检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机集成制造系统 2024年第11期30卷 3943-3953页

作者：陈颖黄海鸿徐鸿蒙刘志峰合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009 机械工业绿色设计与制造重点实验室安徽合肥230009

针对激光定向能量沉积(L-DED)制备陶瓷增强金属基复合材料(CRMMC)过程中成形质量不稳定的问题,提出一种基于熔池热历史的CRMMC质量监测方法。为实现在CPU硬件上的实时监测,构建了单路结构的轻量级全深度可分离卷积神经网络模型(FD-Net)... 详细信息

针对激光定向能量沉积(L-DED)制备陶瓷增强金属基复合材料(CRMMC)过程中成形质量不稳定的问题,提出一种基于熔池热历史的CRMMC质量监测方法。为实现在CPU硬件上的实时监测,构建了单路结构的轻量级全深度可分离卷积神经网络模型(FD-Net)。输入9个不同激光能量制备不同状态的CRMMC成形质量,使用红外热像仪同步采集熔池红外图像作为数据集训练和测试FD-Net,并与当前先进的轻量级卷积神经网络(CNN)模型进行性能对比。结果表明:FD-Net在Inter-CPU上以7.90ms/帧的推理时间实现了高精度监测,显著低于其他CNN模型,证明所提方法可在工业微型计算机上实现CRMMC质量状态的实时监测。

关键词：熔池热历史卷积神经网络陶瓷增强金属基复材激光定向能量沉积红外图像

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基于质量流量优化的超临界CO_(2)辅助切削加工热平衡研究

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机械工程学报 2024年第19期60卷 367-376页

作者：朱利斌王英聂帅帅黄海鸿刘志峰合肥工业大学机械工程学院合肥230009 合肥工业大学机械工业绿色设计与制造重点实验室合肥230009

低温切削技术良好的制冷效果使其在难切削材料加工中逐渐得到应用,而在不同切削参数下基于低温流体参数进行切削区与射流场热平衡调控的研究甚少。针对超临界CO_(2)辅助切削加工热平衡调控问题,将切削区及射流场视为一个热力学系统,从... 详细信息

低温切削技术良好的制冷效果使其在难切削材料加工中逐渐得到应用,而在不同切削参数下基于低温流体参数进行切削区与射流场热平衡调控的研究甚少。针对超临界CO_(2)辅助切削加工热平衡调控问题,将切削区及射流场视为一个热力学系统,从连续时域的角度分析了系统的物质和能量的输入输出,即超临界CO_(2)的焓变和切屑的能量变化。进而基于CO_(2)热物性、金属切削原理和热力学理论,提出了变切削速度情况下,基于射流质量流量的切削区及射流场热平衡调控方法。通过不同质量流量下的相关实验,验证了基于质量流量热平衡调控方法的可行性。实验结果表明该热平衡调控方法能够加快切削区及射流场的热平衡过程,且不同切削速度下的切削区温度、主切削力、表面粗糙度至少分别降低了7.8%、7.9%、7.1%。

关键词：超临界CO_(2) 热平衡质量流量 Ti-6Al-4V

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热轧工作辊服役状态在线监测与主动再制造时机在线决策方法研究

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机械工程学报 2024年第24期60卷 56-65页

作者：宋守许张宇浩蔚辰李想徐瑞合肥工业大学机械工程学院合肥230009 合肥工业大学机械工业绿色设计与制造重点实验室合肥230009

轧辊再制造工作具有良好的经济、环境和社会效益,但退役轧辊性能与退役时间不确定性问题影响着轧辊再制造工作的效率与成本。通过热轧制实验模拟实际工业轧制状况中高速钢工作辊性能指标退化,根据不同性能指标对轧辊以及轧制过程的危害... 详细信息

