检索结果-内蒙古大学图书馆

自动化学报 2021年第6期47卷 1422-1427页

作者：陆兴远袁卫锋西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术教育部重点实验室绵阳621010

群体运动是自然界中一种常见的生物行为.在一定的环境条件下,社会有机体会表现出不同的集体运动形态.其中,旋转是鱼群中常见的群体运动.但是,虽然研究人员对鱼群的运动进行过一系列的研究,这种旋转行为的机理尚不清楚.本研究假定鱼群的... 详细信息

群体运动是自然界中一种常见的生物行为.在一定的环境条件下,社会有机体会表现出不同的集体运动形态.其中,旋转是鱼群中常见的群体运动.但是,虽然研究人员对鱼群的运动进行过一系列的研究,这种旋转行为的机理尚不清楚.本研究假定鱼群的运动模式受势能的支配,相应提出了鱼类个体运动的势函数并将之融合到元胞自动机中以模拟鱼群的运动.数值模拟表明,有限空间内鱼群运动时会形成多种形状,但当此生物系统按照能量最小原则发展时,其运动形态最终可能演化成为一个漩涡.数值模拟与针对红斑马鱼的观察之间的比较验证了本模型的合理性.能量最小原理是自然界的基本定律之一,而势能函数的建立定义了鱼类个体与环境之间的关系.因此,本研究为深入理解群体运动规律提供了新视角,表明从流体力学上进一步探究鱼群运动的物理机理是一个具有潜力的研究方向.

关键词：鱼类群体运动最小势能元胞自动机

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法向载荷和速度对β-HMX晶体纳米划痕性能的影响

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表面技术 2022年第11期51卷 253-261页

作者：曹之鸿何洪途李洪涛李炳宏银颖余家欣西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621000 中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999

目的揭示β-HMX晶体在微观尺度下的摩擦和磨损特性。方法对β-HMX晶体进行镶样抛光,并使用圆锥形金刚石探针在纳米划痕仪上进行定载划痕试验,获得β-HMX晶体在不同法向载荷和滑动速度下的划入深度、残余深度和摩擦因数,再通过光学显微... 详细信息

目的揭示β-HMX晶体在微观尺度下的摩擦和磨损特性。方法对β-HMX晶体进行镶样抛光,并使用圆锥形金刚石探针在纳米划痕仪上进行定载划痕试验,获得β-HMX晶体在不同法向载荷和滑动速度下的划入深度、残余深度和摩擦因数,再通过光学显微镜表征晶体的表面损伤形貌。结果当法向载荷从0.5 mN增加到3.5 mN,β-HMX晶体表面摩擦因数约增大2倍,划入深度和残余深度也明显增加,晶体表面发生从弹性变形到塑性变形再到脆性去除3个阶段。当滑动速度从5μm/s逐渐增加到100μm/s时,β-HMX晶体表面的摩擦因数减小约17%,划入深度和残余深度缓慢降低,晶体表面损伤形貌无明显区别。结论β-HMX晶体的摩擦因数随法向载荷的增加而增大,随滑动速度的增加而减小,且黏着摩擦因数大于犁沟摩擦因数。随着法向载荷的增加,划痕的划入深度和残余深度增加,弹性恢复率减小。随着滑动速度的增加,划痕的划入深度和残余深度减小,弹性恢复率增加。另外,随着法向载荷的增加,晶体的损伤形式经历从弹塑性变形到脆性破坏的转变,而随着滑动速度的增加,损伤情况变化不明显,表面损伤机制表现为机械性损伤与去除。

关键词： β-HMX晶体纳米划痕法向载荷滑动速度划痕深度弹性回复摩擦因数

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Pt基金属玻璃在原子尺度下摩擦磨损行为的研究

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机械工程学报 2022年第13期58卷 194-202页

作者：姜杰潇赖建平余家欣胡海龙王伟李定骏西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室绵阳621010 西南科技大学分析测试中心绵阳621010 长寿命高温材料国家重点实验室德阳618000 东方电气集团东方汽轮机有限公司德阳618000

受限于样品表面平整度因素,金属玻璃在原子尺度上的摩擦磨损研究还相当缺乏。本文采用原子力显微镜,基于原子级平整的Pt基金属玻璃,研究了法向载荷和循环次数对金属玻璃在原子尺度下摩擦磨损行为的影响。研究表明:通过Bowden摩擦二项式... 详细信息

