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基于双目标传感器分布优化的转向架构架状态监测 被引量：5
1
作者 李鹏 彭嘉潮 +2 位作者 黄培炜 刘根柱 杜艺博 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第9期131-135,147,共6页
研究提出一种基于传感器分布优化的转向架构架状态监测方法,采用小波变换和主成分分析对构架正常状态下的多工况振动信号进行特征提取和降维,以支持向量数据描述(SVDD)超球体半径定义双目标优化函数:传感器数量和超球体聚类指标,并基于... 研究提出一种基于传感器分布优化的转向架构架状态监测方法,采用小波变换和主成分分析对构架正常状态下的多工况振动信号进行特征提取和降维,以支持向量数据描述(SVDD)超球体半径定义双目标优化函数:传感器数量和超球体聚类指标,并基于改进的非劣分层多目标遗传算法(NSGA-II)对传感器分布进行优化。在此基础上,搭建转向架构架状态监测实验平台进行构架异常状态识别研究,结果表明:1)经优化后的传感器分布方案能以较少的数量保证很好的构架异常状态监测效果,当传感器分布优化方案中传感器数量分别为1,2和3时,识别率分别为79.24%,94.80%和99.81%;2)以转向架构架正常状态样本集构建的SVDD模型对异常状态具有很好的识别效果。 展开更多
关键词 结构状态监测 传感器分布优化 非劣分层多目标遗传算法 支持向量数据描述
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改进的可移动变形组件拓扑优化方法
2
作者 李鹏 程文涛 +2 位作者 杜艺博 丁瀛 占金青 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期879-885,共7页
针对经典可移动变形组件法的优化结果易受组件初始化影响的不足,设计了基于双循环机制的改进的MMC算法,内循环基于可移动变形组件法,实现快速寻优;外循环基于组件贡献率设计俄罗斯轮盘赌算法,然后选择、删除和替换部分组件,最终将重新... 针对经典可移动变形组件法的优化结果易受组件初始化影响的不足,设计了基于双循环机制的改进的MMC算法,内循环基于可移动变形组件法,实现快速寻优;外循环基于组件贡献率设计俄罗斯轮盘赌算法,然后选择、删除和替换部分组件,最终将重新构造的结构引入内循环再次寻优。MBB梁和短悬臂梁的优化算例表明,相比于经典MMC算法,改进的MMC方法虽然运算成本明显增加,却较好地克服了组件初始化对寻优结果的影响,并获得了更佳的优化效果。 展开更多
关键词 拓扑优化 可移动变形组件法 有限元分析 灵敏度分析 俄罗斯轮盘赌
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可移动变形组件法中组件数对拓扑结构优化的影响 被引量：3
3
作者 李鹏 杜艺博 +1 位作者 彭嘉潮 刘根柱 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第8期84-88,共5页
可移动变形组件法因具有设计变量少、可显式表达结构几何参数等优点,现已广泛被应用于工程结构的拓扑优化设计中。针对可移动变形组件法中组件数目对拓扑结构优化的影响,基于可移动变形组件框架,利用有限元分析和灵敏度分析求解设计域... 可移动变形组件法因具有设计变量少、可显式表达结构几何参数等优点,现已广泛被应用于工程结构的拓扑优化设计中。针对可移动变形组件法中组件数目对拓扑结构优化的影响,基于可移动变形组件框架,利用有限元分析和灵敏度分析求解设计域的结构场,以移动渐近线法更新设计变量,以体积为约束函数,以结构柔度最小为目标函数,研究了不同组件数目对特定受力条件下短板算例的拓扑结构优化的影响。结果表明随着组件数目从6个增加至20个时,目标函数值相应减小,拓扑结构轮廓更为光滑、细节更加突出;然而其拓扑优化结构的复杂程度相应增加、优化耗时增加。研究结果为实际拓扑优化中合理选择组件数目提供了有益的借鉴。 展开更多
关键词 可移动变形组件法 有限元分析 灵敏度分析 拓扑优化
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基于无壁型微脉管的光能损伤自修复复合材料 被引量：2
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作者 李鹏 杜艺博 +2 位作者 黄培炜 丁瀛 刘根柱 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期200-204,共5页
针对损伤自修复研究领域中有壁型载体与双组分修复体系存在的力学兼容性不佳、自修复实时性差的不足,提出了基于无壁型微脉管的光能损伤自修复复合材料研究,旨在保证微脉管载体与材料力学兼容性的条件下,以实现对复合材料光能损伤的实... 针对损伤自修复研究领域中有壁型载体与双组分修复体系存在的力学兼容性不佳、自修复实时性差的不足,提出了基于无壁型微脉管的光能损伤自修复复合材料研究,旨在保证微脉管载体与材料力学兼容性的条件下,以实现对复合材料光能损伤的实时自修复。研究首先以管密度、沿程水头损失和微脉管体积分数为目标函数,采用非劣分层遗传算法对微脉管的直径和数量进行优化;其次,采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺和失模法,研制无壁型微脉管,并以单组分的短波光固化粘结剂作为光修复剂,设计了自修复复合材料;最后,以疲劳寿命作为评价自修复复合材料的力学兼容性和光修复性能指标。结果表明:通过载体的拓扑结构优化和无壁型设计,可降低微脉管埋入对材料原始性能的影响(平均疲劳寿命下降6.19%,平均最大静拉力下降4.48%),有助于改善材料的力学兼容性;光能损伤自修复不仅可保证理想的损伤自修复性能(平均疲劳寿命提高37.86%),而且具有良好的实时性,可快速完成损伤自修复(修复时间短于11.62 min)。 展开更多
