检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2025年第5期54卷 217-232,275页

作者：梁强徐彬源徐永航杜彦斌李永亮重庆工商大学机械工程学院重庆400067 重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067

目的为提高激光作用于H13钢表面的硬化效果,提出一种基于鱼鹰优化算法(OOA)、优化随机森林算法(RF)的H13钢激光表面硬化工艺参数预测方法。方法首先采用有限元模型粗选激光功率、扫描速度、搭接率等工艺参数的范围,然后在该工艺参数范... 详细信息

目的为提高激光作用于H13钢表面的硬化效果,提出一种基于鱼鹰优化算法(OOA)、优化随机森林算法(RF)的H13钢激光表面硬化工艺参数预测方法。方法首先采用有限元模型粗选激光功率、扫描速度、搭接率等工艺参数的范围,然后在该工艺参数范围下设计三因素五水平的中心复合试验(CCD),通过有限元模型得到硬化层参数。然后,分别构建响应面(RSM)、RF和基于OOA-RF的平均淬透深度、峰谷差值、峰值温度的预测模型,并对3种模型的预测精度进行分析对比。通过多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行工艺参数寻优,并结合优劣解距离法(TOPSIS)和熵权法(EWM)对寻优解集重新进行排序,从而得到最佳工艺参数组合。结果在最优工艺参数功率为517W、扫描速度为5mm/s、搭接率为48%下进行试验,得到平均淬透深度为723.3μm,与预测值的相对误差为11.15%,峰谷差值为58.75μm,与预测值的相对误差为3.77%,硬化表面平整,无明显凹陷现象,激光表面硬化前的硬度为(165.2±9.2)HV0.5,经表面硬化后提升至(381.4±86.2)HV0.5,平均硬度提高了约1.3倍。结论可为合金激光表面硬化工艺参数的寻优提供参考。

关键词：激光表面硬化随机森林算法有限元模型平均淬透深度中心复合试验多目标遗传算法

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面向低碳的零部件表面涂层方案综合评价方法

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计算机集成制造系统 2025年第3期31卷 804-814页

作者：杜彦斌何国华曾丹马文生重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067 重庆水泵厂有限责任公司重庆400033

针对目前零部件表面涂层方案选择主要考虑技术性、经济性的问题,提出一种面向低碳的零部件表面涂层方案综合评价方法。融入绿色低碳指标,构建涵盖技术可行性、经济性、绿色低碳、改性性能等因素的零部件表面涂层方案综合评价指标体系,... 详细信息

针对目前零部件表面涂层方案选择主要考虑技术性、经济性的问题,提出一种面向低碳的零部件表面涂层方案综合评价方法。融入绿色低碳指标,构建涵盖技术可行性、经济性、绿色低碳、改性性能等因素的零部件表面涂层方案综合评价指标体系,并确定各个指标的量化方法;针对单一赋权法具有一定偏向性的问题,利用网络层次分析法(ANP)和CRITIC法分别确定准则层各指标的主观权重与客观权重,并利用最小相对信息熵获得主客观组合权重;采用灰色关联改进的多准则妥协解排序法(VIKOR)对表面改性方案进行综合评价,通过优劣解排序确定最佳表面涂层方案。以某水泵厂柱塞零部件的表面硬化为例,验证了所提出方法的可行性和有效性,为各类零部件表面涂层方案评价及选择提供参考。

关键词：低碳表面涂层组合权重综合评价

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基于角谱传播的钠信标光斑形态分析

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光子学报 2025年第2期54卷 252-266页

作者：黄建邓可然李祝强重庆工商大学机械工程学院智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067 重庆师范大学物理与电子工程学院重庆401331

钠信标光斑形态是影响钠信标自适应光学系统波前探测精度的关键因素,主要由钠层激光功率密度分布和回光效率决定。为准确估计钠信标光斑形态,利用角谱传播理论,建立了钠激光在连续非均匀大气介质中的传输模型,得到钠层激光功率密度分布... 详细信息