受限于样品表面平整度因素,金属玻璃在原子尺度上的摩擦磨损研究还相当缺乏。本文采用原子力显微镜,基于原子级平整的Pt基金属玻璃,研究了法向载荷和循环次数对金属玻璃在原子尺度下摩擦磨损行为的影响。研究表明:通过Bowden摩擦二项式模型拟合试验数据发现,金属玻璃与针尖对摩时的摩擦因数随载荷的增加呈先减小后增大的趋势,这是因为在低载时,金属玻璃与针尖之间的摩擦以界面摩擦为主,界面摩擦因数与法向载荷呈负指数幂关系,摩擦因数随载荷增加而减小,而在高载时,摩擦机制以犁沟摩擦为主,摩擦过程中的能量耗散主要来源于塑性变形,摩擦因数随变形程度的增加而增大;此外,随循环次数的增加,摩擦因数呈单调减小趋势,且载荷对摩擦因数的依赖性随之减弱,这是因为金属玻璃在原子尺度的变形产生了加工硬化作用,阻碍金属玻璃的持续变形,使犁沟摩擦占比逐渐降低。

关键词：金属玻璃原子力显微镜摩擦磨损法向载荷循环次数硬化

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基于DRL和自由步态的六足机器人运动规划研究

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系统仿真学报 2024年第2期36卷 373-384页

作者：王鑫鹏傅汇乔邓归洲唐开强陈春林留沧海西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621010 南京大学工程管理学院江苏南京210046 制造过程测试技术省部共建教育部重点实验室四川绵阳621000

为提高六足机器人在非结构环境下的通过率和运动性能,提出一种基于DRL和自由步态规划器的多接触运动规划算法。自由步态规划器获取目标状态下可达落足点从而输出最优步态序列;利用DRL训练得到六足机器人在随机生成的梅花桩环境中的质心... 详细信息

为提高六足机器人在非结构环境下的通过率和运动性能,提出一种基于DRL和自由步态规划器的多接触运动规划算法。自由步态规划器获取目标状态下可达落足点从而输出最优步态序列;利用DRL训练得到六足机器人在随机生成的梅花桩环境中的质心运动策略。为了保证机器人在运动过程中相邻状态之间的可达性,利用状态转移可行性模型对状态转移可行性进行判定,实现六足机器人在不同宽度沟壑梅花桩环境下的落脚点规划。仿真与样机实验表明:多接触运动规划算法能够让机器人快速平稳地从起点到达目标区域,并自动调整步态模式以应对不同环境下随机分布的梅花桩。

关键词：六足机器人自由步态深度强化学习多接触运动规划非结构环境

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基于STM32的无线电能传输系统逆变电源设计

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电子设计工程 2024年第7期32卷 10-15页

作者：陆杰康健炜西南科技大学制造过程与测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010

在无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)系统领域,谐振式WPT技术凭借其具有传输距离远、效率高等特点,受到学术界的极大关注。而高频逆变电源则是实现WPT的关键之一,因此该文介绍了一种基于STM32单片机和巴特沃斯滤波器的谐振式WP... 详细信息

在无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)系统领域,谐振式WPT技术凭借其具有传输距离远、效率高等特点,受到学术界的极大关注。而高频逆变电源则是实现WPT的关键之一,因此该文介绍了一种基于STM32单片机和巴特沃斯滤波器的谐振式WPT电源设计方案。该方案通过使用STM32单片机输出PWM控制信号,进而控制IR2110驱动芯片来实现对全桥逆变电路的开关控制,由逆变电路输出方波。加入了巴特沃斯滤波器,实现了20 kHz高频正弦波的输出。利用该电源还搭建了一种WPT系统,验证了方案的可行性。该方案相较于以DSP芯片为核心的控制方案,具有成本低廉、结构简单、电磁兼容性好的特点,具备在小型WPT系统的潜在应用价值。