轧辊再制造工作具有良好的经济、环境和社会效益,但退役轧辊性能与退役时间不确定性问题影响着轧辊再制造工作的效率与成本。通过热轧制实验模拟实际工业轧制状况中高速钢工作辊性能指标退化,根据不同性能指标对轧辊以及轧制过程的危害程度,构建了包含硬度、磨损量、耐磨性、表面摩擦因数的轧辊状态评估指标集,并提出了贝塔分布-推土机距离方法用于融合轧辊状态评估指标集,构建出具有综合性的轧辊健康状态指标(Healthy indicator,HI)。基于指标HI将轧辊退化过程划分为磨合、稳定退化和迅速劣化三个阶段,基于Ville拐点监测方法确定了热轧工作辊主动再制造时机点。最后,采集不同状态下轧辊表面的涡流信号,提取涡流信号希尔伯特谱的能量和为工作辊退化特征,通过构建退化特征与HI映射模型,实现了高速钢工作辊综合性能退化的在线监测与定量表征,以及主动再制造时机的在线抉择。

关键词：工作辊 Beta-EMD方法健康指标在线监测再制造时机

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基于脉冲涡流监测与Wiener过程的再制造工作辊实时剩余寿命预测方法

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计算机集成制造系统 2024年第9期30卷 3208-3220页

作者：宋守许徐瑞蔚辰李想柯庆镝合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学机械工业绿色设计与制造重点实验室安徽合肥230009

再制造工作辊在热轧工作过程中熔覆层易发生复杂的退化行为,而其性能退化会影响轧制产品的质量。为实时监测轧辊退化情况并预测其剩余寿命,构建一套在线脉冲涡流监测方法和系统,采用变分模态分解-希尔伯特变换(VMD-Hilbert)方法提取0~50... 详细信息

再制造工作辊在热轧工作过程中熔覆层易发生复杂的退化行为,而其性能退化会影响轧制产品的质量。为实时监测轧辊退化情况并预测其剩余寿命,构建一套在线脉冲涡流监测方法和系统,采用变分模态分解-希尔伯特变换(VMD-Hilbert)方法提取0~5000 Hz频率边际谱能量和的增量作为轧辊退化特征。基于此,构造考虑个体差异的状态退化空间模型,结合最大期望(EM)算法和Kalman平滑滤波算法联合对模型中未知参数进行自适应参数估计,并利用层次分析法融合监测的历史数据与实时数据,以实现对再制造工作辊实时剩余寿命预测。实验结果表明,所提方法能够准确预测再制造工作辊剩余寿命,具有一定的应用前景。

关键词：剩余寿命预测再制造工作辊脉冲涡流 Wiener过程

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基于颜色直方图的电路板表面缺陷检测

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计算机集成制造系统 2024年第7期30卷 2296-2305页

作者：仰梓淮黄海鸿刘贺刘赟李新宇刘志峰合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学机械工业绿色设计与制造重点实验室安徽合肥230009

为了提高废旧电路板的回收再利用率,针对回收电路板常见表面缺陷,在均匀分块基础上,提出了四叉树分裂颜色直方图缺陷检测方法。该方法能快速定位电路板表面缺陷,并通过支持向量机(SVM)实现缺陷分类,进而为电路板的二次利用提供质量保障... 详细信息

为了提高废旧电路板的回收再利用率,针对回收电路板常见表面缺陷,在均匀分块基础上,提出了四叉树分裂颜色直方图缺陷检测方法。该方法能快速定位电路板表面缺陷,并通过支持向量机(SVM)实现缺陷分类,进而为电路板的二次利用提供质量保障。重点分析了分块大小与判断阈值对缺陷定位结果的影响,在保证检测精度的同时,检测速度相比均匀分块方法得到明显提升。与Faster-RCNN网络方法进行对比,结果表明该方法定位效果好,分类准确率平均达81%。

关键词：机器视觉二次利用电路板表面缺陷检测颜色直方图四叉树分裂

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基于P-犹豫模糊集与VIKOR的绿色产品设计多属性决策方法

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计算机集成制造系统 2024年第10期30卷 3492-3501页

