检索结果-内蒙古大学图书馆

激光粉末床熔融的熔道宽度与熔池温度的预测:一种新型数值模拟模型的提出与验证

中国有色金属学报 2024年第4期34卷 997-1009页

作者：陈汉聪汪润泽司婧雯房淑晗姚锡禹严明南方科技大学材料科学与工程系深圳518055 南方科技大学电子与电气工程系深圳518055

为了减少预测激光粉末床熔融熔道宽度与熔池峰值温度所需的计算资源,本研究提出了一种精度高、计算资源消耗少、对常见合金材料适用的数值模拟模型。在保证模拟精度的情况下,采用此模型可以使计算成本降低2个数量级,对于Ti6Al4V合金、Al... 详细信息

为了减少预测激光粉末床熔融熔道宽度与熔池峰值温度所需的计算资源,本研究提出了一种精度高、计算资源消耗少、对常见合金材料适用的数值模拟模型。在保证模拟精度的情况下,采用此模型可以使计算成本降低2个数量级,对于Ti6Al4V合金、AlSi10Mg合金、316L合金和In 718合金,本模型对熔道宽度、熔池峰值温度的预测值的平均相对误差值±标准差值分别为4.8%±3.1%和7.9%±3.6%,说明模型预测值与实验值较为吻合。本研究提出的模型在保证较高模拟精度的情况下,可以大大降低激光粉末床熔融数值模拟的计算成本,具有很强的实用价值。

关键词：激光粉末床熔融合金数值模拟计算成本

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面向毫米波动作识别的视觉辅助信道仿真技术

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雷达学报(中英文) 2025年第1期14卷 90-101页

作者：任振裕吉辰卿余潮陈万里王锐南方科技大学电子与电气工程系深圳518055 深圳技术大学深圳518118

该文提出了一种利用计算机视觉技术辅助实现包含运动人体散射特征的毫米波无线信道仿真方法。该方法旨在为毫米波无线人体动作识别场景之下,快速且低成本地生成仿真训练数据集,避免当前实测采集数据集的巨大开销。首先利用基元模型将人... 详细信息

该文提出了一种利用计算机视觉技术辅助实现包含运动人体散射特征的毫米波无线信道仿真方法。该方法旨在为毫米波无线人体动作识别场景之下,快速且低成本地生成仿真训练数据集,避免当前实测采集数据集的巨大开销。首先利用基元模型将人体建模为35个相互连接的椭球,并从包含人体动作的视频中提取出人体在进行对应动作时各个椭球的运动数据;其次利用简化的射线追踪方法,针对动作中基元模型的每一帧计算对应的信道响应;最后对信道响应进行多普勒分析,获得对应动作的微多普勒时频谱。上述仿真获得的微多普勒时频谱数据集可以用于训练无线动作识别的深度神经网络。该文针对“步行”“跑步”“跌倒”“坐下”这4种常见的人体动作在60 GHz频段上进行了信道仿真及动作识别的测试。实验结果表明,通过仿真训练的深度神经网络在实际无线动作识别中平均识别准确率可以达到73.0%。此外,借助无标签迁移学习,通过少量无标签实测数据的微调,上述准确率可以进一步提高到93.75%。

关键词：无线信道建模无线动作识别无标签迁移学习毫米波计算机视觉

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面向EUV光源的实验流体力学研究进展

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力学进展 2024年第1期54卷 138-172页

作者：邓巍巍翟天琪高立豪许晟昊赵新彦刘艳初南方科技大学力学与航空航天工程系

EUV (极紫外)光源是EUV光刻机的核心部件,其原理是基于纳秒脉冲激光轰击锡液滴靶产生的等离子体辐射发光. EUV光源本质是一种流体光源,涉及丰富而复杂的流体力学基本问题,跨越从皮秒到毫秒的四个特征时间尺度.本文综述了面向EUV光源的... 详细信息

