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B掺杂Ti-Ta-Zr-Fe形状记忆合金的马氏体相变和形状记忆效应

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材料科学与工艺 2024年

作者：司曼曼张国鑫郑晓航蔡伟哈尔滨工业大学材料科学与工程学院

作为重要的金属智能材料，高温形状记忆合金在航空航天、火灾预警、核反应堆等高温服役环境中具有巨大的应用价值。钛基高温形状记忆合金具有优异的冷加工性能和力学性能，但其形状记忆效应有待提升。利用SEM、DSC、拉伸试验等测试方法... 详细信息

作为重要的金属智能材料，高温形状记忆合金在航空航天、火灾预警、核反应堆等高温服役环境中具有巨大的应用价值。钛基高温形状记忆合金具有优异的冷加工性能和力学性能，但其形状记忆效应有待提升。利用SEM、DSC、拉伸试验等测试方法研究了B元素掺杂和热机械处理对Ti-15Ta-15Zr-0.5Fe高温形状记忆合金的影响。B掺杂可以显著地细化晶粒，降低合金的相变温度，每掺杂0.1at.% B将使马氏体相变峰值温度Mp降低5 ℃。B元素在Ti-15Ta-15Zr-0.5Fe中的固溶度约为0.3at.%。B掺杂量超过0.3at.%时，B将与Ti发生共晶反应，生成短棒状或针状TiB。当B掺杂量为0.3at.%时，合金的可回复应变最大，形状记忆效应最佳。通过掺杂0.3at.% B元素和700 ℃/0.5 h退火处理后，(Ti-15Ta-15Zr-0.5Fe)99.7B0.3合金的晶粒明显细化，在预应变6%时合金的可回复应变达5.6%，相较于Ti-15Ta-15Zr-0.5Fe提升了25%。

关键词：形状记忆合金元素掺杂马氏体相变形状记忆效应循环稳定性

基于像素差异度注意力机制的轻量化YOLOv5行人检测算法

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计算机工程与应用 2024年

作者：陈高宇王晓军李晓航上海工程技术大学电子电气工程学院

针对实时行人检测场景存在遮挡、形态姿势不同的行人目标，YOLOv5模型对于这些目标检测有明显的漏检问题，提出一种像素差异度注意力机制(Pixel Difference Attention， PDA)，不同于传统的通道注意力机制用全局均值池化(Global Average... 详细信息

针对实时行人检测场景存在遮挡、形态姿势不同的行人目标，YOLOv5模型对于这些目标检测有明显的漏检问题，提出一种像素差异度注意力机制(Pixel Difference Attention， PDA)，不同于传统的通道注意力机制用全局均值池化(Global Average Pooling， GAP)、全局最大值池化(Global Max Pooling， GMP)来概括整张特征图的信息，全局池化将空间压缩成一个值来表征整个通道，造成了空间信息的流失，PDA将空间信息沿高和宽分别压缩，并将其分别与通道信息联系起来做注意力加权操作，同时提出一种新的通道描述指标表征通道信息，增强空间信息与通道信息的交互，使模型更容易关注到综合了空间和通道维度上的特征图的重要信息，在主干网络末端插入PDA后使模型平均精度(mean Average Precision， mAP)0.5提升了2.4%，mAP0.5:0.95提升了4.4%；针对实时检测场景的部署和检测速度要求模型拥有较少的参数量和计算量，因此提出了新的轻量化特征提取模块AC3代替原YOLOv5模型中的C3模块，该模块使插入PDA后的改进模型在仅仅损失0.2%的精度的情况下，参数量(Parameters， Param.)减少了20%左右，浮点运算量(Giga Floating-point Operations， GFLOPs)减少了30%左右。实验结果表明，最终的改进模型比YOLOv5s原模型在VOC行人数据集上mAP0.5提升了2.2%，mAP0.5:0.95提升了3.1%，且参数量减少了20%左右，浮点运算量减少了30%左右，在GTX1050上的检测速度(Frames Per Second， FPS)提升了4点。

关键词： YOLOv5 行人检测注意力机制轻量化模型通道描述指标

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水下沉管隧道管节差异沉降影响因素研究

公路 2024年第4期69卷 401-406页

作者：刘文彬曹晓航刘迪申秋华中交天津港湾工程研究院有限公司港口岩土工程技术交通行业重点实验室天津市港口岩土工程技术重点实验室天津市300222 中交第一航务工程局天津市300461 深中通道管理中心中山市528454 海军勤务学院天津市300450

以深中通道工程为项目依托,建立了深中沉管隧道有限元数值模型,并基于现场监测数据对有限元模型进行校准。采用校准后的数值模型,对深中通道管节差异沉降影响因素进行了研究分析。研究结果表明,沉管隧道的沉降受所处地质条件、地基处理... 详细信息

