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国际标准连续出版物号 ：ISSN1001-3881
- 《机床与液压》在“2022年度中国科协主管期刊审读”中被评为“优秀”
发布时间：01-03
- 《机床与液压》再次入编2023年版《中文核心期刊要目总览》
发布时间：01-03
- 网站升级维护公告
发布时间：08-08
- 《机床与液压》杂志招聘启事
发布时间：05-26
- 《机床与液压》荣获“第七届广东省精品科技期刊”
发布时间：12-09
- 《机床与液压》论文投稿模板
发布时间：07-03
- 《机床与液压》论文著作权转让合同
发布时间：12-09
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离心式血液泵外特性及内部剪切应力研究
包宁，杨帆，邵春雷，刘洋，杨硕
摘要：为研究运行参数对泵性能及剪切应力的影响，采用高速摄像技术对泵内流动进行拍摄，并对泵内剪切应力状况进行数值模拟。建立血液泵内部流动可视化试验方法，揭示了泵的外特性随叶轮转速及血液流量的变化规律，同时阐明了泵的结构及运行参数对泵内剪切应力的影响。研究结果表明：泵内高剪切应力主要集中在蜗舌及叶片尾部，降低转速和增大流量都能够有效降低泵内剪切应力；试验所得流体运动轨迹与模拟结果相一致，且外特性误差在6.9%以内。
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钛合金铣削参数多目标优化及神经网络预测模型建立
郗琳，李丽，赵俊花，蒋政泉，杨宗硕
摘要：为有效降低钛合金TC4铣削过程中的刀具磨损及能耗的同时提升效率，以合力弯矩、加工能耗、加工效率为优化目标开展多目标优化研究。通过单因素试验分析切削参数影响规律，通过响应曲面试验建立径向基神经网络预测模型。最后将预测模型整体引入粒子群算法中进行帕累托前沿求解得到若干组合理的切削参数组合。试验结果表明：神经网络预测模型的预测精度达95%以上；多目标优化模型的优化结果可使钛合金铣削加工过程中的合力弯矩减小28.98%、加工效率提高25.93%、加工能耗减少13.08%，可为钛合金铣削加工切削参数的选择及多个生产目标之间的协调提供有力支持。
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基于TNESO的PMSLM分数阶自抗扰控制
林健，孙冀婷，周磊，张树龙，姜武杰
摘要：线性自抗扰控制（LADRC）以结构简单、易于实现且抗干扰能力强的特点在永磁同步直线电机（PMSLM）中得到广泛应用，但电机启动和负载突变会导致LADRC系统中的线性扩张状态观测器（LESO）扰动估计精度下降。为此，提出一种基于时变增益非线性扩张状态观测器（TNESO）的PMSLM分数阶自抗扰控制策略。结合LESO和非线性扰动观测器（NDOB），并根据误差与增益的关系构建动态增益函数，设计新型状态观测器TNESO；在此基础上，以分数阶PDμ控制律代替线性状态误差反馈控制律（LSEF），建立改进型自抗扰速度控制系统，以进一步提高电机控制的实时性和鲁棒性。仿真与实验结果表明：所设计的速度控制系统可以有效减少直线电机启动、负载突变时的观测响应时间，抑制观测初始时刻扰动峰值，从而满足高性能的PMSLM速度控制要求。
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轴向柱塞泵配流副楔形角和方位角求解算法研究
牛蒙，仉志强，张晓，马少杰，金坤善
摘要：针对配流副油膜形状理论建模难且与试验数据偏差大的问题，基于配流副油膜周向三点试验法，考虑力与力矩因素、偏磨因素和主轴与柱塞缸同轴度误差因素对配流副油膜形状的影响，建立柱塞缸轴向力平衡模型和配流副油膜厚度模型及配流副油膜形状的拟合算法。结果表明：3种试验工况下的三点膜厚拟合曲线与试验曲线吻合良好，进一步求解出配流副楔形角和方位角的时变曲线，为后续研究配流副润滑、摩擦和磨损特性奠定基础。
