- 张大朋;郑锡巧;朱克强;
海洋的水文气象变化对于海洋资源开采和海事货物运输有着重要的影响，因此实时获得海洋气象的变化有着十分重要的意义。在深海领域，由于远离大陆，经常采用海洋气象浮标作为搜集海洋气象数据的平台，因此，有必要对海洋气象浮标进行水动力分析。鉴于此，结合不同海况条件下的环境参数及浮标不同结构参数，如海流速度、波浪方向、Spar浮标自身质量等条件，建立了某单点系泊浮标系统的水动力模型，通过模拟仿真得到了深海单点系泊方式气象浮标水动力响应特征，包括水上浮标与缆索动力特性、浮标的运动特征、系泊缆索的动力特性、锚地部分动力特性等，并对该系统进行了参数敏感性水动力分析。针对仿真中出现的一些现象进行了比较详细的分析与说明，并对气象浮标实际作业中可能出现的危险情况提出了一些相关措施，以减少或避免这种情况下的危险。
2023年09期 v.52;No.378 1-6+11页 [查看摘要][在线阅读][下载 2465K] [下载次数：245 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ] - 王维伟;朱晨勃;刘磊;徐向荣;马建冬;
研究了离子液体-纳米高岭土复合添加剂对船机设备减摩性能的影响规律，利用HK09型环块式摩擦磨损试验机，研究了两种润滑剂及其混合物在CD40润滑油中的减摩行为，利用扫描电子显微镜对摩擦表面进行表征。结果表明，CD40润滑油摩擦因数较高，最高摩擦因数约为0.11。纳米高岭土颗粒在整个实验温度范围内均有显著的减摩效果。在50～130℃温度范围内，含纳米高岭土颗粒的润滑油摩擦因数稳定在0.04～0.07。离子液体添加剂在90℃下具有最佳的减摩性能，摩擦因数约为0.025。离子液体添加剂与纳米高岭土相互配合，摩擦副的摩擦因数明显降低，在110～130℃高温下，离子液体复合纳米高岭土润滑油添加剂的减摩性能最好，相比CD 40润滑油降低36%左右。减摩机理分析显示，纳米高岭土以微滚珠形式作用于摩擦表面，配合离子液体添加剂对摩擦化学反应的促进作用，使润滑油的减摩性能得到有效提升。
2023年09期 v.52;No.378 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1802K] [下载次数：122 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 赵博文;张大朋;严谨;
利用切片理论研究KVLCC2船模在波浪上的运动响应和附加阻力，有助于研究船舶耐波性，同时也能丰富切片理论的研究成果。以KVLCC2船模为研究对象，利用切片理论，研究了KVLCC2船模在斜浪中的响应幅值算子曲线、波浪增阻以及运动响应。结果表明，基于切片理论的计算值与实验值总体上吻合良好，证明了切片理论对于船舶在波浪中的计算有较高的精度。相同波长下高航速的垂荡响应明显大于低速，这意味着船舶需要提供更多的能量来克服垂荡运动所引起的能量损耗。当船舶在迎浪和艏斜浪中航行时，降低航速可以有效地减小附加阻力；而当船舶在艉斜浪中航行时，适当增大航速可以一定程度上减小附加阻力。
2023年09期 v.52;No.378 12-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2272K] [下载次数：541 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 孔德峰;贾宝柱;廖志强;邓帮林;
为分离船用感应电机振动的电磁和机械激励，设计一种能够有效分离两者的测试系统。该系统在基础平板上安装电机运转及测量相关设备，其与传统电机测试系统的关键区别在于巧妙地分离了电机机座与端盖，并通过大刚度的底板连接。因为端盖远离电机本体，几乎不受电磁力的作用，通过测量端盖和机座的振动并对比两者数值以达到“电磁”激励和“机械”激励的解耦，并通过断电进一步验证分离效果。结果表明：断电前机座测点振动幅值是端盖振动幅值的3倍多，且断电后机座振动幅值随电磁力的消失而瞬间降至±1.5 m/s2，而端盖的振动加速度缓慢减小，说明端盖上主要承受转子旋转导致的轴承振动等机械激励的影响，并随转速的降低而缓慢下降，这表明电磁-机械激励分离试验装置可以有效地将二者分离开。
2023年09期 v.52;No.378 17-20+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1957K] [下载次数：60 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 黎梦真;田啸宇;
采用有限元方法研究滚筒圆柱壳的自由振动与受迫振动特性，分析不同几何条件、边界条件、材料参数对滚筒圆柱壳自由振动特性的影响，以及皮带跑偏、激振力大小、物料集中、物料随机分布对稳态响应特性的影响。结果表明：长度对滚筒圆柱壳的自由振动频率影响较大，而弹性模量和滚筒筒体厚度对其影响较小。拾振点位置对位移峰值和共振频率影响不大，在共振峰数量上会产生少量差别。对于任意拾振点位置，位移峰值都会随着激振力大小的增加而增加，但激振力大小对位移响应曲线的变化趋势没有显著影响。此外，皮带跑偏和物料集中主要影响共振频率，对位移峰值和位移响应曲线的变化趋势影响较小。研究结果可为港口带式输送机的故障机理和智能运维提供数据支撑。
2023年09期 v.52;No.378 21-24+30页 [查看摘要][在线阅读][下载 2105K] [下载次数：170 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ] - 赵炳雄;黄技;陈志明;
有机玻璃因为透光性好、弹性模量低、密度低等优点被广泛应用于舷窗、载人潜水器观察窗和水下观光艇等海洋结构物，有机玻璃结构是水下耐压装备整体安全性的关键部位。通过概括有机玻璃材料在海洋结构物应用的情况，总结有机玻璃材料的力学性能和结构强度研究现状，包括率敏感性、粘弹性、蠕变行为、短期和长期失效准则等。进而分析有机玻璃结构设计的标准和方法，探讨有机玻璃材料在海洋工程的应用前景、发展趋势和研究方向，为基于分析的有机玻璃海洋结构设计提供参考。
2023年09期 v.52;No.378 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1717K] [下载次数：554 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ]
- 闫政;杨保健;曹云龙;李镔;
针对山药收获机械自动化占比低、工作效率低、收获损伤率高并且需要人工辅助作业、污染环境等问题，结合山药生长环境和收获实际情况，通过对山药数据的分析、挖取方案的比较与选择，设计开发出一款可用于山药抓取、收集的机器。该机器主要由挖掘装置、去泥装置、打捆装置以及整体机架组成。使用SolidWorks软件对机器的各个零件进行建模，并利用有限元软件ANSYS对夹爪以及车架进行应力分析，发现在100 N的载荷作用下，夹爪最大应力为225.5 kPa，最大形变量为0.78 mm，车架最大应力为158.5 Pa，最大形变量为1.966 9 mm，应力和形变均在允许范围。通过有限元分析结果，证实了结构的可行性。
