基于参数优化VMD-小波阈值的轴承振动信号降噪方法

为了解决复杂工况下滚动轴承振动信号存在随机噪声的问题,提出了一种基于参数优化变分模态分解(VMD)-小波阈值的滚动轴承降噪方法。首先,利用以包络熵为适应度函数的天鹰算法对变分模态分解算法的模态分解数K和惩罚因子α进行了自适应选择,代入VMD分解中,得到若干本征模态函数(IMFs);然后,根据峭度-相关系数将IMF分量划分为纯净分量和含噪分量,对含噪分量进行了小波阈值降噪处理;最后,对处理后的分量进行了重构,并用重构信号进行了包络谱分析,实现了滚动轴承的信号降噪目的,并利用仿真信号和美国凯斯西储大学公开的轴承数据集对上述降噪方法的有效性进行了验证。研究结果表明:基于参数优化VMD-小波阈值的降噪方法减少了滚动轴承运行状态下的随机噪声,相对小波阈值降噪方法,所得仿真信号信噪比提升53%,均方误差降低13%;在故障特征频率为162 Hz时,所得实验降噪信号包络谱的前6倍频谱峰值更为明显,且受随机噪声影响较小。该研究方法在滚动轴承等旋转机械信号降噪方面具有一定的参考价值。

甜加糯型鲜食玉米留层加工关键工艺研究

为了最大程度延长并保持甜加糯型鲜食玉米的营养成分和口感,对玉米加工工艺进行研究。首先,确定了需要保留玉米内部2~4片苞叶的加工要求;其次,以冀糯173甜加糯型鲜食玉米为研究对象,掌握了鲜食玉米苞叶包覆状态及其在穗柄上的生长分布规律,提出了先定位切割再利用内外层苞叶附着力的差异去除外层苞叶的加工工艺;然后,在开展鲜食玉米外部形态尺寸测量实验的基础上,设计了一种环状定位结构,并搭建了去苞叶设备;最后,通过合理留层试验对所提出的加工工艺进行了验证。结果表明:先经定位环定位切割穗柄,再经去苞叶设备处理的玉米能够苞叶合理留层2~4片,定位环参数为大内径53 mm、小内径41 mm、接触区8 mm、保护区2 mm、厚度2.5 mm。先定位切割再去除外层苞叶的加工工艺合理可行,能够实现甜加糯型鲜食玉米合理保留内层苞叶的加工目标。鲜食玉米留层加工工艺可为甜加糯型鲜食玉米留层加工生产线的设计和改进提供参考。

2023年NK815制种高产技术模型分析——探规模化高质、高产、高效玉米制种新径

玉米制种在玉米产业链中是承上启下且不可替代的一环,其自身的高效益对玉米产业发展有着巨大促进作用。2023年玉米品种NK815在新疆伊犁高产田制种产量达到1034.62kg/667m^(2),这是继2020年在甘肃张掖获得了877.44kg/667m^(2)高产纪录后的又一新突破。这一“高质、高产、高效”玉米制种田的模式创建主要采取地膜覆盖、母本倒四叶展开去雄等农艺措施和技术,使其授粉期避开了当地7月份高温天气,保证了母本结实率,且在母本种植密度11693株/667m^(2)条件下获得,为我国规模化高效益玉米制种树立了标杆和样板。通过进一步分析,提出了玉米制种高效益必须走高质高产、最大化挖掘利用好自然资源的新径;同时还提出了全产业链特别是有关杂交玉米制种父母本自交系抗低温、耐高温、耐贮藏、易加工等性状方面的选育育种目标。

纳米划擦速度对单晶硅去除行为的影响

单晶硅作为典型的硬脆材料在不同的划擦速度下会有不同的应变率,进而产生不同的材料去除行为,采用分子动力学从应变率角度研究不同划擦速度下材料的变形与去除过程。结果表明:划擦过程中随划擦速度由25 m/s增加到250 m/s,单晶硅的应变率从1.25×10^(10) s^(−1)提高至1.25×10^(11) s^(−1),其划擦力、剪切应力和摩擦系数减小,划擦温度升高,且划擦表面的轮廓精度和粗糙度随划擦速度的增大而改善。划擦过程中的非晶化和相变是单晶硅纳米尺度变形的主要发生机制,剪切应力减小造成其亚表面损伤层深度由2.24 nm减小到1.89 nm,划擦温度升高导致其表面非晶层深度增加。