EUV (极紫外)光源是EUV光刻机的核心部件,其原理是基于纳秒脉冲激光轰击锡液滴靶产生的等离子体辐射发光. EUV光源本质是一种流体光源,涉及丰富而复杂的流体力学基本问题,跨越从皮秒到毫秒的四个特征时间尺度.本文综述了面向EUV光源的实验流体力学研究进展.首先根据靶的类型,分别介绍了射流、液滴和液膜靶的生成与调控基本原理和技术路线.之后对三种靶与激光相互作用过程的特征时刻与典型现象进行了梳理,重点放在各个特征时间尺度内激光轰击液滴靶的研究进展,总结了不同参数激光脉冲轰击后靶的推进、变形和破碎规律.最后对EUV光源中值得重点关注的实验流体力学关键问题进行了总结和展望,提出改善激光等离子体EUV光源稳定性、亮度和寿命需要从以下三方面持续开展研究:高频率、小直径、长间距液滴靶串的精准生成和调控,激光辐照产生等离子体的膨胀和辐射规律,以及液滴靶变形破碎机理和碎屑抑制、收集及清洁技术.

关键词： EUV 激光实验流体力学等离子体

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激光诱导薄膜材料二维图案化纳米加工技术(特邀)

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光子学报 2023年第7期52卷 13-20页

作者：黄佳旭李峻邱佩徐少林南方科技大学机械与能源工程系深圳518055

激光诱导周期性表面结构(Laser-Induced Periodic Surface Structures,LIPSS)是一种在激光辐照下自发生成的超衍射极限结构,但其结构类型较为单一。提出了一种新型的二维图案化激光纳米加工方法,通过同时利用激光诱导的热效应及表面等... 详细信息

激光诱导周期性表面结构(Laser-Induced Periodic Surface Structures,LIPSS)是一种在激光辐照下自发生成的超衍射极限结构,但其结构类型较为单一。提出了一种新型的二维图案化激光纳米加工方法,通过同时利用激光诱导的热效应及表面等离激元干涉,在正交的两个方向上分别形成褶皱和LIPSS两种周期性结构。这种方法仅通过单步辐照就能在薄膜材料表面生成二维褶皱LIPSS,从而丰富LIPSS的结构类型。同时,通过调整加工材料的膜厚或基底,以及改变入射激光波长或角度,可以分别调制二维纳米结构在两个正交方向上的周期。此外,通过激光偏振也可以调控该结构的取向。该方法能够进一步拓宽基于LIPSS的可加工表面纳米结构的种类及应用。

关键词：超快激光激光诱导周期性表面结构激光诱导褶皱薄膜材料二维纳米结构飞秒激光

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基于深度强化学习算法的纯电动矿用汽车再生制动策略研究

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工程科学学报 2024年第3期46卷 503-513页

作者：杨威威罗登昊张文明北京科技大学机械工程学院车辆工程系北京100083

以载重50 t纯电动矿用汽车为研究对象,提出了一种基于深度强化学习优化算法的再生制动回馈策略.首先建立了纯电动矿用自卸车的数学模型.随后提出了一种考虑载重和坡度变化的基于自动熵调节Soft actor-critic (SAC)和深度确定性策略梯度... 详细信息

以载重50 t纯电动矿用汽车为研究对象,提出了一种基于深度强化学习优化算法的再生制动回馈策略.首先建立了纯电动矿用自卸车的数学模型.随后提出了一种考虑载重和坡度变化的基于自动熵调节Soft actor-critic (SAC)和深度确定性策略梯度算法(DDPG)的能量管理策略.其中车速、加速度、车辆质量与道路坡度、动力电池荷电状态(SOC)及充放电倍率作为状态变量;变速箱挡位作为动作变量;动力电池SOC及电池寿命作为奖励函数.仿真结果表明,基于动态规划的控制策略和所提出的基于SAC算法与基于DDPG算法的优化控制策略回馈效率分别提高了18.15%、17.18%和16.63%,电池寿命分别提升了57.31%、56.87%和57.38%.最后通过比较两种基于深度强化学习算法策略的奖励曲线,可以看出与基于DDPG算法的控制策略相比,所提出的基于SAC的能量管理控制策略的收敛速度提升了166.7%.

