检索结果-内蒙古大学图书馆

材料导报 2025年第6期39卷 195-200页

作者：李欢张健伍世英刘千喜长江大学机械工程学院湖北荆州434023 广州铁路职业技术学院机电工程学院广州510430

焊头形状是超声焊接的重要参数,但目前关于焊头形状对焊接过程的影响认识不足。利用有限元方法建立了一个三维声-热-结构场耦合模型,针对Cu/Al大功率超声焊接过程,主要研究了焊头的齿间距及角度对界面温度、材料塑性变形、焊头下压位移... 详细信息

焊头形状是超声焊接的重要参数,但目前关于焊头形状对焊接过程的影响认识不足。利用有限元方法建立了一个三维声-热-结构场耦合模型,针对Cu/Al大功率超声焊接过程,主要研究了焊头的齿间距及角度对界面温度、材料塑性变形、焊头下压位移及微观组织的影响。结果表明,当焊头齿间距为0.9 mm时,接头成型良好,无明显缺陷,且较高的界面温度促进了中间相的生长;在齿间距为0.8 mm、1.0 mm时,焊头边缘下方材料的塑性应变较高,导致裂纹产生并扩展。随着焊头齿角度从108°增大到135°,界面温度从471.9℃逐渐降低至456.3℃,焊头下压位移从0.344 mm降低至0.304 mm,工件最大塑性应变从0.94大幅降低至0.63。研究结果可为优化焊头形状提供了理论参考。

关键词：超声焊接焊头形状铝合金异质接头塑性变形

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多胞铝合金薄壁管耐撞性分析与区间优化设计

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汽车工程 2024年第7期46卷 1323-1333页

作者：钱立军俞陆新谷先广梁文宇合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009 安徽机电职业技术学院机械工程学院芜湖241002

铝合金多胞薄壁管轴向压缩在能量吸收方面比普通方形管具有更优的力学性能,在汽车、航空、军事装备以及其他产业应用前景非常广泛。为研究挤压型材6061-T6铝合金材料各向异性特征,在板材上分别沿挤压方向0°、45°、90°取... 详细信息

铝合金多胞薄壁管轴向压缩在能量吸收方面比普通方形管具有更优的力学性能,在汽车、航空、军事装备以及其他产业应用前景非常广泛。为研究挤压型材6061-T6铝合金材料各向异性特征,在板材上分别沿挤压方向0°、45°、90°取样进行单轴拉伸力学特性试验,获取相应的应力-应变曲线和各向异性特征参数,基于各向异性硬化行为的屈服准则建立材料本构模型。设计口字、日字、目字等构型截面并对管件进行准静态压溃试验,通过对比分析变形-压溃力曲线表明目字型多胞铝合金薄壁结构具有更加优越的耐撞性能。为进一步获得目字型薄壁管最优设计参数,考虑泊松比、弹性模量等材料参数波动对结构耐撞性能产生不确定性影响,建立多胞铝合金薄壁管耐撞性区间不确定性优化模型,采用区间可能度方法将其转化为确定性问题,结合人工神经网络(artificial neural networks,ANNs)模型与交错投影寻踪遗传算法(intergeneration projection genetic algorithm,IP-GA)方法对该问题进行双层嵌套优化,分析不同可能度水平对不确定性优化结果的影响,为不同可靠性优化设计的选择提供指导性意见。

关键词：铝合金薄壁管材料本构多胞结构耐撞性区间优化

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含集中质量的斜置输流管路的流体诱发振动分析

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振动与冲击 2023年第20期42卷 86-90页

作者：刘伟赵千里常州机电职业技术学院机械工程学院江苏常州213164

为了研究倾斜安置的含集中质量的输流管路的流体诱发动力学特性,在一般形式控制方程的基础上,引入重力和倾角两个因素从而建立了问题的动力学微分方程,利用基于新型形函数的Galerkin法离散该微分方程的解,通过推导及初等变换,最终获得... 详细信息

