检索结果-内蒙古大学图书馆

锻压技术 2025年第4期 125-131页

作者：许志强钱应平湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室

为实现筋板类构件连续成形及提高筋条质量，提出一种使用两辊辊轧机来成形带筋板的工艺方法，并利用Deform有限元模拟软件，建立了带筋板辊轧成形的有限元模型，阐述了工艺原理，揭示了带筋板在辊轧过程中筋条区域与底板区域的金属流动... 详细信息

为实现筋板类构件连续成形及提高筋条质量，提出一种使用两辊辊轧机来成形带筋板的工艺方法，并利用Deform有限元模拟软件，建立了带筋板辊轧成形的有限元模型，阐述了工艺原理，揭示了带筋板在辊轧过程中筋条区域与底板区域的金属流动变形行为以及等效应变分布情况，并分析研究了不同板厚以及压下率对带筋板成形的影响。结果表明：该方法可以实现薄壁高筋类构件的成形加工，通过调控板厚和压下率可以提高带筋板的成形筋高，当板厚小于8 mm、压下率小于60%时，最高可成形筋高为1.8 mm的带筋板。该研究可为此类构件的辊轧工艺及模具的优化设计提供理论参考。

关键词： 2219铝合金筋板类构件辊轧筋高轧制力

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基于特征金字塔融合的水下目标识别方法研究

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舰船科学技术 2025年第4期47卷 117-123页

作者：刘梦然连恒绪聂磊简泽明湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068

复杂的海洋环境会加大水下目标识别的难度,为进一步提高水下目标识别准确率,本文提出基于特征金字塔融合的识别方法。提取了梅尔频率的倒谱系数(Mel Frequency Cepstrum Coefficient,MFCC)、线性预测倒谱系数(Linear Predictive Cepstra... 详细信息

复杂的海洋环境会加大水下目标识别的难度,为进一步提高水下目标识别准确率,本文提出基于特征金字塔融合的识别方法。提取了梅尔频率的倒谱系数(Mel Frequency Cepstrum Coefficient,MFCC)、线性预测倒谱系数(Linear Predictive Cepstral Coefficient,LPCC)、色度频谱和短时能量4种频率信息不同的特征,分别基于特征金字塔完成特征的深层信息与浅层信息之间的融合,并将融合特征分别输入迁移学习后的轻量化神经网络shufflenetV2,进行水下目标识别。在Deepship数据集和Shipsear数据集上进行测试,结果表明,本文中4种频率信息不同特征基于特征金字塔融合后水下目标识别准确率均大于98%,相比于原始特征,识别准确率更高。该方法可应用于海洋资源勘探、海洋防御与安全、海洋环境监测等场景,为水下目标识别领域的研究提供了新的思路。

关键词：水下目标识别特征金字塔融合深度学习

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基于改进YOLOv7-tiny的轻量级条码检测算法

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印刷与数字媒体技术研究 2025年第1期 71-81页

作者：王正家丁聪庄健肖喆程培杨剑东湖北工业大学机械工程学院武汉430068 湖北工业大学现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068

针对当前复杂工业场景下条码检测精度低、多尺度识别难度大、检测算法复杂度高的问题,本研究提出一种基于改进YOLOv7-tiny的轻量级条码检测算法。首先,针对检测算法复杂度高、难部署到嵌入式设备的问题,引入ShuffleNet v2轻量化网络并... 详细信息

针对当前复杂工业场景下条码检测精度低、多尺度识别难度大、检测算法复杂度高的问题,本研究提出一种基于改进YOLOv7-tiny的轻量级条码检测算法。首先,针对检测算法复杂度高、难部署到嵌入式设备的问题,引入ShuffleNet v2轻量化网络并将其结构中步长为2的深度可分离卷积修改为空洞卷积来扩大感受野,修改后作为新的特征提取网络。其次,嵌入CBAM(Convolutional Block Attention Module)轻量级注意力机制提高网络特征提取能力,获取更丰富的语义信息,提升小目标检测精度。最后,采用SIoU损失函数替代原始的CIoU损失函数,增强条码定位能力。实验结果表明,改进后的YOLOv7-tiny模型相比原模型的平均精度和速度分别提升了2.36%和19frame/s、参数量和计算量分别减少了0.9MB和1.9G,满足工业场景下条码检测准确度与速度的要求。

