基于P-犹豫模糊集与VIKOR的绿色产品设计多属性决策方法 被引量：1

1

作者 鲍宏 李红真 +2 位作者 刘天赐 柯庆镝 张俊国 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3492-3501,共10页

针对绿色产品设计属性不确定及其关联关系的复杂性问题,提出一种基于P-犹豫模糊集与多准则妥协解排序(VIKOR)法的绿色产品设计多属性决策方法。利用Pythagorean犹豫模糊数度量产品属性及其特征值得到专家初始权重;考虑绿色设计决策者及... 针对绿色产品设计属性不确定及其关联关系的复杂性问题,提出一种基于P-犹豫模糊集与多准则妥协解排序(VIKOR)法的绿色产品设计多属性决策方法。利用Pythagorean犹豫模糊数度量产品属性及其特征值得到专家初始权重;考虑绿色设计决策者及属性关联,运用λ-模糊测度、Shapley值和交叉熵得到决策者及属性关联权重;以综合最大化整体效用和最小化个体遗憾为目标,基于VIKOR法对绿色产品设计方案进行排序选择;最后通过实例分析验证方法的合理性和有效性。研究结果显示,该方法既可以综合绿色设计决策者心理,有效区分不同绿色设计方案之间的差别,又可以描述绿色设计决策者和属性间的关联关系,为绿色产品设计多属性决策提供了一种可行的方法。 展开更多

关键词 P-犹豫模糊集 VIKOR方法 绿色产品设计 多属性决策

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基于脉冲涡流监测与Wiener过程的再制造工作辊实时剩余寿命预测方法

2

作者 宋守许 徐瑞 +2 位作者 蔚辰 李想 柯庆镝 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3208-3220,共13页

再制造工作辊在热轧工作过程中熔覆层易发生复杂的退化行为,而其性能退化会影响轧制产品的质量。为实时监测轧辊退化情况并预测其剩余寿命,构建一套在线脉冲涡流监测方法和系统,采用变分模态分解-希尔伯特变换(VMD-Hilbert)方法提取0~50... 再制造工作辊在热轧工作过程中熔覆层易发生复杂的退化行为,而其性能退化会影响轧制产品的质量。为实时监测轧辊退化情况并预测其剩余寿命,构建一套在线脉冲涡流监测方法和系统,采用变分模态分解-希尔伯特变换(VMD-Hilbert)方法提取0~5000 Hz频率边际谱能量和的增量作为轧辊退化特征。基于此,构造考虑个体差异的状态退化空间模型,结合最大期望(EM)算法和Kalman平滑滤波算法联合对模型中未知参数进行自适应参数估计,并利用层次分析法融合监测的历史数据与实时数据,以实现对再制造工作辊实时剩余寿命预测。实验结果表明,所提方法能够准确预测再制造工作辊剩余寿命,具有一定的应用前景。 展开更多

关键词 剩余寿命预测 再制造 工作辊 脉冲涡流 WIENER过程

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拆解减损织构对过盈界面微动疲劳的影响研究

3

作者 周丹 吴亮 +1 位作者 刘志峰 郑祖建 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期150-153,158,共5页

在前期的过盈配合部件拆解和服役研究中,发现在配合界面上添加激光凹坑织构,可显著降低拆解损伤、增大配合界面的静摩擦因数,有利于配合件的再制造重复使用。但引入织构的过盈配合界面的微观轮廓形貌与表层材料性能均发生了变化,会进而... 在前期的过盈配合部件拆解和服役研究中,发现在配合界面上添加激光凹坑织构,可显著降低拆解损伤、增大配合界面的静摩擦因数,有利于配合件的再制造重复使用。但引入织构的过盈配合界面的微观轮廓形貌与表层材料性能均发生了变化,会进而影响配合部件的服役性能。由拉伸性能测试结果可知,织构试样的拉伸强度与无织构试样非常接近,但前者的伸长率较后者有12.8%的降低。由周期载荷微动疲劳试验,发现织构化界面表层材料的微动疲劳脱落程度弱于无织构界面,且织构图案周围材料的显微硬度较无织构区域有17.1%的提升,由此增强了配合界面的耐微动疲劳特性。 展开更多