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基于柔性铰链微动平台的自抗扰控制方法
彭皓，杨志军，蔡炳彧，白有盾
摘要：微动平台一般以柔性铰链为导向机构，由于系统固有频率低，会严重限制传统PID算法的控制带宽，影响定位精度。因此，设计自抗扰控制算法（ADRC）将系统未建模动态与外部未知扰动共同视作“总扰动”，通过扩张状态观测器（ESO）进行估计和补偿，提高系统的控制带宽。为了充分利用已知的模型信息，设计基于模型的ADRC算法，将柔性铰链标称模型输入到ESO中，进一步提升系统的控制性能。最后，通过10 μm行程的点位运动实验进行验证。结果表明：因为控制带宽无法过大而导致PID难以响应，ADRC提高了控制系统带宽，实现了精密定位；模型ADRC进一步提升了响应速度与定位精度。相比ADRC，模型ADRC整定时间缩短了68.1%，最大跟踪误差降低了53.8%，定位精度提升了60.7%。
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矿用液压支架大流量安全阀卸荷性能分析
席文献，毛方，闫平，靳鑫，曹连民
摘要：针对液压支架大流量安全阀在冲击载荷作用下不稳定的问题，以矿用液压支架上的FAD500/50型大流量安全阀作为研究对象，依据其结构和工作原理，利用AMESim软件对安全阀过载时的卸荷性能进行仿真分析，得到安全阀溢流时压力与流量动态输出特性以及阀芯运动规律特性。结果表明：在冲击载荷下，安全阀压力超调量和压力超调率分别为5.9 MPa和15%；安全阀开启瞬间阀芯会产生震荡，突变载荷是阀芯产生震荡的主要因素。最后通过试验证明了安全阀回路压力损失随着乳化液流量的增大而增大，但在0~320 L/min公称流量下，安全阀的压力损失低于7 MPa，系统整体运行稳定。
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基于自适应S面算法的小型ROV艏向和深度运动控制研究
李国虎，周焕银
摘要：带缆遥控水下机器人（ROV）系统艏向与深度运动具有强非线性和运行环境不确定性等特点。针对ROV的运动特点，构建运动控制模型并进行化简，通过构建自适应S面控制法对艏向与深度进行控制，并利用Lyapunov的稳定性判据证明该控制法的稳定性，通过仿真验证了该控制法具有良好的稳定性和控制品质。同时，与S面控制法相比，自适应S面控制具有更好的动态性能与静态性能，调节速度快、稳定性强，能够准确控制ROV运动。
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复合磁-电弹簧直动式溢流阀设计与性能分析
刘振阳，吴张永，蒋佳骏，朱启晨，谢志伟，王东圣，杨瑜君
摘要：为了解决传统机械弹簧因塑性变形、断裂等造成溢流阀工作性能劣化的问题，设计一种复合磁-电弹簧结构应用于直动式溢流阀调压弹簧中，以提高直动式溢流阀的响应速度,实现电控弹簧力。理论分析复合磁-电弹簧磁力特性，利用Maxwell软件对复合磁-电弹簧进行磁力特性仿真；采用AMESim软件对机械弹簧直动式溢流阀和复合磁-电弹簧直动式溢流阀进行动态特性仿真。对复合磁-电弹簧磁力特性及溢流阀的动态特性进行实验测试。结果表明：复合磁-电弹簧设计合理，复合磁-电弹簧直动式溢流阀动态响应特性优于现有机械弹簧直动式溢流阀。
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冗余驱动并联机构受力特性的控制方法研究
邱炎儿
摘要：针对冗余驱动并联机构的驱动力优化，提出冗余驱动并联机构的位移协调模型，该模型考虑了各驱动臂的弹性变形和执行机构的位移。研究全位置控制、混合位置/力控制和全力控制3种控制方法在冗余驱动并联机构的力学特性，分析每种控制方法中驱动力/力矩、作动器位移、外载荷和驱动臂刚度之间的相关性，揭示了不同控制方法下输入位移和驱动臂刚度对力分布的影响规律。最后通过冗余驱动并联机构的实验平台，对3种控制方法进行了验证，并探讨了3种控制方法在不同工况下的应用。
