介绍了一种结合了数字孪生数据、阶比分析和深度残差收缩网络(DRSN)模型的滚动轴承故障诊断方法,其目的是解决现有轴承故障诊断研究中存在的变转速工况下诊断精度低的问题。该方法通过阶比分析提取变转速工况下振动信号的故障特征,随后将一维的故障特征通过格拉米角和场(GASF)转换为二维彩色图像,最后使用DRSN对轴承故障进行分类诊断。在数字孪生轴承故障诊断过程中,使用Unity 3D搭建可视化界面,实现轴承状态的实时远程监控。为验证所提出方法的有效性,使用渥太华大学轴承数据集和自测数据集进行故障诊断实验,结果表明,该方法具有较高的准确率。
随着移动机器人工作环境愈加复杂,其路径规划问题成为重要研究方向。本文提出了一种改进的阿奎拉鹰优化算法,解决原始算法在路径规划中存在的收敛速度慢、易陷入局部最优等问题。引入Circle混沌映射初始化种群,增强算法全局探索能力;引入柯西-高斯变异扰动,提高算法跳出局部最优的能力;引入哈里斯鹰算法的逃逸能量和局部开发策略,实现全局探索和局部开发的有效平衡并提高局部开发能力。全局路径规划实验中,改进算法的最短路径相比其他算法缩短了0.53%~6.99%。仿真实验证明所提算法的有效性,为移动机器人路径规划提供了有效支持。
3D打印混凝土(3DPC)技术不仅实现了快速高效的建筑构件制造,还能通过优化设计提高建筑墙体的热工性能。3DPC使用层叠打印工艺,墙体内部会产生空腔,但3DPC墙体的空腔形态通常设计为简单几何形状,缺乏对空腔形态与墙体热工性能之间关系的考虑。采用泰森多边形算法、L-system算法设计墙体构件的空腔形态,并进行热工性能模拟,研究了壁厚、空腔体积比、空腔密度分布、空腔体积极差、空腔排布等因素对热工性能的作用规律。结果表明,不同的空腔形态会影响墙体构件的热工性能,随着空腔体积比的增大,墙体构件的导热系数逐渐变小;空腔密度越大,导热系数越大;空腔体积的极差越小,构件导热系数越大;空腔排布方式为由密到疏的构件导热系数比由疏到密的构件更小。
将多孔材料和扬声器并联组合实施主动吸声可以有效拓宽吸声频带,但受高阶模态影响,该方法在中频处性能略有下降。对并联主被动复合吸声的最优控制器频率响应进行理论分析,提出了一种新的基于传递函数测试的主动控制算法。该方法中,对主声源、次级声源分别与驻波管内测试传声器、控制传声器间的频率响应进行测量,并利用最优控制器频率响应反推辅助滤波器,从而构建误差信号用于控制。基于驻波管进行了实验验证,结果表明提出的主动控制算法可以进一步提升复合吸声结构的性能。使用80 mm厚的复合吸声结构在20~800 Hz频率范围内可获得接近1的最优吸声系数。
<正>《青岛理工大学学报》创刊于1980年,双月刊,原刊名为《青岛建筑工程学院学报》,系由青岛理工大学主办,山东省教育厅主管,国内外公开发行的学术期刊。主要刊载土木工程、环境与市政工程、建筑学、机械设计制造及其自动化、车辆与交通工程、信息技术等学科具有较高学术水平和理论价值的基础研究与应用研究的论文,对国家、省部级基金资助项目产出的论文给予优先发表。
为提高新兴装配式建筑的隔震性能,提出一种负刚度磁流变弹性体三维隔震支座。该支座基于磁流变弹性体刚度可随磁场变化而发生改变的性能,通过磁场强度调整支座整体刚度,同时加入碟簧组共同组成三维隔震支座。对新型隔震支座进行理论设计,确定支座各构件尺寸及磁路分布。利用有限元软件对所设计磁路进行验证,建立新型隔震支座模型,对其水平和竖直方向力学行为进行数值模拟。结果表明,负刚度磁流变弹性体隔震支座磁路设计合理,荷载作用下具有良好的滞回性能。随着磁感应强度的增加,支座水平刚度最大可增加40.8%,等效阻尼比可增加19.7%,相较于传统力学性能单一的隔震支座具有更好的隔震效果,从而在面对不同强度地震时具有更好的适应性。
