EHDE和WHO-SVM模型在齿轮箱故障诊断中的应用

针对现有齿轮箱故障诊断方法对数据长度敏感的缺陷,提出了一种基于增强层次多样性熵(EHDE)和野马算法(WHO)优化支持向量机(SVM)的齿轮箱故障诊断模型。首先,传统熵值特征提取方法在特征提取阶段对数据样本的长度比较敏感,为此提出了增强层次多样性熵,并将其作为特征提取指标用于提取齿轮箱的故障特征;其次,采用WHO算法对SVM模型的参数进行了优化,建立了参数最优的WHO-SVM分类器;最后,将故障特征样本输入至WHO-SVM分类器中进行了训练和识别,完成了样本的故障识别;利用齿轮箱数据集分别从数据长度敏感性、算法特征提取时间、模型诊断性能三种角度对EHDE、精细复合多尺度样本熵、精细复合多尺度模糊熵、精细复合多尺度排列熵、精细复合多尺度散布熵、精细复合多尺度波动散布熵进行了对比研究。研究结果表明:EHDE方法对数据长度的要求较低,在数据长度为512时即可以取得99.1%的平均识别准确率,在诊断稳定性和诊断精度方面均优于其他对比方法;在算法的泛化性实验中,EHDE方法能够以98%的准确率识别齿轮箱的不同故障类型,具有明显的泛化性和通用性。

生物标志物EHD3与胃癌中免疫细胞浸润的相关性研究

目的探讨EHD3对胃癌(STAD)患者的预后作用及其与STAD中免疫细胞浸润之间的联系。方法利用癌症基因组图谱(TCGA)的RNA测序数据,对EHD3表达进行分析。开展差异分析、功能富集、免疫浸润、免疫检查点的探究及临床基线数据分析。采用单变量和多变量Cox回归分析识别独立预后因素,制定列线图模型并用C指数和校准图对模型进行评估。结果EHD3在STAD中显著上调,功能富集分析表明EHD3的表达与免疫反应有关,多数免疫细胞及免疫检查点与其表达呈正相关。Cox回归结果显示,EHD3是STAD患者独立预后因素(HR=2.112,95%CI:1.340~3.327,P=0.001)。结论EHD3可能是STAD患者的新预后生物标志物。本研究可为STAD的治疗提供一个潜在的治疗靶点。

EHD喷墨打印硅橡胶/碳纳米管涂层织物的制备及性能研究

文章选用涤棉针织物为基材,将不同质量分数的硅橡胶(SR)/碳纳米管(CNTs)溶液通过电流体动力(EHD)喷墨打印的方式喷涂于基材上,得到SR/CNTs涂层导电织物,并探讨了CNTs质量分数对涂层织物性能的影响。随着CNTs质量分数的增加,导电织物上沉积的CNTs变多,力学性能和导电性能得到改善。其中,用质量分数为9%的CNTs溶液沉积的导电织物,在平行于线圈方向上,拉伸强度最大为14.40 Mpa,导电织物的电学性能最佳,工作范围可达111.10%,灵敏度系数最高为2.49。该导电织物具有优异的电学性能,在智能可穿戴领域具有广泛的应用前景。

分形粗糙面的主轴承弹流脂润滑分析

为探究弹性流体动压润滑(弹流润滑)状态下RV减速器主轴承接触表面之间的润滑特性,基于润滑脂的非牛顿特性以及粗糙表面分形理论,提出一种主轴承的点接触弹流脂润滑数值模型。首先,对该模型进行数值求解,得到脂膜压力、脂膜厚度的分布规律;然后,将其分别与其他点接触弹流润滑模型的数值结果和实验结果进行对比,验证了所建模型的正确性;最后,分析了主轴承表面光滑和粗糙状态下流变指数、分形维数、卷吸速度、载荷和润滑脂黏度对润滑性能的影响。结果表明:润滑脂的非牛顿性越明显,脂膜厚度越小且颈缩现象愈加不明显,接触区附近脂膜压力越符合赫兹压力分布,二次压力峰逐渐消失;考虑主轴承分形粗糙表面的弹流润滑特征更切合实际,增大分形维数,接触区真实接触面积增大,有利于降低脂膜压力,增加脂膜厚度;卷吸速度、载荷和润滑脂黏度对脂膜厚度分布的影响显著,对脂膜压力分布的影响较小;脂膜厚度以及最小膜厚越大,主轴承接触区脂膜不易破坏且越容易形成动压润滑。