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新能源车双电机线控系统的同步转向角控制
李鹰，张志鹏
摘要：针对商用新能源车中单电机驱动线控转向系统弱扭矩和高故障率的问题，提出一种新能源车双电机线控系统的同步转向角控制策略。基于主从控制模式，引入一个带有扰动观测器的滑模控制器，使系统在具有模型不确定性和外部干扰的工况下仍然具有强鲁棒性，同时系统的动态响应和同步性能也得到相应的提升。最后借助实物平台完成验证。实验结果表明：应用主从控制时，正弦和梯形位置轨迹的平均同步误差值分别减少了83.7%和70.4%，而最大同步误差值分别减少了92.5%和74.3%，线控转向系统获得了良好的同步转向角控制性能。
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基于风力发电机组偏航控制策略关键参数的测试与分析
许敏影，何先照，陈通，李亚，何俊尉
摘要：风电机组偏航控制策略中，各偏航动作之间状态的切换需依靠液压夹钳、电磁刹车与偏航驱动电机共同控制实现，所需4个关键时间点需通过样机测试得出。针对此，以某机型液压系统厂内测试为例，获取液压系统泄压-建压测试曲线；并增设多组对比测试，深入分析影响系统性能的因素；通过多领域融合的系统仿真软件进行仿真分析，为系统快速优化提供更多途径。结果表明：3台液压站所测泄压-建压曲线一致性较高，可准确得到4个时间点；单、双蓄能器对系统泄压-建压速度影响不大；不同回路背压值对系统建压时长影响较大，对泄压时长影响较小；串联制动器总出口压力响应滞后于总入口响应。可利用仿真手段设置更多系统变量组合，进一步快速优化系统策略，降低机组运行故障率。
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汽车车身一体化压铸机适用性评价方法及其应用
王菲，林茂，梁铭坚，刘钢，刘世豪
摘要：当前大部分汽车车身一体化压铸机可行性的研究方法较为单一，难以准确地评估其综合性能。为解决以上问题，采用层次分析法赋予权重并利用模糊数学进行综合评价的方式，建立基于AHP的模糊评价方法。构建汽车车身一体化压铸机适用性评价指标体系，建立评语集为较易实现、介于较易实现和可以实现之间、可以实现、介于可以实现和较难实现之间、实现困难。以一种用于新能源汽车车身一体化成型的压铸机为应用案例，邀请52位专业人士投票确定各因素集隶属度，以构建模糊评价矩阵，利用AHP确定的权重计算得出在较易实现的隶属度最大，即在实际生产中综合性能较好。研究表明该型汽车车身一体化压铸机的关键零部件刚度、重复定位精度、能耗、关键零部件的抗磨损对适用性影响较大。
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基于SINUMERIK ONE的展成磨齿面扭曲修形模块开发
郭晓欣，苏建新，杨建军，张凌，王东峰，张婧，罗利敏
摘要：为了实现对齿向修形齿轮磨削时齿面扭曲的补偿,在研究SINUMERIK ONE数字化原生数控系统及其3GL开发软件基础上，以新型蜗杆砂轮磨齿机为研究对象，利用QT设计人机界面UI，用VS C++完成前端与后端设计，开发了蜗杆砂轮磨齿机扭曲修形模块。在人机界面上通过输入齿面修形参数和齿廓倾斜偏差，实现齿轮扭曲齿面补偿的自动化修形加工，极大地提高了磨齿机的开发效率与加工效率。
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精密定位用螺杆式压电位移执行器研究
辜俊，凌志远
摘要：为了掌握柔性铰链、螺杆滑轨、夹持力机构的相互关系，基于惯性黏滑位移原理，制作一种螺杆旋转步进驱动的压电位移执行器。采用有限元仿真计算对柔性铰链及夹持机构进行设计分析。施加单向锯齿波信号，在频率低于500 Hz时，该执行器位移输出速率稳定；前进、后退速率随频率和电压增大而线性增大，500 Hz/48 V下，前进、后退速率分别为11.51 μm/s和7.98 μm/s，平均步长分别为23 nm和16 nm；长行程往复循环运动时，前进、后退速率相对误差分别为12.85%、4.21%，具有良好的位移稳定性。