2023年09期 v.52;No.378 31-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1734K] [下载次数：416 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 郭守一;吴文军;韦开福;
为了使工业机器人能够满足重载工作的目标要求，设计了一款全新的重载型机器人末端工具快换装置。结合机械设计原理，对快换装置的核心机构的结构参数进行了重新设计，为了减轻快换装置的整体质量，装置主体部分采用了分体式的设计，采用了质量更轻的6065型铝合金材料。使用三维建模软件NX12.0对快换装置进行实体参数化建模，并基于有限元分析软件Abaqus对快换装置的核心零部件包括锁紧端盖、锥槽锁芯、锁紧钢圈进行了相关载荷工况仿真，并通过仿真云图找出了在极端载荷工况下的关键受力部位和所受的最大应力，使其满足材料的强度要求。加工出实验样机，通过滚珠丝杆测试滑台施加极限载荷，发现机器人快换装置的主要破坏部位与有限元仿真结果一致，最终确定了机器人快换装置的核心受力部位在锁紧端盖的主体与钢珠槽的连接处，验证了有限元仿真结果的准确性，有效缩短了产品的开发周期，对提高产品的可靠性发挥重要的促进作用。
2023年09期 v.52;No.378 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2283K] [下载次数：379 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 林桂潮;陈定贤;陈嘉辉;钟凯勇;蔡柳坚;林帆;郑晓鑫;李汪珩;
为了使茶叶采摘机器人能高效连贯地采摘嫩芽，末端执行器应同时具有剪切和收集功能。为此，设计一种剪切—收集一体式采摘末端执行器。以英红九号为对象，测定茶嫩芽外形尺寸和茎秆剪切力学特性；设计一种新型的单自由度平面连杆机构对茶嫩芽进行剪切和抛扬，收集和收纳被扬出的茶嫩芽；对平面连杆机构进行静力学分析，结果表明所产生的剪切力大于剪断茶嫩芽茎秆所需的最大剪切力。仿真实验结果表明：当舵机角速度为310（°）/s时，末端执行器作业时间约为1 s，效率较高，但存在一定动载荷。田间实验表明：末端执行器对茶嫩芽的平均采摘成功率为75%，平均采摘时间为1.5 s。该末端执行器结构简单，具有剪切和收集功能，能够满足茶叶采摘机器人作业需求。
2023年09期 v.52;No.378 42-45+172页 [查看摘要][在线阅读][下载 2182K] [下载次数：1063 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 胡斌;程浩轩;吴俊豪;林展鹏;周思远;
为解决老年人走失、摔倒等出行安全问题及联系需求，设计了一款具有实时监控、定位精确、触地报警、语音呼叫等多功能的智能行程记录拐杖。智能拐杖设备采用Air820UG作为主控芯片，ETA6002作为电源路径管理芯片，结合GY-25T运动处理传感器获取设备三维角度数据，使用SU-03T离线语音识别模组配合主控芯片实现语音呼叫功能，其射频电路用于网络数据交换。通过MQTT物联网传输协议进行设备和微信小程序后台之间的数据交互，实现设备功能的联网化和智能化。本设备体积小巧轻便，其背部设有安装卡扣，适用于各种型号或各种尺寸的拐杖。实验表明该智能拐杖设备设计合理，功能强大，操作简单，实用性强，成本较低,具有较强的实用性和市场价值。
2023年09期 v.52;No.378 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1919K] [下载次数：1565 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 董玉林;曹勇;王立红;
智能搬运机器人以控制灵活、价格低廉、维护方便、结构轻巧等优势，在物流搬运领域得到越来越广泛的应用。介绍基于IMXRT1021单片机的智能搬运机器人的设计，采取模块化的设计方法，以全国大学生工程训练综合能力大赛机器人比赛的规则作为设计要求，先确定系统设计方案，再进行硬件电路设计及软件程序设计。同时为提高识别的精准度，提升工件分拣的速率，在视觉识别上，除了颜色识别、形状识别和二维码识别3种目标识别算法配合使用外，还在视觉技术辅助机械手定位上做了研究，即通过识别到物体的X、Y像素坐标，使得机械手根据该坐标应用逆运动学解算出各个关节应转动的角度，实现精准抓取。
2023年09期 v.52;No.378 52-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1875K] [下载次数：287 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 魏代善;沈炜皓;崔海朋;
深海养殖运维成本高，尤其网衣清洗、修补、巡检、捕捞等环节更是大多依赖于人工。挪威等养殖大国普遍应用机器人来进行清洗等作业，智能化程度高。重点分析了国内外养殖作业机器人的技术及应用现状，结合国内外最新研究进展，结合人工智能、通信等新一代信息技术，梳理出深海养殖机器人的关键技术及解决途径，并结合深海养殖发展需求，对未来发展趋势进行探索分析，为推动深海养殖智能运维提供借鉴。
2023年09期 v.52;No.378 56-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2750K] [下载次数：821 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 王佳;巫江;方异锋;王辉甫;
针对铸造车间铸件转运自动化程度低、人工劳动强度大、车间环境差、安全性低的现状，采用轨道导引车（RGV）输送方式，设计了一种基于RGV的柔性动态调度系统，满足铸件在各工位间自动化输送。硬件系统由RGV、电动转盘、轨道搭建，通过钢轨和电动转盘将各加工工位串联，形成“田”字型输送轨网，RGV采用编码器完成行驶路径的记录，采用载码体标签RFID完成停靠位置记录和位置矫正，设计调度任务优先级，建立邻接矩阵算法模型，通过RGV的节点扫描和路径计算，编译了RGV柔性动态调度系统。该系统解决了RGV输送系统在直线、环形输送轨网下易堵塞、柔性差等问题，实现了在“田”字型轨网下，多台RGV在多工位间的路径规划、柔性调度，通过该系统的应用，极大地提高了铸件在车间转运的效率。
2023年09期 v.52;No.378 62-65+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2144K] [下载次数：245 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 张明明;