线接触弹流润滑摩擦副刚度阻尼拟合公式

弹流润滑油膜具有显著的弹簧阻尼作用,对齿轮、滚动轴承、凸轮等高副接触零件的动力学性能具有重要影响,然而目前关于弹流摩擦副刚度阻尼的认识还不统一。运用数值方法求解线接触弹流润滑摩擦副的摩擦学-动力学耦合模型,获得线接触弹流润滑摩擦副在简谐激励下的阻尼环,通过阻尼环识别出线接触弹流润滑摩擦副的刚度和阻尼;用变量控制的方法研究载荷、卷吸速度、材料参数等对线接触弹流润滑摩擦副刚度和阻尼的影响,并分析载荷、卷吸速度影响线接触弹流润滑摩擦副刚度阻尼的机制。结果表明,线接触弹流润滑摩擦副刚度阻尼随载荷增加而变大,随速度增加而减小。在数值解的基础上,拟合出线接触弹流润滑摩擦副刚度和阻尼公式,结果显示,载荷对弹流润滑摩擦副的刚度和阻尼影响最显著,而且弹流润滑摩擦副的刚度随载荷、速度和材料参数的变化幅度比阻尼的大。对拟合公式精度的检验表明,在很宽的参数范围内,拟合公式计算结果与数值解的相对误差小于10%,所提出的刚度和阻尼拟合公式具有很高的精确性。

表面局部缺陷角接触球轴承弹流润滑性能研究

根据高速角接触球轴承自旋的运动特征,同时考虑轴承高速摩擦生热的影响,建立了表面具有局部缺陷的角接触球轴承弹流润滑模型。采用多重网格法获得弹流润滑各参数数值解,同时计算出轴承油膜刚度。研究了自旋、热效应和表面局部缺陷对球轴承弹流润滑性能的影响规律,计算结果表明:考虑自旋条件时,轴承的油膜厚度减小、压力增大,油膜刚度增大;随着轴承温度升高,轴承油膜厚度减小,油膜压力和油膜刚度增大;当润滑油流经轴承表面局部缺陷时,缺陷区域轴承润滑油油膜厚度增大,油膜压力减小,而非缺陷区域轴承最小油膜厚度减小,最大油膜压力增大,油膜刚度增大。

燃油介质作动器往复密封摩擦热效应及磨损特性分析

发动机矢量推力作动器采用燃油作为传动介质,燃油的低黏度将使作动器密封接触面处于不良润滑条件,密封件摩擦磨损问题突出。针对燃油介质作动器不同压力、作动速度及油液温度的工作环境,建立往复密封热弹流混合润滑数值仿真模型,分析往复密封接触面摩擦热效应对油膜行为的影响,确定热分析边界条件,计算密封系统的瞬态温度分布。根据热分析结果,对油液黏度及密封区域内的油膜厚度进行修正,考虑密封件润滑条件探究摩擦热效应对密封性能与磨损特性的作用机理,分析不同工况条件对油膜厚度、摩擦力和磨损深度分布的影响,为设计高性能航空密封件奠定理论基础。

非稳态点接触EHL问题高效直接算法研究

发展了一种研究非稳态点接触弹流润滑(Elastohydrodynamic Lubrication,简称EHL)的快速直接算法。在弹流求解过程中,通过分析计算域网格离散的特点,对离散后的Reynolds方程采取按列分块、逐列求解的求解策略,使每个时间步长上求解的方程维数显著减小,从而极大地提高了计算效率。运用新算法获得了点接触EHL纯挤压工况下油膜和压力演变过程中的典型特征,证明了新算法的正确性;数值实验和比较证明,新算法具有复合直接迭代法无可比拟的高效率,与逐行迭代法相比,新算法也具有显著的、更高的计算效率,并且随着网格数量的增加,新算法的高效性愈加凸显。