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基于响应面法的弹支轴承外圈的结构优化设计与实验验证
潘为民，候森，时可可，张玉卓，程东华
摘要：为提高弹支轴承外圈刚度设计的准确性，通过ANSYS Workbench对3种不同结构参数的外圈静刚度进行仿真分析，得到不同载荷作用下外圈最大变形量。采用最小二乘法分析载荷与变形量的线性关系，确定外圈刚度值，得到符合实际刚度需求的外圈有限元模型并进行响应面优化分析。以刚度值为优化目标，以外圈弹支梁宽度、长度和数量为设计变量，通过响应面优化对弹支轴承外圈进行分析，从而得到最优的设计参数。为确保优化结果的准确性，将最优模型重新进行有限元分析以及实验验证。将最优解的设计方案与初始设计方案对比，结果表明：在满足设计变量约束范围的前提下，最优设计解的刚度优化结果与目标误差值小于1%。由此可见，采用响应面优化提高了加工效率，缩短了设计周期，进一步提高了支承刚度的准确性。
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基于深度学习的“微型灯塔工厂”物理和虚拟交互平台设计
白岩，孟祥民，迟盛元，李洪洲，邢吉生，王立奇
摘要：针对电子产品装配过程中存在的元器件精确定位难、细微缺陷检测慢、工程可视化程度低等技术难题，设计和搭建“微型灯塔工厂”工程示范厂房，采用Tecnomatix 平台搭建微型灯塔工厂数字孪生体，解决制造过程中可视化程度低的问题；采用LabVIEW平台及深度学习算法实现CO-WORK及人机工程的快速检测和诊断，解决了生产运维难的问题；通过融合多尺度注意力权重信息的智能检测识别算法，解决了微型电子电路板检测速度慢和识别率低的难题。
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轴对称矢量喷管液压伺服系统设计与仿真研究
周翊农，蔡开龙，刘正扬，王阿久，熊鑫玉
摘要：针对轴对称矢量喷管的功能要求，设计一种基于模糊PID 控制的轴对称矢量喷管液压伺服系统。运用 AMESim 和 MATLAB/Simulink 对该系统进行建模与联合仿真，并与常规 PID 控制进行比较，分析系统的响应特点，验证电液伺服阀冗余备份功能和故障回中功能的可行性。仿真结果表明：所设计的轴对称矢量喷管液压伺服系统具有良好的工作性能，而加入模糊 PID 控制的系统具有更好的稳态特性、动态特性和更强的鲁棒性，同时验证了电液伺服阀冗余备份功能和故障回中功能是切实可行的。
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输电线路断股捋回修复机器人设计
董仲凯，漆海霞，张博，田灏，李方，胡仁俊
摘要：传统断股线路修复方法为人工高空修补，该方法工作强度高、风险大且效率低下。在现有断股线路修复装置的基础上，设计一种输电线路断股捋回修复机器人，通过PLC系统驱动机器人沿架空地线行走，在地线断股处通过驱动齿轮带动断股输电线路同环绕套筒旋转，并通过捋线套筒内弹簧圆柱件挤压断股电线，到输电线路凹陷部分，实现断股捋回与压接，从而修复断股输电线路。最终，通过实验验证了断股捋回修复机器人具有稳定与可靠的断股导线修复能力。
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预绞丝成型工艺研究与设备开发
赵练，石艳，廖映华，赵黎，周泽民，蒋兆玮
摘要：预绞丝是特高压架空线路上的连接金具，能传递机械载荷、电气负荷以及保护电缆。预绞丝制造难点是成型张力不恒定，影响预绞丝尺寸精度，导致金具与电缆配合度降低，加剧磨损与松动，影响电气性能。从预绞丝成型工艺出发，对成型张力进行研究，分析成型条件，设计张力控制机构和系统;运用模糊神经网络算法对张力进行控制，研发出新型预绞丝成型设备并进行试验。试验结果符合控制技术指标，设备性能满足生产需求。
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全自动电源线缆绕制及捆扎设备的开发及应用