青岛地层属于土岩组合地层,止水帷幕在该地层中施工较难,如果遇到强风化岩层又不可避免地存在裂隙水,为探究井点数以及井深对地下水的影响,以青岛某临海地铁深基坑为例,采用Visual Modflow软件预测该深基坑模型中三种方案的降水效果。经模拟发现,当井深不变时,14口疏干面积为400 m2的方案与18口疏干面积为350 m2的方案相比,坑内降深减少了4.2 m,坑外降深减少了0.039 m,降水引起的地面沉降减少了0.4 mm。当疏干面积不变时,26 m井深(入岩5 m)相比于24 m井深(入岩3 m)基坑内水位降深增加了4.3 m,坑外最大降深增加了0.04 m,坑外最大地面沉降增加了0.4 mm。该基坑计划降深20 m, 14口疏干面积400 m2井深26 m的方案和18口疏干面积350 m2井深24 m的方案满足施工要求。从节约时间、优化井点数以及材料经济方面考虑,在满足施工条件的基础上,选取14口疏干面积400 m2井深26 m的方案较合适。该数值模拟结果为后续疏干井优化的施工提供了一定的参考价值。
研究麻花钻钻头涂层对钻削性能的意义重大,刀具涂层很大程度上提高了刀具的抗磨损能力,延长了刀具加工使用寿命。运用advantEdge软件对麻花钻加工钛合金建立有限元仿真模型,通过仿真得到无涂层、TiAlN涂层、TiN涂层3种情况下刀具压力、应力、速度的云图。TiN涂层刀具的钻削性能优异。研究了3种情况下加工孔的数量与钻头中间区域、外缘区域磨损量的关系分布规律。分别研究了TiN涂层膜厚1、2、3μm 3种情况下加工孔的数量与钻头中间区域、外缘区域磨损量的关系。选用钻头中间区域、外缘区域磨损量对钻削性能进行评估。结果表明:TiAlN涂层、TiN涂层的刀具寿命分别是无涂层刀具的2.2倍和4倍;钻头中间区域、外缘区域的磨损量与加工孔数量呈正相关分布,3μm TiN涂层刀具寿命是1μm涂层刀具的2.75倍。该研究为麻花钻涂层刀具设计提供了理论依据和优化方案。
网联车队纵向控制影响着车辆的运行安全和效率,针对这一问题,提出基于微分博弈的车队控制策略。考虑车辆的运行状态信息和车辆惯性时滞等控制变量,建立网联车队纵向决策控制方法。根据车队控制目标和车辆间距策略,建立前车跟随和双前车跟随信息拓扑结构下的微分博弈目标函数。运用最优控制的求解方法,构造Hamilton方程,求解微分博弈的纳什均衡策略。搭建多车组成的车队仿真环境,验证分析2种结构下控制策略的稳定性和精确性。结果表明,基于微分博弈的控制策略满足车队的控制目标,且双前车跟随结构下,车队控制更加精确。
基于三维仿真数值模拟方法,构建了三维钢桥面除冰模型,系统地研究了串、并联等6种埋管形式下钢桥桥面除冰效能规律,并进一步研究了不同埋管形式在除冰过程中对钢桥桥面热应力变化的影响,研究结果为流体加热钢桥面进行除冰融雪提供了参考。结果表明,相较于下层串联埋管,上层串联埋管具有更好的除冰及温升效果,同时在快速除冰阶段会产生较大的热应力。在并联埋管形式中,上层并联除冰及温升效果最好,其引起的热应力也较大。双层交错埋管除冰效果较好,引起的热应力较小。