关键词： PWM 逆变控制开关电源 STM32单片机

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航行体不同角度入水的空泡流体特性研究

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舰船科学技术 2024年第2期46卷 8-14页

作者：王立斌马国鹭张浩彭小武西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

为研究航行体不同俯仰角入水空化演变规律及空泡流体特性,基于Realizable k-ε湍流模型和VOF多相流模型,建立航行体不同俯仰角入水数值模型,开展数值方法验证,数值模拟结果与实验测试结果吻合。基于此,研究航行体入水空化过程演变机理... 详细信息

为研究航行体不同俯仰角入水空化演变规律及空泡流体特性,基于Realizable k-ε湍流模型和VOF多相流模型,建立航行体不同俯仰角入水数值模型,开展数值方法验证,数值模拟结果与实验测试结果吻合。基于此,研究航行体入水空化过程演变机理及其不同俯仰角水空泡内流体分布规律和空化阶段演变特性。研究结果表明,依据空泡内流体分布变化规律空化过程可分为空泡的表面闭合阶段、饱和阶段、深度闭合阶段和溃灭阶段;在入水速度一定的情况下随航行体入水俯仰角增大空泡生成速率降低、空泡内的水蒸汽体积增长率减小、水蒸汽体积含量峰值变小、空泡饱和阶段的空气体积变大,体积范围为6%~9%;空泡表面闭合无量纲时间随入水俯仰角从-10°变化到10°呈对数趋势增长,空泡饱和无量纲时间近似线性递减,空泡深度闭合无量纲时间基本不受俯仰角变化影响。

关键词：航行体空化俯仰角流体分布特性

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宽温域环境下不同纤维织物/聚酰亚胺复合材料的摩擦学性能研究

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表面技术 2022年第12期51卷 91-100页

作者：周良雷洋余家欣郭宝刚齐慧敏西南科技大学制造科学与工程学院制造过程与测试技术教育部重点实验室四川绵阳621000 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室兰州730000

目的研究高温条件下聚合物织物复合材料的摩擦学性能。方法分别制备碳纤维织物及芳纶纤维织物/聚酰亚胺复合材料及纯聚酰亚胺(CF-PI、AF-PI及PI),对比研究2种织物复合材料与聚酰亚胺的热力学性能,以及在25、50、100、150、200℃下的... 详细信息

目的研究高温条件下聚合物织物复合材料的摩擦学性能。方法分别制备碳纤维织物及芳纶纤维织物/聚酰亚胺复合材料及纯聚酰亚胺(CF-PI、AF-PI及PI),对比研究2种织物复合材料与聚酰亚胺的热力学性能,以及在25、50、100、150、200℃下的摩擦学性能。结果 AF-PI的热稳定性低于CF-PI,其中CF-PI热失质量稳定在800℃左右,AF-PI的热失质量稳定在700℃左右。同时,2种织物复合材料的拉伸强度均高于纯PI,且CF-PI的拉伸强度要高于AF-PI。断面形貌分析发现,CF-PI为脆性断裂,AF-PI为韧性断裂。摩擦实验结果表明,25℃时,AF-PI的摩擦系数和磨损率较低,更适用于室温环境,而CF-PI在200℃时具有较好的耐磨性,其磨损率为1.48×10–4 mm^(3)/(N·m)。结论转移膜结构和化学状态分析证实,由于CF-PI与GCr15之间较强的界面作用,室温条件下对摩后,轴承钢表面更易发生摩擦氧化。高温条件下,由于金属–有机螯合物的形成,提高了转移膜的结构稳定性,CF-PI表现出优异的摩擦学性能,然而200℃时,由于AF-PI的力学性能降低,材料被磨穿,转移膜的结构被破坏,导致了金属之间的摩擦,发生了严重的摩擦氧化。

关键词：纤维织物聚酰亚胺复合材料摩擦学性能转移膜高温

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一种真空深低温下的红外光斑定位算法

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激光与红外 2024年第8期54卷 1316-1321页

作者：李善斌倪磊西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621000 西南科大四川天府新区创新研究院四川成都610299

红外光斑中心定位是红外光学测量的关键技术一,针对红外光斑分辨率低、对比度差、目标边缘模糊和光斑定位精度低等问题,提出了一种具有高精度小尺寸的红外光斑定位算法。对于红外图像前处理从单一滤波和组合滤波进行图像的前处理,之后... 详细信息