黄栋斐，段荣斌，吴光明
摘要：针对近几年智能家居和服务机器人等3C消费产品市场的爆发性增长，对电源线缆（AC）的需求与日俱增，但是电源线缆生产中电源线缆的打包与处理工序还停留在以人工操作方式为主，为此设计一种电源线缆全自动绕制及捆扎设备。该设备采用PLC为控制核心，利用伺服电机、总线技术和气动技术等实现了绕线速率达到3 m/s，产量提升了260%以上，大幅改善了产品品质、优化了生产流程、减少了人员编制。
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盾构机主轴承润滑特性影响因素研究
郭义凯，苏建新，杨宏斌，连士林，李林昌，郭晓欣
摘要：盾构机主轴承作为一种大型重载机械，其工作环境恶劣，轴承损坏会造成极大的经济损失，为了保证较高的可靠性，其润滑性能极为关键。采用Fluent对轴承进行流固耦合模型的建模仿真，研究轴承转速、负载、润滑油黏度、润滑油流量和润滑方式对轴承温升影响。结果表明：润滑油分布少的区域温度较高；盾构机主轴承的转速是影响温升最关键的因素，温升随着转速的增大而急剧增大；轴承温升随着负载的增加而增加；润滑油在黏度等级为320附近的温度最低；不同转速下流量对轴承温升的影响不同，转速低时，温升随着流量增大先减小后增大，转速高时反之；通过仿真将类似于油气原理的润滑方法应用在盾构机主轴承的润滑上改善了润滑状态。
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螺旋输送机卸料口流量脉动产生原因及降低方法研究
孙征宇，孟文俊，张露嵘，孙晓霞，赵晓霞
摘要：为探明螺旋输送机卸料口流量脉动产生的原因，基于离散单元法(DEM)模拟球形颗粒在螺旋输送机中的流动过程，对螺旋周期结构和颗粒周期流动进行分析，得出了流量脉动产生的原因并提出了降低流量脉动的方法。结果表明： 料槽中颗粒的周期性不均匀分布和螺旋面对颗粒的周期性阻挡造成了流量脉动；不同结构形式的螺旋输送机卸料口流量脉动对比为：无轴螺旋输送小于有轴螺旋输送，双轴螺旋输送小于单轴螺旋输送，斜卸料口结构小于正常卸料口结构；所提斜卸料口双轴螺旋输送的脉动值(1.14)与普通螺旋输送(2.25)相比降低了49.33%，基本实现了螺旋输送机卸料口颗粒的稳定流出。
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几何修形对盾构机主驱动轴承润滑性能的影响分析
连士林，苏建新，杨宏斌，郭义凯，李林昌，郭晓欣，梁志鹏
摘要：以某6 m盾构机实际工况及其主驱动轴承为研究对象，建立主驱动轴承载荷分布模型及等温弹流润滑模型，得到了各工况下的负载受力，分析了几何修形对盾构机主轴承弹流润滑的影响。结果表明：从弹流润滑角度判断，滚子母线凸度及端部圆角半径均存在优化区间，从而使最大滚子负载处的油膜压力显著减小，减小边缘效应；几何修形后的滚子明显比直母线滚子的润滑性能要好，且修形后的滚子在工况变化时，存在自适应性，但极限工况下仍存在油膜压力过大和油膜厚度偏低的情况。因此当极限工况时间占比较大时，应适当增加滚子凸度。综上可知，合理选取几何修形滚子参数可显著提高盾构机主驱动轴承润滑性能。
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基于双蓄能器切换的非对称泵势能回收系统
李佳君，吴慧娟，权龙，宁志强，高有山，王爱红，卫立新
摘要：针对挖掘机动臂在下落过程中单个蓄能器回收势能效率有限的问题，提出一种高低压双蓄能器切换的能量回收策略。基于能量回收原理，利用计算机仿真软件SimulitionX，根据工作装置的三维结构模型建立3D仿真模型和液压系统仿真模型。在此基础上研究挖掘机工作装置姿态对动臂势能回收效率的影响，对不同作业模式下蓄能器不同压力时的动臂伸缩过程进行模拟分析。最后调查统计了某工地挖掘机某段时间内的作业情况，并进行了计算分析。结果表明：挖掘机在该作业情况下，使用3 MPa和5 MPa的高低压双蓄能器回收能量比使用3 MPa的低压蓄能器效率提升29.23%，比使用5 MPa的高压蓄能器效率提升9.06%。
