基于改进YOLOv8s的金属齿轮表面瑕疵检测算法

针对现有金属齿轮表面瑕疵实时检测存在识别精度低、检测速度慢、难以部署等问题,为提高检测的工作效率及准确率,保障产品质量,提出一种金属齿轮瑕疵检测算法YOLO-GEAR。首先,在特征提取层中设计轻量化的模块C2fFaster,大幅减少模型的参数量和计算量,提高模型检测速度;其次,添加EMA注意力模块,提高特征提取的效率和准确性;最后,引入双向特征融合结构BiFPN,增强特征融合能力。实验结果表明,本文算法在测试集上平均精确率与改进前相比提升了3.2%,检测速度达到153.8 FPS,网络模型所占内存仅为6.2 MB,验证了该算法具有识别精度高、检测速度快、模型内存占比小等优势,有助于实现工业部署。

基于均匀化拓扑优化的轻质多孔结构等效方法

通过拓扑优化设计得到的孔洞结构,往往不规则,甚至过于复杂、难于加工、多数需要进行二次设计,为了避免二次拓扑优化求解过程复杂、效率低、耗时长,甚至出现不收敛、棋盘格、灰色单元等情况,提出一种基于均匀化拓扑优化的轻质多孔结构等效方法。该方法首先需对研究结构进行初次拓扑优化,提取拓扑优化后的关键性能参数如应变能、最大应力、最大位移等。然后依据上述提取的参数作为后续寻求结构等效的条件。基于能量均匀化方法求解出与拓扑优化后等效的微结构。将等效微结构阵列得到的周期排列结构即为轻质多孔等效结构。最后对拓扑优化结构和轻质多孔等效结构进行有限元分析对比,验证此方法的可行性。结果表明:轻质多孔等效结构与初始拓扑结构相比,其综合性能基本不变,但因轻质多孔结构的规则性使得加工难度大大降低。

基于YOLOv8的PCB表面缺陷检测轻量化研究

目的针对印制电路板(PCB)表面缺陷检测模型较大和速度慢的问题,提出一种基于YOLOv8的PCB轻量化表面缺陷检测框架EYOLOv8。方法该框架以YOLOv8网络结构为基础,使用RevCol网络特征融合思想重构网络主干,引入Slim-neck设计思想重构颈部结构,使用卷积权重参数共享的机制重构检测头结构,在保持精度基本不变的同时,对整体网络结构进行了轻量优化设计,最终使用WIoU损失函数对轻量化模型训练过程进行优化。结果在公共数据集上的实验结果表明,EYOLOv8较YOLOv8模型大小减少了46%,检测精度mAP50值达97.7%,检测速度达256帧/s,模型大小为3.3 MB。结论相比其他算法,EYOLOv8在PCB表面缺陷检测设备上部署更有竞争力。

融合注意力机制的弱监督纸板表面缺陷检测

目的 针对目前表面缺陷检测方法因缺少实例级标签,使深度神经网络在工业检测上的应用受到限制的问题。本文面向实际的纸板表面缺陷检测任务,提出弱监督学习下融合卷积和注意力机制的神经网络算法。方法 该网络通过将通道注意力模块和梯度类激活映射模块相结合,进一步提高类激活图的精细度,实现纸板表面缺陷的精确定位;同时通过倒残缺结构和上采样层的组合操作,进一步细化浅层特征提升网络的特征提取能力,加快网络收敛速度。结果 通过在公开的纸板缺陷数据集上进行实验,本文提出的算法在使用图像级标签训练的情况下,分类正确率与定位正确率分别达到99.0%和92.2%,验证了该算法的有效性。结论 避免了实例级标签数量较少和过于主观的缺点,为基于机器人的缺陷纸板剔除奠定了基础。

电流变液的研究现状及其应用进展

电流变液(ER液体)是一种智能的混合液体,其流变性质能在电场中发生快速并且可逆的调节,使其具有广阔的工程应用前景。因此对电流变液的特性及应用进行研究,在汽车工业、航空航天、润滑油等各方面都具有深远的意义。综述了电流变液的组成、电流变液机理的进展、影响电流变效应的主要因素以及其应用前景,并归纳了一些有关电流变液的理论和应用方面需要深入研究的问题及它的发展方向。

