摘要:针对传统图像分割方法在捕捉全局长距离依赖信息时的局限性,和模型参数量庞大以及计算复杂度较高,导致实际应用中尤其在资源受限的场景面临较大计算负担的问题,提出一种非对称的编码器一解码器架构。在基于Mamba的U-Net经典分割架构中将视觉状态空间(VSS)块和卷积(CNN)构成VSS-CNN混合模块引入编码器,而解码器仅保留VSS模块。改进的空间注意力机制和通道注意力机制串联跳跃连接编码器与解码器,从而实现局部特征提取能力出色、具有远程依赖关系捕获能力的超轻量化模型。实验表明,以公开数据集ISIC2017为实验数据,在保证分割精度的前提下,该模型参数比传统纯视觉Mamba模型低 99.94% ,比目前最轻的视觉MambaU-Net模型低 75.51% ,比传统U-Net模型低 ,该模型能够在显著减少计算量的同时,保持优良的分割精度,从而满足实时应用需求。
摘要:针对航空发动机主燃油泵加速控制器滚轮与滚轮轴零件使用中出现磨损量大的问题,基于Archard磨损理论建立了航空发动机主燃油泵加速控制器滚轮与滚轮轴相对磨损的模型。其MATLAB仿真结果与试验结果一致,验证了磨损模型的准确性。运用正交分析法研究模型不同初始间隙、相对转速及受力等不同因素对磨损量的影响,并探析了磨损量随时间变化的规律。研究结果表明:滚轮与滚轮轴在工作中存在一定的磨损,其磨损量与工作时长关系不大,主要与过大相对转速、过大载荷和过大初始间隙有关。滚轮与滚轮轴的磨损因素中,相对转速的影响最大,初始间隙的影响最小,但当初始间隙超过 0.15mm 时,大载荷及高转速工况下的磨损量会陡增,因此其标准初始间隙应控制在 0.15mm 内。
摘要:针对 Φ1000mm 的AG工业磨机,采用一种前期已效验的离散元(DEM)仿真模型,开展五种不同长宽比、八种不同转速下椭圆柱状筒体球磨机研磨运动的仿真。仿真结果表明,椭圆柱状筒体的球磨机每绕其对称中心轴旋转一周,其内部颗粒展开两次周期性运动形态演变。在每次运动形态演变中,当球磨机长轴从 0° 旋转至 90° 位置,颗粒主要开展高速抛落和高能量撞击运动;当球磨机长轴从 135° 转至180° 位置,颗粒主要开展低速滚落和爬升运动。长宽比为1.5:1的球磨机内部颗粒间的高能量碰撞次数明显高于其余球磨机内部颗粒间的高能量碰撞次数,因而该长宽比的球磨机具有最高的研磨效率。对于该球磨机,颗粒间高能量撞击次数的峰值出现在 70%~80% 的球磨机临界转速范围,因此其最优转速在70%~80% 临界转速。
摘要:针对车载虚拟仪表可识别性问题,对不同汽车仪表界面进行调查研究,归纳总结出四种不同仪表界面布局。结合眼动测定和Kano模型,对不同类型仪表界面方案的可识别性进行评价。应用Kano模型构建调查问卷,依据用户实际感受对差异属性设计载体进行对比分析,了解用户对汽车仪表界面设计元素的偏好。结合眼动测定对差异化界面元素设计进行视线追踪,将眼动测定数据与Kano评价用户结果进行联合分析,弥补实验测定用户偏好差异,反应出车载虚拟仪表的界面元素对驾驶员影响,并针对结果进行设计优化且提出建议。研究结果表明:联合主客观的研究方法可应用于车载虚拟仪表开发过程中的产品验证与评价,有效探知界面元素识别效率。该方法可用于仪表界面设计的识别性评价。
摘要:针对高速列车运营维护中的车轮多边形在线监测与磨耗识别问题,提出一种基于声信号的变分经验模态分解(VMD)结合粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)车轮磨耗识别方法。首先,对静态时车轮多边形磨耗水平进行测试,并采集高速列车平稳运行时车内噪声数据。其次,分析车内噪声与车轮多边形磨耗幅值的数据规律,将车内噪声与车轮多边形的关系进行映射。随后,应用PSO算法搜寻VMD最优分解参数,结合带通滤波滤除冗余的噪声频段,提取时域和频域特征指标。最后,应用PSO算法优化SVM最优模型参数组合,实现将VMD算法的信号分解能力和支持向量机识别能力的有效结合。实验验证结果表明,基于声信号的VMD结合PSO-SVM车轮磨耗识别方法能有效根据车内噪声信号识别转向架车轮最大磨耗幅值,为动车车轮璇修提供指导和帮助。