为了研究倾斜安置的含集中质量的输流管路的流体诱发动力学特性,在一般形式控制方程的基础上,引入重力和倾角两个因素从而建立了问题的动力学微分方程,利用基于新型形函数的Galerkin法离散该微分方程的解,通过推导及初等变换,最终获得求解管路固有频率的特征方程。通过实例计算发现:①在同等参数水平下,向上倾斜的管路的刚度更低;②随集中质量的增加,在既定的流速下,固有频率首先急速减小,然后趋势放缓,但集中质量的改变不会影响发散临界流速的计算结果;③随集中质量安置坐标的增加,在既定的流速下,固有频率波动变化,且安置坐标能够引起临界流速和失稳形式的变化。上述内容可被推广用于研究具有其他支承形式及附加元素的管路的流固耦合振动问题,为后续的振动可靠性等问题的研究作了良好的理论及计算方法方面的铺垫。

关键词：输流管路斜置集中质量流体诱发振动

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基于电导率对相对介电常数补偿的土壤含水率电容传感器标定方法

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农业机械学报 2024年第8期55卷 344-351页

作者：张西良谢飞洋盛庆元倪梦瑶张家祺徐云峰江苏大学机械工程学院镇江212013 绍兴职业技术学院机电工程与交通学院绍兴312000

针对土壤含水率电容传感器检测精度低,标定模型对盐渍土壤的适用性不高等问题,提出基于电导率对相对介电常数补偿的含水率电容传感器标定法。在标准溶液中建立相对介电常数与传感器输出电压关系对数模型(R^(2)=0.983),进一步基于二元二... 详细信息

针对土壤含水率电容传感器检测精度低,标定模型对盐渍土壤的适用性不高等问题,提出基于电导率对相对介电常数补偿的含水率电容传感器标定法。在标准溶液中建立相对介电常数与传感器输出电压关系对数模型(R^(2)=0.983),进一步基于二元二次回归分析法,建立标准溶液电导率对相对介电常数补偿的相对介电常数与传感器输出电压及电导率的回归标定模型(R^(2)=0.979)。对传感器进行土壤含水率标定,建立土壤体积含水率与相对介电常数关系的三阶多项式标定模型(R^(2)=0.996)。对两步标定模型进行实测,结果表明:土壤电导率为0~2 dS/m时,体积含水率检测最大误差从未电导率补偿时0.0383 m^(3)/m^(3)降至电导率补偿后0.0127m^(3)/m^(3),最大相对误差从12.0200%降至6.2241%。结果表明,在不同电导率的同类土壤中,使用基于电导率对相对介电常数补偿的含水率传感器标定法能明显提高土壤含水率检测精度和对不同电导率土壤(黄土)的适用性。

关键词：土壤含水率含水率电容传感器传感器标定二元回归分析法电导率补偿

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一种基于DIC测量单边缺口拉伸试件CTOD阻力曲线的简便方法

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实验力学 2024年第1期39卷 56-64页

作者：郑战光韦宗汗谢昌吉黄增广西大学机械工程学院广西机电职业技术学院机械工程学院

针对测量单边缺口拉伸(SENT)试样的裂纹尖端张口位移(CTOD)阻力曲线时，延性裂纹扩展量的计算过于复杂的问题，提出了一种由数字图像相关技术(DIC)计算的变形场来确定裂纹尖端位置，并快速推算延性裂纹扩展量的方法。该方法首先在缺口... 详细信息

针对测量单边缺口拉伸(SENT)试样的裂纹尖端张口位移(CTOD)阻力曲线时，延性裂纹扩展量的计算过于复杂的问题，提出了一种由数字图像相关技术(DIC)计算的变形场来确定裂纹尖端位置，并快速推算延性裂纹扩展量的方法。该方法首先在缺口和裂纹上下方的弹性区域设置两条平行横线；然后通过两条横线间的位移差构建曲线，曲线变化幅度的临界点即为裂纹端部的位置；根据临界点位置计算裂纹扩展量，最后测量CTOD并构建阻力曲线。将本文方法与另一种通过DIC测量SENT试样CTOD阻力曲线的方法进行对比，结果表明本文方法经过简便的计算后拟合的阻力曲线效果更好。

关键词：单边缺口拉伸(SENT)试样裂纹扩展阻力曲线裂纹尖端张口位移(CTOD) 数字图像相关(DIC)