常规的柔性机械臂自抗扰控制方法多数采用微分平台原理，对机械臂的自抗扰控制器进行设计，控制精度较低，无法提高柔性机械臂的自抗扰性能，导致机械臂受到扰动作用时，各个关节角度容易发生大幅度变化。基于此，引入最小二乘法，对常规柔性机械臂自抗扰控制方法进行了优化设计。采用拉格朗日功能平衡法原理，优化柔性机械臂动力学模型，获取机械臂系统动能与势能变化，在此基础上，利用最小二乘法，优化设计机械臂自抗扰控制器，补偿机械臂系统自抗扰控制量。实验分析可知，通过提出方法进行柔性机械臂自抗扰控制，在综合扰动作用下，机械臂各个关节角度的变化幅度均较小，在±1°以内，关节角均未发生明显运动改变，控制精度较高，能够显著提升机械臂的自抗扰性能，具有可靠的应用性。
2023年09期 v.52;No.378 66-68+182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1795K] [下载次数：496 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 张洋;谭昕;程闯;
为了提升外骨骼机器人的人机匹配性能，提出了以表面肌电信号预测人体平地行走状态的方法。预测模型选用BP神经网络算法训练，选取大腿肌肉群的股直肌、股二头肌、股内侧肌、半腱肌作为采集对象，使用肌电信号传感器采集表面肌电信号。将采集所得的表面肌电信号在MATLAB中进行预处理去噪后提取时域特征值和频域特征值用于BP神经网络模型的训练。将时域和频域特征值分别作为BP神经网络的输入以及对应的人体平地行走5种相位状态作为输入进行实验。在输入特征样本时，采用DE算法得出优化的样本种群进行BP神经网络模型的分类训练。再抽取时域和频域特征值部分样本作为验证对象进行K次交叉验证实验。实验结果表明，DE算法优化后的BP神经网络模型分类识别准确率高达86%，明显高于单一特征样本的训练识别结果。
2023年09期 v.52;No.378 69-73+151页 [查看摘要][在线阅读][下载 2115K] [下载次数：610 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ]
- 郭龙龙;曹嘉晨;徐林;
管道运输是油气的主要运输方式，我国现役管道累积服役时间较长，管道损伤较为严重。为不影响管道正常工作，确保经济效益，在役焊接技术将发挥着越来越重要的作用。而烧穿与膨胀失稳是油气管道在役焊接存在的重要安全质量风险。从试验研究、数值模拟研究的角度，介绍了国内外油气管道在役焊接烧穿失稳方面的研究成果和进展，总结了现有研究存在的不足，分析了日后的发展趋势。为了实现对在役焊接的安全性进行快速、准确、低成本预测，提出了未来需要解决的关键技术问题：建立焊缝成形动态数值模型；建立具有广泛适用性的烧穿判据；建立基于样本的在役焊接安全性预测模型。
2023年09期 v.52;No.378 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1791K] [下载次数：120 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 梁文祯;龚兰芳;刘传林;
在电动按摩座椅中，通常使用直流电机驱动齿轮带动仿生机械手旋转，模拟各种按摩手势动作。但实施点法动作时，容易产生电机堵转以及长时间堵转损坏齿轮的问题。使用音圈电机直接驱动仿生机械手来实现点法动作，简化机械结构，与直流电机相比，具有响应快、推力大、可靠性高等特点。利用光耦和隔离运算放大器将音圈电机侧电路与控制器侧电路进行隔离，有效解决电机在调速过程中产生的电源干扰。基于反激式电源设计出三路不同电平的主功率电源，产生七级电平。根据用户选择的按摩模式和按摩力度，选择合适的电平用于驱动音圈电机，有效地降低电机电源的电压纹波和电流纹波。利用位置控制环、速度控制环和电流控制环三环实现音圈电机的闭环控制。根据音圈电机实现位移误差，利用模糊控制器来修正PID控制参数，使系统拥有更好的动态响应和控制精度。
2023年09期 v.52;No.378 94-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 2118K] [下载次数：995 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：0 ] - 徐振兴;王新庆;李承蒿;耿昊;李文川;李学江;张俊华;滕兴宝;
针对当前常规动态旋流器控制精度低，分流效果差等问题，设计了一种基于STM32的新型动态旋流器控制系统，分别对其硬件及软件进行设计与实现。该系统以直流无刷电机（BLCD）作为动力源，采用六步换向的方波驱动策略，以PWM技术调制电机转速，通过PID控制器实现对目标旋流速度快速、准确、稳定地闭环跟踪，并提供可视化的PID参数整定界面，极大缩减了操作者获得最优控制品质的时间。为验证该控制系统的可行性，分别设置了电气系统速度闭环测试实验和油水分离实验，通过数值模拟方法分析了电气系统参数和操作参数对油水分离效率的影响。实验结果表明，该系统可实现对目标转速的精确控制，且随着叶轮转速提高，装置分离效率呈现先增大后减小的趋势，当转速在842 r/min时，对4种不同比重的油水混合液的分离效率均达到最高，为85.9%。
2023年09期 v.52;No.378 99-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2365K] [下载次数：118 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 杨琴;刘道修;赵小涛;
圆锥破碎机物料破碎力来源于动锥转动过程中产生的离心力，因此圆锥破碎机在运行过程中必然存在冲击振动，为避免圆锥破碎机在实际工作过程中产生共振等现象，基于有限元方法建立了圆锥破碎机动锥的参数化模型，采用商用有限元分析软件ANSYS对圆锥破碎机动锥的模态进行了数值仿真与分析；圆锥破碎机动锥结构的模态参数是其固有属性，只与其自身的结构有关，进行了圆锥破碎机动锥静态下的锤击实验，得到其结构的模态参数。实验模态与仿真模态的分析结果表明：圆锥破碎机动锥的第一阶固有频率在40～50 Hz范围内，圆锥破碎机正常工作时频率范围应为0～40 Hz，主轴作为主要的受力部件，动锥在正常工作过程中不会产生共振，符合安全生产的要求，解释了某型圆锥破碎机结构设计的合理性，说明了圆锥破碎机部件的设计参数具有可行性，并为后续设计提供了参考依据。
2023年09期 v.52;No.378 105-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2237K] [下载次数：276 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 赵晓娟;王康俊;
