湖北工业大学学报 /oa 基于可用度评价的混联装配线缓冲区优化配置方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401001 [摘 要]针对具有多设备并联、多工位串联、多条子生产线串并联特征的混联装配线,提出在缓冲区总容量约束下,以最大化系统可用度为目标的缓冲区优化配置策略.通过分析缓冲区状态对各工位设备的影响,将带有缓冲区的装配线等效处理;利用通用发生函数和串并联复合算子求解系统的可用度发生函数,建立缓冲区容量与系统可用度的数学模型;最后采用遗传模拟算法求解缓冲区的优化配置方案,以某医疗公司输液针装配线为例,评估与分析算法的优化结果,验证了该方案的可行性. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 1 07 672858 李西兴,李 鑫,吴 锐,殷希彦 基于无迹卡尔曼滤波的精密时钟同步算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401002 [摘 要]工业以太网中,各设备对时钟同步精度的要求越来越高.以IEEE1588协议理论为基础,设计一种基于无迹卡尔曼滤波的时钟同步算法.通过对 PTP得到的时间差进行观测,获取对下一个周期时钟偏差、时钟频率的估计值,使用该估计值校正从时钟频率和时钟偏差,以保证时钟同步.实验证明,该方法能够有效提高时钟同步精度。 2024年02月20 00:00 2024年第1期 8 11 486282 许 万,余磊涛,夏瑞东 液压调平举升平台虚拟拆装系统研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401003 在维修和培训过程中,机电产品的虚拟拆装系统可以降低对硬件设备的依赖,能够减少设备的损耗.通过研究液压调平举升平台的 VR(VirtualReality)拆装系统,分析其结构组成和工作原理,基于 Unity3D 开发环境,编写交互脚本,以 HTCVivePro2.0作为交互设备,完成了三维模型的构建与处理、虚拟场景的设计、碰撞检测、拆装序列规划、交互功能的设计、用户界面的设计以及拆装功能的设计,开发出沉浸式人机交互的虚拟拆装系统,实现场景漫游、结构认知、拆装引导和虚拟拆装训练等功能.实验结果表明:所开发的虚拟拆装系统沉浸性良好,交互方便,虚拟拆装训练效率高. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 12 17 926464 赵 迪,鲁子龙,周中旺 基于改进 A∗ 算法的越障平台路径规划研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401004 针对传统方法构建的栅格地图无法准确体现搜救平台具备越障能力的局限性,将实际环境划分为障碍区、越障通行区和无障碍区,依照通行权重建立了包含3类环境特征的二维栅格地图.考虑到越障平台在越障过程中转向不便的局限,针对性提出了一种改进的 A∗ 算法,将路径转弯次数和转弯角度作为代价评估函数的一部分,对算法进行优化.将传统 A∗ 算法和改进的 A∗ 算法进行对比试验,实验结果表明:与传统算法相比,改进算法规划的路径、寻路代价有所改善,路径长度、转弯次数和转弯角度均大幅减少,更适用于具备越障能力的搜救平台. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 18 22 2792450 陈小利,赵 迪,王熊锦 极端状态下周盘式制动器热应力耦合特性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401005 鼓式制动器在制动过程中,由于其密封的结构,制动鼓温度过高,热应力变大,散热较难.这些因素会对制动器的制动性能产生较大影响,从而影响汽车的安全行驶.针对一种新型的周盘式制动结构,分析其在极端状态下的热 应力耦合特性.以外径193mm 周制动盘为例,采用有限元仿真与实验,得出温度场、应力场、最大位移量等参数对制动性能影响的一般规律.结果显示:周盘式制动器制动过程中最大温度为153.65℃,最大应力为92.644MPa,最大变形量为4.5562mm,相比同类尺寸的鼓式制动器的最高温度可以降低6%,最大应力可以降低23%和最大变形量可以减小8%,其综合性能指标明显优于鼓式制动器,具有较高的工程应用价值. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 23 27 1494325 石 康1,苏旭武1,夏海龙2,杨 蒙2 磁场对 KDCMSV 特种钢摩擦磨损性能的影响研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401006 为了改善 KDCMSV 盾构滚刀特种钢表面的耐磨性,对其普通织构表面进行了激光淬火.采用金相显微镜观察显微组织,并通过维氏硬度计测显微硬度;采用高速高温摩擦磨损试验机分别在磁场环境下与普通环境下对无处理表面、普通织构表面、激光淬火化织构表面进行摩擦磨损对比试验,并用激光共聚焦显微镜观察、分析磨痕及磨损形貌.结果表明:在磁场强度为7mT时,不同盾构滚刀特种钢表面的减摩效果不同,普通织构表面的减摩效果最佳.