EHD强化水平管外沸腾传热的试验研究

本研究对水平管外沸腾换热的ＥＨＤ强化进行了试验，得出了沸腾换热系数与外加电场的电压、管壁热流密度等相关参数的关系，并对试验现象和外加电场的功耗进行了分析，为探索ＥＨＤ强化沸腾传热的机理和理论以及它的工程应用提供了一定的依据．

EHD强化沸腾换热的模型分析

在分析沸腾及EHD强化换热理论的基础上,结合R11工质在垂直管内受直流高电压作用下的沸腾换热试验数据,提出EHD强化沸腾换热的数学模型;模型计算与试验结果的相对误差小于±30%.

船舶柴油机柔性曲轴与机体EHD耦合下振动研究

为同时、准确、快速地获得船舶柴油机曲轴和机体的整体振动形态,运用模态综合法对其动态缩减,建立二者EHD耦合下的计入各非线性因素的缩减的系统动力方程,采用Newmark方法数值求解。二者间的EHD耦合则根据Reynolds方程和Greenwood/Tripp微凸峰接触理论,采用有限体积法计算获得。由此建立大型船舶柴油机柔性曲轴与柔性机体耦合下的整体振动计算模型,并通过与经典方法对比、试验测试验证了该建模方法和模型。基于该模型,能够同时快速较为准确地计算柔性曲轴和柔性机体的整体的三维振动形貌,有利于进一步揭示曲轴和机体的振动机理,为曲轴和机体优化设计提供依据。

EHD效应强化管内油的强制对流换热实验

本文以高粘性流体为实验工质，对水平光滑管内油的层流流动换热进行了直流高压电场强化（ＥＨＤ效应）实验研究。以实验方法调查了其换热系数强化率与外加电场强度、热流密度及流动速度，油温等因素的相关性。实验证实了外加直流高压电场能对管内层流强制对流换热起着很好的强化作用。验证了高粘性流体在ＥＨＤ效应下，综合换热性能同样有大幅度增加。

应用EHD热管的微小卫星主动热控建模与仿真

EHD电液驱动热管的传热量可以通过改变其电极间电场强度的方法加以控制,在未来的微小卫星主动热控系统中有着广阔的应用空间,在建立起能够反映这种热控系统受控对象及冷却装置温度变化规律的动态特性模型的基础上,对受控对象内部热源功率发生扰动时EHD主动热控系统的控制效果进行了仿真分析,仿真结果表明:这种新型的EHD热管主动热控措施和经典的PI控制器相结合,可以简便、有效的完成卫星内部电子设备的温度控制任务,文中的动态特性模型为这种新型主动热控系统的设计提供了简便的数学模型。

基于小头瓦润滑EHD模型的变工况运行往复压缩机连杆动力学分析

针对往复压缩机采用气量调节装置进行流量调节中往复压缩机出现小头瓦磨损的问题,本文基于小头瓦润滑EHD模型,研究了往复压缩机变工况运行时连杆动力学特性。根据小头瓦变工况运行时的油膜分布状态,揭示了机组在变工况运行过程中小头瓦易发生磨损的原因,分析了不同调节方法对小头瓦变负荷工况运行产生的影响。基于仿真数据,证明了部分行程顶开进气阀调节方法最有利于往复压缩机变负荷运行,为机组变工况运行选择最佳气量调节方法提供实际参考价值。

EHD强化相变换热同轴圆柱特征电极的理论分析

针对施加直流高压电场的电水动力学(EHD)强化管外沸腾换热和EHD强化管内凝结换热两种换热方式,提出了3个同轴圆柱特征电极参数,分别与最小场强电极、最小电场力电极、最小能耗电极对应.分析了3个电极参数的几何特性,结果表明,电极直径的大小,在EHD强化相变换热中起重要作用.