钠信标光斑形态是影响钠信标自适应光学系统波前探测精度的关键因素,主要由钠层激光功率密度分布和回光效率决定。为准确估计钠信标光斑形态,利用角谱传播理论,建立了钠激光在连续非均匀大气介质中的传输模型,得到钠层激光功率密度分布。根据回光效率与功率密度的关系,得到不同湍流强度(r_(0)为5~30 cm@550 nm)下钠信标的光斑尺寸位于0.26 m到0.22 m之间,回波光子数位于(1.3~1.4)×10^(7)photons·s^(-1)·m^(-2),并讨论了不同大气分层数量,对钠信标光斑形态的影响。利用质心提取算法,对钠信标光斑形态质心进行提取,讨论了不同强度大气湍流倾斜像差对钠信标指向位置的偏移,其偏移最大值约为60 cm。最后,分析了不同情况下的钠信标光斑闪烁效应,随着分层数量增加,衍射效应将减弱闪烁饱和效应。

关键词：钠信标角谱传播光斑形态指向位置闪烁

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径向楔形挤压磁流变缓冲器冲击动力学行为

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振动与冲击 2025年第2期44卷 30-39页

作者：李祝强付本元古毅廖昌荣重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067 重庆理工大学机械工程学院重庆400054 重庆五一职业技术学院重庆400054 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

多级径向结构可以延长有效阻尼流道长度,但同时也带来流动困难引起的阻塞问题,结合磁流变液在挤压作用下的增强效应,在不改变多级径向基本结构及磁流变阀外观尺寸的基础上,设计了一种磁流变液径向楔形挤压流动型磁流变阀。通过定义“楔... 详细信息

多级径向结构可以延长有效阻尼流道长度,但同时也带来流动困难引起的阻塞问题,结合磁流变液在挤压作用下的增强效应,在不改变多级径向基本结构及磁流变阀外观尺寸的基础上,设计了一种磁流变液径向楔形挤压流动型磁流变阀。通过定义“楔形角”并采用微分思想将楔形阻尼通道分为若干微单元,建立微单元模型与“楔形角”的函数关系;基于HB(Herschel Bulkley)本构模型推导“楔形角”与楔形流道内压降的关系;考虑惯性效应和局部损耗,构建了HBMI(HB-minor losses-inertia)一般力学模型;进一步分析了“楔形角”对楔形阻尼流道截面流速、压力梯度、局部损耗的影响;搭建落锤式冲击试验平台开展不同冲击速度和电流下的动力学行为试验研究。结果显示,“楔形角”设定在Δδ=2 mm以内缓冲器具有良好的可控性,其动态范围达1.45,最大缓冲力高达236 kN。将试验结果与理论模型进行比较,发现HBMI模型能够准确预测径向楔形挤压磁流变缓冲器冲击载荷下的动力学行为。

关键词：磁流变缓冲器楔形流道挤压流动动力学行为

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热处理对高压铸造Al-10Si-0.5Mn-0.3Mg合金梯度结构和变形行为的影响

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中国科学:技术科学 2025年第4期55卷 617-629页

作者：夏利红郑江刘瑜宋江凤蒋斌重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆大学高端装备铸造技术全国重点实验室

高压铸造Al-10Si-0.5Mn-0.3Mg合金中的珊瑚状共晶Si在晶界连续分布,形成网络结构,会引起应力集中,诱发裂纹,降低塑性.热处理是将珊瑚状共晶Si转变为球状和棒状,打破网络结构,提升塑性的有效途径.本研究聚焦于T7热处理对高压铸造Al-10Si-... 详细信息

高压铸造Al-10Si-0.5Mn-0.3Mg合金中的珊瑚状共晶Si在晶界连续分布,形成网络结构,会引起应力集中,诱发裂纹,降低塑性.热处理是将珊瑚状共晶Si转变为球状和棒状,打破网络结构,提升塑性的有效途径.本研究聚焦于T7热处理对高压铸造Al-10Si-0.5Mn-0.3Mg合金微观组织和变形行为的影响.研究结果表明:高压铸造Al-10Si-0.5Mn-0.3Mg合金的微观组织为三明治结构,即包含细晶表层和双峰组织中间层.经过T7处理后,珊瑚状共晶Si颗粒转变为球状和棒状. T7处理并未显著改善变形均匀性,铸态和热处理样品均表现出明显的不均匀变形.与表层相比,中间层的不均匀变形更加显著.然而, T7处理改变了断裂模式,即将脆性断裂转变为韧性断裂.转变共晶Si形貌,打破其网络结构,降低应力集中是断裂模式转变和塑性显著提升的主要原因.