作者：鲍宏李红真刘天赐柯庆镝张俊国合肥工业大学机械工业绿色设计与制造重点实验室安徽合肥230009 合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009

针对绿色产品设计属性不确定及其关联关系的复杂性问题,提出一种基于P-犹豫模糊集与多准则妥协解排序(VIKOR)法的绿色产品设计多属性决策方法。利用Pythagorean犹豫模糊数度量产品属性及其特征值得到专家初始权重;考虑绿色设计决策者及... 详细信息

针对绿色产品设计属性不确定及其关联关系的复杂性问题,提出一种基于P-犹豫模糊集与多准则妥协解排序(VIKOR)法的绿色产品设计多属性决策方法。利用Pythagorean犹豫模糊数度量产品属性及其特征值得到专家初始权重;考虑绿色设计决策者及属性关联,运用λ-模糊测度、Shapley值和交叉熵得到决策者及属性关联权重;以综合最大化整体效用和最小化个体遗憾为目标,基于VIKOR法对绿色产品设计方案进行排序选择;最后通过实例分析验证方法的合理性和有效性。研究结果显示,该方法既可以综合绿色设计决策者心理,有效区分不同绿色设计方案之间的差别,又可以描述绿色设计决策者和属性间的关联关系,为绿色产品设计多属性决策提供了一种可行的方法。

关键词： P-犹豫模糊集 VIKOR方法绿色产品设计多属性决策

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再制造工作辊热轧退化脉冲涡流在线监测方法研究

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机械工程学报 2023年第13期59卷 228-237页

作者：宋守许蔚辰李想徐瑞合肥工业大学机械工程学院合肥230009 合肥工业大学机械工业绿色设计与制造重点实验室合肥230009

再制造工作辊熔覆层在高温潮湿的工作环境中易发生复杂的氧化退化行为,而其辊面性能的下降对轧件质量会产生巨大影响。通过热轧模拟试验揭示了工业热轧条件下的再制造工作辊辊面退化过程,发现热轧过程中高速钢熔覆层发生马氏体基体碳析... 详细信息

再制造工作辊熔覆层在高温潮湿的工作环境中易发生复杂的氧化退化行为,而其辊面性能的下降对轧件质量会产生巨大影响。通过热轧模拟试验揭示了工业热轧条件下的再制造工作辊辊面退化过程,发现热轧过程中高速钢熔覆层发生马氏体基体碳析出以及合金碳化物的分解与析出,引发熔覆层硬度下降和马氏体基体磁性软化。基于熔覆层马氏体基体磁性软化现象,构建了一套高速钢再制造氧化退化过程的脉冲涡流监测方法与系统,并提出一种变分模态分解-希尔伯特(Variational mode decomposition-Hilbert,VMD-Hilbert)方法,该方法可在脉冲涡流相应信号中有效提取再制造高速钢工作辊熔覆层的退化信息。最后,以0~5 000 Hz频率内脉冲涡流信号的边际谱加权和为新特征,实现再制造高速钢工作辊热轧退化状态的定量表征。所构建的脉冲涡流在线监测方法可适用于监测各类再制造工作辊的高温退化过程,具有广阔应用前景。

关键词：在线监测再制造工作辊脉冲涡流 VMD-Hilbert变换

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柔性再生碳纤维湿法取向仿真模拟及其复合材料性能研究

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机械工程学报 2023年第7期59卷 389-397页

作者：阚峻峰黄海鸿刘威豪刘志峰合肥工业大学机械工程学院合肥230009 合肥工业大学机械工业绿色设计与制造重点实验室合肥230009

基于珠链模型,采用离散单元法对纤维模型进行柔性化处理;通过搭建EDEM-Fluent耦合仿真模型,对柔性再生碳纤维在渐缩流场中的流动取向过程进行仿真模拟。采用湿法取向技术对6 mm纤维进行重新取向排布制备取向毡,将仿真结果与实验结果进... 详细信息