针对电动汽车冬季行驶里程严重缩短的问题，设计了一种涡流缓速制热系统，既可以提高车辆行驶的安全性，同时可将回收的汽车制动能量转换成热能，给车厢供暖，延长动力电池的使用寿命，增加续驶里程，提高经济性。介绍了新型涡流缓速器的结构型式，利用电磁学原理进行了磁路分析和制动力矩计算，并通过台架试验证明了该涡流缓速器可通过增大激磁电流来获得理想的制动力矩，且其空损力矩和实测值误差都在允许范围内。最后设计了一种基于模糊控制的制动力分配策略，在MATLAB/Simulink下搭建了仿真模型，通过对制动强度t、电池SOC、座舱温度t的控制，得到摩擦制动、再生制动和涡流制动各自的比例。仿真表明，涡流缓速制热系统提高了电动汽车制动能量的回收利用率，与单独使用PTC加热相比，EBHS的功耗降低了25%，座舱温度也能在短时间内达到20℃。
2023年09期 v.52;No.378 110-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1950K] [下载次数：64 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 张炜;马进中;汪炳森;
信息技术广泛应用的背景下，如何开展“虚实结合”实训教学手段，以满足企业对装备制造数字化、智能化人才的需求，成为高职院校职业教育改革所面临的关键问题。开发了一款虚拟仿真网络平台软件，配置3D-LED显示屏、MR教学系统等硬件，建立虚实融合的数控机床虚拟仿真实践教学平台。基于网络共享，集终端、应用系统、平台、课程内容于一体，实现与真实机床设备一样的虚拟机床拆装。平台将虚拟动画与实景空间相结合，将抽象概念具象化，为学习者打造可交互、沉浸式的三维学习环境。拆装过程包括机床部件拆装、部件的零件级拆装等模块。该软件具有二次开发功能，支撑学生开展自主与协作、个性化、拓展性学习，让学生在学会知识与技能的同时，提升创新性思维能力，从而培养智慧型人才。
2023年09期 v.52;No.378 114-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1689K] [下载次数：229 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 冯苗苗;崔敏;吕淑清;卢泽森;
以最小化任务的最大完工时间为目标研究了具有装配约束的柔性作业车间静态调度问题，提出了一种混合遗传灰狼算法。在传统遗传算法的基础上进行优化，采用基于工序和机器的双层编码方式，工序插入式解码方法，确保产生活动调度，设计了基于非线性收敛因子的灰狼算子和改进的局部搜索算子，应用于工序交叉更新及变异操作中对机器编码二次更新，提高了算法的局部寻优能力并使其与全局搜索能力得到均衡。通过对算例及实际案例进行仿真测试，验证了算法的可行性和有效性，对收敛速度和寻优能力都有明显的提升。
2023年09期 v.52;No.378 118-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1930K] [下载次数：346 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：1 ] - 包壁祯;姚潇潇;段昭;彭善华;张红州;
设计开发了一种数字孪生系统，该系统对整个设备进行虚拟映射，实现设备的三维可视化展示与加工过程监控，同时为用户生产过程管理和预测提供技术支持。首先从数据保障层、建模计算层、数字孪生功能层、用户空间层4个层面构建了数控机床数字孪生体。系统通过边缘计算机，以及部署的多传感器数据采集系统，实现对数控运行数据的处理和分析，对机床健康状态和铣削状态的实时监测。同时，通过数据模型的建立和算法的分析，保证了数据采集、传输、处理的时效性，对机床的健康状态和零件加工的质量进行预防性建议，帮助用户对生产过程进行辅助决策。以某柔性生产线为例，实现了对设备的三维映射，各类信息的更新时间约为127.8 ms，并且数据分析程序持续监控数据状态，如有异常则会在管理界面报警，验证了该方法可行，且能合理进行预防性维护预测。
2023年09期 v.52;No.378 123-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 2013K] [下载次数：601 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：2 ] - 王林龙;黎超;黄妮;邓玉斌;
以某款新能源减速器壳体油封堵头的设计开发为例，为了在设计开发阶段，得到堵头准确可靠的拧紧力矩，结合在螺纹拧紧方面的研究成果，同时提炼项目实施过程中的成果，借助有限元分析的辅助手段来确定堵头的拧紧力矩。分别以防漏、强度、防松3个方面的性能指标为依据，共同确定堵头拧紧力矩。系统介绍了堵头在3种情况下有限元建模方法，针对各性能要求说明了模型简化的方式。首先，按照实际装配关系和密封要求，完成相应载荷施加和边界条件的定义，利用Abaqus软件对模型进行了计算求解，得到了满足防漏下的轴向力；其次，依据VDI的螺栓强度标准，确定了满足强度的轴向力，得到了既满足防漏功能又满足强度要求的拧紧力矩。最后，通过堵头和壳体结合面的防松性能验证前文确定的堵头拧紧力矩是否合理，整个分析流程分别考虑了功能和强度要求，可为后续类似项目的方案设计提供指导。
2023年09期 v.52;No.378 128-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 2413K] [下载次数：80 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 陈修祥;许洪波;
针对目前笼筋成型生产中，劳动强度大、笼筋成型精度差、难以实现自动化装配等突出问题，对笼筋成型自动化生产过程中头板、端板的螺栓孔对正这一关键技术进行研究，提出一种应用于笼筋自动化装配系统的图像识别模型。首先由相机对端板进行拍摄，随后计算机读取图片并进行去噪，经过数据变换后得到符合神经网络输入要求的图像数据。利用这些数据对采用BP算法建立的神经网络模型进行训练，从而获得符合要求的模型及模型参数。利用Python进行编程实现上述过程，实验结果表明，标准BP算法虽然能较为准确地识别出螺栓孔的位置，但性能有时不稳定。采用动量算法对其进行改进后，模型性能和稳定性均获得一定提升。与传统人工装配相比，应用该模型的系统能有效减少人力的使用，有助于实现笼筋装配的自动化。
2023年09期 v.52;No.378 133-136+224页 [查看摘要][在线阅读][下载 1664K] [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张墩利;周国栋;
针对现有图像复制粘贴篡改盲检测技术鲁棒性不强，容易受图像压缩、高斯噪声、亮度和对比度调整等后处理干扰的问题。提出一种新的基于图像块的高效检测方法，仅利用离散余弦变换矩阵的低频系数符号，提取图像块的特征向量；通过改进的元胞自动机规则对特征向量进行演化，有效将数据量从32维降至5维。再利用KD树模型获取每个图像块的5个最近邻相似目标，最后通过自定义后处理规则剔除假阳性判定结果。实验结果表明，和同类方法相比，所提方法即使在强后处理干扰环境下，依然能表现出更强的鲁棒性，同时还兼具较好的处理速度。在压缩和高斯噪声干扰上，检测精度平均提高了15%；而在亮度和对比度调整干扰上，检测精度平均提高了6%。