磁场干摩擦技术在盾构滚刀特种钢的应用,有助于改善其表面的耐磨性. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 28 31 1216563 张 力1,吴剑钊2,张帅坤2,孙家豪2 多芯光纤关键性熔接技术研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401007 利用长度为10km 的长距离传输七芯光纤模拟实际干路,对多芯光纤熔接技术进行了实验研究,并通过传输性能测试分析进行了熔接参数优化.实验结果表明:多芯光纤的熔接质量直接影响光纤传输损耗和串扰;熔接质量受光纤端面的处理质量、光纤重叠量、放电时间、电极间距等参数的综合影响.实验中通过程序控制多个熔接参数关联性优化,实现了典型值小于0.35dB的低损耗七芯光纤熔接,且串扰小于-41dB,可以更好地满足工程干路铺设的应用要求. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 32 35 543158 邓晓月1,姚育成1,沈 磊2,张 黎2,李珉澄1,张 泽1 基于 YOLOv5的茶叶嫩芽图像识别算法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401008 现有的机器采茶都需要人工辅助进行采茶,且存在老叶、嫩芽一刀切的情况,会损害一部分茶叶,只适用于低端茶叶的采摘.因此,需要研究出一种精准高效的茶叶嫩芽识别方法.针对茶叶嫩芽图像背景复杂的问题,在 YOLOv5算法的基础上,对算法进行多角度的改进,实验结果表明,改进算法的模型的 mAP提升了4.1%,ReGcall提升了4.0%,且改进方法减少了漏检情况的发生. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 36 40 789745 马志艳,李 辉 基于特征优化的 Census立体匹配方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401009 针对传统 Census立体匹配算法在弱纹理和边缘区域匹配精度较差的问题,提出一种基于特征信息优化的代价计算方法,在窗口中融入更多的差异信息以获得更精确的像素视差值.随后采用多方向路径独立的线扫描优化计算聚合代价以进一步提高匹配精度.为获得更好的遮挡区域匹配效果,提出一种基于差异填充的视差优化方法,对遮挡像素进行识别和视差填充.为提高算法的效率,提出一种基于降采样策略的算法运行模式,通过缩小视差搜索范围以减少硬件负荷.最后以五组标准图像为输入进行改进 Census算法性能检验,结果显示,平均误匹配率为6.12%,较改进前降低了2.45%,算法效率平均提升17.7%. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 41 45 918582 游达章1,2,周宏耀1,2,张业鹏1,2 基于IGWOGBP神经网络锂电池SOC估算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401010 针对传统 BP神经网络估算电池 SOC 过程中,存在初始权值和阈值对预测精度影响较大的问题,引入Tent混沌映射和自适应收敛因子对灰狼算法(GWO)进行改进,改善灰狼算法易陷入局部最优、后期迭代效率不高的缺点.将改进灰狼算法(improvedgreyWolfalgorithm,IGWO)与BP神经网络模型结合,得到BP神经网络最优初始权值和阈值,提高预测精度和收敛速度.对锂电池充放电实验数据预处理,得到样本数据.利用 MATLAB进行仿真验证,结果表明,IGWOGBP神经网络算法的预测精度相较于传统 BP神经网络算法、GWOGBP神经网络算法更优,基于改进灰狼优化 BP神经网络估算电池SOC的方法的绝对误差能控制在1.53%以内,有效提高了预测精度和收敛速度. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 46 51 831964 陈梦宇1,张 杰1,周传建2 基于 ESO 与改进滑模控制的交流电子负载研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401011 针对能馈型交流电子负载中负载模拟单元输入电流跟踪精度差以及抗扰能力弱的问题,研究一种扩张状态观测器(ESO)结合改进滑模控制的复合控制策略.为削弱滑模控制的抖振问题,根据幂次趋近率与指数趋近率各自优点提出新型趋近率,设计改进滑模控制器以削减电流稳定时的抖振,同时通过扩张状态观测器对电路参数摄动以及外界扰动进行观测并补偿滑模控制率.最后,仿真实验结果表明本文所提控制方法相较传统 PI控制方案具备更好的电流跟踪能力以及抗扰能力. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 52 56 1770349 刘浩东1,蔡华锋1,2,周 杰1,崔湖勇3 阶梯碳交易下新型电力系统协同优化出力策略 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401012 为协调新能源与火电协调配合过程中的经济性和灵活性问题.提出一种电源经济 灵活协同优化出力策略.