关键词：条码深度学习目标检测轻量级 YOLOv7-tiny

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多尺度YOLOv5算法检测锂离子电池表面缺陷

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电池 2025年第1期55卷 71-77页

作者：朱永平程博熊聪丁聪湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068

针对软包装锂离子电池表面缺陷特征尺度不一、缺陷检测时小目标检测效果差的问题,提出基于改进YOLOv5的软包装锂离子电池表面缺陷检测算法。首先,将感受野注意力卷积(RFCAConv)融合到Bottleneck结构中,并替换主干网络中的卷积层(Conv),... 详细信息

针对软包装锂离子电池表面缺陷特征尺度不一、缺陷检测时小目标检测效果差的问题,提出基于改进YOLOv5的软包装锂离子电池表面缺陷检测算法。首先,将感受野注意力卷积(RFCAConv)融合到Bottleneck结构中,并替换主干网络中的卷积层(Conv),通过有效提取感受野空间特征,提升模型整体性能;其次,将大型可分离核注意力(LSKA)融合到快速空间金字塔池化(SPPF)模块中,增强多尺度特征的提取能力;最后,将P2目标检测层融入路径聚合网络(PANet),提高模型对边缘细节信息的抓取能力,增强模型对小尺度缺陷特征的提取能力。改进后的YOLOv5s算法,均值平均精度为89.1%,较原模型提高4.8个百分点,每秒帧数达40.0,能够满足软包锂离子电池表面缺陷实时检测的需求。

关键词： YOLOv5算法锂离子电池缺陷检测感受野注意力卷积(RFCAConv) 可分离大核注意力 P2检测层

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采用地面约束的图像点云配准与目标检测方法

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激光杂志 2025年第04期46卷 57-64页

作者：汪威黄旭东黄玉春刘旭徐显金湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉大学遥感信息工程学院

针对室外场景3D目标检测所面临的挑战，利用较为成熟的2D目标检测研究成果，提出一种基于地面约束的图像与点云配准方法，以实现点云目标的识别与定位。具体而言，提出了基于体素的滤波算法，最大程度地保留有效三维点。依据室外场景地... 详细信息

针对室外场景3D目标检测所面临的挑战，利用较为成熟的2D目标检测研究成果，提出一种基于地面约束的图像与点云配准方法，以实现点云目标的识别与定位。具体而言，提出了基于体素的滤波算法，最大程度地保留有效三维点。依据室外场景地面点的分布规律，设计了基于法向量Z向角的聚类算法，快速、精确地提取地面特征参数。进一步的，按地面约束条件构建从图像空间至点云空间的映射模型，完成图像目标与点云目标的配准，从而实现3D目标的检测与定位。实验结果表明，与传统方法相比，点云滤波的准确度、点云平面参数的提取速度和3D目标的平均定位精度分别提升了约8%,46.7%和10%。证明了所提方法的可行性与有效性，为室外场景3D目标检测技术的发展提供了有价值的参考与实践依据。

关键词：地面约束体素滤波角度聚类直方图图像点云融合 3D目标检测

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基于IDBO-BP与PSO的超声冲击薄板激光焊接残余应力预测与工艺优化

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现代制造工程 2025年第3期 9-18页

作者：薛欢张洛源张文谦徐赛清彭萧剑郭畅苏子傲湖北工业大学机械工程学院武汉430068 现代制造质量工程重点实验室武汉430068 武汉市德华测试工程有限公司武汉430068

45Mn薄板在激光焊接过程中产生的残余拉应力,将对其强度、韧性以及疲劳寿命产生不利的影响。采用多种超声冲击工艺对薄板表面进行强化,并提出一种对薄板超声冲击工艺参数的多目标优化方法。首先,通过有限元冲击仿真得到了不同冲击工艺... 详细信息