2023年09期 v.52;No.378 137-140+214页 [查看摘要][在线阅读][下载 1637K] [下载次数：156 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 周永强;王万军;杨浩;房议;
使用电梯智能阻车系统可有效防范火灾隐患。从图像识别和信息融合两个角度入手，开发电梯智能阻车系统。监控视频信息采集方面，提出外景抓拍检测加内景摄像头二次识别确认的方式，可减少遮挡或伪装电动车进入电梯造成的误判和漏判。在图像识别上，通过试验法现场拍摄电动车进入轿厢的各种位姿，辅助以网络爬取扩充样本数量，并依据局部不变性原理，进行缩放、旋转、镜像，训练构建模型库；使用嵌入式处理器采用YOLO V3深度学习的目标检测算法，完成对内外摄像头抓拍输入图像的识别、推理，自动识别电动车。信息融合方面，加装传感检测单元以提高目标识别的准确率，在电梯轿厢底部合适位置布局地感线圈检测电动车金属底架。最后，控制模块根据融合识别结果给出控制策略。发现电动车进入电梯时，执行模块控制电梯开门按键常通，无法关门，同时发出声光报警。结果表明，与单一轿厢内部摄像头检测相比，所提出的方法识别准确率得到有效提高。
2023年09期 v.52;No.378 141-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1699K] [下载次数：295 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 来春庆;黄勇;朱喆;刘泽纬;曾晓龙;
光伏组件大多长期在野外环境下工作，其表面容易发生异物遮挡或光伏组件中电池片温度出现异常，由此影响整个电池组件的功率转化。为提高光伏系统发电效率，降低运行和维护的成本，提出一种基于特征融合多尺度卷积网络的光伏组件红外图像故障诊断方法。首先，使用两层3*3卷积层从光伏组件红外图像中提取浅层的特征作为网络输入；其次，采用多尺度卷积模块提取更丰富的图像特征，并引入注意力机制，加强特征学习；然后，使用Concat模块实现网络各级提取特征进行融合，有效融合深层和浅层的图像特征；最后，使用Softmax分类器进行类别划分。为了克服原始数据集类分布不均衡的问题，采用离线数据增强的方法进行过采样，以及批归一化技术，降低模型过拟合。实验中，利用11种类型的光伏组件故障，如开裂、二极管、热点、离线模块和其他类别等。实验结果表明，基于本文方法的红外图像检测准确率可达到92.52%，具有较强的参考价值。
2023年09期 v.52;No.378 145-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 2407K] [下载次数：236 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：1 ] - 史佳锋;詹恒泽;孙亚强;历宁;周怡;张文清;
SLAM是解决在未知环境进行定位建图的有效工具，能够实现自主定位和导航。针对同时定位与建图系统（ORB-SLAM3）在军用无人机应用路径规划时出现的轨迹丢失问题，提出一种具备重新初始化、关键帧优化、回环检测、轨迹拼接以及地图恢复能力的视觉SLAM系统。该方法通过在轨迹丢失前后进行地图点的保存和匹配作为轨迹拼接的依据，并借助图优化的方式进行丢失前后两段轨迹的拼接工作，最后在拼接后的轨迹中继续执行SLAM任务，完成无人机的路径规划任务。实验结果表明在使用ZED2相机时，利用所提出的SLAM技术可以完成在高空时的定位和建图工作，同时在和GPS的比较中也得到了平均误差为0.8%，能够保证当系统应用于无人机上时在无GPS的情况下能够定位自身的位置，从而完成轨迹规划工作。
2023年09期 v.52;No.378 152-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1903K] [下载次数：970 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：1 ] - 张艳;姜海军;陈凯鹏;刘爱涛;
在棒材生产线中，受钢坯重量波动、产品规格等影响，不可避免地会产生非尺材，非尺材与定尺材有较大差价，同时在收集区需要大量人工进行分拣作业，不利于企业降本增效和提高劳动效率，因此，有必要对非尺材的控制与收集技术进行研究。主要结合智能装备以及信息化技术，提出一种基于机器视觉的棒材非尺材智能控制与筛选方案，通过钢坯定重控制、尾钢长度控制，降低非尺材产生量，进而实现非尺材智能筛选与收集。在非尺智能筛选和收集系统中，采用了包括视觉检测系统、SCADA数据采集与监视控制系统、机器人应用、节奏控制等，实现整个收集区域的智能化全自动生产。研究成果可为钢铁行业实现现代新型的检测技术和手段提供技术参考。
2023年09期 v.52;No.378 157-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 2222K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 郑育前;彭振坚;
电子锁具具有结构复杂多样和外形尺寸各异、开锁的数字化钥匙验证方式的种类多等特点。在进行耐久性寿命性能检测时，采用PLC控制机械和电气部件的试验设备在试验前调整工作费时费力。并且当电子锁具使用动态密码或虚位密码方式输入、锁具的操控按键呈曲面和倾斜分布、多种开锁方式组合等复杂试验条件进行的耐久性试验变得困难或不可能。为解决上述实际问题，本文所述设计了一种基于机器视觉技术和6轴协作机器人系统控制的电子防盗锁具耐久性试验装置和控制系统。利用示教机器的示教功能、视觉系统的智能识别和辅助定位功能、以及开发的上位机测试程序，辅助电动夹爪、快换工具和可调可预先安装锁具的模拟门等实现了智能识别和辅助引导机器人点对点位运动和运动轨迹规划，完成锁具寿命试验的各种必要动作和程序。经试验表明，该试验装置实现固定密码、虚位密码、变位密码、门卡、模拟指纹输入等多种数字身份钥匙验证开门检测锁具的耐久性能；可以适用锁具按键面板呈倾斜或曲面布局，向左或向右开门，以及向内或向外开门等复杂外形结构的电子锁具耐久性能检测。该检测装置的安装和调试更简便快捷，智能化程度较高、能提高检验检测工作效率。
2023年09期 v.52;No.378 167-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1973K] [下载次数：91 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ]
- 袁博洋;钟建伟;杨永超;陈萱;钟杨兴宇;