为约束碳排放和碳交易成本,引入碳交易机制对系统中的碳排放配额及实际碳排放进行建模,将碳排放转化为有经济价值的调度资源.针对新能源高占比系统灵活性不足问题,进行系统灵活性供需能力分析并建立电源经济 灵活协同优化出力模型,然后用轮盘赌选择和跳跃基因改进 NSGAGⅡ算法提高模型求解效率.最后以改进的IEEE30节点为算例进行仿真分析并设置对比,结果表明模型的有效性. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 57 62 501487 王歆智1,黄文涛1,贺忠尉2,何 俊1,罗 杰1,邓明辉1 考虑碳捕集电厂削峰填谷特性的低碳经济调度 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401013 针对传统固定式的高捕集能耗和风光反调峰问题,储液式碳捕集电厂制定新的调度策略来提高系统低碳经济特性.首先,对比固定式和储液式的运行机理,针对负荷峰谷时段各调度资源特性挖掘储液式存在的削峰填谷特性;然后,构建以兼顾运行成本、弃风量和碳排放的系统综合成本最低为目标的含溶液存储模型与碳交易机制的低碳经济调度模型,采用改进的粒子群优化算法对模型求解;最后,通过仿真算例对比,含储液式碳捕集电厂的系统碳排放量降低了3.8%,综合成本降低了5.9%,同时弃风成本降低了65.4%,验证了所提调度策略的优越性. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 63 67,85 508095 罗 杰1,黄文涛1,贺忠尉2 求解最小双连通支配集问题的变邻域禁忌搜索算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401014 针对经典 NP难优化问题———最小双连通支配集问题,提出了一种元启发式求解算法———变邻域禁忌搜索算法.算法将原优化问题的求解转换为一系列判定问题———k 双连通支配集问题的求解,使用两种邻域结构更加有效地覆盖解空间,同时使用扰动及禁忌机制帮助算法跳出局部最优陷阱.通过与现有文献中的精确算法、启发式算法在国际文献公开的38个双连通图算例上的实验对比,结果表明变邻域禁忌搜索算法能够有效求解最小双连通支配集问题,可求得所有公开算例的最优解,并且在稠密图中计算效率明显优先于其他算法. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 68 74 389760 桂文杰,吴歆韵,熊才权 高频感应焊 TA2钛管焊后退火组织与性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401015 (1 湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北 武汉 430068;2 湖北隆中实验室,湖北 襄阳 441000;3 武汉轻工大学机械工程学院,湖北 武汉 430023;4 武汉市博钛新材料科技有限公司,湖北 武汉 430058) 2024年02月20 00:00 2024年第1期 75 76 2568815 陈 琪1,2,谢志雄1,2,董仕节1,2,3,解剑英4 溶瘤病毒联合离子液体对肿瘤的杀伤治疗研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401016 单纯疱疹病毒2型作为溶瘤病毒的一种,能在体外对肿瘤细胞产生杀伤效果,在体内对肿瘤组织起到抑制生长效果.香叶酸和胆碱碳酸氢盐离子液体具有促进药物吸收、在组织中滞留药物的效果.合成香叶酸-胆碱碳酸氢盐离子液体,采用盐复分解法制得,进行蒸馏、重结晶法进行提纯,与一定比例 PBS溶液混合,置换单纯疱疹病毒2型原有的溶剂,通过对肿瘤组织细胞进行体外杀伤、体内治疗等实验,证明离子液体可以使溶瘤病毒更好地渗透进入肿瘤组织中,使溶瘤病毒长期存在肿瘤组织内,从而加强溶瘤病毒对肿瘤的抑制、杀伤效果. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 80 85 966504 顾子扬,崔艳芳,刘滨磊 基于近场动力学的含细观结构混凝土受压数值模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401017 为实现混凝土受压试验的数值模拟,尝试构建一种基于蒙特 卡罗方法生成骨料参数,然后以此构建包含骨料、界面过渡区、水泥浆体三相细观结构的键基近场动力学(bondGbaseperidynamics,BB-PD)数值模拟方法.数值模拟的结果表明,键基近场动力学方法和细观模型两者相结合的数值模拟方法能够描述混凝土受压过程中具体形态和力学特征,初步证明这种结合的有效性,同时也体现了近场动力学方法在裂纹扩展、破坏等不连续力学问题方面上的有效性. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 86 91 816249 邓维超1,李厚民1,吴克洋1,2,黄笑宇1,李子毅1 高温作用对高延性水泥基复合材料力学性能的影响分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401018 通过对高延性水泥基复合材料(HDCC)进行高温后抗压强度试验及四点弯曲试验,研究了不同温度及不同纤维掺量因素下 HDCC的力学性能.