基于机器视觉的煤矸石分选方法研究

传统的煤矸石分选方法存在成本高、效率低以及安全性不足等问题。近年来,随着深度学习相关技术的迅速发展,基于目标检测算法的智能选矸已经成为矸石分选的重要研究方向。为实现矸石与煤块的高效分选,本文提出一种基于机器视觉与深度学习相结合的检测方法。该方法以YOLOv5s模型为基础,首先,在主干部分中加入卷积注意力模块(CBAM)用于提高网络的特征提取能力;其次,在颈部网络部分采用加权双向特征金字塔结构(BiFPN)来增强网络的多尺度特征融合,避免漏检与误检现象的发生;再次,在预测部分使用EIoU函数作为改进后模型的损失函数,以进一步提高检测精度;最后,在训练前对原有数据集进行扩充,使模型的泛化能力得到进一步加强。实验结果表明:改进后模型平均检测精度为95.3%,较原模型提高了2.1%,能够有效地替代人工分选。

机械工程自动化在制造业中的标准化应用

随着现代化进程与经济水平提高,我国各行各业都向高、精、尖等运作模式靠拢。随着制造业的发展趋势,进一步促进了我国的经济发展与民生发展。因此,顺应时代的发展与趋势大力推进制造业的机械工程自动化技术的应用显得尤为重要。本文主要对机械工程自动化进行概述,对机械工程自动化与制造业之间的关系与未来发展进行探究,并针对其发展中存在着的问题进行整理,研究机械工程自动化在制造业中的标准化应用。

产品关联设计及变更影响分析

针对产品关联设计技术及关联信息的管理策略,建立了关联信息的计算机表示模型.提出了面向产品关联设计的广度优先遍历算法,实现了模型关联传播范围的求解,获得了需要关联协调解决的零部件间的关联关系和参数.开发了基于CATIA平台的产品关联设计工具集,并进行实时自动更新,从而实现对产品结构模型的快速重建以及设计的快速迭代,提高了工作效率和结构设计质量,加速了产品的研制进程.最后以飞机垂尾结构为例,验证了关联设计工具集及算法的可行性和有效性.

基于等离子堆焊技术的矿用截齿的耐磨性能研究

针对目前矿用截齿的齿头磨损在煤矿恶劣的实际工作环境中所造成的采煤效率低和开发成本高的现状,利用等离子堆焊的工艺方法,在截齿表面制备了一种可以提高其耐磨性能的等离子堆焊涂层.该方法以转移型等离子弧作为热源,利用压缩等离子弧瞬间产生的高温使具有耐磨损性能的金属混合粉末熔化,与基体形成冶金结合,可以获得耐磨性更强的涂层,进而提高零部件的耐磨性能及使用寿命.通过对4种不同配比合金粉末的堆焊层的耐磨性能研究,结果表明随着合金粉末中TiC含量的增加,该矿用截齿涂层的耐磨性能得到了明显的提高.

航天阀门壳体工件专用夹具设计

针对阀门壳体零件生产准备时间消耗严重、加工过程中装夹定位困难以及多次装夹易造成误差传递和累计的问题。通过对某阀门壳体工件加工工艺分析,设计了一种航天阀门壳体工件加工专用夹具,包括连接板、分度盘、垫板、螺栓、定位销等部件。改善了阀门壳体工件的加工工艺性,提高了加工精度与效率。

某柴油机缸套的模态分析

本文采用ANSYS软件对缸套在无约束状态和有约束状态下进行模态分析,并对两者进行分析对比。结果表明,两种状态下缸套的模态振型均表现为径向弯曲振动,而且两者的各阶模态固有频率和固有振型与约束形式有关,为缸套的结构优化和技术改进提供了重要参考。

某柴油机主轴承盖的模态分析

本文针对主轴承盖在自由状态下采用ANSYS软件对其进行模态分析,结果表明,自由状态下主轴承盖的模态振型以弯曲和弯扭振动为主,通过主轴承盖的模态振动特性分析,可以防止其与相邻件发生共振,减小内燃机故障概率,为主轴承盖的结构优化和技术改进提供了重要参考。

基于机器视觉的导电滑环表面微槽位置检测系统研发

为了准确检测导电滑环表面上微槽的位置,开发了一套基于机器视觉的导电滑环表面微槽位置检测系统。运用Matlab软件对相机采集到的滑环图像进行处理,提取导电滑环上每条铜环的左右两侧边缘,进而检测出铜环表面微槽位置。将检测出的信息生成数控加工代码,控制机床实现导电滑环表面微槽的自动加工。实验结果与传统人工检测后加工微槽的方式进行对比,验证本系统能满足加工精度的要求下,可以提高加工效率,符合现代生产的要求。

基于Fluent自振脉冲射流腔体结构参数的数值优化

自激振荡脉冲射流可以有效提高深部煤岩破蚀效率.为设计破蚀煤岩效率较高的自激振荡脉冲射流发生装置,基于流体力学基本原理,利用Fluent软件对自激振荡脉冲射流进行数值模拟,分析不同的腔体结构对脉冲射流峰值速度的影响.采用大涡模型(LES)进行计算,通过数值模拟发现,自激振荡脉冲射流速度云图和压力云图符合涡旋碰撞理论和脉冲射流发生原理.在特定的参数(腔长L=4.5mm,腔径D=8mm,下碰撞壁收敛角α=120°,上下喷嘴直径分别为d_1=1mm,d_2=1.1mm)下,自激振荡脉冲射流峰值速度最大,为231.21m/s,相比于入口速度提高了92.68%,脉冲射流冲蚀效果较好.