摘要:针对某运营中的地铁停车场结构振动问题,采用现场实测数据分析方法系统研究了车致振动传播特性及其对结构的影响。首先在停车场库内区域及盖上区域布置振动测点,同步采集不同车速工况( (10~ 25km/h )下钢轨、道床、结构柱及上盖板的振动响应数据。通过时频联合分析,发现 53Hz 主频分量与P2模态的强相关性。研究发现了振动沿结构传播的衰减规律:道床至结构柱的振动传递损失在 50Hz 以下频段明显不足,导致低频振动可沿结构长距离传播。基于 GB/T10070-88 标准评估表明,当列车以15km/h 运行时,盖上Z振级最大值为 75dB ,超过住宅区夜间限值 8dB 通过参数分析发现,车速降低超过一半时,钢轨、道床、盖下结构柱及盖上结构柱的最大振动加速度分别降低 50% 1 55% 一 45% 和 60% 建筑物结构振动最大Z振级减少 5~6dB ,这些发现为既有地铁停车场振动控制提供了重要依据。
摘要:在转向架构架设计之初,通过结构的振动传递机理准确地对结构动态特性展开研究,识别出结构容易被激发的共振模态是从根本上解决结构共振疲劳问题的关键。为此,首先建立车辆系统刚柔耦合动力学模型;然后基于扫频法识别出构架的关键位置,并对关键位置的动应力进行时频分析;最后基于多输入多输出系统的频率响应函数对构架开展模态匹配研究,分析结构阻尼比对构架振动特性的影响。结果表明:在浮沉激励模式下, 40~90Hz 的频带范围内,构架极易发生模态共振,且阻尼比的大小对构架振动传递的影响较小; 105~125Hz 频带內,构架对侧梁同向垂弯和反向横弯模态敏感,阻尼比的提高对构架振动传递有明显的衰减作用。
摘要:为探寻含有钎焊片的复合砂轮回转性能变化规律,运用ANSYS软件经典分析模块,进行含不同放置角度的复合砂轮回转性能研究。以每1°为一个区间,建立181组含30片钎焊金刚石片的 型钢轨打磨复合砂轮模型,并分别对各模型进行回转性能模拟仿真,求解在钎焊片不同角度时的复合砂轮表面回转应力与形变量、钎焊片回转应力与形变量。结果表明,以钎焊片平行砂轮半径时的角度为对称轴,随着钎焊片放置角度的不同,砂轮表面应力与形变量呈现出对称性变化规律。砂轮表面最大应力变化范围在 11.9~12.4MPa ;砂轮表面最小应力范围在 1.13~1.29MPa 而钎焊片的放置角度对砂轮表面最大形变量的影响较小。砂轮内部钎焊片上回转应力值明显高于砂轮表面应力值,但位移量受到砂轮本身的明显约束。复合砂轮制作中钎焊片的较优放置角度为 60° 和 120° 。
摘要:焊接偏弧不仅影响焊接接头的强度,还可能导致气孔、夹渣等焊接缺陷的产生,这些缺陷会显著降低焊接结构的耐用性和安全性。因此,提出一种基于机器视觉的焊接偏弧检测方法。该方法分为两个主要步骤:首先,利用DeepLabV3+网络对焊接过程中的图像进行处理,精确分割出焊接熔池和焊材的区域,提取出它们的特征;其次,在特征提取的基础上,通过计算焊接熔池与焊材之间的相对角度,进一步判断熔池是否偏离了预定的焊接路径。为验证该方法的有效性,在自建的数据集上进行实验。实验结果显示,该方法在提取焊接熔池和焊材特征方面,能够达到 89.8% 的mIoU,这一指标反映了图像分割的精度;在对焊接熔池是否偏离的判断上,实现了 91.5% 的 Precision。
摘要:针对铝合金深腔铣削薄壁加工易变形的问题,用涂层硬质合金立铣刀进行铝合金侧铣三因子五水平的正交试验,采用千分尺测量不同切削参数下的加工后铝合金薄壁零件变形量。研究不同切削宽度、转速和进给量对侧铣加工中铝合金薄壁件变形量的影响。在此基础上建立BP神经网络的零件变形量预测模型,将实验数据分为训练集和测试集分别用于训练模型和预测模型。通过验证集数据和真实数据进行对比误差分析来检验模型训练效果。预测结果表明,模型具有很好的预测精度,测试样本相对误差不超过 10‰ 建立的模型可以对不同切削宽度、转速和进给量参数组合下的加工后薄壁零件变形进行预测,为切削用量的合理选择和优化提供了理论依据,对提高薄壁件的加工质量和加工效率有重要意义。
摘要:为解决储罐缺陷自动检测机器人爬壁行走稳定差、存在安全隐患等问题,设计了一种永磁吸附储罐爬壁机器人,并对其吸附特性进行了研究。设计了基于永磁体的吸附机构,通过对机器人在工作时失效情况的分析,构建机器人静力学模型,计算获得机器人正常工作时所需的最小磁吸附力。以保证最小磁吸附力作为磁力吸附条件,设计了使用五块永磁体直线Halbach阵列排布的磁吸附单元,研究了永磁体体积、衔铁、气隙长度对吸附力的影响。通过有限元分析最终设计了尺寸为 30mm×30mm×30mm 的正方体磁块,衔铁尺寸为 150mm×54mm×3mm ,添加方向为沿 Z 轴正方向,吸附时额定气隙 10mm, 最小磁吸附力为 493.02N ,能够保证机器人吸附的稳定性。