45Mn薄板在激光焊接过程中产生的残余拉应力,将对其强度、韧性以及疲劳寿命产生不利的影响。采用多种超声冲击工艺对薄板表面进行强化,并提出一种对薄板超声冲击工艺参数的多目标优化方法。首先,通过有限元冲击仿真得到了不同冲击工艺参数下薄板表面残余应力的数据集;然后,以仿真数据集为基础,采用IDBO-BP神经网络成功建立了冲击工艺参数与表面残余应力之间的非线性映射关系。通过IDBO-BP神经网络与BP、GA-BP、PSO-BP和DBO-BP等神经网络对比,发现IDBO-BP神经网络预测薄板表面残余应力的精度更高,MAE和R 2这2种评价指标分别为0.0683和0.9974,表明该模型可以有效地预测超声冲击薄板后的残余应力;最后,以超声冲击工艺参数为设计变量,以最小残余应力、最小冲击电流和最小冲击时间为优化目标,结合IDBO-BP神经网络和PSO算法,得到与超声冲击工艺参数对应的残余应力、冲击电流和冲击时间Pareto最优解集。结果显示,优化后的冲击工艺有效提高了加工效率和加工能效。

关键词： 45Mn 超声冲击改进蜣螂优化算法残余应力多目标优化

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面向汗液的可穿戴柔性电化学传感器研究进展

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材料工程 2024年第2期52卷 78-91页

作者：陈晨李嘉夕聂磊湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068

汗液中含有人体诸多生理信息,如电解质、代谢物、激素、温度等。基于汗液的可穿戴式传感器可对多模态生物指标实现分子层面上的实时、连续、非侵入式监测,在运动感知、疾病预防以及健康管理等领域具有重大发展潜力,而被广泛研究。本文... 详细信息

汗液中含有人体诸多生理信息,如电解质、代谢物、激素、温度等。基于汗液的可穿戴式传感器可对多模态生物指标实现分子层面上的实时、连续、非侵入式监测,在运动感知、疾病预防以及健康管理等领域具有重大发展潜力,而被广泛研究。本文阐述了可穿戴汗液传感器集成结构中基底、集汗、传感、电源和决策五大模块,着重强调了纳米结构(如金属基、碳基等材料)在电化学传感敏感材料中表现出的优异性能及应用,最后讨论了可穿戴汗液传感器在微量汗液收集及多参数传感中物理化学变量的可变性等方面存在的挑战。针对汗液收集和实时校准两个关键问题,提出可穿戴汗液传感未来发展方向包括仿生微流控技术和多参数反馈调控方法,实现微量汗液高效收集及精确检测,将有效推动汗液传感在慢性重大疾病实时预警的应用和发展。

关键词：汗液传感器可穿戴电化学纳米结构柔性集成结构

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基于自适应条纹的高反光表面三维面形测量方法

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光学学报 2020年第5期40卷 113-121页

作者：冯维汤少靖赵晓冬赵大兴湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068

提出了一种基于图像融合和插值预测的自适应条纹投影方法。该方法首先基于多幅掩模图像融合求取了最佳投影灰度值所需的饱和阈值,并结合插值预测查找算法求得了最佳投影灰度值;然后通过降低整体投影强度,在不饱和情况下进行了坐标匹配,... 详细信息

提出了一种基于图像融合和插值预测的自适应条纹投影方法。该方法首先基于多幅掩模图像融合求取了最佳投影灰度值所需的饱和阈值,并结合插值预测查找算法求得了最佳投影灰度值;然后通过降低整体投影强度,在不饱和情况下进行了坐标匹配,最终生成自适应条纹;最后将生成的自适应条纹投射至被测物体,并利用外差式多频相移法进行了相位解算和三维面形重构。实验结果表明:所提方法实现了局部过曝区域的相位信息的完整提取,绝对方向和正向的平均误差与标准偏差值均小于传统方法,且绝对方向平均误差减少了84.1%,正向标准偏差值减少了69.4%。所提方法有效地解决了高反光物体三维面形测量的难题。

