基于实验平台,采集滚动轴承正常、内环故障、外环故障和滚珠故障四种工况的振动信号,利用时域分析法提取故障特征量。分析隐含层神经元数量、隐含层激活函数和样本比例对极限学习机网络诊断效果的影响,同时从网络对样本比例的适应性、算法的稳定性、仿真耗时和抗噪能力四方面比较BP、SVM和RBF网络。结果表明针对轴承故障诊断,极限学习机在神经元数量较少时采用Sigmoid()函数、神经元数量较多时采用Hardlim()函数,其诊断效果较佳;极限学习机相比BP、SVM和RBF网络,能够更好的适应样本比例的变化,且算法的稳定性和准确性均为最优;极限学习机仿真计算时间相对较短、抗噪能力较强。

为提高继电保护设备状态评价的精度,基于保护屏本体、保护回路和保护通道构建了多层次继电保护设备状态评价指标体系,设计了基于模糊层次分析法的继电保护设备运行状态评价模型。实验结果表明,与层次分析法和模糊评价法相比,模糊层次分析法具有更高的评价准确率。

现有高速列车空调通风系统管道微风速测试多采用人工手持测试仪的方法,难以保证测试仪精准的探头朝向及测点位置,影响测试精度。通过计算流体力学方法对高速列车空调通风系统管道进行仿真,根据模拟得到的列车室内送风支路管道出风口的风速分布规律,以及风道测试环境及操作简便性要求,设计了一套便携式的高速列车微风风量测试装置,并搭建了风量测试系统。利用所设计风量测试系统对某型正在设计的高速列车空调通风系统送风支路管道进行现场测试,实测风速数值与风道数值模拟结果趋势一致,表明该风量测试系统风量测试的准确性。计算流体力学模拟与微风量自动检测系统相结合的方法,为高速列车空调通风系统设计提供了有效的理论及数据支撑。

为了准确识别滚动轴承故障状态,提出了基于稀疏编码器的自动特征提取方法和基于投票法多分类孪生支持向量机的故障类型识别方法。稀疏自动编码器通过对输入信号编码过程,自动学习隐藏在输入信号中的特征量,无需任何先验知识和专家经验。将投票法与孪生支持向量机相结合,提出了投票法多分类孪生支持向量机的故障模式识别方法,既发挥了投票法"民主决策精度高"的优势,同时具有孪生支持向量机训练速度快的优点。挑选了凯斯西储大学在10类故障状态下的实验数据进行验证,投票法多分类孪生支持向量机故障识别精度为99.40%,而使用神经网络故障识别精度为95.61%,比多分类孪生支持向量机降低了3.96%;投票法多分类孪生支持向量机训练时间为34.79s,而神经网络训练时间为89.76s,是多分类支持向量机的2倍以上。实验证明了投票法多分类支持向量机具有极......

为了考察某漏斗车触碰式底门开闭机构能否实现预期的基本功能,首先利用Adams软件建立底门开闭机构的多体系统动力学模型,分析开关门的传动过程,验证该机构方案的可行性。通过计算获得开门和关门过程中传动轴、短连杆、长连杆、曲杠杆、开门触碰的受力,为后续关键部件的强度计算提供载荷边界条件。建立关键部件的有限元模型,施加动力学计算获得的最大载荷,校验关键部件的强度与稳定性,结果表明该机构的结构设计满足工程应用设计要求。

为了测量往复泵液力端泵阀的故障状态,设计出一种往复泵泵阀故障诊断系统。针对系统选取合适的测量仪器,测取原始故障特征信号,对故障特征信号进行滤波、光滑处理后提取有效的故障特征信号,绘制出往复泵的实际示功工图,并分析不同故障下示功图的变化规律。将往复泵吸入阀、排出阀、以及两阀同时发生漏失情况下的示功图与正常工况条件下的往复泵示功图进行对比,得出当吸入阀发生漏失时示功图加载线变缓,排出阀发生泄漏时示功图卸载线变缓,两阀同时发生漏失时示功图加载线、卸载线均变缓,证明了该系统的合理性。

针对手机壳表面缺陷类型多样、光学性质不一的特点,分析研究了各类缺陷最佳成像光路,基于彩色相机RGB三通道,设计了三工位光源照明系统,将单色红光暗场成像光路、单色绿光暗场成像光路、单色蓝光同轴光成像光路组合对金属手机壳表面进行照明;然后基于RGB颜色空间将获取的彩色图像分离为三幅单分量图像,对各个通道图像进行预处理,利用Canny算子进行缺陷边缘检测提取特征,最后将三通道图像识别结果融合实现缺陷检测。实验结果表明该方法能有效凸显手机壳表面的凹坑、斑点、不同方向的划痕等对应缺陷特征,设计的图像处理算法流程具有针对性,实验系统有效节约空间和硬件成本。

高分辨小卫星采用一体化结构设计,既减轻了整星结构重量同时又提高了星内空间利用率,但这种结构设计使飞轮的安装位置靠近了光学相机。飞轮产生的不平衡扰振使相机次镜发生抖动,最终导致卫星成像变得模糊,如何隔离飞轮产生的扰振,已经成为高分辨小卫星研制流程中重要的研究方向。首先,测量飞轮产生的扰振,通过傅立叶变换得到飞轮扰动力频谱图;然后,利用Matlab分析有限元仿真结果和飞轮频域数据,得出次镜在飞轮扰共振峰频率处发生耦合,次镜X、Y、Z向最大角位移幅值分别为0.016″、0.013″、0.03″,不满足次镜最大角位移小于0.01″的设计要求;最后,设计橡胶隔振器来隔离飞轮产生的共振峰,对比其他类型的隔振器,橡胶隔振器具有质量轻及刚度、阻尼、外形尺寸的可设计性等优点,采取橡胶隔振后,次镜X、Y、Z三向最大角位移分别为0.0015″、0.0015″......

针对现有铁路车辆轴温探测系统(THDS)存在温度检测盲区、实时性差、故障点指示效率低等不足,设计了一款铁路车辆无线轴温报警仪。该设备以STM32F103C8型单片机为控制核心,采用NE555定时器设计了发光闪烁报警电路;采用RF24L01模块实现轴温历史数据无线查看功能;采用K型热电偶加MAX6675、LM75A芯片实现轴承温度与环境温度的检测。为保障轴承温度检测的准确性,以铂电阻温度计为标准,采用最小二乘法对K型热电偶温度计算函数进行了曲线拟合。实验结果证明,该设备可以满足铁路车辆轴温检测的要求。

基于简化弹性流体动力润滑模型和Greenwood-Tripp微观固体接触理论,建立了一种高速铁路轮轨界面存在水介质时高速轮轨黏着特性三维数值模型,其可以同时考虑热效应和轮轨表面粗糙度对黏着特性的影响。通过数值求解获得了轮轨表面温度分布情况,讨论了速度、表面粗糙度和边界摩擦系数对黏着系数的影响,并与等温三维模型结果进行对比,从对比结果看出,温升情况下黏着系数高于等温情况下黏着系数,并且在滚动速度较大时,随着边界摩擦系数增大,温度对黏着系数的影响变大。研究结果表明,相比于其他因素,速度和表面粗糙度对黏着系数影响较大,且界面温升会使黏着系数增加。