等离子体EHD顺电加速效应影响因素实验研究

利用PIV系统,在静止空气中,定量测量了等离子体激励器的诱导速度场,分析了激励参数等因素对等离子体EHD顺电加速效应的影响。通过实验发现:在激励频率固定的情况下,诱导气流速度随着电压的升高逐渐增大;在激励电压固定的情况下,存在一个诱导气流速度最大的最优频率,并且不同的激励器对应不同的最优频率。另外,初步分析了激励器布局、绝缘材料以及通电时间对诱导气流速度的影响。

脂润滑弧齿锥齿轮热弹流润滑与效率研究

基于油动重载四旋翼无人机的特殊应用条件,研究了无人机齿轮箱内脂润滑弧齿锥齿轮的润滑状态及啮合效率.推导了适用于弧齿锥齿轮的脂润滑雷诺方程,采用计算油膜剪切力和微凸体接触摩擦力组成的复合摩擦系数代替摩擦系数经验公式的方法,研究了在无人机各种工况下的齿面润滑情况和啮合效率.结果表明,本研究中提出的考虑粗糙度的脂润滑雷诺方程能够很好预测文献中的试验结果;弧齿锥齿轮的齿面较为复杂,不能用油润滑的中心油膜厚度算法近似估计脂润滑弧齿锥齿轮整个齿面上的润滑状态;1个啮合周期内的齿面摩擦系数在节点处最大;低转速情况下,齿面将进入混合润滑状态;1个啮合周期内啮合效率的变化与啮合位置密切相关,在啮入点处效率最低;在转速不变的前提下,润滑脂黏度越高,效率损失越大.

介电流体的EHD强化凝结换热实验研究

在自行设计组装的基于朗肯循环的低温余热发电模型的基础上,以CFC11为工质,进行了介电流体的EHD强化凝结换热的实验研究,得出了不同温度下凝结换热系数,热流密度与外施电压之间的关系,并对外施电场的功耗进行了分析,为EHD冷凝强化换热理论研究的扩展提供了一定的依据.

吸气式多级电流体推进器性能研究

吸气式电流体动力(Electrohydrodynamic,EHD)推进器通过多级加速的方式可以有效提高推力,缓解航空器在空间环境下燃料不足的问题。为了探索不同参数下推进器的性能变化规律,分别研究了海拔、电压、电极间距和推进器级数等对电流体推进器的影响,通过求解电流体力学基本方程获得了放电、流动及推进特性相关的数据。研究发现,推进器在海拔0~20 km存在较大的性能差异,当海拔增大时,电极可施加的极限电压明显减小,电流及空气流速均有不同程度的降低。单级加速腔在海拔0 km处产生的最大推力是海拔20 km处的18.4倍,对应的推功比是海拔20 km处的3.1倍。多级推进器的推进性能并不等同于多个单级加速腔的代数相加,其前后两级电极的相互干扰会导致电场强度和电荷密度均发生变化,产生的反向电场将阻碍气体的流动。当推进器级数由1提升至5时,总推力由1.7 mN提升至6.53 mN,增大3.84倍;而推功比由0.94 N/kW降至0.58 N/kW,减小61.7%。

EHD2干扰影响永生化乳腺上皮细胞的增殖和迁移

目的:研究EHD2膜转运调控蛋白对非癌乳腺上皮细胞HBL100生长、粘附和迁移等生物学行为的影响,揭示乳腺癌发生发展的新分子机制。方法:数据挖掘分析已公开的各组乳腺癌基因表达芯片结果中EHD2基因表达与乳腺肿瘤发生发展的关系。小RNA干扰永生化非癌乳腺上皮细胞HBL100的EHD2蛋白表达水平,免疫印迹法检测验证EHD2蛋白的降表达情况,并以此为模型研究EHD2干扰表达对细胞的增殖速度、粘附能力以及迁移能力等生物学行为的影响。结果:数据挖掘结果显示,EHD2基因在乳腺癌中的表达明显减弱,而且其表达水平随肿瘤病理分级的升高呈逐级下降趋势。HBL100细胞系小RNA干扰EHD2表达后,二维培养条件下的生长及EGF诱导下的迁移速度均升高,差异有统计学意义(P<0.005),但其粘附能力下降(P<0.05)。结论:EHD2参与调节永生化乳腺上皮细胞HBL100的生长、粘附和迁移。在乳腺肿瘤中EHD2的基因表达失调下降,提示EHD2可能是一个新的乳腺抑癌基因,并可能成为乳腺癌分子诊断和靶向治疗的新指标、新靶点。