针对现有电力电缆局部放电信号采集装置成本较高、采样频率较低、硬件检测频带较窄的问题，以高频电流法为基础，设计了以高频电流传感器、AD9481、FPGA为核心的电力电缆局部放电信号采集系统，采用抗干扰性强、传输距离远的光纤模块与PC进行通信；在10 kV配网电力电缆主绝缘层上制作了沿面放电、尖端放电、划伤放电3种典型模拟绝缘缺陷故障，搭建局部放电高压试验平台激发模拟缺陷的局部放电信号，使用所设计的宽频带局部放电信号采集系统采集各模拟绝缘缺陷的局部放电信号；从时域波形、频谱分布两个方面分析了不同模拟绝缘缺陷局部放电信号的放电特征。结果表明，所设计的局部放电信号采集系统最高采样率达250 MS/s有效检测频带为300 kHz～100 MHz，相较于已有研究成果所研制的采样率65 MS/s、最高检测频率50 MHz采集系统，所设计系统的采样精度和频带宽度明显提高，能够保留更丰富的局部放电特征，提高故障诊断效率，具有一定的实用价值。
2023年09期 v.52;No.378 192-196+219页 [查看摘要][在线阅读][下载 2512K] [下载次数：197 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 薛建;雷群;
基于交流绕组理论，推导了逆变器供电下永磁同步电主轴的气隙磁密表达式，指出逆变器供电时存在特定的谐波电流，该电流会产生特定的气隙磁密。通过建立电磁场数值计算模型，分别施加正弦波供电和逆变器供电条件进行验证，得到在不同的供电条件下气隙磁密的分布状态，验证了理论推导。同时推导了逆变器供电下永磁同步电主轴的径向电磁力表达式，总结了径向电磁力的来源和时空分布特征，指出逆变器供电产生了特定空间阶次和时间阶数的电磁力，又采用电磁场数值方法计算了永磁同步电主轴的径向电磁力并对其进行了2D-FFT分解，直观展示了正弦波供电和逆变器供电下径向电磁力的显著差异，再次验证了理论推导的正确性。最后结合电机的结构原理，指出在实际中应尽量避免和消除能够产生低阶次电磁力。
2023年09期 v.52;No.378 197-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 1917K] [下载次数：70 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 葛志杰;周冠斌;秦海勇;朱慧;温锦韬;丁海民;
采用有限元模拟方法对强风环境中的均压环结构的应力应变分布进行了深入研究，揭示了实际应用的均压环中的结构缺陷，同时采用控制变量法建立了两组对比模型，研究了均压环结构中的焊接接头连接形式和下支撑杆数量对均压环应力应变分布的影响，为均压环结构的进一步优化提供了方向。结果表明：均压环的下支撑杆与中环连接处应力集中最严重，是整个结构最易失效的部位；对于支撑杆与均压环的连接形式，锥形接口引起的应力集中程度最小，比当前使用的扁平接头更安全；当下支撑杆数量由3个增加到5个时，整体结构在强风下的最大应力值由39.0 MPa下降到26.4 MPa，最大位移量由2.11 mm下降到1.44 mm，都显著降低，表明此方法可以高效地缓解应力集中现象，同时还可以提高整个均压环结构的刚性。
2023年09期 v.52;No.378 202-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 2261K] [下载次数：123 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 杨龙;吕毅;袁飞晨;赵伟涛;
为研究气体、接触电阻、盆式绝缘子对GIL温升的影响，建立了包含气体模型的GIL电磁场-温度场-流场多物理场耦合计算模型，归纳了2种接触电阻等效建模的方法。通过电磁场获得通流元件的焦耳热损耗，并将其结果耦合到流场中进行温升的仿真计算。并对设计方案通过热电偶原理进行温升试验，温升试验结果与仿真结果最大误差不超过3.5 K，验证了所建立的多物理耦合模型及仿真方法的准确性。提出接触电阻、盆式绝缘子形状是引起局部温度过高的重要原因，通过增大接触面积、增加接触面压力、接触面镀银、改善盆式绝缘子外形等方式来降低GIL温升。得出GIL通流元件上方温升大于下方温升的结论。在后期运行，对GIL进行温升监测时，优先监测通流元件上方的温升。所建立的多物理场模型及仿真方法具有通用性，适用于所有因电损耗引起的温升研究。
2023年09期 v.52;No.378 206-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 1965K] [下载次数：379 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 范富江;田维文;黄仕鹏;
为提高换流站阀冷数据预警的准确性，缩短阀冷数据的计算时间，提出了一种基于PCS-9000系统的阀冷分析模型。首先利用粗糙集方法收集PCS-9000系统中的阀冷数据，剔除冗余数据，计算不同数据之间的相关性，并将数据进行标准化处理，实现不同数据结构之间的转换。然后用能量守恒理论对液位、温度、流速进行监测，通过设定阈值识别异常值，确定异常值出现的原因和位置。最后比较异常值，结合PCS-9000系统中的日志、报错信息，确定异常值的危险等级并进行告警。结果显示，所提分析模型能充分利用PCS-9000系统数据，缩短计算时间，提高告警准确性，结果显著优于单独的PCS-9000系统分析，符合换流站的告警要求。
2023年09期 v.52;No.378 211-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 1682K] [下载次数：38 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 余盛达;沈文科;梁杰;郑有武;安禹铮;杨银;
低压台区的故障识别不仅是台区运行管理的重要手段，同时台区的故障会对低压用户直接造成人身安全问题。现有的低压台区故障识别手段通常采用客户上报结合人工现场勘察，耗时费力。随着透明电网的建设，低压台区的运行数据为低压台区的故障识别提供了有力支撑。因此提出了基于图卷积神经网络整图分类的低压台区故障识别方法。首先，将台区用户作为节点，自动生成台区拓扑邻接矩阵；其次，通过智能设备终端采集台区发生故障时节点的故障特征数据并降维处理，与邻接矩阵形成成对的映射图数据。最后将整个台区的图数据作为整图输入至图卷积神经网络，通过平均池化图的特征数据得到整图的节点表示，最终输出对应的短路类型。最后仿真验证了本文方法在低压台区短路故障类型研判中准确率较高，达到90%。
2023年09期 v.52;No.378 215-219页 [查看摘要][在线阅读][下载 1956K] [下载次数：117 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 吴碧海;谭皓文;周子裕;邝玉芳;
配电网规模庞大、结构复杂、故障恢复时间要求高，无法再依靠人力诊断配电网和恢复配电系统。因此大量自动化设备和配电网故障监测系统投入应用。为了提高配电网故障监测的效率以及准确率，研究配电自动化装置蓄电池运行技术应用在电网运维自动化的可靠性；并且采用在线监测技术对配电网中的自动化装置进行监测，进一步地从监测技术、失效措施及充放电等方面对蓄电池进行了研究，结果表明，通过远程放电装置对配电网蓄电池装置进行监测能有效地减少过电压的发生，并有效地提高蓄电池的使用寿命。