基于珠链模型,采用离散单元法对纤维模型进行柔性化处理;通过搭建EDEM-Fluent耦合仿真模型,对柔性再生碳纤维在渐缩流场中的流动取向过程进行仿真模拟。采用湿法取向技术对6 mm纤维进行重新取向排布制备取向毡,将仿真结果与实验结果进行对比。采用模压法制备了碳纤维/环氧树脂基复合材料,对其力学性能进行表征。结果表明:在纤维跟随流体运动的过程中,纤维会受到轴向剪切力的作用,发生不同程度的弯曲变形,并沿着流体流动方向发生旋转,从而在移动过程中完成取向。利用二维方向张量对纤维毡取向度进行表征,其取向度为98%;制备的取向复合材料弯曲强度和模量较未取向材料分别提升70.6%和88.5%。

关键词：纤维取向柔性纤维离散单元法渐缩流场力学性能

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基于涂层材料分布状态的超声应力反演模型构建

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中国机械工程 2023年第18期34卷 2230-2237页

作者：柯庆镝罗俊友蒋守志黄海鸿合肥工业大学机械工业绿色设计与制造重点实验室合肥230009 合肥工业大学机械工程学院合肥230009

随着金属增材制造工艺的工业化应用,涂层成形过程中残余应力及其超声无损检测技术日益受到重视,但涂层结构中材料复杂分布状态使其局部声弹性特征不确定,导致出现一定的误差。针对这一问题,通过分析涂层结构材料区域分布,提出其应力反... 详细信息

随着金属增材制造工艺的工业化应用,涂层成形过程中残余应力及其超声无损检测技术日益受到重视,但涂层结构中材料复杂分布状态使其局部声弹性特征不确定,导致出现一定的误差。针对这一问题,通过分析涂层结构材料区域分布,提出其应力反演方法。首先,基于声弹性理论,分析不同材料及应力分布下超声传播及信号演化过程。其次,结合等离子喷焊增材工艺中涂层结构不同区域的成形过程,分析涂层结构的材料分布状态,重点讨论结合区域的材料分布规律及其声弹性特征表达,构建涂层结构的应力反演模型。最后,采用等离子喷焊增材工艺,设计并制备基体材料(C45E4)和涂层材料(Cu)的涂层结构试件,开展拉/压应力下的超声检测试验,通过实测值与模型值的比较分析,验证了所提出的涂层结构应力反演模型的有效性,并分析了模型在涂层结构应力检测中的可行性,可将其作为等离子喷焊增材工艺中涂层成形质量评估及状态监测的方法支撑。

关键词：涂层结构超声检测声弹性特征增材制造材料分布

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ZL101A合金TIG修复色差及组织性能间的相关性研究

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机械工程学报 2023年第7期59卷 398-406页

作者：周丹王鹏程张腾飞宋守许合肥工业大学机械工程学院合肥230009 合肥工业大学机械工业绿色设计与制造重点实验室合肥230009

在ZL101A合金TIG再制造修复过程中,修复部位常因不同于母材的材料组织而产生色差,影响被修复对象的力学性能、美观程度与潜在消费者的接受意愿。本研究在焊丝与母材材料成分相同的情况下,通过不同焊接电流、预热时间、焊接速度的参数正... 详细信息

在ZL101A合金TIG再制造修复过程中,修复部位常因不同于母材的材料组织而产生色差,影响被修复对象的力学性能、美观程度与潜在消费者的接受意愿。本研究在焊丝与母材材料成分相同的情况下,通过不同焊接电流、预热时间、焊接速度的参数正交组合,获得了16种具有不同力学性能和修复色差的修复试样。检测发现修复部位深色析出相的种类、尺寸大小、密度决定了修复色差的大小,且小色差试样的力学性能也相对较好。对试样的修复色差与拉伸强度数据进行回归拟合,发现三次曲线函数的吻合程度最高,决定系数达到0.955。最后,通过一组单变量TIG修复实验验证了该三次曲线的合理性。

关键词：再制造铝合金 TIG修复表面色差拉伸强度

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