关键词 过盈配合 拆解减损织构 周期载荷 微动疲劳

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铝锰钪锆选区激光熔化成形过程介观尺度数值模拟

4

作者 李新宇 周永铧 《中国机械工程》 北大核心 2025年第3期584-592,603,共10页

选区激光熔化(SLM)制造零件的微观结构和缺陷与SLM单/双熔道成形质量密切相关,实验方法难以在介观尺度下解释物理现象复杂的熔道成形规律。以铝锰钪锆合金为成形材料,建立SLM介观尺度下的单/双熔道数值模型,完成SLM单/双熔道成形实验并... 选区激光熔化(SLM)制造零件的微观结构和缺陷与SLM单/双熔道成形质量密切相关,实验方法难以在介观尺度下解释物理现象复杂的熔道成形规律。以铝锰钪锆合金为成形材料,建立SLM介观尺度下的单/双熔道数值模型,完成SLM单/双熔道成形实验并验证模型的准确性。借助数值模型研究SLM熔池演变的基本规律;研究在200~400 W的激光功率下,单熔道形貌、熔池温度与熔池尺寸等熔池特征随激光功率的变化规律,发现激光功率为360 W、扫描速度为1.0 m/s时,单熔道成形质量最好;研究在360 W的激光功率、1.0 m/s的扫描速度下,扫描间距为60μm、80μm和120μm时双熔道搭接行为、双熔道形貌演变规律,发现扫描间距为80μm时双熔道成形质量好,成形效率高;结合多熔道SLM成形实验筛选出合适的体积能量密度(VED),在107~139 J/mm~3的VED范围内,成形熔道连续、光滑。借助该模型可初步预测关键工艺参数,减少工艺参数优化成本。 展开更多

关键词 选区激光熔化 铝锰钪锆合金 体积能量密度 熔池

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零件表面损伤对再制造修复件承载能力影响的超声相控阵检测研究 被引量：12

5

作者 黄海鸿 刘文杰 +2 位作者 钱正春 王江龙 柯庆镝 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第7期32-41,共10页

零件使用过程中出现的表面损伤会影响其再制造修复时的界面结合质量,从而降低承载能力。为得到零件表面损伤大小对修复件承载能力的影响,对表面预制不同宽度损伤的基体材料进行等离子喷焊再制造修复,采用超声相控阵对施加三点弯曲载荷... 零件使用过程中出现的表面损伤会影响其再制造修复时的界面结合质量,从而降低承载能力。为得到零件表面损伤大小对修复件承载能力的影响,对表面预制不同宽度损伤的基体材料进行等离子喷焊再制造修复,采用超声相控阵对施加三点弯曲载荷的修复件进行检测。根据检测结果,提取A扫波形图中二次底波声程,得到不同载荷下二次底波声程变化曲线,根据曲线转折点得出修复件界面裂纹萌生时的载荷F_A;通过定量化处理C扫俯视图中缺陷并计算其面积占比,得到不同载荷下缺陷面积占比的变化曲线,根据曲线转折点得出界面初始缺陷演化时的载荷F_C。结果表明,F_A和F_C都能够反映修复件承载能力与基体表面损伤的线性关系;在误差小于5%的前提下,表面损伤宽度每增加1 mm,修复件承载能力约下降0.1 kN;并且相较于F_A,F_C的大小降低了11.12%,从而能够建立表面损伤对修复件承载能力的影响规律,为评定表面损伤零件的再制造质量提供了及时有效的途径。 展开更多

关键词 表面损伤 承载能力 超声相控阵 A扫波形图 C扫俯视图

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基于疲劳与磨损的曲轴主动再制造时机选择 被引量：6

6

作者 宋守许 邱权 +1 位作者 卜建 柯庆镝 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期279-287,共9页

