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摘要:滚动轴承的故障信号是一种典型的非线性非平稳信号,其信号中常常混有噪声信号及其他干扰成分.提出了一种基于流形学习的滚动轴承故障盲源分离方法,首先,利用经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD)对单通道模拟信号进行分解,对得到的多通道信号构造其协方差矩阵,计算矩阵的奇异值下降速比得到原始信号数目;其次,利用峭度等指标选择最优观测信号,利用核主成分分析(kernel principal components analysis,简称KPCA)提取信号的流形成分;最后,利用快速独立成分分析(fast independent component analysis,简称FastICA)还原得到源信号.该方法不但解决了故障信号的欠定盲源分离问题,还提出了最优观测信号的确定准则,并通过实例验证了方法的有效性....
[期刊论文] 王雷 贾振元 刘昊
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CSTPCD 北大核心
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摘要:以磁力耦合器为研究对象,提出一种在导磁体盘上开槽进而增加磁力耦合器最大起动转矩的方法,并针对本方法带来的齿槽转矩问题进行理论研究.基于虚位移法分析了齿槽转矩的解析式,找到影响齿槽转矩的关键因素,之后通过三维电磁场有限元分析软件模拟计算了每种优化方法的效果,研究结果证明了该方法可行....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:矿用磁力偶合器具有效率高、传递可靠等优点,广泛应用于煤机装备传动领域.但偶合器关键部件耐热性能差,影响偶合器寿命,对其进行温度场研究十分必要.针对研究较少的区别于框架式磁力偶合器的矿用封闭式大功率磁力偶合器温度场散热系数计算难的问题,提出一种区别于传统转速代入经验公式计算散热系数的方法,即基于流固耦合速度场计算散热系数进而分析偶合器温度场的方法,并进行三维温度场数值模拟,得到偶合器温度场分布,可适用于不同偶合器散热表面.并以160 kW偶合器为例进行试验验证,深入分析了偶合器表面不同位置、不同输入扭矩下偶合器温度变化规律:随时间进行,温度呈先增加后稳定趋势,稳定时即达到热平衡状态;输入扭矩增大时,温升加快,稳定温度也相应升高;扭矩值每增加10N·m,最终稳定温度增加15℃左右.最终,通过数值模拟数据与试验数据对比分析,误差为2%~3%,验证了所提方法的正确性,对指导偶合器控制系统温度保护设计与散热结构优化具有重要意义....
[期刊论文] 王雷 贾振元 朱明亮 张黎
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CSTPCD 北大核心
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摘要:介绍了矿用永磁调速装置的结构和原理,设计了一种基于正弦曲线的调速沟槽形式,并对调速沟槽的接触应力进行有限元分析计算.将永磁调速装置中的轴向力与气隙值进行函数曲线拟合,结合调速沟槽的特性曲线得出不同气隙下调速所需的扭矩值;通过试验得到执行器实际输出扭矩值,将扭矩的理论计算值与试验结果进行对比,发现两者变化趋势相同,扭矩峰值误差为5.5%,吻合度较高.通过函数曲线拟合的数值计算方法量化了不同气隙下的调速扭矩值,可为永磁调速装置调速机构的研究提供技术支持....
[期刊论文] 王雷 张黎 王新铭 王冠雄
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CSTPCD 北大核心
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摘要:矿用顶管机是解决煤矿小断面施工难题的有效手段,但还没有针对矿用顶管机的沿途阻力的研究.基于淮南张集矿-600 rn排水石门巷道顶管施工项目,分析了岩石属性和地应力等影响因素,采用数值模拟和试验测试,研究地应力和重力作用下的顶管施工沿途阻力,分析了顶管沿途阻力的变化趋势....
[期刊论文] 王雷 李梁 张黎 王宇名
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CSTPCD 北大核心
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摘要:针对煤矿井下顶管施工中顶进系统的4个油缸出现不同顶进速度时会引起顶管方向偏移的问题,设计了一种基于负载敏感控制技术的矿用顶管掘进机顶进液压系统,介绍了顶管掘进机结构和工作原理,详细分析了液压系统工作原理和参数计算.液压系统采用电液控制的四联负载敏感多路阀调节油泵流量和压力,使得每个顶进油缸的速度不受外部负载变化的影响,从而实现了同步顶进,减少了各油缸顶进速度不均衡造成的顶偏现象....
[期刊论文] 王雷
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CSTPCD 北大核心
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摘要:采用1∶1全三维数值模型对大温差、高压力、长流道三层水循环冷凝器冷却水流动特性进行数值模拟计算,研究了冷凝器流场运动规律及流阻特性,并与设计手册理论计算结果相比较.研究表明:三层水循环冷凝器中水循环按上中下顺序流动,在横截面积突变处存在漩涡,机械能损失较大;由于冷凝管摩擦损失及漩涡存在,上中下三层中压力逐层降低,冷凝管内压降占总压降比例最大,为59.44%;模拟冷凝器水阻力为91.26kPa,与手册理论计算结果90.05kPa接近,误差仅为1.4%,证明数值模拟计算方法的正确性.利用数值模拟方法可优化冷凝器结构设计,为提高制冷效率提供技术支撑....