带有齿隙的空间机械臂动力学仿真与试验设计

本文以带有齿隙的空间机械臂为研究对象,通过气悬浮的方式实现微重力的模拟,用改变一对标准渐开线支持圆柱齿轮中心距的方式,实现关节齿隙的连续可调,设计了试验验证机构的三维模型,并基于ADAMS搭建其动力学模型对多齿隙机械臂的动力学模型进行仿真分析.对模型进行加工装配后,设计控制系统、测量系统和供气辅助系统,并设计验证试验,使其能够实现对于不同齿隙情况,反映微重力环境下齿隙对机械臂系统动力学特性的影响,为延长空间机械臂的使用寿命提供理论指导.

基于经验模态与低通滤波的零漂处理方法

针对MEMS压阻式加速度传感器在侵彻过程中产生的幅值较大且稳定性较差的零漂信号,采用经验模态分解(EMD分解)等零漂处理方法消除零漂效果不佳的问题,提出基于经验模态与低通滤波的零漂处理方法。该方法采用EMD分解、小波变换时频分析和有限冲击响应滤波(FIR低通滤波)相结合的方法对零漂信号进行处理,确定了基于低通滤波方法获取零漂趋势项的频带范围,并对零漂信号进行去除。信号处理结果与试验结果误差小于4.7%,有效地去除了零漂现象,验证了去除零漂的可行性与实用性,为侵彻深层目标时的计行程自适应起爆控制提供有效信息。

高g值冲击下聚氨酯缓冲仿真研究

本文利用霍普金森压杆实验获得聚氨酯的应力应变数据,并采用数据对朱-王-唐(Z-W-T)本构模型中弹性模量、弹性常数以及松弛时间进行参数辨识,发现模型在真实应变0~0.1范围内能较好地表达聚氨酯材料的应力应变关系.同时,研究了聚氨酯缓冲材料的应力衰减特性,获得其应力衰减系数为-0.45.对弹丸整体装配结构进行膛内高过载仿真,并应用仿真结果验证了应力衰减方程,发现相对误差小于10%;双重缓冲防护可将电路板最大应力幅值衰减30%.仿真结果表明,电路板长度方向贴近弹尾部电路板底部0 cm~1.8 cm会受到较大的应力幅值,大于1.8 cm处受到的应力幅值较小,为高g值冲击防护提供了依据.

一种基于颜色衰减先验及上下文正则化的去雾增强算法

传统的图像去雾算法在处理复杂景深场景下的物体时,往往因为透射率估计的不准确而产生伪影和色彩失真现象.结合颜色衰减先验和上下文正则,并用改进的引导滤波器对透射率优化的方法,能够准确计算出各种场景下图像的透射率,最后通过对比度拉伸,从而使恢复出来的图像更具有可视性,并且在峰值信噪比(PSNR)、结构相似性(SSIM)、平均梯度(AG)评价中要优于以往的算法.

基于磁流变技术的深孔钻杆阻尼器的设计与研究

针对BTA深孔钻削中钻杆颤振的问题,设计了一种新型的混合模式磁流变液阻尼器,其结构布局合理,提供的阻尼力大,可以通过结构变化进行控制。同时,对BTA深孔钻杆系统的振动及其对工件的作用效果进行了分析。在T2120深孔镗床上进行试验验证,结果表明,阻尼器实用可行,能够减小钻杆的颤振,在不同的电场强度下减振效果不同。

深孔加工系统流场的数值试验研究

针对切削液系统理论分析方法局限性大、建立数学模型难这个问题,通过最小二乘法建立数学模型。根据深孔加工BTA系统的流场特性,运用CFD软件Fluent对BTA系统内部切削液流场进行数值模拟试验分析,并建立了切削液流场的数学模型,为研究深孔切削液流场在线监测提供了理论基础。

推挽式MEMS谐振加速度计的实现与测试

针对推挽式微电子机械系统(MEMS)谐振加速度计的结构分析了其工作原理,进行了工艺上的加工,并对加工中可能出现的问题进行了优化。依据推挽式MEMS谐振加速度计的结构尺寸以及测量精度需求,设计了符合要求的测控电路系统,包括了基于自激振荡的闭环驱动电路和等精度测频的频率检测电路。最后完成样机整表测试,结果表明:推挽式MEMS谐振加速度计的两个谐振器谐振频率分别为21.443和21.455 kHz,品质因数分别为3 063和3 065。在±1g的范围内,标度因数和标度因数重复性分别为204.42 Hz/g和3.11×10^(-5),零加速度样机频差为-12.91 Hz/g,零偏和零偏稳定性为0.06g和0.008 01g。

基于旁瓣相消和零点展宽的双功能雷达抗干扰方法

针对提高阵列天线抗干扰性能的稳定性,本文提出了基于旁瓣相消算法的零陷展宽方法.利用两个旁瓣相消器实现双功能雷达天线在活跃模式和静止模式下都能进行通信的功能,并且在两种模式下都能有效地抑制干扰;之后引入零陷展宽方法,使得在两种模式下干扰点零陷均能被展宽.这样,当干扰在一定范围内波动时也能很好地被抑制,从而提高了阵列天线抗干扰性能的稳定性.本文通过对11个阵元阵列天线进行仿真,分析比较了运用旁瓣相消算法的阵列波束以及几种零陷展宽后的波束,验证了上述方法的有效性.