2023年09期 v.52;No.378 220-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 1906K] [下载次数：86 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 龚节维;王兆宇;岳宝强;陈红群;
低压隔离开关是一种在断开状态下能符合规定的隔离功能要求的一种机械开关电器，在正常使用中应严格按照其各项额定值选择适合的开关，其中额定工作电流是十分重要的选择项。低压隔离开关（以下称“开关”）额定工作电流的确定与开关使用环境温度以及开关自身温升密切相关。研究不同使用环境温度，特别是在较高温度环境对开关的性能影响。制定了在不同环境温度下的开关温升试验方案并分析其可行性，然后试验得出不同环境下开关的温升数据。进而根据温升的限值要求对开关在不同的环境温度下的额定工作电流的适应性变化进行确认。对开关在较高环境温度下使用时，确定其降容使用的额定工作电流，以使开关性能不受高于标准中规定的环境温度的影响。
2023年09期 v.52;No.378 225-229页 [查看摘要][在线阅读][下载 1077K] [下载次数：41 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 路宇;龚健;张彦;
为进一步探索开关变换器的非线性特性和混沌控制方法，对电流断续导通工况下的BUCK变换器进行了研究。通过MATLAB建模仿真，分别研究了电流断续导通模式BUCK变换器工作状态与输入电压Vi、电容C和电感L3种电路参数的影响关系。在选定条件下改变3种电路参数，均观察到了系统从单周期稳定态到倍周期分岔，再到混沌的演化过程。仿真结果表明3种电路参数对系统状态的影响方式互不相同，且相较于电流连续导通模式，断续导通模式具有更复杂的变化规律。在此基础上采用一种混沌控制策略，实现了对断续导通模式BUCK变换器的混沌控制。该控制策略快速有效，仅需0.6μs就可以将系统从混沌态控制到稳定态。此外，该控制策略不需要设定预期的目标轨道，不依赖变换器自身电路参数，仅需调整一个外部可调参数，在验证仿真模型正确的同时也提供了一种有效的混沌控制方法。
2023年09期 v.52;No.378 230-233+237页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K] [下载次数：378 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 周公文;田裕;焦红军;李强;
某75 t/h燃煤锅炉主蒸汽管道主汽阀门在现场检验过程中，发现阀体腹部位置存在一区域硬度值超标现象，且该区域硬度值明显高于阀体其他部位。通过对该区域进行宏观检查、磁粉检测、化学成分分析、金相组织检验和硬度检验，根据试验结果得出该主汽阀阀体硬度值异常区域应为补焊区域，该区域产生的主要原因应是阀门在成型及热处理后进行了局部挖补处理，挖补后对该部位进行打磨，与基体表面平齐，但挖补后未对该区域进行消应力热处理，造成该区域硬度值超标。焊补区域存在较大的残余应力及界面应力的作用下回火脆性更加敏感，运行中在自重载荷和振动载荷作用下，极易在界面部位诱发微裂纹的生成及扩展，从而导致阀门的泄漏失效。根据试验结果给出相应的建议，并为检验人员提供一种在线检测阀门补焊的方法。
2023年09期 v.52;No.378 234-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 3393K] [下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 薛红香;程和新;马兰;张哲;
研究了在役燃气工业锅炉运行工况热效率的简单测试，以便快速找出影响燃气工业锅炉热效率的主要因素。首先探讨了在役燃气工业锅炉进行热效率测试的重要性和必然性，建立了燃气工业锅炉运行工况热效率简单测试热效率的数学计算模型；然后对三台典型的燃气工业锅炉进行了运行工况的现场能效测试，测试中得到了锅炉运行中进口介质的温度和压力值、出口介质的温度和压力值、入炉冷空气温度值以及排烟成分O_2和CO的含量值等参数测试数值；根据现场测试原始数据和所建立的锅炉热效率数学计算模型，分别计算了3台在役燃气锅炉运行工况的各项热损失值和锅炉热效率值；最后研究分析了影响燃气工业锅炉运行工况各项热损失的主要因素，得出在役燃气工业锅炉热损失中占比例最大是排烟热损失，其次是锅炉散热损失。
2023年09期 v.52;No.378 238-240+256页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K] [下载次数：171 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 孙文艺;李勇;辛道越;彭哲;李伟;
提出一种基于铁氧体磁环和RC阻容吸收器的方法来抑制海上风电场高频暂态过电压。由于海上风电场电缆集电系统中的行波折射和反射现象，在真空断路器分合闸发生重燃和预击穿时，在机端变压器高压侧产生高幅值、高陡度的暂态过电压，该过电压会对变压器匝间的绝缘产生严重损害。因此，首先通过电磁暂态仿真软件ATP-EMTP搭建海上风电场集电系统中电缆、变压器、真空断路器仿真模型，然后按照实际海上风电场搭建完整的集电系统。研究真空断路器触头分离速度、合闸相位、电缆长度对高频暂态过电压的影响，并提出在真空断路器附近或机端变压器高压侧安装RC阻容吸收器、铁氧体磁环以抑制高频暂态过电压的方法。研究表明：真空断路器在分闸时，在电压峰值即相位角为90°时的过电压幅值最小，在电压零点位置即相位角为180°时的过电压幅值最大；暂态过电压随着电缆的长度的增加而减小；相比RC阻容吸收器，装设铁氧体磁环过电压保护装置抑制海上风电场产生极高频暂态过电压的效果更显著。
2023年09期 v.52;No.378 241-245+251页 [查看摘要][在线阅读][下载 1906K] [下载次数：162 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ]
- 张利强;刘继永;李承轩;郭栋;赵钊;
针对国家“双碳”战略部署和要求，结合装备制造业高端化、智能化、绿色化发展对数字化服务基础设施的需求，综合分析了重点装备制造业在绿色低碳数字化管理技术、工具和平台3个领域的需求，提出通过资源化集成、工具化服务、平台化管理的技术研发，开发形成装备制造业绿色低碳技术、装备、标准、信息等基础知识资源库，以及在线监测、评价与诊断等绿色化服务应用系统。在此基础上，基于云平台资源、工具和业务架构方法，设计开发了集数据采集管理、资源对接服务、云集成应用为一体的装备制造业绿色低碳数字化管理平台，并进行了典型企业实施和推广应用，有效验证数字化管理平台的实用性和可推广性，从而为构建装备制造业绿色低碳智能化、网络化服务领域的数字“新基建”设施提供技术和工具化支撑。