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微型轴向柱塞泵柱塞腔作用力对斜盘倾覆力矩分析与优化
赵希，吴怀超，侯刚，王佩瑾，曹明远，朱彬
摘要：为探究微型轴向柱塞泵柱塞腔压力等特性与柱塞腔作用力对斜盘的影响，在分析柱塞运动和斜盘力矩的基础上，建立数学模型，并基于AMESim搭建七柱塞型的微型轴向柱塞泵仿真模型；从柱塞直径、柱塞死区容积、斜盘倾角和柱塞分度圆直径几个方面仿真分析柱塞腔作用力；对影响柱塞腔作用力的参数进行响应面优化。结果表明：优化后显著降低了柱塞腔作用力与斜盘倾覆力矩，优化后的参数可作为柱塞泵结构优化的依据。
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面向数字孪生的机械臂抓取系统碰撞检测方法的研究
苏赫朋，苗鸿宾，纪慧君，申光鹏，余浪
摘要：机械臂运行过程中，机械臂之间及机械臂与外部环境中的人和物易发生碰撞，造成财产损失或人员受伤甚至死亡。针对此，在对比分析目前主流的路径规划算法后，将卷积神经网络与RRT Connect算法进行融合，弥补了原始算法随机性强、算法执行效率慢等缺点；同时将数字孪生引入到碰撞检测过程中，建立起虚实系统之间的数据交互，实现对抓取系统的实时监测。最后，基于CoppeliaSim软件搭建了机械臂孪生仿真平台并开展了仿真实验。结果表明：提出的检测方法具有抓取精度高、稳定性强及可靠性高的优势。
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液压支架用换向阀主阀结构优化与液压冲击抑制方法研究
李珂，张占东，张品，陈吉顺，赵文超
摘要：针对液压支架初撑阶段末段存在较高液压冲击的现象，以及由此诱发的支架液压系统可靠性降低的问题，以ZF17000/27.5/42D型液压支架用换向阀主阀为研究对象，在分析结构组成、工作原理及液压冲击发生机制的基础上，提出以控制阀口过流面积来调控过流流量的液压冲击抑制方法。针对现有换向阀采用单根弹簧完成阀芯复位的现状，通过并联复位弹簧降低支架液压系统在阀芯关闭过程中的流量梯度，缓解支架初撑阶段末段的液压冲击现象；利用AMESim软件搭建换向阀模型，对换向阀进行动态特性仿真，得到换向阀主阀流量、压力、速度及阀芯位移规律。结果表明：改进方案相比原方案降低了流量峰值与速度峰值，流量梯度与速度梯度分别下降了9.91%与9.87%，有效缓解了液压支架初撑阶段末段存在的液压冲击现象。
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基于AMESim的压力调节器结构优化
侯松峰，李志珠，贾远成
摘要：针对现有某型涡桨飞机发动机的防冰系统配套压力调节器在真空环境下出口压力衰减及不能反馈开关位置信号的问题，采用真空波纹管结构对压力调节器先导阀进行结构改进，保证先导腔压力的稳定，并利用AMESim软件对压力调节器进行性能仿真，计算蝶板在正常工作压力状态下的最小开启角度，以此对微动开关进行调整，实现全部工作区下位置信号指示。试验结果表明：在真空环境下，真空波纹管结构压力调节器出口压力相对于地面环境波动较小，可满足要求； AMESim软件对蝶板开启角度的计算结果较为可靠，为开关状态信号的设置提供了有力支撑。
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融合OCEEMDAN的多模态互量纲一化与宽度学习改进的智能故障诊断
李春林，陈滢，胡钦太，柳琼青，熊建斌，张清华
摘要：滚动轴承作为旋转机械的重要组成部分，在恶劣环境运行导致振动信号具有非线性和非平稳的特点，使得区分故障信号和正常信号变得困难。针对此，提出一种结合多模态互量纲一化（MMDI）与宽度学习系统（BLS）的智能故障诊断方法。通过优化完全自适应噪声集合经验模态（OCEEMDAN）与小波阈值对轴承观测信号进行分解处理，对有效的本征模态函数（IMF）重构并提取MDI，构建了一批MMDI；采用反向传播算法（BP）与堆叠模块方式优化BLS，改进的BLS算法能够快速识别不同的故障类型；最后通过凯斯西储大学轴承数据中心与某实验室提供的轴承数据集对所提方法进行验证，平均准确率分别为99.8%与100%，验证了方法的有效性。