[期刊论文] 王雷
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CSTPCD 北大核心
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摘要:顶管式煤矿小断面巷道被认为是解决煤矿小断面施工难题的有效手段,对顶管施工中较为常用的钢筋混凝土管和钢管在煤矿井下施工的性能进行了对比研究;在深入研究了最大允许顶力等力学特性基础上,进行了轴向和径向的最大允许顶力计算,并采用有限元分析方法分析了钢管法兰强度,对煤矿顶管施工的顶力和管材受力进行分析,讨论了各自管材在煤矿顶管领域的适用范围....
摘要:滚动轴承全寿命周期性能退化监测是设备主动维修技术重要的组成部分,对损伤状态进行有效评估可以实现设备接近零停机运行,发挥机器的最大生产力。为有效描绘滚动轴承性能退化趋势,提出一种基于流形学习的模糊 C 均值(Fuzzy C-means algorithm,FCM)方法。首先提取监测信号的时域、频域特征及小波包时频域特征组成高维特征集,然后按确定的本征维数提取高维特征集的低维流形特征,进而建立基于局部线性嵌入流行学习(Locally linear embedding,LLE)的模糊C均值模型评估轴承当前运行状态。通过 IMS 滚动轴承全寿命试验,验证了该方法能够有效描绘滚动轴承性能退化阶段,为预知维修提供了重要信息。...
[期刊论文] 王雷
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CSTPCD 北大核心
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摘要:泥水系统作为泥水平衡顶管掘进技术核心,一直以来缺少其在井下方面的研究.结合前人的工程经验与矿井下施工特点,提出一套适用井下施工的泥水系统设计方法,包括管径、流速、流量的确定,管阻的计算,泵的选型,以及采用高效的泥浆处理系统.在实际井下施工过程中发现,设计的泥水系统运行稳定,带渣能力强,进而验证了工艺设计的可行性....
摘要:提出一种基于流形-奇异值熵的滚动轴承时频故障特征提取方法.首先,在HHT(Hilbert-Huang transform,简称HHT)时频分析基础上,应用二维流形方法提取信号流行成分以达到对轴承故障特征进行降维和提取敏感参量的目的;然后,定义了奇异值熵来定量衡量不同故障状态下流行成分的差异;最后,将流形奇异值向量与概率神经网络相结合,有效实现了轴承故障样本分类.与一般的考虑欧式空间全局范围最优值的主分量(principalcomponent analysis,简称PCA)方法及以向量为研究对象的一维流形方法不同,该方法直接以二维信息为研究对象,避免了一维流形算法需将二维信息转化为向量带来的信息损失,与PCA方法相比更能发现隐藏在高维数据流形结构中的局部数据特征.工程信号分析验证了该方法的有效性,为准确提取滚动轴承故障特征提供了一种可靠手段....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST SA
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摘要:滚动轴承工作环境比较复杂,现场测得的振动信号往往含有大量噪声且滚动轴承早期故障特征比较微弱容易被噪声所淹没,如何有效降低滚动轴承故障信号中的噪声准确提取故障特征是一个难题。将流形理论与对偶树复小波(Dual-tree complex wavelet transform, DTCWT)方法结合,提出一种对偶树复小波流形域降噪方法。将轴承振动信号进行对偶树复小波分解构造高维信号空间,然后利用最大方差展开流形算法(Maximum variance unfolding, MVU)提取高维信号空间中的真实信号子空间,去除噪声子空间,充分利用了MVU的非线性特征提取能力以及DTCWT的完全重构特征和平移不变性。运用仿真数据和滚动轴承工程信号对降噪方法进行检验,结果表明DTCWT_MVU可以有效消除轴承信号中的噪声成分,保持信号特征波形,提高信噪比,具有较强的工程使用价值和通用性。...
[期刊论文] 李沺 王雷
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CSTPCD CA
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摘要:针对甲醇制取低碳烯烃工艺反应气体特点,用过程模拟分析采用油吸收的中冷分离方法回收反应气体中的乙烯.对三种吸收剂(丙烷、混合C4,C5+)的吸收效果、吸收剂用量、吸收剂带出量进行了对比.结果表明:MTO反应气中乙烯和丙烯含量高,氢和甲烷含量大大低于轻烃或石脑油裂解气,而乙烯/氢气值大大高于轻烃或石脑油裂解气,使得采用中冷分离成为可能;在中冷操作条件下,采用适当的吸收剂可以回收脱甲烷塔顶气中的乙烯,提高乙烯回收率;经过对丙烷、混合C4,C5+不同吸收剂的比选,丙烷作为吸收剂综合效果最优.MTO反应气体分离仅需丙烯制冷系统,节省了乙烯制冷系统和反应气低温预冷系统,降低了能耗,节省了投资....