结晶器振动波形分析及其应用研究

在连铸连轧生产过程中,结晶器振动方式对铸坯的质量起到关键作用。结合结晶器的工艺特性,首先在理论上对正弦振动和非正弦振动两种方式的波形进行了分析比较,得出非正弦振动方式在结晶器振动过程更有利于提高铸坯质量结论,然后通过一应用实例证明了理论分析的正确性与合理性。

直接驱动式电液伺服阀研究进展

针对发展高端电液伺服阀技术已成为航空航天及舰船领域的研究热点的现状,本文以直接驱动式电液伺服阀为对象,介绍了直接驱动式电液伺服阀的历史概况。从阀的结构原理出发,着重论述了阀的结构改进、电-机械转换装置变换等的研究进展。对应用于直驱阀上的不同新型材料,从功能原理到基本特性进行了系统分析。其中,PZT材料的响应速度较快,可达10μs;GMM材料的能量转换效率较高,可达80%;MSMA材料宏观应变较高,可达10%。直驱阀在极端温度环境下的性能改善、冲蚀磨损特性分析及其数字化、智能化设计将成为未来的重点发展方向。

MSMA驱动器温控装置的设计与实现

以Ni2MnGa为代表的磁控形状记忆合金(MSMA)是一种新型的功能材料,在电磁场的激励下具有响应时间短、单位长度上能产生较大的驱动位移等独特优点。用这种材料制成的驱动器,由于在励磁铁芯上设置了励磁绕组和独立的偏置绕组,涡流、磁滞以及线圈电阻产生的热功耗使整个驱动器发热量显著增大。为验证线圈的热稳定性和了解线圈长时间工作时其发热量对MSMA元件温度的影响程度,对线圈发热量进行了计算,并在励磁装置上增设温控装置,使得温度保持在MSMA元件样本由马氏体向奥氏体转变的温度范围内,结合ANSYS有限元分析软件对由线圈发热引起的MSMA元件温度变化进行建模仿真,从而验证设计的可行性。

基于磁控形状记忆合金的伺服阀驱动器

磁控形状记忆合金(MSMA)是一种新型的具有形状记忆功能的功能材料。用这种材料制成的驱动器具有响应频响高、驱动力大、可控位移大等特点,特别适合于制造高精度大位移运动与位置控制驱动器。根据MSMA以上优点,研究基于MSMA的先导式伺服阀驱动器,设计出一种新型的驱动器结构:用弹簧恢复MSMA形变,直流绕组产生偏磁磁场,励磁绕组提供可控磁场。通过已有数据分析了材料静态特性,用MATLAB软件进行数据分析并且仿真,得到材料的驱动力及位移与时间的关系,验证了结构设计的合理性。

风机在线状态监测与故障诊断系统的研究

分析了风机常见故障原因,简单地介绍了目前旋转设备常用状态监测与故障诊断方法,在此基础上研究风机在线状态监测与故障诊断系统,并从硬件、软件两个方面阐述系统选型与设计。

桥式混匀取料机液压系统的改造

为了弥补现有桥式混匀取料机机械式传动系统的缺点,根据现场设备工作的特点和要求,提出了改造液压系统的初步方案,并设计了液压系统的原理图,然后利用AMESim软件对系统进行了仿真分析,证明了系统的合理性与可靠性,为下一步对系统进行优化和改进提供了参考。

ROC分析技术的研究现状和发展趋势

阐述ROC分析技术的基本概念,介绍几种主要多类ROC分析方法:一对多ROC分析方法、成对ROC分析方法、Hand和Till提出的M函数(HTM)、改进的HTM方法和Mossman的三类别ROC分析方法、AUC(Area Under the ROC)扩展等,分析了现有几种方法的不足,预测ROC分析技术的未来发展趋势。