基于数字孪生的套筒智能检测生产线虚拟调试技术

针对套筒智能检测生产线调试过程中存在调试周期长、试错成本高等问题,设计了基于数字孪生(DT)和虚拟调试(VC)技术,构建了套筒智能检测生产线VC系统。基于DT五维模型的套筒智能检测生产线和VC系统结构模型,明确套筒智能检测生产线的工作原理;阐述VC系统中智能检测生产线的数字空间搭建、控制系统设计、数据同步和交互、实时状态监测、故障模拟与恢复等关键技术。通过实验,证明了该方法的可行性与有效性,并为智能检测生产线的设计提供了参考。

土壤样品制备实验装置与教学应用

该文设计了集筛分、研磨、分装、压片、打标、清洗等多工位于一体的土壤样品制备实验装置。该装置采用高度模块化的多工序集成制备技术实现了制样过程的自动化,并结合实验研究探讨了工艺参数及含水量对筛分效率的影响规律。将该实验装置应用于教学实践,有利于调动学生学习的积极性、主动性,提高工程实践能力和自主创新能力。

高速乏油全陶瓷角接触球轴承振动与噪声实验研究

设计高速乏油运转实验,研究高速乏油全陶瓷球轴承在不同高转速、轴向载荷及径向载荷作用下服役时的振动与辐射噪声特性。利用改进的轴承振动测试机测试全陶瓷角接触球轴承在乏油运转状态下的振动速度与辐射噪声声压级,探究高转速、轴向载荷与径向载荷对其振动和辐射噪声的影响规律。提出以声场指向方位角与指向水平参量来表征声场指向性。实验结果表明,转速的提升、轴向载荷的增加以及径向载荷的变大,均使高速乏油全陶瓷角接触球轴承的振动速度与噪声声压级增大,且噪声在圆周方向呈非均匀分布。随转速或径向载荷增加,辐射噪声在圆周方向非线性、不均匀增加,使声压级变化量逐渐增大,导致声场指向性变得更加明显。随轴向载荷增加,圆周方向声压级变化量先增大后减小,使声场指向水平发生相应变化。研究表明振动速度与辐射噪声呈正相关关系,明确了声场随转速、轴向载荷、径向载荷的变化规律,可为高速乏油运转条件下全陶瓷球轴承设计、噪声控制提供相关依据。

单晶硅纳米磨削力热行为与亚表面损伤研究

纳米磨削作为实现单晶硅低损伤加工的技术之一被逐渐应用于硅片减薄中,但磨削过程中的力热行为及其对亚表面损伤形成的影响机制仍不清楚;因此,通过分子动力学仿真手段对单晶硅纳米磨削时的力热行为和亚表面损伤之间的联系进行研究。结果表明,单晶硅纳米磨削过程中切向磨削力对材料去除起主要作用,磨粒前下方区域的热量聚集和应力集中现象明显。在力热载荷作用下,非晶化和相变是单晶硅纳米磨削时亚表面损伤的主要形成机制。磨削力的增大会导致单晶硅去除过程中产生较大的亚表面损伤层,而一定的高温由于增强了单晶硅的韧性进而抑制了亚表面损伤层的形成。

保持架对低温工况全陶瓷球轴承振动特性的影响

为探究保持架对低温工况下全陶瓷球轴承振动特性的影响,开展氮化硅全陶瓷球轴承低温工况下的理论与试验研究,测试并分析装配有不同材料保持架的全陶瓷球轴承振动信号特征。研究结果表明,保持架的振动特性与其受力状态的贡献特征频率类似,均以保持架特征频率f_(c)、陶瓷球特征频率f_(b)的倍频、内圈特征频率f_(i)的倍频及保持架与内圈耦合的特征频率成分为主;改变轴向载荷及试验温度,装有聚合物基和胶木保持架的全陶瓷球轴承振动速度小于装有碳纤维复合材料保持架的全陶瓷球轴承,但装有碳纤维复合材料保持架的全陶瓷球轴承峭度值小于装有胶木和聚合物基复合材料保持架的全陶瓷球轴承,即在全陶瓷球轴承信号平稳性以及降低故障概率方面,碳纤维复合材料要优于胶木和聚合物基复合材料。研究结果对于低温工况下全陶瓷球轴承保持架的选取具有一定的参考与借鉴价值。

