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热压烧结制备高Nb-TiAl合金及其碳化物增强复合材料的工艺与组织研究
王慧君;杨潆;李娟;孙定邦;陈佳莹;梁永锋;林均品;研究了高Nb-TiAl合金及其碳化物增强复合材料的成形工艺与显微组织演变规律，重点分析了球磨混粉工艺和热压烧结参数对显微组织的影响，并揭示了成形过程中氧质量分数变化规律。结果表明：烧结温度为1 350～1 450℃时，1 425℃-30 MPa-20 min工艺可制备出致密且具有均匀全片层组织的TiAl合金。球磨混粉是氧质量分数增加的主要阶段，采用手套箱洗气比真空泵洗气能更有效降低氧增量，且纳米TiC粉末的高氧质量分数(3.63%)导致烧结样品氧质量分数随添加量递增。相比150 r/min-8 h混粉工艺，200 r/min-8 h参数通过提高粉末破碎程度和比表面积，显著改善纳米TiC颗粒的弥散均匀性并抑制TiAl基复合材料中碳化物的团聚。
融合经济性的电池分级热管理策略应用
陈萌;唐东;针对新能源汽车动力电池在多工况下热安全与能效优化的双重需求，以23 Ah方形磷酸铁锂电池为研究对象，采用二氧化钛纳米流体脉动热管(PHP)作为核心散热器件，提出了一种基于温度分级调控与经济性指标耦合判据的综合热管理系统。系统在确保电池温度安全的前提下，利用实时温度监测数据动态分级调控冷却风扇转速，并在温度达标条件下引入经济性判据，实现散热性能与能耗的最优平衡。依托自主搭建的测试平台，在不同环境温度(15℃、25℃、35℃)及放电工况下对单体与模组电池进行试验。为模拟新能源汽车的低功率运行场景，本文选取恒定倍率0.5 C、1 C、1.5 C以及循环变倍率作为实验条件。结果表明：该系统能够将最高温度稳定控制在45℃以下，经济性参数最高可达91.7%(循环条件),充分验证了本策略在低功率工况下保障电池热安全的同时，具备显著的节能优势。
鸭嘴型端子弹臂长度对插拔循环力学特性及接触电阻的影响
王学振;赵平堂;王武军;王志广;李强;姬江涛;针对鸭嘴型端子多次插拔循环后易磨损，弹臂间隙、接触电阻和电流循环温升增大等问题，采用理论分析与室内端子插拔循环单因素试验相结合的方法，探究了不同插拔循环时端子弹臂长度对端子插拔力学特性及电接触性能的影响。结果表明：减小弹臂长度能够提高不同插拔循环次数时插拔力、弹臂最小间隙的变化量、表面粗糙度变化量，显著降低鸭嘴型端子的接触电阻(p<0.05)。当弹臂长度L较小的端子(≤3.3 mm)插拔循环100次时，接触电阻比初始电阻产生显著增加，但其仍显著低于L≥4.3 mm端子；L≥3.8 mm端子在500次循环后接触电阻产生不同程度增加；弹臂长度越大，接触电阻随插拔次数增加越缓慢。弹臂长度较大时磨损量和弹臂间隙较小，而接触电阻增大，表明弹臂长度对端子接触电阻的影响大于弹臂间隙和表面粗糙度。为提升多次插拔循环后鸭嘴型端子间的插拔力、降低接触电阻，可适当减小端子弹臂长度(L≤3.3 mm)。
基于Nb/白铜复合中间层的钛/钢电阻点焊
戚昊;王楠楠;赵培峰;石红信;里中忍;针对钛/钢直接焊接产生脆性金属间化合物从而影响焊接接头的性能的问题，以0.1 mm厚的铌和C7701白铜箔为复合中间层，对2 mm厚的钛和1 mm厚的Q235低碳钢进行电阻点焊，研究了焊接电流和焊接时间对接头熔核直径和力学性能的影响，分析了接头的微观组织。结果表明：当接头熔核为两侧独立熔核时，钢侧熔核和残余Nb之间形成了FeNb金属间化合物和(Nb)固溶体层。当接头熔核为单一混合熔核时，接头形成TiFe+α-Ti的单一混合熔核。随着焊接电流的增大和焊接时间的延长，接头的熔核直径增大，抗剪载荷呈现先增大后减小的变化趋势；当焊接电流为7 kA、焊接时间为300 ms时，接头的抗剪载荷最大，约为7.995 kN。