关键词：纯电动矿用汽车再生制动电池寿命控制策略强化学习

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基于支持向量机的煤自燃声学预警方法研究

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第4期65卷 769-776页

作者：孔彪郑永超冯新刘纪凡山东科技大学安全与环境工程学院安全工程系青岛266590

煤自燃火灾监测预警是制约煤炭行业安全发展的一大难题,现有煤自燃监测预警方法中,采用单一指标分析精确度不足,基于统计分析法的多指标判定方法会受指标数量和种类的限制,使得判定过程复杂,结果差异较大,而支持向量机算法可以从有限的... 详细信息

煤自燃火灾监测预警是制约煤炭行业安全发展的一大难题,现有煤自燃监测预警方法中,采用单一指标分析精确度不足,基于统计分析法的多指标判定方法会受指标数量和种类的限制,使得判定过程复杂,结果差异较大,而支持向量机算法可以从有限的样本中学习出全部的规律,有望应用于煤自燃监测预警领域。该文首先建立煤自燃过程中次声波和声发射信号测试系统,研究发现次声波和声发射的主频幅值与温度具有较高的相关性(相关系数R^(2)>0.90),可作为监测煤自燃的有效指标。其次,在分析支持向量机原理的基础上,将次声波和声发射的主频幅值作为特征向量,选用“一对一”方法建立煤自燃支持向量机模型,并验证分析不同核函数对识别结果的影响,形成基于支持向量机的煤自燃声学预警方法。研究结果表明,该支持向量机模型能根据煤自燃产生的次声波、声发射主频幅值数据特征较好地划分煤自燃的不同阶段,其中次声波多项式核函数支持向量机与声发射Gauss核函数支持向量机的分类效果最好,总体识别率在90.00%以上。本文的研究为煤自燃高效监测预警提供了一种新方法。

关键词：煤自燃支持向量机次声波声发射预测预警

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基于Vold-Kalman滤波的机动飞行下转子支承系统振动特性实验研究

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推进技术 2025年第3期46卷 227-241页

作者：范翔南陈曦张博杨德志任光明南方科技大学力学与航空航天工程系广东深圳518055

机动飞行条件下高速转子系统会同时受到环境载荷以及转子自身的共同激励而产生强烈的强迫响应。为研究其复杂的振动特性,本文采用Vold-Kalman滤波(Vold-Kalman Filter,VKF)对不同基础运动激励下转子系统的实测振动信号进行阶次跟踪滤波... 详细信息

机动飞行条件下高速转子系统会同时受到环境载荷以及转子自身的共同激励而产生强烈的强迫响应。为研究其复杂的振动特性,本文采用Vold-Kalman滤波(Vold-Kalman Filter,VKF)对不同基础运动激励下转子系统的实测振动信号进行阶次跟踪滤波。为验证VKF的有效性及参数设置的可靠性,通过转子动力特性计算生成系统响应的仿真信号,并通过加噪处理模拟测量信号,然后通过VKF提取目标阶次的时域波形。通过陀螺运动转子动力学试验,测得不同基础转动激起的系统振动响应,组合使用VKF和计算阶次跟踪(Computed Order Tracking,COT)提取并分离了转子转频信号和基础低频信号的时域和阶次信息。结果表明,单轴滚转或俯仰运动均会激起与其频率一致的低频振动响应,且滚转、俯仰角速度的大小会影响该低频信号的幅值大小;随着基础运动角速度的变化,转子前四阶振动分量没有发生明显的变化,而基础运动频率与转频之间的频带区域有显著变化。此方法有效地提升了机动飞行下转子支承系统振动信号处理与分析的准确度和效率,降低了信号噪声。

关键词： Vold-Kalman滤波相对带宽机动飞行转子支承系统振动特性试验

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内置超分子复合物降低铅毒性提升钙钛矿太阳电池环境安全性与稳定性

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科学通报 2023年第27期68卷 3546-3548页

作者：丘龙斌南方科技大学机械与能源工程系深圳518055

钙钛矿太阳电池近年来得到了快速发展,认证效率达到26.1%(https://***/pv/***),表现出了潜在的产业化应用前景.然而,目前高性能的钙钛矿太阳电池主要基于含铅的光活性层,在水中具有较高溶解性,其环境毒性受到广泛关注,是限制其推广应用... 详细信息

钙钛矿太阳电池近年来得到了快速发展,认证效率达到26.1%(https://***/pv/***),表现出了潜在的产业化应用前景.然而,目前高性能的钙钛矿太阳电池主要基于含铅的光活性层,在水中具有较高溶解性,其环境毒性受到广泛关注,是限制其推广应用的主要障碍.