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输流直、弯组合管的流体诱发振动分析

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振动工程学报 2025年第1期38卷 39-46页

作者：刘伟万志勇赵千里常州机电职业技术学院机械工程学院江苏常州213164 常州智戌新能源电力科技有限公司江苏常州213002

基于“以直代曲”的思路,提出在输流直管的流固耦合振动微分方程中直接引入稳态组合张力来描述直、弯组合管的横向运动。以固定‐弹性支承式组合管为例,利用基于Laplace变换的新传递矩阵法推导了求解系统固有频率的特征方程,研究了系统... 详细信息

基于“以直代曲”的思路,提出在输流直管的流固耦合振动微分方程中直接引入稳态组合张力来描述直、弯组合管的横向运动。以固定‐弹性支承式组合管为例,利用基于Laplace变换的新传递矩阵法推导了求解系统固有频率的特征方程,研究了系统的固有频率及临界流速等振动特性,过程中着重考察了稳态组合张力、流动模型修正因子、系统组成等因素对振动特性的影响。提出了“伪模态耦合发散”的概念,发现对于稳态组合张力,不同的取值方式会得到不同的临界流速;系统组成的变化会导致系统的稳定性呈现较大的差异。利用“以曲代直”的思路建立了组合管的振动微分方程,经验证,上述两种思路的计算结果一致。

关键词：流固耦合振动输流直、弯组合管固有频率稳态组合张力临界流速

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动/静平台非一致型并联机构构型分析及设计方法

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机械工程学报 2023年第17期59卷 116-125页

作者：李海虹董晋安郭山国刘志奇太原科技大学机械工程学院太原030024 河北机电职业技术学院机械工程系邢台054000

针对动/静平台非一致型并联机构的设计需求,提出一种基于尺度综合的机构构型设计方法。根据拓扑结构设计理论对目标自由度并联机构支链进行构造;确定平台联结铰点的数量及类型,对机构进行初步设计及动平台自由度校核;以一种五自由度动/... 详细信息

针对动/静平台非一致型并联机构的设计需求,提出一种基于尺度综合的机构构型设计方法。根据拓扑结构设计理论对目标自由度并联机构支链进行构造;确定平台联结铰点的数量及类型,对机构进行初步设计及动平台自由度校核;以一种五自由度动/静平台非一致型并联机构为例,运用一次尺度综合对机构尺寸参数进行一次改进,建立机构初步模型;定义冗余支链和角部支链,通过二次尺度综合对冗余支链位置进行二次改进,完成机构所有尺寸参数的计算,给出机构的整体模型;与相似尺寸下、相近工作空间内Stewart机构的局部传递指标图谱进行对比分析,该机构具有良好的运动/力传递性能,验证了所提出的并联机构构型设计方法的正确性和可行性。

关键词：螺旋理论拓扑设计尺度综合性能指标

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基于速度调节与路径跟踪的差动机器人运动控制

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工程科学学报 2023年第9期45卷 1550-1558页

作者：张俊娜白国星山西机电职业技术学院长治046011 北京科技大学机械工程学院北京100083

差动机器人是一种常见的移动机器人,在仓储、农业等行业的应用十分广泛.针对纵向速度接近最大值时差动机器人跟踪参考路径的能力与保持纵向速度的能力之间存在冲突的问题,从差动机器人纵向速度与转弯曲率之间的映射关系出发,提出了基于... 详细信息

差动机器人是一种常见的移动机器人,在仓储、农业等行业的应用十分广泛.针对纵向速度接近最大值时差动机器人跟踪参考路径的能力与保持纵向速度的能力之间存在冲突的问题,从差动机器人纵向速度与转弯曲率之间的映射关系出发,提出了基于预瞄信息的速度调节控制器,并提出了配套的基于非线性模型预测控制的路径跟踪控制器,形成了基于速度调节与路径跟踪的差动机器人运动控制系统.仿真与实验结果表明,提出的运动控制系统可以在差动机器人的纵向速度设定值较高时主动调节纵向速度,保障较高的路径跟踪控制精确性,其中位移误差的绝对值不超过0.0499 m,航向误差的绝对值不超过0.0726 rad,相比无速度调节的运动控制系统,该系统可将位移误差和航向误差的最大绝对值分别减少达97.57%和45.04%.