关键词：测量面形测量高反光表面自适应条纹图像融合插值预测多频相移

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激光选区微织构增强不锈钢表面冷凝传热

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表面技术 2019年第11期48卷 202-210页

作者：娄德元刘庆梅胜杨少坤翟中生郑重成健刘顿湖北工业大学机械工程学院湖北省现代制造质量工程重点实验室

目的针对特殊润湿性表面常用的化学法修饰具有高污染、热阻大和加工周期长的缺点,采用无化学的激光选区微织构技术增强不锈钢表面冷凝传热性能。方法用纳秒脉冲光纤激光正交扫描微织构不锈钢表面,获得正方形网格沟槽-凸起结构的超亲水表... 详细信息

目的针对特殊润湿性表面常用的化学法修饰具有高污染、热阻大和加工周期长的缺点,采用无化学的激光选区微织构技术增强不锈钢表面冷凝传热性能。方法用纳秒脉冲光纤激光正交扫描微织构不锈钢表面,获得正方形网格沟槽-凸起结构的超亲水表面,在电热恒温干燥箱中热处理降低其表面自由能,获得接触角156.7°与滚动角4.2°的不锈钢超疏水表面。然后对超疏水表面进行激光二次微织构,制备出楔形超疏水-超亲水选区微织构表面。通过SEM、XPS及三维光学显微镜分析表面形貌、化学成分及三维轮廓。对比单一超亲水、超疏水及原始表面,测得试样背面温度、冷凝水量和冷凝液滴平均脱落直径,根据相关冷凝传热理论公式计算出四种试样的表面冷凝传热系数。结果冷凝实验表明,楔形选区微织构表面冷凝传热系数可达到(159.7±1.8) W/(m^2·K),其表面冷凝液滴平均脱落直径达到1.2 mm,约为单一超疏水表面冷凝传热系数的2.0倍,冷凝液滴平均脱落直径为全超疏水的55%。结论选区微织构表面超亲水楔形通道对液流有自驱动作用,使冷凝液快速汇聚后脱离冷凝表面,这一选区微织构图案相比单一原始、超亲水及超疏水表面拥有更好的冷凝传热效果;同时表面冷凝液滴平均脱落直径减小,从而具有更高的冷凝传热系数。

关键词：不锈钢冷凝传热系数选区微织构纳秒激光楔形通道

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逐像素调制的高反光表面三维测量方法

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中国光学 2022年第3期15卷 488-497页

作者：冯维徐仕楠王恒辉熊芝王选择翟中生湖北工业大学机械工程学院武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068

高反光表面的三维面形测量是光学三维测量领域的难题之一,本文提出一种基于逐像素调制的高反光表面三维测量方法,可解决光学三维测量中因过度曝光而导致的相位信息无法获取的问题。首先,通过投影最大灰度值的灰度图识别饱和像素点的位置... 详细信息

高反光表面的三维面形测量是光学三维测量领域的难题之一,本文提出一种基于逐像素调制的高反光表面三维测量方法,可解决光学三维测量中因过度曝光而导致的相位信息无法获取的问题。首先,通过投影最大灰度值的灰度图识别饱和像素点的位置;然后,依据投影低灰度下横纵条纹图进行过饱和区域坐标匹配,并结合一种新的相机-投影仪强度映射关系,逐像素求解过饱和像素点的最佳投影灰度值;最后,投影重新生成自适应条纹投影序列,并结合多频外差相移法用于相位恢复和三维重建。实验结果表明:所提方法的间距平均误差和标准偏差均小于文中其他方法所得的测量值,相对于传统方法,该方法的平均误差减少了61.9%,标准偏差减少了67.7%。本文所提方法的调制度高,速度快,能保证很高的测量精度。

关键词：三维测量逐像素调制高反光表面自适应条纹投影

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