基于PSO-BPNN的精矿品位预测模型研究与应用

为精准地预测精矿品位,融合粒子群算法与BPNN,建立基于PSO-BPNN的精矿品位预测模型。将某矿山选矿厂的500组数据作为样本,训练样本选前400组数据,测试样本选后100组数据,采用BPNN和PSO-BPNN进行案例应用。结果表明:在精矿品位预测过程中,PSO-BPNN增强了BPNN的预测精度和收敛速率,最大相对误差小于1%,预测精度达到99%。

铜精矿浓密机溢流水固含高处理研究及实践

某铜矿的铜精矿浓密机出现溢流水固含偏高,甚至跑浑的情况,不仅造成铜金属流失,还因回水固含过高严重恶化铜钼分离指标致使铜钼分离系统停车。通过沉降试验采用石灰与2769M混合用药试验发现,在石灰用量600 g/t条件下添加8 g/t絮凝剂2769M,溢流水固含可降到193 mg/L的同时沉降速度大幅提升。经工业生产实践,添加石灰及2769M之后,铜精浓密机溢流水固含能控制在200 mg/L以内,达到了降低溢流水固含的目的。

基于爬墙机器人搭载高频雷达外墙保温装饰连接构造成像技术研究

针对高层和超高层建筑外墙外保温装饰层的连接构造探测难的问题,试验验证了基于爬墙机器人搭载高频雷达探测仪进行成像扫描检测的可行性,通过搭建典型外墙外保温构造进行了高频雷达探测成像的验证性测定,表明高频雷达爬墙机器人可实现精准的外墙保温板粘结构造的透射成像和定量化的测定。通过在实际的薄抹灰保温构造、轻质抹灰砂浆构造和石材幕墙3类工程上测定,表明该装备可在高层和超高层建筑上安全、方便、精准地对保温装饰层的隐蔽粘结构造进行无损的定量化成像探测,特别对石材幕墙的龙骨锚固成像进行了实际探测,取得了良好的成像效果,为建筑外墙装饰层与墙体结构连接质量和安全健康评估提供了解决方案。

不同种类肉肌原纤维蛋白乳化及理化特性的研究

比较了3种肉（猪肉、牛肉和鸡肉）肌原纤维蛋白的乳化及理化特性的差异。结果表明：存1～8mg·mL-1的蛋白质质量浓度范围内，3种肉的溶解度和乳化能力随质量浓度的增加而增大，但当质量浓度大于8mg·mL-1时，两者的变化不显著。随着蛋白质质量浓度的增加，3种肉的黏度显著增大（P〈O．05），而乳化活性指数降低。当蛋白质质量浓度小于5mg·mL-1时，乳化稳定性指数的变化不明显；当质量浓度大于5mg·mL-1时，乳化稳定性指数随质量浓度的增加而增大。3种肉中，除蛋白质质量浓度为10mg·mL-1时鸡肉与猪肉的乳化活性指数没有显著性差异外，在同一蛋白质质量浓度下，鸡肉的各项乳化及理化指标均显著高于其他2种肉，牛肉最低（P〈O．05），但鸡肉的表面疏水性最低（P〈O．05），牛肉最高。乳化能力与溶解度呈极显著正相关（P〈O．01），并受表面疏水性的影响。同时，乳化稳定性指数与黏度也极显著正相关（P〈O．01）。

工程陶瓷内圆磨削表面粗糙度研究

研究工程陶瓷内圆磨削表面粗糙度的影响因素。利用氮化硅陶瓷内圆磨削正交试验,分析了砂轮线速度、工件线速度与磨削深度对表面粗糙度的影响,并在此基础上进行了砂轮粒度单一因素影响试验,采用泰勒粗糙度测量仪测得了加工表面粗糙度从0.2646μm^0.5424μm的一系列磨削表面,分析试验结果建立了氮化硅陶瓷内圆磨削表面粗糙度经验公式预测模型。由试验结果得到表面粗糙度随砂轮粒度号的增大、砂轮线速度的提高及工件线速度的降低而减小,随磨削深度的增加整体上呈变大趋势,且砂轮线速度的影响较大,工件线速度次之,磨削深度的改变对表面粗糙度的影响作用不是很明显。经F检验表明预测模型具有较好的预测效果,最大相对误差为10.23%,为实际加工合理选择磨削参数提供了试验依据和参考。