为了解决再制造时机不确定问题,从疲劳和磨损两方面研究了曲轴的主动再制造时机。根据疲劳强度冗余因子及最小油膜厚度临界阈值,提出疲劳主动再制造时机与磨损主动再制造时机的概念。运用非线性多体动力学软件AVL-EXCITE,建立了柴油机... 为了解决再制造时机不确定问题,从疲劳和磨损两方面研究了曲轴的主动再制造时机。根据疲劳强度冗余因子及最小油膜厚度临界阈值,提出疲劳主动再制造时机与磨损主动再制造时机的概念。运用非线性多体动力学软件AVL-EXCITE,建立了柴油机连杆大头轴承的弹性液体动力润滑仿真计算模型,用于计算轴承的最小油膜厚度,并以Holland法验证模型的可靠性。综合考虑疲劳和磨损主动再制造时机,建立了曲轴主动再制造时机选择流程,以确定曲轴的最佳再制造时机。以某型号柴油机曲轴为例,验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 主动再制造 疲劳 磨损 最小油膜厚度 曲轴

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抑制永磁同步电机转矩脉动的转子再设计方法 被引量：10

7

作者 宋守许 李诺楠 +1 位作者 杜毅 刘涛 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第17期2084-2090,2134,共8页

为抑制再制造永磁同步电机的转矩脉动,提出了单一极内偏心槽、组合偏心槽、磁桥优化的递进再设计方法。以车用JEEMC01003B型永磁同步电机为研究对象,解析了单一极内偏心槽和组合偏心槽对齿槽转矩和谐波转矩的影响。在此基础上进行了磁... 为抑制再制造永磁同步电机的转矩脉动,提出了单一极内偏心槽、组合偏心槽、磁桥优化的递进再设计方法。以车用JEEMC01003B型永磁同步电机为研究对象,解析了单一极内偏心槽和组合偏心槽对齿槽转矩和谐波转矩的影响。在此基础上进行了磁桥再设计,综合优化了转矩脉动。研究结果表明:与原电机相比,再制造电机的转矩脉动减小了3%,平均转矩增大了0.2N·m,齿槽转矩减小了6%,铁耗减少了4.7W/kg,磁密畸变率降低了5.6%,效率提高至97.60%,电机性能明显得到提升。 展开更多

关键词 再制造电机 偏心槽 磁桥 转矩脉动 再设计

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混合定子铁心再制造电机三维温度场分析 被引量：11

8

作者 宋守许 胡孟成 +2 位作者 杜毅 左昊 章帆 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期33-42,共10页

针对混合定子铁心再制造电机的温度场计算问题,依据热传导及有限元理论方法,采用等效热网路法和有限元仿真法计算了再制造电机的三维温度场。分析了混合定子铁心磁密轴向分布情况,提出一种混合定子铁心铁耗的精确计算方法,计算得到混合... 针对混合定子铁心再制造电机的温度场计算问题,依据热传导及有限元理论方法,采用等效热网路法和有限元仿真法计算了再制造电机的三维温度场。分析了混合定子铁心磁密轴向分布情况,提出一种混合定子铁心铁耗的精确计算方法,计算得到混合定子不同材料段铁耗;建立了混合定子铁心再制造电机热网络模型,利用等效热网络法计算得到节点温度;计算了混合定子铁心轴向生热率,利用定子铁心按损耗分布加载的精确温度场仿真方法对再制造电机和原电机的温度场分布进行研究,得到了再制造电机的温度分布规律,并分析了原因。制造了混合定子铁心再制造电机样机并进行了温升实验,验证了计算结果的正确性。 展开更多

关键词 混合定子铁心 再制造电机 等效热网络法 有限元法 磁密分布 温度场

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基于支持向量回归的熔丝制造3D打印能效优化模型 被引量：5

9

作者 鲍宏 杨靖 +2 位作者 柯庆镝 李红真 么永政 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第18期2215-2226,共12页