关键词： Al-Si合金高压铸造梯度结构变形不均匀性塑性

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基于无轴承电机技术的高速电主轴电磁模拟加载器

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重庆工商大学学报(自然科学版) 2025年

作者：高爽田胜利王智文王洪建重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室

目的为了模拟电主轴的实际切削载荷，基于无轴承电机技术研制了一款电磁模拟加载器，并对其径向加载性能和解耦性能进行了理论和试验分析。方法利用Ansys Maxwell仿真软件分析了悬浮电流对径向加载力的影响，以及仿真验证了加载器径向... 详细信息

目的为了模拟电主轴的实际切削载荷，基于无轴承电机技术研制了一款电磁模拟加载器，并对其径向加载性能和解耦性能进行了理论和试验分析。方法利用Ansys Maxwell仿真软件分析了悬浮电流对径向加载力的影响，以及仿真验证了加载器径向加载力之间的解耦性能。搭建了电磁模拟加载器的试验平台，通过径向加载力的标定试验和解耦性能试验，检验了加载器模拟电主轴切削载荷的性能。结果加载器在通入2 A、4 A、6 A和8 A悬浮电流时，仿真计算得到的平均径向加载力分别为10.94 N、21.82 N、32.48 N和42.53 N，而标定试验测得的径向加载力分别为9.4 N、18.8 N、28.1 N和37.7 N，试验结果比仿真结果低约11.4%～14.7%。此外，在解耦性能的仿真分析中，同时向x相和y相绕组中通入2 A～8A悬浮电流比仅向y相绕组通入悬浮电流时产生的径向加载力增加了约1.5%～1.7%；在相同条件下的静态解耦试验中，x相悬浮绕组使y向加载力增加了约2.1% ～ 2.8%。通过伺服电机驱动加载器以3000r/min旋转时，上述试验结果变化为3.2% ～ 4.1%。结论自主研制的加载器在仿真与试验中均表明，径向加载力与悬浮电流之间基本呈线性关系。虽然x相悬浮绕组会略微增大y向加载力，但其影响较小，整体表现出了优异的径向加载性能和解耦性能。

关键词：电主轴电磁加载径向加载力解耦性能

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裂纹几何约束研究现状分析及挑战

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重庆工商大学学报(自然科学版) 2025年第2期42卷 41-48页

作者：丁平屈亮叶鹏许磊重庆工商大学机械工程学院重庆400067 重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067

目的较之于仅基于J积分的传统单参数方法,引入第二个参数(约束参数)的两参数法可更精确描述约束(特别是低约束)状态下的裂尖场。几何约束参数作为最主要的约束参数在线弹性及弹塑性断裂力学领域得到广泛研究。深入理解几何约束参数的研... 详细信息

目的较之于仅基于J积分的传统单参数方法,引入第二个参数(约束参数)的两参数法可更精确描述约束(特别是低约束)状态下的裂尖场。几何约束参数作为最主要的约束参数在线弹性及弹塑性断裂力学领域得到广泛研究。深入理解几何约束参数的研究和发展现状、从而明确其面临的挑战及未来发展趋势至关重要。方法通过归纳和分析断裂研究中几何约束相关文献,对四个主要几何约束参数(T、Q、A_(2)、A)的研究现状进行分析、阐述和总结,包括其值的确定(解析、数值求解方法和工程评估方法)及影响因素(裂纹类型、模型几何尺寸、载荷及材料性能)等两个主要方面。结果探明了现有研究的缺乏和不足之处。结论基于此,明确了几何约束参数在解析解的获得、多因素耦合效应的影响、评估方法的发展及不同裂纹类型等方面研究所面临的挑战;同时,分析并阐明了相关研究在载荷对约束影响、裂纹类型对约束影响、弯曲载荷下约束参数修正及三维模型中约束参数间关系等主要方面的未来发展方向。

关键词：裂纹约束约束参数挑战发展方向

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基于MOGWO的45#钢表面激光抛光工艺参数多目标优化

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表面技术 2024年第10期53卷 173-182页

作者：梁强徐永航李永亮王敬杜彦斌重庆工商大学机械工程学院重庆400067 重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067

目的提高45#钢表面激光抛光后的成形质量,提出一种激光抛光工艺参数多目标优化方法。方法构建基于功率、扫描速度、搭接距离的三因素三水平激光抛光试验,并分别应用粗糙度测量仪、显微硬度计和超景深三维显微镜测试抛光层的粗糙度、显... 详细信息