结果表明:HDCC的抗压强度在100℃后达到最大值,PVA 纤维体积掺量为1%时性能最优,比常温时提高13.23%,200℃与300℃作用后各组试件的抗压强度逐渐降低且弯曲极限荷载随温度的升高而不断下降,其中体积掺量为1%钢纤维和0.5%PVA 纤维混掺组总体下降趋势平缓,体现了高温作用下混杂纤维的正协同效应. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 92 96 517607 黄俊杰,苏 骏,嵇 威 钢纤维混凝土抗冻性及损伤模型研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401019 选取钢纤维掺量为0%、1.5%,基体混凝土强度等级为 C30、C40的混凝土试件进行冻融试验与抗压强度试验,研究其质量损失率变化规律及抗压强度衰减规律.以得到的抗压强度数据为损伤变量建立三种不同的函数模型.结果表明:冻融循环200次后,2组钢纤维混凝土试件组较素混凝土试件组的质量损失率减少了0.69%和1.09%,抗压强度损失率减少了3.9%和4.0%,说明钢纤维的掺入减小了混凝土强度的衰减以及冻融损伤.对三种函数所拟合的损伤模型相关系数进行比较,基于二项式函数所拟合的损伤模型精度最高,相关系数均超过0.95. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 97 100,115 1265551 易怀书,陈月顺,李传雄,张玉泽 不同预应力下预压装配式节点抗震性能分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401020 为研究不同预应力下预压装配式节点的抗震性能,对三个预压装配式节点进行试验研究,得出节点在不同预应力下的滞回性能、承载能力、耗能能力、延性以及自复位性能.之后建立节点有限元模型,对节点进行扩大参数研究.结果表明:本文所提出的预压装配式节点拥有较好的自复位能力和耗能性能,在一定范围内,随着初始预应力的提高,节点的自复位能力越强,初始有效预应力的提高能在一定程度上提高节点的承载能力.但是初始预应力不是越大越好,初始预应力的提高会导致节点的耗能能力下降. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 101 105 1162835 桂文祥,蔡 洁 聚丙烯纤维混凝土抗冻性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401021 为提高混凝土在冻融环境下的耐久性,研究0.9kg/m3 聚丙烯纤维掺量下混凝土等级和冻融循环次数两种因素对混凝土抗压强度和质量损失的影响.将 C40、C50素混凝土和同等级聚丙烯纤维混凝土进行 50、100、150、200次冻融循环试验.使用origin软件进行试验数据分析,并对建立抗压强度损伤模型.结果表明:冻融0次时,添加聚丙烯纤维对 C40、C50素混凝土的抗压强度分别提高了4.2%和3.8%,随着冻融次数达200次时,聚丙烯纤维的加入使混凝土抗压强度损失率减小了7.9%和5.5%,说明聚丙烯纤维混凝土抗冻性优于普通混凝土.在试验数据的基础上,理论分析了不同配合比聚丙烯纤维混凝土冻融循环后抗压强度损伤规律,建立了混凝土冻融破坏后的力学性能损伤规律模型. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 106 110 1467675 李传雄,陈月顺,易怀书,张玉泽 纤维 EPS轻质土抗压与动变形性能分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401022 通过无侧限抗压强度试验与动三轴试验研究 EPS掺量、纤维掺量以及水泥掺量对纤维 EPS轻质土力学特性的影响.结果表明:纤维 EPS轻质土的无侧限抗压强度和水泥掺量呈正相关,和 EPS掺量呈负相关.纤维的加入提高了试样的无侧限抗压强度峰值、残余强度和整体性.纤维掺量大于0.3%时,提升效果减弱.纤维 EPS轻质土的动应力应变曲线表现为非线性上升;相同动应力和围压下,EPS掺量越大,试样的动应变越大;动弹性模量随 EPS掺量增加而降低,随动应力的增加逐渐降低,围压的升高增加了试样的刚度. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 111 115 635764 程天宝 基于数字孪生的桥梁拆除施工安全控制技术 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202401023 大型桥梁进行拆除重建过程中存在大量的安全问题,针对桥梁拆除施工安全控制问题,提出了基于数字孪生的桥梁拆除施工安全控制技术;综合应用物联网、BIM、WEBGL、5G通信、人工智能等技术,最终形成一个实时可视化的对桥梁拆除运输进行自动化控制的数字孪生系统,系统的应用验证了该技术的可行性以及实用性,保证了桥梁拆除施工的安全性,为桥梁拆除施工安全控制提供了一个新的方法. 2024年02月20 00:00 2024年第1期 116 120 1403111 苗 勇,邹贻权,裴尧尧