以深中通道工程为项目依托,建立了深中沉管隧道有限元数值模型,并基于现场监测数据对有限元模型进行校准。采用校准后的数值模型,对深中通道管节差异沉降影响因素进行了研究分析。研究结果表明,沉管隧道的沉降受所处地质条件、地基处理方式、垫层刚度和施工工艺影响较大,并提出了相应的沉降控制措施。研究的结果可为类似工程提供有效的借鉴。

关键词：沉管隧道差异沉降数值模拟影响因素沉降控制措施

不同带宽与行距配置对垄作冬小麦农艺性状、品质及水分利用的影响

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沈阳农业大学学报 2024年第4期55卷 426-434页

作者：李晓航蒋志凯新乡市农业科学院河南新乡453000 中国农业科学院农田灌溉研究所河南新乡453002

为筛选出适宜强筋冬小麦高效的垄作栽培模式,在大田试验条件下,研究常规条播(TCK)、垄作2条带宽幅播种(T2)、垄作常规条播的3条带(T3)及垄作常规条播4条带(T4)不同结构配置处理方式对冬小麦群体分蘖、茎秆特性、光合特性、品质和水分利... 详细信息

为筛选出适宜强筋冬小麦高效的垄作栽培模式,在大田试验条件下,研究常规条播(TCK)、垄作2条带宽幅播种(T2)、垄作常规条播的3条带(T3)及垄作常规条播4条带(T4)不同结构配置处理方式对冬小麦群体分蘖、茎秆特性、光合特性、品质和水分利用效率等方面的影响。结果表明:在冬小麦整个生育时期T4处理下的分蘖数量显著低于其他处理,成熟期时T2处理的冬小麦群体数量显著高于其他处理。4种处理下的叶面积指数随着生育进程的推进呈先升高后降低的单峰曲线波动,在孕穗期出现峰值。在花后7,14,21d,以及TCK处理下的光合作用参数显著低于T2、T3处理,但显著高于T4处理。垄作栽培有助于降低冬小麦株高、重心高度、节间长度,均显著低于TCK处理。随着垄台上冬小麦行距的减少,冬小麦的株高、重心高度、节间长度逐渐升高,三者均表现为T2

关键词：冬小麦宽幅播种垄作农艺性状光合特性水分利用效率

基于可操作度优化的冗余机械臂逆运动学求解方法

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机械工程学报 2024年第7期60卷 22-33页

作者：杨晓航赵智远李云涛徐梓淳赵京东哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

在运动规划和控制中提升机械臂的灵活性和避免奇异至关重要,一种有效的方法是使可操作度指标最大化。然而可操作度指标是关节角度的非凸函数,优化该指标是一个巨大的挑战,为此提出一种加速度级可操作度最大化(ALMM)方法。首先,通过一种... 详细信息

在运动规划和控制中提升机械臂的灵活性和避免奇异至关重要,一种有效的方法是使可操作度指标最大化。然而可操作度指标是关节角度的非凸函数,优化该指标是一个巨大的挑战,为此提出一种加速度级可操作度最大化(ALMM)方法。首先,通过一种新的多层次同时最小化方案将位置级别的非线性优化问题转化到速度级别和加速度级别,在加速度水平重构最大化可操作度问题。其次,引入最小化速度指标保证系统的稳定性,并使关节角速度维持在较低水平。然后,结合关节的物理极限,将上述问题表述为标准的二次规划(QP)形式进行求解。以SSRMS构型冗余空间机械臂为例进行仿真验证,实验结果表明ALMM方法可以在完成轨迹跟踪任务的同时实现可操作度优化,对比实验证明ALMM方法的有效性和优越性。

关键词：冗余机械臂逆运动学可操作度二次规划

动态环境下改进BIT*算法的机器人路径规划

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计算机工程与应用 2024年

作者：王晓军崔锡杰李晓航上海工程技术大学电子电气工程学院

针对批量通知树算法在小样本中搜索路径成功率低、大样本中规划效率低、路径冗余节点多以及无法躲避未知障碍物的问题，提出动态环境批量通知树算法。利用改进批量采样点策略将样本点均匀等间距处理，并改进批量采样点数量以及偏置采样... 详细信息

针对批量通知树算法在小样本中搜索路径成功率低、大样本中规划效率低、路径冗余节点多以及无法躲避未知障碍物的问题，提出动态环境批量通知树算法。利用改进批量采样点策略将样本点均匀等间距处理，并改进批量采样点数量以及偏置采样点位置，弥补搜索路径成功率低的缺点；加入惩罚项改进启发式函数，弥补路径规划效率低的缺点；再引入路径拉伸优化减少路径长度以及冗余节点，缩小采样范围。面对未知障碍物，利用反向生长搜索树先验信息提出临时目标点选取策略，并结合改进随机点、转向角以及新节点的RRT算法，避免重规划路径过分偏离以及不能及时躲避。与其他算法进行对比，结果表明：动态环境批量通知树算法规划路径成功率和效率更高，路径长度和拐点数更少，躲避未知障碍物性能更高，重规划路径更接近全局路径。