大数据驱动下乘用车行驶工况构建方法研究
杨阳;卫倩;于谦;为准确表征城市乘用车行驶特征，解决传统工况研究中样本量有限、聚类稳定性差及工况合成时忽略小概率事件等问题，提出一种大数据驱动的行驶工况构建方法。依托200辆西安市乘用车一年的车载诊断系统(OBD)数据，通过数据预处理与短行程划分构建样本库，采用主成分分析(PCA)降维16维特征参数；提出K-means++算法提升聚类稳定性与精度；结合马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)优化工况合成，保留小概率事件。结果表明，构建的候选工况与原始数据的平均相对误差为3.63%,显著优于传统聚类拼接方法(4.80%)、马尔可夫链方法(5.60%)及标准工况CLTC-P(8.74%)和WLTC(22.70%)。
基于路面附着系数估计的汽车横摆力矩控制
闫俊达;阎春利;针对车辆在不同附着系数路面上的行驶稳定性较差,难以快速准确地估计路面附着系数问题,提出了一种考虑路面附着系数估计的直接横摆力矩(DYC)控制方法,以提高横摆力矩的控制性能。搭建了基于Dugoff轮胎模型的七自由度车辆动力学模型,并依据无迹卡尔曼滤波(UKF)算法设计出路面附着系数估计器。采用模型预测控制算法(MPC)计算附加横摆力矩,改善车辆在不同附着系数路面的行驶稳定性。为了验证控制策略的有效性,借助Carsim和Simulink联合仿真平台,设计针对不同路面附着系数下的工况模拟试验。结果表明:所提出的控制策略在对接路面正弦工况下,其质心侧偏角和横摆角速度的峰值误差分别被控制在0.001 75 rad和0.007 85 rad/s以内,相较于PID和LQR控制,其峰值分别降低了14.2%和8.2%,有效克服了由路面附着突变带来的控制挑战。
Krein空间中对偶框架的稳定性
周慧;张建平;康鑫艺;Krein空间算子理论及其方法在数学与工程领域具有重要应用,因而受到了广泛关注。近年来,框架的概念被引入到Krein空间中。作为框架的推广,对偶框架为信号提供了多种表示方式,从而在信号处理中提供了更多选择与灵活性。然而,Krein空间内积的不定性导致其框架理论与Hilbert空间存在本质差异使得经典的扰动稳定性理论不再直接适用。利用框架算子和Minkowski不等式,研究了Krein空间中对偶框架在数列与Bessel序列扰动下的稳定性,并给出了相应的证明。
非共沸混合工质喷射器吸入室型线优化研究
李骁洋;谈莹莹;李少强;张凯;陈雨帆;以非共沸混合工质R245fa/R32为研究对象,建立了混合工质喷射器数值模型,并搭建实验装置进行验证。在此基础上,针对吸入室内部流动分离与能量损失问题,提出了基于维托辛斯基(Witozinsky)曲线的型线优化方法。研究结果表明:相较于双三次曲线和五次曲线,维氏曲线在优化渐缩梯度与激波分布方面表现更优,使引射比和临界背压分别提升13.75%和7.63%,显著抑制能量损失并维持壅塞状态,适用于非共沸混合工质喷射器吸入室的型线优化。进一步的变工况分析显示:相较于传统结构,R245fa/R32改良型喷射器可有效提升低R245fa质量分数的次流体流量,引射比提升达8.86%,增强了系统的制冷能力。