基于响应面法和支持向量回归模型对熔丝制造3D打印能效进行预测与优化。首先,利用田口方法设计六因素三水平正交试验,通过响应面法分析得出对加工能效影响较为显著的3个因素即层高、打印速度和热床温度;然后,通过支持向量回归方法建立... 基于响应面法和支持向量回归模型对熔丝制造3D打印能效进行预测与优化。首先,利用田口方法设计六因素三水平正交试验,通过响应面法分析得出对加工能效影响较为显著的3个因素即层高、打印速度和热床温度;然后,通过支持向量回归方法建立加工能效预测模型,并与BP神经网络方法进行对比,结果表明支持向量回归方法建模预测性能更优;最后,建立以加工时间和能效为目标的优化模型,利用NSGA-Ⅱ、MOEA/D、SPEA2和MOPSO 4种算法分别对模型进行求解,分析比较4种算法的Pareto前沿,结果表明NSGA-Ⅱ算法在求解此问题时综合表现最佳,对比NGSA-Ⅱ算法求得的优化结果与试验结果可知,NSGA-Ⅱ算法具有有效性和合理性。 展开更多

关键词 熔丝制造 能效 支持向量回归 多目标优化

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定子铁心混合叠压再制造电机的齿槽转矩分析 被引量：6

10

作者 宋守许 杜毅 许可 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第19期2364-2370,共7页

为提高再制造电机的性能,用非晶材料与硅钢材料混合叠压制成再制造电机定子铁心。基于能量法并结合定子混合叠压再制造电机的结构特征,提出以分段叠加算法近似替代三维计算定子混合叠压电机齿槽转矩的方法;基于近似叠加算法,利用分段设... 为提高再制造电机的性能,用非晶材料与硅钢材料混合叠压制成再制造电机定子铁心。基于能量法并结合定子混合叠压再制造电机的结构特征,提出以分段叠加算法近似替代三维计算定子混合叠压电机齿槽转矩的方法;基于近似叠加算法,利用分段设置反向斜槽的方法来减小齿槽转矩。应用Ansoft 3D软件分析了混合叠压方式对电机齿槽转矩的影响规律;对比分析了不同混合比例下电机的性能参数,确定了混合叠压的材料比例;对确定混合比例下正反斜槽后电机的齿槽转矩与空载电动势进行了分析。结果表明,定子混合叠压再制造电机的齿槽转矩与叠压方式无关,只与所用材料的比例有关;反向斜槽相比于正向斜槽,在有效减小齿槽转矩的同时,对电机性能的影响较小。将混合仿真与叠加计算结果进行对比,验证了二维叠加近似计算混合叠压的可行性。 展开更多

关键词 混合叠压定子铁心 永磁同步电机 再制造 齿槽转矩

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曲轴再制造耐磨熔覆层工艺参数优化 被引量：9

11

作者 黄海鸿 汤杰 钱正春 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期2606-2614,共9页

为了利用等离子喷焊技术对磨损曲轴进行再制造修复,采用正交试验优化等离子喷焊制备耐磨熔覆层的工艺参数。在45钢样件表面制备了Ni60耐磨熔覆层,研究了多因素作用下喷焊电流、喷焊速度和送粉流量对熔覆层显微硬度、磨损体积的影响规律... 为了利用等离子喷焊技术对磨损曲轴进行再制造修复,采用正交试验优化等离子喷焊制备耐磨熔覆层的工艺参数。在45钢样件表面制备了Ni60耐磨熔覆层,研究了多因素作用下喷焊电流、喷焊速度和送粉流量对熔覆层显微硬度、磨损体积的影响规律;采用单因素试验对最优工艺参数下制备的熔覆层性能进行了验证与表征,并成功应用到磨损曲轴的再制造修复中。结果表明:在一定范围内,送粉流量是影响熔覆层显微硬度和磨损体积的最显著因素,且随着送粉流量的增加,熔覆层显微组织由柱状晶向树枝晶、等轴晶转变,组织性能得到改善,显微硬度和耐磨性也显著提升;最优工艺参数为喷焊电流100A,喷焊速度70mm/min,送粉流量22g/min;使用最优工艺参数再制造修复的曲轴主轴颈表面质量良好。 展开更多

关键词 等离子喷焊 曲轴再制造 工艺参数优化 正交试验 熔覆层 耐磨性

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混合定子铁心再制造电机应变数值仿真与转矩不平衡分析 被引量：1

12

作者 宋守许 胡孟成 +1 位作者 杜毅 罗润东 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1080-1088,共9页