关键词：批量通知树算法反向生长搜索树批量采样点策略启发式函数 RRT算法路径重规划

PET泡沫三明治结构准静态弯曲和疲劳性能试验研究

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塑性工程学报 2024年第6期31卷 171-181页

作者：王锴贾晓航张蓓余磊张豪姚如洋重载快捷大功率电力机车全国重点实验室湖南株洲412001 湖南大学整车先进设计制造技术全国重点实验室湖南长沙410082 长安大学信息工程学院陕西西安710064

在材料尺度下,借助试验手段获得了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)泡沫三明治结构各组分材料(PET泡沫芯层、铝合金面板以及胶粘剂)的力学性能,以及PET泡沫的玻璃化转变温度和微观拓扑形态。在结构尺度下,在不同温度下进行了三点弯曲准静态试... 详细信息

在材料尺度下,借助试验手段获得了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)泡沫三明治结构各组分材料(PET泡沫芯层、铝合金面板以及胶粘剂)的力学性能,以及PET泡沫的玻璃化转变温度和微观拓扑形态。在结构尺度下,在不同温度下进行了三点弯曲准静态试验,探究了温度对弯曲性能的影响,揭示了温度对变形响应过程的影响机理;同时,开展了常温下的三点弯曲疲劳试验,分析了载荷水平和加载频率对失效模式、疲劳寿命和刚度退化等指标的影响;在此基础上,开展了计及温度效应的三点弯曲疲劳试验,探究了环境温度对PET泡沫三明治结构疲劳性能的影响。结果表明,温度效应会显著影响PET泡沫三明治结构在准静态和疲劳弯曲载荷作用下的变形和破坏机理。

关键词： PET泡沫三明治结构三点弯曲疲劳温度效应

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地铁梯形轨枕轨道钢轨波磨成因研究

西南交通大学学报 2024年

作者：宋启峰陈光雄董丙杰张峻才冯晓航西南交通大学机械工程学院

为了研究地铁小半径曲线段梯形轨枕轨道上内轨波磨的形成机理，基于饱和轮轨蠕滑力引发的摩擦自激振动导致钢轨波磨的理论，建立了导向轮对-梯形轨枕轨道系统有限元模型，模型中采用实体单元对扣件系统进行建模。应用复特征值分析和瞬... 详细信息

为了研究地铁小半径曲线段梯形轨枕轨道上内轨波磨的形成机理，基于饱和轮轨蠕滑力引发的摩擦自激振动导致钢轨波磨的理论，建立了导向轮对-梯形轨枕轨道系统有限元模型，模型中采用实体单元对扣件系统进行建模。应用复特征值分析和瞬时动态分析分别求解了轮轨系统的运动稳定性和时域动态响应。进一步地，研究了缓冲减振垫参数和梯形轨枕结构对轮轨系统摩擦自激振动的影响。研究结果表明饱和轮轨蠕滑力引发的频率为150 Hz的摩擦自激振动是小半径曲线段梯形轨枕轨道上内轨波磨的成因，预测得到的波磨波长约为69 mm，与实测结果很接近。参数敏感性分析表明增大侧向缓冲垫阻尼及铺设横向钢管间距为1.25 m的梯形轨枕可以在一定程度上抑制梯形轨枕轨道上的钢轨波磨。

关键词：钢轨波磨梯形轨枕摩擦自激振动复特征值分析

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地铁短时客流预测改进LSTM方法

交通科技与经济 2024年第2期26卷 58-64页

作者：亓晓雨傅成红福建理工大学交通运输学院福州350118 福建理工大学交通运输研究所福州350118

短时客流预测可为轨道交通运营部门规划调度提供参考,其中短时客流预测的精准性尤为重要,为进一步提高城市轨道站点短时客流预测精准性,提出一种结合集合经验模式分解算法和贝叶斯优化算法的改进LSTM方法。先使用集合经验模式分解算法(E... 详细信息

短时客流预测可为轨道交通运营部门规划调度提供参考,其中短时客流预测的精准性尤为重要,为进一步提高城市轨道站点短时客流预测精准性,提出一种结合集合经验模式分解算法和贝叶斯优化算法的改进LSTM方法。先使用集合经验模式分解算法(EEMD)对地铁站点的客流数据进行分解,以减少数据噪声干扰;再通过贝叶斯优化算法(BOA)对长短时记忆神经网络(LSTM)的超参数进行优化,从而提高模型的参数精确性。采用真实的客流数据验证结果表明:相较于单一LSTM以及单层组合模型,双重叠加后的EEMD-BOA-LSTM组合模型预测结果平均绝对误差降低21.8%~44.8%,均方根误差降低16.9%~47.4%,对短时客流的预测结果误差改善显著。

关键词：轨道交通短时客流预测长短时记忆神经网络集合经验模态分解贝叶斯优化算法