玄武岩纤维高黏高弹超薄磨耗层路用性能试验研究
李波;张杨;吴正光;康爱红;针对超薄磨耗层在高温、低温及水损害等复杂环境下路用性能不足的问题,将玄武岩纤维与高黏高弹改性沥青结合应用于SMA-5沥青混合料中,通过车辙、单轴贯入、低温小梁弯曲和浸水马歇尔等试验,评估了混合料的路用性能。试验结果表明:玄武岩纤维显著提升了混合料性能,高温动稳定度提高13.0%,低温破坏应变增加43.4%,水稳定性小幅提升2.4%;玄武岩纤维与高黏高弹沥青存在协同增效作用,进一步增强了高温稳定性(提升1.42倍)和低温抗裂性(提升31.4%)。直剪与抗裂试验结果显示:玄武岩纤维使混合料的抗剪强度提高0.86～1.37倍,抗开裂性能提升11.6%～19.8%;高黏高弹沥青侧重于抗裂缝扩展性能,约提升28.3%～67.3%。该研究结果尤其适用于重载交通、高温多雨气候地区的道路养护工程,以及“白改黑”(水泥混凝土路面加铺沥青层)路面改造项目。其协同增效作用显著提升超薄磨耗层综合性能,可为预防性养护与实际工程应用提供参考。
模块化球形多面体网壳结构风压分布
张伟;范增;王晓东;于英霞;李明玉;模块化单层球形多面体网壳结构考虑风荷载设计时,使用的是理想旋转壳模型的风荷载体型系数,此种计算方法的风压分布结果与结构承受风荷载的实际情况存在差异。本文首先采用数值模拟仿真方法,对直径11.3 m模块化膜式单层球形多面体网壳结构进行均匀稳定流动的风压分布研究。接着,选择计算的重整化群k-ε(renormalization group k-ε,RNG k-ε)湍流模型的风压分布结果,与风洞试验结果进行了对比,验证了数值模拟方法的可靠性。最后,对模块化球形网壳结构最大设计风速(67 m/s)下结构的风荷载分布规律进行了研究。结果表明:结构表面风压呈条形分布,最大正压力出现在迎风面中下部,最大负压力出现在结构侧面顶端;经向60°与经向90°的风压曲线拟合度较高,而经向30°的风压曲线存在一定波动;风速67 m/s的风压分布规律大致与中低风速下相同,风压显著增加。研究结果可为模块化球形多面体网壳结构的风荷载设计提供借鉴。
二值图像细化算法的比较与改进
崔凤奎,王晓强,张丰收,王永森本文在分析二值线图形的基本细化原理及目前流行的各种细化算法的基础上，提出一种以Ｈｉｌｄｉｔｃｈ经典算法为基础并行与串行处理相结合的细化算法。该算法大大提高了处理速度，满足工程图矢量识别系统对处理速度的要求。
系统动力学在国内外的发展历程与未来发展方向
钟永光;钱颖;于庆东;杜文泉;回顾了系统动力学的国内外发展历程,特别是对20世纪90年代以来,系统动力学在宏观领域、项目管理领域、学习型组织领域、物流与供应链领域所取得的成果进行了综述。最后指出了在基于主体的建模,心智模型、制订动态决策与学习,组织和社会的进化等理论领域和模拟软件等技术领域系统动力学未来面临的挑战和发展方向。
一种基于神经网络的机器人路径规划算法
禹建丽,李晓燕,王跃明,韩平研究已知障碍物形状和位置环境下的全局路径规划问题。给出了一个路径规划算法 ,其能量函数的定义利用神经网络结构 ,根据路径点位于障碍物内外的不同位置选取不同的动态运动方程。规划出的路径达到了折线形的最短无碰路径。仿真研究表明 ,本文提出的算法计算简单 ,收敛速度快 ,方法可行
吸波材料的研究现状与进展