提出将永磁电机的机壳、端盖、转子等零部件留用,定子铁心更换为由非晶合金叠片和硅钢叠片轴向混合叠压而成的混合定子铁心的永磁电机再制造方式。以一台混合定子铁心再制造电机为对象,分析了电机的空载气隙磁密轴向分布规律;计算了非... 提出将永磁电机的机壳、端盖、转子等零部件留用,定子铁心更换为由非晶合金叠片和硅钢叠片轴向混合叠压而成的混合定子铁心的永磁电机再制造方式。以一台混合定子铁心再制造电机为对象,分析了电机的空载气隙磁密轴向分布规律;计算了非晶合金定子和硅钢定子对应的径向力密度,应用电磁机械耦合模型对再制造电机应变进行数值分析;研究了再制造电机单位电磁转矩轴向分布规律,给出了再制造电机电磁转矩计算公式,发现了非晶合金定子和硅钢定子对应电磁转矩不相等引起的转矩不平衡现象,分析了转矩不平衡对转子铁心的影响。制作了再制造电机并进行了振动试验,试验结果证明了分析的正确性。 展开更多

关键词 混合定子铁心 再制造电机 电磁转矩 转矩不平衡 应变数值仿真

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ZL101A铝合金TIG修复色差的实验研究 被引量：1

13

作者 张腾飞 周丹 +1 位作者 刘建丽 李柏青 《热加工工艺》 北大核心 2022年第15期112-116,127,共6页

为了改善铝合金焊接修复后的色差,提升修复产品的美观性,对ZL101A铝合金TIG焊接色差产生的机理进行了分析,研究了粗糙度、金相组织对色差的影响。结果表明:随着表面粗糙度的降低,焊接色差先增大后减小;金相组织中黑色Si相的析出导致色... 为了改善铝合金焊接修复后的色差,提升修复产品的美观性,对ZL101A铝合金TIG焊接色差产生的机理进行了分析,研究了粗糙度、金相组织对色差的影响。结果表明:随着表面粗糙度的降低,焊接色差先增大后减小;金相组织中黑色Si相的析出导致色差增大,灰色相Mg_(2)Si析出时色差相对较小,但随着Mg_(2)Si的粗大和密集,色差增大。 展开更多

关键词 ZL101A铝合金 焊接色差 粗糙度 金相组织

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定子混合叠压再制造电机空载损耗计算与分析 被引量：5

14

作者 宋守许 杜毅 胡孟成 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期970-979,共10页

为研究混合叠压再制造定子对定子磁密与损耗分布的影响,通过有限元仿真对比分析定子采用不同材料时,电机气隙与定子典型位置处磁密沿轴向的变化情况。建立混合叠压定子的磁密差值函数,基于两项式铁耗计算模型,利用差值函数对混合定子空... 为研究混合叠压再制造定子对定子磁密与损耗分布的影响,通过有限元仿真对比分析定子采用不同材料时,电机气隙与定子典型位置处磁密沿轴向的变化情况。建立混合叠压定子的磁密差值函数,基于两项式铁耗计算模型,利用差值函数对混合定子空载损耗进行计算。根据现有研究成果,通过不同频率下的损耗特性曲线得到非晶合金的损耗修正系数,对计算结果进行修正。制作样机并进行空载损耗实验,以验证计算结果的准确性。结果表明,与单一材料定子相比,混合材料定子中硅钢材料段对应气隙与定子各部位的磁密值增大,非晶材料段对应气隙与定子各部位的磁密值减小,磁密差值由材料分界面向各材料段中心位置逐渐减小,磁密分布具有一定的偏向性。在同样的经验系数修正下,通过差值函数计算所得结果更为精确,与实验测试结果相比,误差约为10.71%。 展开更多

关键词 混和叠压再制造定子 非晶合金 永磁电机 空载铁耗

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基于GRU神经网络的电动汽车IGBT模块剩余寿命预测研究 被引量：2

15

作者 李新宇 孟子民 +1 位作者 盛光鸣 刘志峰 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第11期25-32,共8页