目的提高45#钢表面激光抛光后的成形质量,提出一种激光抛光工艺参数多目标优化方法。方法构建基于功率、扫描速度、搭接距离的三因素三水平激光抛光试验,并分别应用粗糙度测量仪、显微硬度计和超景深三维显微镜测试抛光层的粗糙度、显微硬度和抛光层深度。基于试验数据,分别应用指数模型和二阶响应面模型构建抛光工艺参数与表面粗糙度、显微硬度、抛光深度的回归预测模型,并对2种模型的预测精度进行对比分析。采用多目标灰狼优化算法(MOGWO)结合优劣解距离法(TOPSIS)-CRITIC综合评价决策体系对抛光工艺参数进行寻优和多属性决策。结果二阶响应面模型具有更高的预测精度,能够更好地反映激光抛光工艺参数与各响应目标之间的映射关系。当功率为113W、扫描速度为3m/min、搭接距离为0.13 mm时,粗糙度值Ra从11.563μm降至5.713μm,降幅为50.59%,显微硬度从185.9HV0.5升至364.7HV0.5,升幅为96.18%,此时的抛光深度为0.051 mm,最大相对误差为7.84%。结论此方法可以为其他金属材料表面激光抛光质量预测模型的构建及工艺参数寻优提供借鉴。

关键词：激光抛光二阶响应面模型 MOGWO算法 TOPSIS-CRITIC 多目标优化

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基于双分支边缘卷积融合网络的红外与可见光图像融合方法

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光子学报 2024年第8期53卷 287-298页

作者：张鸿德冯鑫杨杰铭邱国航重庆工商大学机械工程学院智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067

提出一种基于双分支边缘卷积融合网络的红外与可见光图像融合方法。首先,提出一种改进的双分支边缘卷积结构,将图像包含的信息分解为公共信息和模态信息,并于每个分支引入边缘卷积块,更好的提取深度特征;然后在融合层引入卷积注意力模... 详细信息

提出一种基于双分支边缘卷积融合网络的红外与可见光图像融合方法。首先,提出一种改进的双分支边缘卷积结构,将图像包含的信息分解为公共信息和模态信息,并于每个分支引入边缘卷积块,更好的提取深度特征;然后在融合层引入卷积注意力模块对模态特征进行增强;最后基于所本文编解码网络特点,提出一种重建损失结合融合损失的损失函数。经过大量的消融性实验和对比实验表明,本文方法能够很好的保留原图像中的公共信息和模态信息,并且相比目前最新的融合方法在主观和客观评价上都具有优秀的综合性能。

关键词：红外与可见光图像融合双分支边缘卷积融合网络深度学习边缘卷积块卷积注意力

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基于综合满意度函数的D2钢激光抛光工艺参数优化方法

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表面技术 2024年第16期53卷 169-181页

作者：梁强徐永航杜彦斌王敬徐彬源重庆工商大学机械工程学院重庆400067 重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067

目的同步提升D2模具钢激光抛光效果及抛光质量的稳定性。方法提出了一种基于综合满意度函数的D2钢激光抛光工艺参数优化方法。首先,以表面粗糙度、显微硬度和抛光深度为优化目标,基于Box-Behnken方法,以激光功率、扫描速度和搭接率为试... 详细信息

目的同步提升D2模具钢激光抛光效果及抛光质量的稳定性。方法提出了一种基于综合满意度函数的D2钢激光抛光工艺参数优化方法。首先,以表面粗糙度、显微硬度和抛光深度为优化目标,基于Box-Behnken方法,以激光功率、扫描速度和搭接率为试验因素进行3因素3水平试验。其次,基于试验数据构建各优化目标均值与标准差的双响应面模型,采用熵权理论获得了各优化目标均值与标准差的客观熵权,并与主观熵权结合构建综合熵权。最后,将双响应面模型与综合熵权引入满意度函数构建了改进综合满意度模型,通过随机梯度下降法获得最佳工艺参数组合。结果在激光功率为551W、扫描速度为9mm/s、搭接率为0.55的条件下,表面粗糙度均值由Ra=5.188μm下降至Ra=1.056μm,降幅为79.65%,粗糙度标准差为0.0128μm;显微硬度由541.3HV0.5下降至509.3HV0.5,降幅为5.91%,显微硬度标准差为12.9811HV0.5;抛光深度为0.331mm,抛光深度标准差为0.0024mm。结论该方法可以有效提升D2模具钢激光抛光效果,同时避免抛光后表面质量波动,可为其他模具钢激光抛光工艺参数寻优提供方法借鉴。

关键词： D2钢激光抛光工艺参数优化综合满意度函数双响应面模型综合熵权

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