巩晓阳,董企铭吸波材料是一种重要的军事隐身材料和民用防护材料 ,其机理本质上是电磁波与物质的相互作用 ,由电磁损耗机制可分为三种类型 ,即电阻型、电介质型和磁介质型。本文从这三种类型的不同机理出发 ,分别论述了碳纤维、石墨、导电高聚物、钛酸钡、铁氧体及金属微粉的研究现状和发展趋势 ,较为详细地介绍了新型纳米材料的性质和在吸波方面的机理、应用 ,并对其它新型吸波材料的研究现状也有论述 ,最后对吸波材料的应用前景进行了展望
MPU9250传感器的姿态检测与数据融合
刘春阳;徐军领;程洪涛;王东方;薛玉君;设计了基于MPU9250多轴姿态传感器和MSP430F149单片机的姿态检测系统。利用传感器内部的陀螺仪、加速度计和电子罗盘,可以对3个轴的角速度、加速度、磁感应强度进行测量,进而解算成角度姿态。利用优化的卡尔曼滤波算法对解算的姿态角度进行了融合处理,融合后的数据有效地抑制了噪声,提高了角度姿态检测的准确性。设计的姿态检测系统每秒钟可以完成100次姿态检测与计算,具有体积小、响应快等特点,并应用于自平衡小车的姿态检测。
混凝土本构关系研究现状及发展
刘小敏,王华,杨萌,崔广仁对混凝土本构关系模型,从新兴交叉学科的研究成果对混凝土本构关系发展的影响和在特定环境下混凝土本构关系的新成果两个角度来评析混凝土本构关系研究的发展。指出为了适应混凝土的复杂加载和破坏的特点,将多种模式组合,如塑性断裂、粘弹塑性、塑性损伤、内时塑性、内时损伤等理论交叉将会得到进一步加强。此外,有关动力分析、随机因素的本构关系值得深入的探讨。
植物中游离氨基酸的提取、纯化及分析方法
刘荣森;杨虹琦;黄郁维;张长水;孔繁伦;综述了植物游离氨基酸的提取、纯化以及氨基酸的常用分析方法,包括从植物的烘干样品和鲜样品中提取、纯化游离氨基酸的方法;氨基酸的分析方法包括平面色谱法、氨基酸自动分析仪法、气相色谱法、反相高效液相色谱法、高效阴离子色谱-积分脉冲安培法,分析了各种氨基酸分析方法的优缺点。
系统动力学在国内外的发展历程与未来发展方向
钟永光;钱颖;于庆东;杜文泉;回顾了系统动力学的国内外发展历程,特别是对20世纪90年代以来,系统动力学在宏观领域、项目管理领域、学习型组织领域、物流与供应链领域所取得的成果进行了综述。最后指出了在基于主体的建模,心智模型、制订动态决策与学习,组织和社会的进化等理论领域和模拟软件等技术领域系统动力学未来面临的挑战和发展方向。
人工智能在机器翻译中的应用研究
郭明阳;张晓玲;唐会玲;孟庆端;任龙波;针对人工智能在机器翻译中的应用现状和发展趋势,探讨了人工智能对于提高机器翻译效率、促进行业发展的新路径。首先,分析了人工智能在机器翻译行业中的发展趋势,并阐释了具体的应用方式;其次,立足国情,发掘中国在人工智能和机器翻译行业中的发展优势,并研究在大数据时代,提高机器翻译效率的方法。研究结果期望为中国基于人工智能的机器翻译产业发展提供参考,为制定人工智能和机器翻译产业政策提供决策依据,并为人工智能在自然语言处理和机器翻译的研究提供帮助。
四自由度机器人Matlab仿真实例
冯飞;张洛平;张波;以一个四自由度机器人为例,图示了关节坐标系的设置,建立了机器人的运动学参数和关节的变换矩阵,并通过两个Matlab示例程序介绍了仿真程序的编写方法。最后通过实际仿真应用,探讨了利用Matlab软件完成绘制四自由度机器人的三维运动轨迹,并且通过动画来进行仿真研究的方法,最终通过机器人在笛卡尔空间做直线轨迹运动的截图展示了仿真运行的效果。研究表明,利用Matlab进行软件仿真能够大大地缩短机器人的开发周期,具有非常高的经济效益。