加工中心床头箱箱体双面镗孔组合机床设计

介绍了异型石材车铣加工中心床头箱箱体双面镗孔组合机床,绘制了"三图一卡",设计了夹具及刚性主轴的结构尺寸。在流水线上同时完成两孔的加工,改善了加工精度及保证了相应的位置精度,同时大大提高了生产率,降低劳动强度,从而降低了零件的生产成本。

高速数控磨床的横、纵向进给设计

为了提高机械产品的性能质量,发展高新技术,设计了高速数控磨床横纵向进给部分,以实现较高的制造精度。通过对现有机床的分析,对横纵向进给硬件进行了选择及设计,其纵向采用反应式步进电机,横向引入了直线电机进给单元;同时设计了该数控磨床的控制系统,使系统各个组成单元均受控于核心控制器PLC。最终,此数控磨床能够很好地实现零件表面的高速精密磨削。

脂肪酸与肉的品质

近年来,人们对肉中脂肪酸的组成及含量的问题越来越关注。其主要原因就是肉中含有大量的脂肪酸,尤其是饱和脂肪酸,它们与现代生活中的疾病紧紧相关,同时对肉的食用品质和产品货架期具有重要影响。本文综述了肉中的脂肪酸种类、含量及其对人体健康和肉品品质的影响,以期对肉品的生产与贮藏有一定的指导意义。

鲜食玉米加工工艺及自动化设备设计

目的:解决鲜食玉米切割时准确率较低,随机误差较大,容易损伤籽粒问题。方法:设计了一种新型工艺的甜糯玉米加工生产线,该生产线利用机器视觉技术对玉米姿态进行判断,通过换向设备完成玉米姿态调整,设计适应性定位机构分别对玉米头尾进行切割,再依据切割后果穗苞叶附着力差异特点进行留层加工,经相机品质筛选后装箱,并利用样机进行加工试验。结果:该生产线加工效率达1 500穗/h;留层合格率为90.2%;籽粒破损率为1.81%。结论:该鲜食玉米加工生产线实现了玉米的上料、排序、切割、剥皮等工序自动化,实现苞叶合理留层,对比传统设备更加保护玉米籽粒。

CVD涂层刀具高速铣削大理石切削力研究

选定切削参数(切削速度、进给速度、切削深度)设计正交试验,进行CVD氮化钛涂层刀具高速铣削大理石切削力试验,利用测力仪测出各组试验的切削力信号图,分析信号图特征得出切削力值,并记录各组切削力试验结果。分析单一切削参数(切削速度、进给速度,切削深度)对切削力变化的影响规律。采用最小二乘法原理对切削力经验公式回归系数进行参数估计,并对经验公式进行相关性检验,检验结果表明显著性很高。最终通过试验结果得出:切削力随着进给速度和切削深度的增加而增大,随着切削速度的增加而减小;并且切削深度对切削力影响最大,切削速度次之,进给速度对切削力的影响最小。

单晶硅纳米磨削亚表面损伤形成机制及其抑制研究

硅晶圆纳米磨削过程中产生的亚表面损伤限制了其使用寿命,亟需研究纳米磨削过程中单晶硅的亚表面损伤形成机制和抑制方法。文章首先建立了单晶硅纳米磨削的分子动力学仿真模型,研究其亚表面损伤形成机制。随后研究了磨削参数对磨削过程中磨削力、磨削温度以及亚表面损伤形成的影响机制。最后提出了单晶硅纳米磨削的损伤抑制策略。结果表明:单晶硅纳米磨削过程中结构相变和非晶化是其主要亚表面损伤形成机制。原始的Si-Ⅰ相在挤压和剪切作用下形成了Si-Ⅱ相、Si-Ⅲ相、Si-Ⅳ相、bct5-Si相以及非晶。磨削深度增加导致了磨削力和磨削温度升高,而磨削速度的增加导致磨削力减小,磨削温度升高。磨削力增大是导致亚表面损伤严重的主要原因,而一定程度的高温有利于抑制单晶硅的亚表面损伤。在纳米磨削单晶硅时,可通过减小磨削深度和提升磨削速度来实现亚表面损伤的抑制。