红外光斑中心定位是红外光学测量的关键技术一,针对红外光斑分辨率低、对比度差、目标边缘模糊和光斑定位精度低等问题,提出了一种具有高精度小尺寸的红外光斑定位算法。对于红外图像前处理从单一滤波和组合滤波进行图像的前处理,之后通过红外光斑质心法和形心法确定光斑中心所在的亚像素级坐标。结果表明:在有噪声污染的红外光斑图像中,与其他算法相比,本算法误差小于0.035个像素,保证了红外光板的高精度定位。

关键词：红外光斑定位高斯滤波小波变换形心法

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不同温度下环氧/聚氨酯共聚物摩擦学性能的分子动力学模拟研究

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摩擦学学报 2023年第9期43卷 1016-1025页

作者：齐慧敏崔怡泼余家欣赵盖张亚锋雷雪梅张德虎西南科技大学制造过程与测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010 南京航空航天大学机械结构力学与控制国家重点实验室江苏南京210016 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000

为探究不同温度下共聚物的摩擦学性能,设计了分子比例为2:1和1:2的环氧/聚氨酯共聚物体系(2EP/PU和2PU/EP).通过分子动力学(MD)模拟,考察了共聚物在不同温度下的力学性能,结果表明在223、298和373 K时,2PU/EP的杨氏模量分别比2EP/PU提高... 详细信息

为探究不同温度下共聚物的摩擦学性能,设计了分子比例为2:1和1:2的环氧/聚氨酯共聚物体系(2EP/PU和2PU/EP).通过分子动力学(MD)模拟,考察了共聚物在不同温度下的力学性能,结果表明在223、298和373 K时,2PU/EP的杨氏模量分别比2EP/PU提高了8.8%、7.1%和1.7%,主要归因于聚氨酯的线性结构增加了分子链的堆积密度,使得共聚物的密度增加,从而模量和强度相对较大.同时,建立共聚物与铁层的滑动摩擦模型,基于原子水平分析了材料的摩擦剪切性能.2EP/PU在223 K时的摩擦系数最低为0.067,比298和373 K时降低了近40%,而2PU/EP的摩擦系数在373 K时最低为0.105,在223和298 K时分别提高至0.112和0.115,且2PU/EP的摩擦系数高于2EP/PU,这与不同温度下聚氨酯的分子极性、共聚合物和铁层之间的相互作用以及范德华力等密切相关.

关键词：分子动力学模拟环氧/聚氨酯共聚物摩擦剪切摩擦系数界面能量

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油滴与铝合金壁面的碰撞试验

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航空动力学报 2021年第9期36卷 1851-1860页

作者：马兴裕陈薄周超西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010

机械零部件喷油或滴油润滑方式下油滴与零件表面碰撞后形成的沉积油膜流动特性决定着零件表面润滑油膜的分布特征和零件的润滑状态,对于这一润滑现象的深入理解需要对油滴与金属固体壁面碰撞及其后沉积油膜的流动铺展行为进行研究。建... 详细信息

机械零部件喷油或滴油润滑方式下油滴与零件表面碰撞后形成的沉积油膜流动特性决定着零件表面润滑油膜的分布特征和零件的润滑状态,对于这一润滑现象的深入理解需要对油滴与金属固体壁面碰撞及其后沉积油膜的流动铺展行为进行研究。建立了油滴与铝合金壁面碰撞的试验装置,采用高速相机拍摄了油滴与铝合金壁面碰撞及其后沉积油膜的流动铺展与形貌演化过程,分析了碰撞油滴的变形及沉积油膜的铺展与回缩历程,探讨了碰撞条件和润滑油黏度对沉积油膜流动铺展特性的影响。结果表明:与铝合金壁面碰撞后形成的沉积油膜铺展较快而回缩较为缓慢,没有明显的整体回缩现象和振荡过程。较小碰撞角度下,铺展初期油滴与壁面之间存在轻微滑移现象,受重力和铺展能量的作用,铺展后期油膜发生断裂并溅射离开壁面,但没有二次油滴生成。前铺展因子随着碰撞角度的减小和碰撞速度的增加而增大,后铺展因子则随着两者的增大而增大。油滴直径对前、后铺展因子的影响不太明显。

关键词：油滴铝合金壁面碰撞流动铺展沉积油膜

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