2023年09期 v.52;No.378 274-279页 [查看摘要][在线阅读][下载 8127K] [下载次数：274 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 周鹏;王素娟;何霖;赵露露;王志强;
离体器官机械灌注技术可以有效解决供体短缺的问题，减少术后并发症的风险，是近年来器官保存的研究热点。为了解决肝脏移植转运过程中因储肝容器的结构缺陷导致的器官损伤问题，提出了一种基于肝脏仿生形态进行储肝容器的结构优化设计的方法。首先通过医学三维重建软件Mimics软件，对人体肝脏CT图像进行扫描，重建肝脏三维模型，然后计算肝脏体积，最后根据计算结果基于肝脏仿生形态设计储肝容器的结构。新的储肝容器结构能模仿肝脏在人体内的形态，结构稳定，大大减轻了转运时肝脏在储肝容器内的振动，便于机械灌注，更好地维持肝脏生理机能，提升了肝脏移植成功率。该结构设计可以为以后储肝容器的设计制造提供参考。
2023年09期 v.52;No.378 280-283页 [查看摘要][在线阅读][下载 1308K] [下载次数：32 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 何俊华;张颖卿;
针对轻量化弧形LED显示屏弧度特殊、安装位置开放、安全性能要求高的问题，对显示屏的结构强度与材料属性、加工工艺、退火方式等关系进行了研究，并给出了优化设计方案。首先，建立轻量化弧形LED显示屏的三维结构，该结构主要采用铝合金材质为外壳材料，达到轻量化的要求。然后利用有限元分析，对模型划分网格，参考车载情况添加载荷，对显示屏进行了X、Y、Z三个方向的受力仿真分析，得出模型受作用力集中的部位。再根据三维模型，通过激光开料，折弯成型，激光焊接等工艺制作出显示屏产品实物，并对实物开展基于QC/T413—2002的扫频振动试验。将测试结果与仿真模拟结果进行对比分析，发现损坏部位与仿真分析基本符合。通过增加受力集中部位结构强度、提高材料抗拉强度、进行退火处理等优化，有针对性地对显示屏进行优化设计。扫频振动试验证明，产品功能正常，轻量化、强度高、能适应快速生产的设计目的。
2023年09期 v.52;No.378 284-286+295页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K] [下载次数：113 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 田贺;
为实时、准确地获取铁路货车挂车之间的距离、时速等数据，避免事故发生，采用“卫星+基站”模式的高精度定位技术及星形网络架构的无线通信技术研制了铁路货车连挂在线辅助系统，将定位终端预置于待挂车辆，将连挂车辆的实时精准定位和速度回传至司机端、操作端、货运中心端，实现信息无缝对接，操作人员根据实时数据调整连挂车辆速度实现最佳连挂状态。系统的数字孪生处理功能可以实现连挂全过程的实时展现及在线操作。采用本系统在前期作业中进行合理规划，并在作业中实时预判，能极大地保障操作人员的作业安全。实践证明，与现有的作业工艺相比，采用本系统后，连挂时间缩短了70%，人员利用率提高了100%，安全性能提高了50%以上，综合成本降低了50%以上。系统在大雾、大风等恶劣天气下能够正常使用，满足货运站的正常作业，大大提高了货运站使用时间。
2023年09期 v.52;No.378 287-290页 [查看摘要][在线阅读][下载 1383K] [下载次数：141 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 李明珏;张高兴;
道路在长期使用情况下易产生路面损伤，进而降低交通效率，严重时甚至会危及人身和财产安全。为此设计了一种基于YOLO目标检测算法的边缘到终端的道路损伤检测系统。系统包括路侧信息采集平台、边缘计算设备、云传输系统、客户使用终端。首先设计了一个轨道式巡检机器人作为持续的信息采集平台完成道路损坏检测任务；该机器人沿路侧轨道移动进行巡检，配备光学摄像头、Jetson NX、4G无线路由器用于信息采集、边缘计算和通信；云服务器用于临时存储和传输机器人平台收集的信息；最终将信息发送给客户端，用于道路损坏检测的可视化显示；路面损伤检测算法基于YOLOv5框架训练得到，在RDD2020数据集上对比了YOLOv5、YOLOv4和YOLOv4-tiny的效果，并基于NVIDIA Jetson NX平台实现了模型部署和模型优化。实验结果表明，该系统可以实现道路损伤检测的实时显示，具有一定的工程应用价值。
2023年09期 v.52;No.378 291-295页 [查看摘要][在线阅读][下载 1747K] [下载次数：790 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：6 ] - 梁沛;程蒙;陈倩茜;田甜;陈超;姚文涛;
随着国内各领域对电力资源需求的不断增加，输变电工程的建设也迎来蓬勃发展。输变电工程物资计划的审核和管理的信息化迫在眉睫。为提高输变电工程物资计划审核的效率，首先分析得出物资计划审核存在审核效率低下、缺乏完善的审核机制以及信息化程度不高等主要问题。然后提出了建设基于前后端分离和微服务架构的物资计划审核系统，实现物资计划自动化审核，降低人工审核工作量，提高物资计划审核效率。实际项目应用证明，所提物资计划审核系统解决了当前工程物资计划审核的问题，为建设新型电力企业提供了新思路。
2023年09期 v.52;No.378 296-299页 [查看摘要][在线阅读][下载 1128K] [下载次数：25 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张帅;杨露平;关德灿;廖博卫;陈淑仪;
为解决空调生产过程中工序执行不到位和关键物料用错的问题，开发了一种能够实时监控空调生产工序执行和关键物料防错扫描的系统。该系统通过识别机组条形码，从MES服务器获取所述机组生产信息，并根据所述MES服务器中预设的物料编码和物料组属性关系抓取对应的关键参数信息，再根据核对结果以及预设的关键物料信息和工序对应关系表生成所述机组工序流程。同时，根据所述订单数量生成各机组条形码对应的工序流程，运行完成后，将所述机组的运行参数及机组运行完成状态写入PC服务器，从而实现监控。创新点在于实现了生产过程关键数据的自动抓取和双重核对，实现生产过程关键工序和物料自检、互检，杜绝人员误操作影响，实现生产过程的质量信息化管控。与基于物联网的信息化系统相比，本系统完全基于服务器通信，用较低的信息化成本解决了空调生产过程中人工作业的可靠性低的问题，响应性和鲁棒性略低但能够满足生产需求，具备大面积推广应用的前景。
2023年09期 v.52;No.378 300-304页 [查看摘要][在线阅读][下载 1858K] [下载次数：81 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] 下载本期数据