基于HFLANN的MSMA传感器动态模型参数识别

由于磁控形状记忆合金MSMA存在固有迟滞非线性现象,严重影响传感器的测量精度。为了消除MSMA的迟滞非线性带来的负面影响,运用了一种迟滞函数链接型人工神经网络HFLANN来识别MSMA传感器动态模型参数。识别结果表明,HFLANN可以应用于MSMA传感器动态模型,应用HFLANN识别的MSMA传感器输出感应电压与实验输出感应电压十分吻合,验证了该方法可应用于MSMA传感器动态建模,为MSMA传感器优化设计和预测控制奠定了良好基础。

分片式机架动态性能的建模与分析

分片式机架是轧机伺服液压缸测试系统中出现的一种新型组合机架,可以通过配置机架的数量完成对一定尺寸范围内不同加载力的伺服液压缸的测试工作,但机架组合时往往因为相互作用力复杂,而难以建立合理、有效的有限元模型。针对此类问题,提出了一个合理的建模方法,首先分析了分片机架的组成和功能特点,建立了该机架的几何模型,然后采用有限元法分别分析了分片式机架中的模态、频率响应和阶跃响应等动态性能,得出相应的结论,为合理设计分片式机架提供了理论参考。

交流异步电动机制动特性动态仿真平台研究

介绍交流异步电动机制动的机械特性。为了便于直接观察和理解交流异步电动机制动的机械特性曲线,满足电力拖动自动控制系统的工程设计计算要求,构建了交流异步电动机制动仿真平台。该平台简洁、方便、实时交互性强,能充分融合到其他控制系统中,并具有良好的扩展性。

一种新型伺服阀驱动器的设计与仿真

MSMA是一种新型的功能材料,具有较大的应变和可控性位移。基于磁控形状记忆合金(MSMA)的磁控特性和形状变化机制,设计出了新型直线伺服阀驱动器。该执行机构使用弹簧恢复其变形,采用直流线圈产生偏置磁场和应用交流线圈提供可控磁场。通过对先导型伺服阀进行简化及建模,不考虑磁滞等影响,使用MATLAB/SIMULINK软件进行仿真,并通过合理的参数设计,得到系统bode图和系统输出位移曲线图,验证了新型伺服阀驱动器结构设计的合理性。

步进加热炉神经网络电液比例速度控制技术研究

目前先进的步进加热炉液压传输系统一般采用非对称闭式泵控电液比例控制系统,该控制系统是一种典型的非线性、时变、强干扰系统,采用常规PID控制策略,难以实现某些特殊钢种所要求的精确速度控制。本文作者通过对非对称闭式泵控电液比例控制系统动态特性分析,提出了一种FNNC控制策略,通过试验和现场应用表明,系统的跟踪速度、精度、缓冲特性、循环时间较采用PID控制系统均有所改善或提高,能更好地满足生产要求。

应变计伺服液压缸测试方法研究

针对原有轧机伺服液压缸高频动态响应测试系统的不足,提出一种基于应变计的新型测试方法。运用ANSYS有限元软件得到机架表面适用于实验的应变测点,并利用现有轧机伺服液压缸实验设备,制定合理的实验方法和流程,进行液压缸测试实验。结果表明:应变-位移曲线和载荷-位移曲线均呈很好的线性关系,重复性好,可以满足现有轧机伺服液压缸高频动态响应测试系统的要求。

基于多层SVC的钢坯编号识别研究

提出了一种用支持向量分类器(SVC)实现钢坯编号文字识别的方法。首先利用PCP算法对视频图像提取关键帧,然后利用彩色图像HSI空间中S分量的特性,定位钢坯区域;再利用一系列图像处理技术,对图像中钢坯编号区域定位、分割字符,最后利用SVC进行字符识别。实验结果表明,利用SVC可有效识别钢坯编号且速度快、识别率高,具有较高的实用价值。

3种改进混匀取料机液压系统方案的比较与分析

针对混匀取料机液压系统工作振动、冲击大,事故频出的状况,提出了3种改进方案,经AMESim软件分析比较,确定了最优方案。该方案运用后,混匀取料机液压系统工作良好,运行稳定可靠,振动降低,冲击现象基本消除,企业经济效益得到提高。