关键词：钙钛矿太阳电池活性层产业化应用超分子复合物环境安全性高溶解性环境毒性

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一种用于天基低轨卫星网络边缘计算的GA-DDPG卸载算法

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工程科学学报 2024年第2期46卷 343-353页

作者：史栋元王丽娜北京科技大学计算机与通信工程学院通信工程系北京100083

低轨卫星网络是第六代移动通信系统(6G)网络的重要组成部分,弥补了地面基站覆盖的盲区.由于星上计算能力和电池容量受限,导致任务出现时延长和能耗高的问题,因此在低轨卫星网络中引入边缘计算,边缘计算的一项关键技术就是计算卸载.针对... 详细信息

低轨卫星网络是第六代移动通信系统(6G)网络的重要组成部分,弥补了地面基站覆盖的盲区.由于星上计算能力和电池容量受限,导致任务出现时延长和能耗高的问题,因此在低轨卫星网络中引入边缘计算,边缘计算的一项关键技术就是计算卸载.针对计算卸载过程中星间环境动态变化和高维动作空间的问题,提出一种基于遗传算法(GA)和深度确定性策略梯度(DDPG)的天基低轨卫星网络边缘计算卸载算法——GA-DDPG算法.卫星边缘计算环境的不断变化会导致DDPG奖励稀疏和探索性不足,将GA引入到DDPG算法中,首先,利用GA的选择算子使DDPG算法能够适应不断变化的卫星环境;然后,针对动作空间维度变大导致DDPG算法收敛不稳定的问题,利用GA种群的多样化探索和种群的冗余提升DDPG算法收敛的稳定性.仿真结果表明,GA-DDPG卸载算法能够降低天基低轨卫星网络计算负载,且时延和能耗均低于DDPG卸载算法和GA卸载算法.与DDPG卸载算法相比,GA-DDPG卸载算法还能提升收敛速度和稳定性.

关键词：低轨卫星边缘计算任务卸载遗传算法深度强化学习星间链路

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长期荷载与随机局部腐蚀耦合作用下钢管混凝土K形节点应力集中系数分析

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建筑结构学报 2023年第S02期44卷 209-219页

作者：侯超刘夏璐赵文杰南方科技大学海洋科学与工程系广东深圳518055

由钢管混凝土弦杆与空钢管腹杆组成的钢管混凝土K形节点受力性能优越、外形美观,在大型桁式基础设施中得到广泛应用。当该类结构服役于海洋环境中时,通常受到交变荷载与腐蚀的长期耦合作用,严重影响其安全性。为研究长期荷载与随机局部... 详细信息

由钢管混凝土弦杆与空钢管腹杆组成的钢管混凝土K形节点受力性能优越、外形美观,在大型桁式基础设施中得到广泛应用。当该类结构服役于海洋环境中时,通常受到交变荷载与腐蚀的长期耦合作用,严重影响其安全性。为研究长期荷载与随机局部腐蚀耦合作用下钢管混凝土K形节点的应力集中系数,建立了考虑钢管外壁随机腐蚀形貌、材料性能时变劣化以及材料间非线性约束的有限元分析模型。分析了体积腐蚀率、蚀坑几何特性与空间分布特性等参数对节点应力集中系数的影响规律,并与常用于简化设计的均匀腐蚀工况进行对比。结果表明:在均匀腐蚀作用下,体积腐蚀率是影响节点应力集中系数的关键参数,最大应力集中系数首先出现在腹杆冠趾处,并随着弦杆体积腐蚀率的增加而向受拉侧弦杆冠趾移动;而在随机局部腐蚀作用下,节点应力集中系数受多因素耦合的复杂影响,随着蚀坑三维几何参数、空间分布位置的改变呈非线性变化。基于参数分析结果,分别提出了均匀腐蚀与随机局部腐蚀两种工况下钢管混凝土K形节点应力集中系数的简化计算方法,计算结果与数值分析结果吻合良好。

关键词：钢管混凝土K形节点长期荷载随机局部腐蚀数值模型应力集中系数

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