关键词：差动机器人无人驾驶运动控制速度调节路径跟踪

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基于改进残差网络的空纱筒识别模型

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纺织学报 2024年第1期45卷 194-202页

作者：陆伟健屠佳佳王俊茹韩思捷史伟民浙江理工大学机械工程学院浙江杭州310018 浙江机电职业技术学院自动化学院浙江杭州310053

针对纺织车间背景复杂、纱筒种类多导致利用传统机器视觉识别空纱筒准确率低、模型参数量大的问题,设计了一种基于改进残差网络的空纱筒识别模型。该模型借鉴ResNet系列的模型结构,进行卷积核轻量化,改进经典的残差模块并加入SENet注意... 详细信息

针对纺织车间背景复杂、纱筒种类多导致利用传统机器视觉识别空纱筒准确率低、模型参数量大的问题,设计了一种基于改进残差网络的空纱筒识别模型。该模型借鉴ResNet系列的模型结构,进行卷积核轻量化,改进经典的残差模块并加入SENet注意力机制,以达到提高检测空纱筒的准确率,减少模型参数的目的。最后通过数据增强,创建了适合工厂实际生产的纱筒数据集。实验结果表明:在消融实验中,应用SENet注意力机制可以提高3.86%的准确率,利用优化残差模块不仅减少了650%的模型参数还提高了1.22%的准确率。在原数据集的验证集上,改进模型的准确率为99.6%比ResNet-18模型高4.46%,与VGG-16和AlexNet相比提高了7.05%~9.41%。在增强的数据集上,识别模型的准确率都有了较大的提升,但改进模型的准确率变化不大,说明该模型的鲁棒性较好,不易受到样本不足的影响。改进模型的参数数量缩小到原模型参数数量的1/10左右,为嵌入式设备部署空纱筒识别模型提供了思路。

关键词：纺织车间空纱筒识别残差网络模型轻量化深度学习

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超声振动辅助激光熔覆IN718-Hf涂层的抗高温氧化性能

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表面技术 2023年第9期52卷 199-208页

作者：嵇春艳黄蕾徐家乐蔡杰张腾孟宪凯黄舒周建忠江苏大学机械工程学院江苏镇江212000 常州信息职业技术学院机电工程学院江苏常州213000

目的基于航天航空领域对IN718合金的抗高温氧化性能需求,通过活性元素(RE)掺杂与物理场辅助,提升IN718合金的抗高温氧化性能。方法采用超声振动辅助激光熔覆工艺,在IN718合金表面制备IN718-Hf熔覆层,研究涂层的微观结构演变,以及在800... 详细信息

目的基于航天航空领域对IN718合金的抗高温氧化性能需求,通过活性元素(RE)掺杂与物理场辅助,提升IN718合金的抗高温氧化性能。方法采用超声振动辅助激光熔覆工艺,在IN718合金表面制备IN718-Hf熔覆层,研究涂层的微观结构演变,以及在800℃下长达100 h的氧化行为。利用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针显微分析仪(EPMA)研究涂层的显微组织、氧化膜结构和元素分布。通过X射线衍射仪(XRD)分析物相。结果在不同Hf含量(均以质量分数表示)的涂层中,IN718-Hf(0.3%)涂层中的氧化层最薄、最均匀。Hf的高化学活性使得它很容易与其他元素发生反应,增加了成核粒子数量,使涂层中的微观结构细化。超声振动的施加提升了熔池的过冷程度,同时打碎了熔池中粗大的柱状枝晶,从而达到了细化晶粒的目的。晶粒细化有利于形成致密均匀的氧化层,从而增强材料的抗高温氧化性。氧化层具有双层结构,外层为MnCr_(2)O_(4)尖晶石,内层为Cr_(2)O_(3)。Hf的掺杂和超声振动的施加促进了MnCr_(2)O_(4)尖晶石氧化物和Cr_(2)O_(3)的优先生成。超声振动辅助IN718-Hf涂层的氧化增量(0.349 mg/cm^(2))、氧化速率常数(1.21×10^(–3)mg^(2)·cm^(–4)·h^(–1))与IN718涂层相比,分别减少了46%、69%。结论Hf的掺杂和超声振动促进了涂层微观结构的细化,提升了抗高温氧化性能,扩展了IN718合金在航天航空领域的运用。

关键词：激光技术超声振动镍基合金 Hf 显微结构高温氧化

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