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可靠性约束下的重型数控机床维修策略
陈红霞，郭春成，李宏悦，李晨光，张俊峰
摘要：针对TH65140重型数控机床的各个子系统进行危害度分析，制定经济高效的预防性维修策略。通过威布尔分布对重型数控机床进行可靠性建模，在可靠度约束下，建立以最小维修费用和最大可用度为目标的机床子系统定期预防性维修模型，对模型进行求解得到了最优的维修次数及维修间隔期，制定出了重型数控机床的预防性维修策略。
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基于SO-LSTM的立柱液压系统故障诊断方法研究
郗涛，董蒙蒙，王莉静，张建业
摘要：针对目前无法快速、准确地诊断矿用立柱液压系统故障等问题，在建立仿真模型分析单一故障机制的基础上，基于优化算法提出多种故障诊断方法。将立柱物理模块与立柱液压系统模块相结合，建立立柱液压系统仿真模型；基于Simulink分析单一故障的影响,基于蛇优化LSTM神经网络建立诊断模型；最后，根据实际数据进行模型的实例验证。结果表明：蛇优化LSTM模型对液压立柱故障仿真数据识别率达到99.5%，对液压立柱故障真实数据识别率达到97%，与模型仿真数据的预测精度仅相差2.5%，预测精度较高，达到了预期目标。
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基于多模态集成卷积神经网络的数控机床齿轮箱故障诊断
姜广君，杨永吉，王赜
摘要：针对数控机床齿轮箱在实际工作环境中负载多变且噪声干扰大、传统神经网络难以充分提取信号中的故障特征等问题，提出一种多模态集成卷积神经网络（MECNN）用于数控机床齿轮箱故障诊断。该方法将多模态融合技术与多个卷积神经网络结合，利用快速傅里叶变换方法将时域信号转换成频域信号；利用时域信号和频域信号对2个卷积神经网络进行训练，使模型能够分别从时域和频域2个角度提取特征,再将浅层特征融合；最后，将融合后的特征输入到卷积神经网络中进行故障特征的深度挖掘，并进行故障诊断。使用东南大学的齿轮箱数据集进行验证，设计了2种特征融合的方法并进行了对比。实验结果表明：在噪声下，MECNN模型用于故障诊断的准确性和鲁棒性均优于单一的时域CNN和频域CNN。
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航空发动机用齿轮泵齿轮轴疲劳断裂分析与优化设计
李强，邓熠，杨伟，李英杰，刘宇辉，司国雷
摘要：针对航空发动机用齿轮泵齿轮轴瞬时断裂的现象，对其关键运动副进行材料金相组织、结构受力和应力分析，将理论分析与试验相结合，明确了齿轮轴的瞬时断裂现象主要表现为疲劳断裂，明晰了齿轮轴疲劳断裂的影响因子，并以此优化了齿轮轴安装孔关键尺寸和机加工工艺。结果表明：优化后的齿轮轴安装孔附近的应力明显减小，能够有效提升齿轮轴在交变载荷下的抗疲劳特性。
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动量对比调谐法在采煤机轴承故障诊断的应用
杨斐文
摘要：煤矿复杂的生产作业环境使得采煤机轴承故障诊断的微调方法容易丢失数据，基于此，提出一种基于动量对比双调谐策略(MCBiT)，以充分挖掘数据标签的判别性知识和目标数据的内在结构。通过格拉曼角差分场将采煤机一维振动信号变换后输入到MCBiT中，在ImageNet预训练的主干上集成2个分支来增强传统的微调，一个具有对比交叉熵损失的分类器，以更好地利用标签知识，另一个具有分类对比学习损失的投影仪，以挖掘数据的内在结构。所提方法在6个公开可用的旋转机械故障诊断数据集中进行了测试并与其他方法进行对比，结果表明：所提的动量对比调谐法能够有效构建规模更大且一致的数据样本，为采煤机故障预测精度的提升提供支撑。