为获取老旧电动汽车中拆解的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块在再制造时的剩余寿命,提出经典循环神经网络的变体,即GRU神经网络的IGBT模块剩余寿命预测模型。分析IGBT模块的内部结构及老化失效机理,明确老化失效的具体形式,结合IGBT模块... 为获取老旧电动汽车中拆解的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块在再制造时的剩余寿命,提出经典循环神经网络的变体,即GRU神经网络的IGBT模块剩余寿命预测模型。分析IGBT模块的内部结构及老化失效机理,明确老化失效的具体形式,结合IGBT模块功率循环试验的老化数据,确定通态饱和压降作为模块老化失效特征量。通过试验构建最优参数的GRU神经网络剩余寿命预测模型,完成对老化失效特征量的预测,并与同样是经典循环神经网络另一种变体LSTM网络预测模型进行对比。结果表明:经过优化参数的GRU网络模型的均方根误差为0.0046,平均绝对误差为0.0041,决定系数为99.96%,相对LSTM网络精度更高,更适合所选IGBT模块的剩余寿命预测,同时检测的时间成本更低,更能提高IGBT模块再制造时的检测与生产效率。 展开更多

关键词 绝缘栅双极型晶体管 GRU 神经网络 剩余寿命预测

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基于颜色直方图的电路板表面缺陷检测 被引量：3

16

作者 仰梓淮 黄海鸿 +3 位作者 刘贺 刘赟 李新宇 刘志峰 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2296-2305,共10页

为了提高废旧电路板的回收再利用率,针对回收电路板常见表面缺陷,在均匀分块基础上,提出了四叉树分裂颜色直方图缺陷检测方法。该方法能快速定位电路板表面缺陷,并通过支持向量机(SVM)实现缺陷分类,进而为电路板的二次利用提供质量保障... 为了提高废旧电路板的回收再利用率,针对回收电路板常见表面缺陷,在均匀分块基础上,提出了四叉树分裂颜色直方图缺陷检测方法。该方法能快速定位电路板表面缺陷,并通过支持向量机(SVM)实现缺陷分类,进而为电路板的二次利用提供质量保障。重点分析了分块大小与判断阈值对缺陷定位结果的影响,在保证检测精度的同时,检测速度相比均匀分块方法得到明显提升。与Faster-RCNN网络方法进行对比,结果表明该方法定位效果好,分类准确率平均达81%。 展开更多

关键词 机器视觉 二次利用电路板 表面缺陷检测 颜色直方图 四叉树分裂

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基于熔池热历史的陶瓷增强金属基复材激光定向能量沉积质量实时监测方法

17

作者 陈颖 黄海鸿 +1 位作者 徐鸿蒙 刘志峰 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3943-3953,共11页

针对激光定向能量沉积(L-DED)制备陶瓷增强金属基复合材料(CRMMC)过程中成形质量不稳定的问题,提出一种基于熔池热历史的CRMMC质量监测方法。为实现在CPU硬件上的实时监测,构建了单路结构的轻量级全深度可分离卷积神经网络模型(FD-Net)... 针对激光定向能量沉积(L-DED)制备陶瓷增强金属基复合材料(CRMMC)过程中成形质量不稳定的问题,提出一种基于熔池热历史的CRMMC质量监测方法。为实现在CPU硬件上的实时监测,构建了单路结构的轻量级全深度可分离卷积神经网络模型(FD-Net)。输入9个不同激光能量制备不同状态的CRMMC成形质量,使用红外热像仪同步采集熔池红外图像作为数据集训练和测试FD-Net,并与当前先进的轻量级卷积神经网络(CNN)模型进行性能对比。结果表明:FD-Net在Inter-CPU上以7.90ms/帧的推理时间实现了高精度监测,显著低于其他CNN模型,证明所提方法可在工业微型计算机上实现CRMMC质量状态的实时监测。 展开更多

关键词 熔池热历史 卷积神经网络 陶瓷增强金属基复材 激光定向能量沉积 红外图像

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基于涂层材料分布状态的超声应力反演模型构建

18

作者 柯庆镝 罗俊友 +1 位作者 蒋守志 黄海鸿 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第18期2230-2237,共8页

