异常更加敏感。