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北大核心 CSTPCD CSCD EI CBST
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摘要:若信号的信噪比较小,经验模式分解不能正确分解出基本模式分量,分量中含有伪分量.根据此种情况,提出一种核主分量分析与经验模式分解相结合的方法.该方法首先建立信号相空间,利用核主分量分析方法提取相空间的核主分量,然后利用投影逆过程将得到的核主分量逆向投影回原相空间,从而重建信号相空间.最后对重建的相空间所对应的信号作经验模式分解.此方法可以有效消除噪声和冗余对经验模式分解的影响,提高经验模式分解的适应能力保证分解的有效性,确保其能够分解出正确的基本模式分量.通过工程实例进一步验证了该方法的可行性....
[期刊论文] 王雷 王健
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北大核心 CSTPCD
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摘要:车架传给控制器的振动能极大的影响控制器的工作状态.根据控制器的参数,设计了 被动隔振方案,计算出橡胶隔振器的几何参数.设计结束后进行了多自由度振动模型的验算校核,减振效果达到要求,为以后车载电子设备的减振隔振设计提供了更简单的设计思路....
[期刊论文] 薛冬峰 闫小星 王雷
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST
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摘要:从镁质化工材料的开发和实际应用的角度出发,介绍了氢氧化镁、碱式硫酸镁、氧化镁、碱式碳酸镁等镁盐的制备技术进展.同时,利用结晶化学键合理论对多种镁盐生长形貌进行了模拟,探讨类镁质化工材料制备的微观结构机理....
摘要:为了探索新型功能材料的先进制备技术,针对具有优异光、电性能的功能材料如ZnO、ZnS、LiNbO3、铜盐、镁盐等,采用溶液反应从热力学和动力学两个重要因素出发,合理调控其颗粒的微观生长机制,以便在形貌、尺度以及性能等方面对这些材料实施设计与优化.通过调控溶液的pH值、反应物浓度、反应时间、反应温度等参数获得了核壳结构、空心结构等多形貌的功能材料,赋予了这些材料新的功能与特性.同时从实际应用的角度总结了颗粒表面微结构形态控制的化学研究手段,以期引导同一领域的研究开发工作....
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北大核心 CSTPCD CSCD CA EI CBST SA
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摘要:基于晶体学结构,将化学键理论定量地应用到水合碳酸镁Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O和MgOgO3·3H2O的结晶行为研究中,以此指导和控制实际晶体的生长行为.根据所选晶面的化学键数目和强度,可以计算出该晶面的垂直生长速率,从而方便地预测出Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O和MMgO3·3H2O晶体的理想形貌.Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O晶体表现出六方片状的结晶习性,MgCO3·3H2O则具有六方柱的理想形貌.在实验中,六方片状的Mg5(CO3)4(OH)2-114心O和MgO3·3H2O六方柱可以通过简单的液相反应获得,证明我们的理论计算与实验结果完全相符.目前研究结果表明,单晶生长可以通过热力学意义上调整组成原子或离子的成键方式获得本质上的改进,这一过程为我们从动力学角度优化实验策略提供了更广阔的空间....
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST
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摘要:综述了一系列无机功能材料(如微/纳米金属氧化物、铌酸锂粉体、氧化锌及硫化锌、轻质氧化镁和铜基钼酸盐)的生产新工艺,例如离子交换技术、均匀沉淀技术等等.这些新工艺蕴涵着材料科技领域最前沿的研究方向和最有效的制备方法,具有极高的科技含量和技术创新性,在与传统制备工艺的比较中体现了新工艺的技术优势和良好的工业化前景,对上述材料的性质和应用也进行了详细的阐述....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST SA
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摘要:为了促进氧化镁晶须的规模化生产与工业应用,采用前驱物煅烧法制备了氧化镁晶须.以氯化镁为原料、碳酸钠为沉淀剂制备了结晶良好的水合碳酸镁晶须;控制碳酸镁的热分解条件保持晶须形状不被破坏,在煅烧情况下将其转变为氧化镁晶须.采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对产物的组成、形态和结构进行了表征.结果表明,所得氧化镁晶须直径2~5 μm,长度约为60 μm.另外,对影响晶须形成的一些主要因素进行了初步探讨,同时简要介绍了利用碱式氯化镁、碱式硫酸镁获得氧化镁晶须的方法,探索性地拓展了氧化镁晶须的工业生产....
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