关键词 自修复 非劣分层遗传算法 无壁型微脉管 光修复剂 疲劳寿命
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基于NSGA-Ⅱ和SVDD的转向架构架异常状态监测 被引量：2
5
作者 李鹏 黄培炜 +2 位作者 丁瀛 杜艺博 彭嘉潮 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期874-879,共6页
转向架构架状态监测是保证轨道车辆安全运营的重要途径。研究提出了一种基于NSGA-Ⅱ和SVDD的转向架构架异常状态监测方法,针对构架异常状态下样本集的随机多样和不确定性,引入SVDD算法,以构架正常状态的样本集构建SVDD超球体模型对多工... 转向架构架状态监测是保证轨道车辆安全运营的重要途径。研究提出了一种基于NSGA-Ⅱ和SVDD的转向架构架异常状态监测方法,针对构架异常状态下样本集的随机多样和不确定性,引入SVDD算法,以构架正常状态的样本集构建SVDD超球体模型对多工况条件下构架的异常状态进行识别。同时以SVDD超球体半径定义优化目标函数f1(传感器数量)和f2(超球体聚类指标),并基于NSGA-Ⅱ算法对传感器分布进行了优化。在此基础上,搭建转向架构架状态监测实验平台,对多工况条件下构架的异常状态识别进行研究。结果表明:(1)经优化后的传感器分布方案能有效获取转向架构架状态监测数据,当优化方案中传感器数量达到3时,识别率达到91.33%;(2)以转向架构架正常状态样本集构建的SVDD模型对异常状态具有很好的识别效果。 展开更多
关键词 结构状态监测 传感器分布优化 遗传算法 支持向量数据描述 非劣分层
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基于MMC的自修复材料结构与微胶囊的协同优化
6
作者 李鹏 张昌有 +3 位作者 杜艺博 程文涛 占金青 唐赣 《华东交通大学学报》 2023年第3期97-103,共7页
自修复材料作为一种力学构件不仅需要结构宏观构型的拓扑优化,而且需要兼顾自修复剂载体微胶囊的尺寸和分布对自修复材料力学性能和修复效果的影响,因此对结构宏观构型与内置微胶囊进行协同优化具有重要的意义。研究基于可移动变形组件... 自修复材料作为一种力学构件不仅需要结构宏观构型的拓扑优化,而且需要兼顾自修复剂载体微胶囊的尺寸和分布对自修复材料力学性能和修复效果的影响,因此对结构宏观构型与内置微胶囊进行协同优化具有重要的意义。研究基于可移动变形组件法,以结构柔度为目标函数,材料面积为约束条件,建立了内置微胶囊组件的二维数学模型,基于移动渐近线法(MMA),给出了协同优化自修复材料的设计方法,并与经典自修复材料进行了对比研究,验证了协同优化的优越性。研究表明:两类自修复材料的构型具有相似性;两类自修复材料的结构柔度均随微胶囊体积分数的增加而提高,力学性能发生不同程度的劣化;与经典自修复材料相比,随着体积分数的增加,协同优化自修复材料呈现出更为优异的力学性能,当体积分数接近14%时,其柔度值仅为经典自修复材料的66.1%。 展开更多
关键词 自修复 拓扑优化 微胶囊 可移动变形组件法
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基于特征优选的航空发动机剩余寿命预测 被引量：1
7
作者 李鹏 丁瀛 +1 位作者 黄培炜 杜艺博 《中国测试》 CAS 北大核心 2022年第11期27-33,共7页
研究针对航空发动机剩余寿命预测中的特征选择问题,提出一种基于特征优选的航空发动机剩余寿命预测方法。首先,基于长短时记忆网络建立单序列监测数据预测模型,预测不同工况下发动机测试样本的数据集。其次,基于特征融合与相似性匹配法... 研究针对航空发动机剩余寿命预测中的特征选择问题,提出一种基于特征优选的航空发动机剩余寿命预测方法。首先,基于长短时记忆网络建立单序列监测数据预测模型,预测不同工况下发动机测试样本的数据集。其次,基于特征融合与相似性匹配法,计算剩余寿命预测评价指标,并基于非劣分层遗传算法进行特征优选。最后,对基于特征优选的剩余寿命预测效果进行验证,结果表明:(1)在同一非劣层中,随着特征数量的增加,剩余寿命评价指标会先变优,再变差。这种现象说明过多的特征数量会影响优化结果,证明特征优选的必要性。(2)以不同工况的样本集分别用于特征多目标优选和剩余寿命预测研究,其预测误差均值相差小于16%,表明所提方法的正确性和鲁棒性。 展开更多
关键词 剩余寿命预测 特征优选 长短时记忆网络 NSGA-II
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数据驱动下的滚动轴承性能退化评估研究综述 被引量：3
8
作者 周建民 尹文豪 +3 位作者 游涛 李家辉 高森 杜艺博 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2021年第5期146-153,160,共9页
随着科学技术的发展、工业技术的不断创新,机械设备越来越重要,机械设备的健康状况也越来越受重视。基于数据驱动理论对国内外滚动轴承的特征提取方法和性能退化评估模型进行综述,分析了各种方法的优缺点,并对滚动轴承性能退化评估技术... 随着科学技术的发展、工业技术的不断创新,机械设备越来越重要,机械设备的健康状况也越来越受重视。基于数据驱动理论对国内外滚动轴承的特征提取方法和性能退化评估模型进行综述,分析了各种方法的优缺点,并对滚动轴承性能退化评估技术进行展望。 展开更多
关键词 滚动轴承 特征提取 性能退化评估 数据驱动
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