随着金属增材制造工艺的工业化应用,涂层成形过程中残余应力及其超声无损检测技术日益受到重视,但涂层结构中材料复杂分布状态使其局部声弹性特征不确定,导致出现一定的误差。针对这一问题,通过分析涂层结构材料区域分布,提出其应力反... 随着金属增材制造工艺的工业化应用,涂层成形过程中残余应力及其超声无损检测技术日益受到重视,但涂层结构中材料复杂分布状态使其局部声弹性特征不确定,导致出现一定的误差。针对这一问题,通过分析涂层结构材料区域分布,提出其应力反演方法。首先,基于声弹性理论,分析不同材料及应力分布下超声传播及信号演化过程。其次,结合等离子喷焊增材工艺中涂层结构不同区域的成形过程,分析涂层结构的材料分布状态,重点讨论结合区域的材料分布规律及其声弹性特征表达,构建涂层结构的应力反演模型。最后,采用等离子喷焊增材工艺,设计并制备基体材料(C45E4)和涂层材料(Cu)的涂层结构试件,开展拉/压应力下的超声检测试验,通过实测值与模型值的比较分析,验证了所提出的涂层结构应力反演模型的有效性,并分析了模型在涂层结构应力检测中的可行性,可将其作为等离子喷焊增材工艺中涂层成形质量评估及状态监测的方法支撑。 展开更多

关键词 涂层结构 超声检测 声弹性特征 增材制造 材料分布

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改进差分进化算法在大型工件平面度评定中的应用 被引量：11

19

作者 厉玉康 王玉琳 黄海鸿 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2659-2667,共9页

生产线上检测大型复杂工件平面度误差时,存在检测面积较大、数据量较多的问题,为了提高检测效率及精度,采用优化算法提高其平面度误差评定速度。提出将差分进化(DE)算法应用在其平面度误差的评定中,并提出将粒子群(PSO)算法的优化方法... 生产线上检测大型复杂工件平面度误差时,存在检测面积较大、数据量较多的问题,为了提高检测效率及精度,采用优化算法提高其平面度误差评定速度。提出将差分进化(DE)算法应用在其平面度误差的评定中,并提出将粒子群(PSO)算法的优化方法融入差分进化算法的框架,改进变异操作以提高标准DE算法的收敛速度。介绍了大型工件平面度误差评定采用最小区域法的数学模型,阐述了改进的DE算法的原理和实现步骤,最后以叉车外壁板为例,通过对外壁板平面度误差的评定以验证算法的收敛速度与精度。结果表明,改进的DE算法在大型工件平面度误差评定中收敛结果稳定,误差接近于0;精度较遗传算法提高36.83%;收敛速度较遗传算法提高58.33%,较标准的DE算法提高28.57%。可以很好地应用在大型工件平面度误差检测中,提高检测效率。 展开更多

关键词 大型复杂工件 平面度误差 改进差分进化算法 误差评定

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激光表面织构对过盈配合界面微动损伤的影响 被引量：4

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作者 殷超超 黄海鸿 +1 位作者 周丹 刘志峰 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1478-1485,共8页

采用自主研制的过盈配合微动试验装置,研究了激光表面织构对过盈配合界面在服役过程中微动损伤特性的影响.以列车转向架为研究对象,采用激光打标机对空心轴外表面进行织构化处理,通过WPA-20型试验机对织构化试样进行微动损伤试验,研究... 采用自主研制的过盈配合微动试验装置,研究了激光表面织构对过盈配合界面在服役过程中微动损伤特性的影响.以列车转向架为研究对象,采用激光打标机对空心轴外表面进行织构化处理,通过WPA-20型试验机对织构化试样进行微动损伤试验,研究了不同载荷频次下过盈配合界面微动损伤的演变特性.试验结果表明:激光表面织构增强了空心轴外表面的表面强度,显著减小了空心轴外表面服役过程中的微动损伤.分别从微观结构、残余应力和电子功函数三方面对试验结果进行分析,经过织构化处理后,试样表层材料的细晶强化和位错强化有效地提高了轴过盈配合表面强度;试样表面的残余压应力延缓了轴过盈配合表面微动损伤的扩展;同时,试样表面的电子功函数增加了4.4%,提高了表面材料的抗剥离性. 展开更多

关键词 激光表面织构 微动损伤 细晶强化 残余应力 电子功函数

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