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人机混合智能决策范式及作战应用研究

计算机科学 2024年第6期51卷 272-281页

作者：丁炎炎冯建航叶玲郑少秋刘凡河海大学计算机与软件学院南京210098 哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室哈尔滨150001 中国电子科技集团公司第二十八研究所南京210007

人机混合智能结合机器智能和人类智能,充分发挥机器和人类各自的智能优势,实现智能的跨载体和跨认知。作为一种新型智能形式,人机混合智能具有广泛的应用前景。人机混合智能决策将人的思维引入机器智能系统中,利用多智能协同完成对某种... 详细信息

人机混合智能结合机器智能和人类智能,充分发挥机器和人类各自的智能优势,实现智能的跨载体和跨认知。作为一种新型智能形式,人机混合智能具有广泛的应用前景。人机混合智能决策将人的思维引入机器智能系统中,利用多智能协同完成对某种任务或问题的混合决策。针对现有的人机混合智能决策研究缺少整体性的理论描述和分类对比,且缺少针对军事领域的作战决策系统的架构描述,从协同交互手段和决策阶段的角度对通用人机混合决策范式进行分类和比较,分析了不同范式下的人机混合智能决策系统在作战方面的应用。此外,总结了目前人机混合智能决策范式和系统存在的问题,并展望了未来的发展方向。

关键词：人机混合智能混合决策人在环内人在环上人在环外

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孕育处理和保温时间对高镍铬组织和性能影响

钢铁 2024年第1期59卷 139-147页

作者：杨宏略肖志霞冯建航陈佳崎陈兴富刘杰兵石立勇河北工业大学材料科学与工程学院天津300131 邢台德龙机械轧辊有限公司河北邢台054035

高镍铬铸铁组织中石墨和共晶碳化物的合理匹配,可使高镍铬轧离心复合轧辊具有优异的强度和硬度以及良好的抗热冲击和热裂性。然而当孕育不合理时,碳化物和石墨不仅不会得到有效改善,甚至会形成夹杂物恶化材料性能;同时,在轧辊生产过程中... 详细信息

高镍铬铸铁组织中石墨和共晶碳化物的合理匹配,可使高镍铬轧离心复合轧辊具有优异的强度和硬度以及良好的抗热冲击和热裂性。然而当孕育不合理时,碳化物和石墨不仅不会得到有效改善,甚至会形成夹杂物恶化材料性能;同时,在轧辊生产过程中,因铁水冶炼工艺和浇铸工艺的不稳定,导致冶炼后期铁水在中间包中保温时间存在不确定性。基于此,研究了高镍铬铸铁在熔炼后期分别保温3、5和7h,以及浇注前分别添加质量分数为0.4%、0.8%、1.2%的硅铁孕育剂后,铸态组织中的碳化物和石墨变化机制,比较了不同保温时间和孕育处理对铸铁材料硬度的影响规律。结果表明,随着保温时间的延长,高镍铬铸铁组织中的石墨平均尺寸与体积分数增加,但数量密度减少,共晶碳化物出现明显细化且含量减少;保温3h的样品经孕育处理后,能够有效促进石墨形核,但延长保温时间后即使提高孕育剂加入量,石墨平均尺寸和数量密度也无明显改善;保温低于5h时,孕育处理可使共晶碳化物含量减少,但延长保温时间后孕育处理使共晶碳化物含量增加。随着保温时间延长,高镍铬铸铁的硬度逐渐降低;当保温时间大于5h时,经孕育处理的样品的硬度能提高16HRC。研究表明,在高镍铬铸铁熔炼过程中,保温时间应控制在3h内,保温过长会导致石墨过度长大并降低石墨数量,此时仍可通过添加质量分数为0.4%~1.2%的孕育剂来增加石墨数量,但保温超过5h后即使添加孕育剂也无法有效提高石墨数量。

关键词：高镍铬铸铁孕育处理保温时间石墨共晶碳化物

微生物诱导碳酸钙提高水泥基材料的早期力学性能及自修复效果

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材料导报 2019年第12期33卷 1983-1988页

作者：钱春香冯建航苏依林东南大学材料科学与工程学院南京211189 东南大学绿色建材技术研究所南京211189

微生物诱导碳酸钙沉淀技术在土木工程材料领域应用日益广泛,近期研究表明该技术在自修复水泥基材料中具有广阔的应用前景。本实验采用一种能够矿化生产碳酸钙的固碳菌,将其与底物配制成自修复剂在水泥基成型阶段直接加入到基体中,对掺入... 详细信息

微生物诱导碳酸钙沉淀技术在土木工程材料领域应用日益广泛,近期研究表明该技术在自修复水泥基材料中具有广阔的应用前景。本实验采用一种能够矿化生产碳酸钙的固碳菌,将其与底物配制成自修复剂在水泥基成型阶段直接加入到基体中,对掺入后14d内水泥基材料的力学性能和孔结构的发展进行探究。实验结果显示14d后掺有微生物的水泥基材料的抗压、抗折强度均提高,孔结构更细化,通过DTA-TG和扫描电子显微镜发现水泥基材料表面及内部生成了方解石型碳酸钙晶体。此外,在标准养护7d后制作宽度为0.1~0.2mm的裂缝,模拟矿化环境探究修复效果。结果显示14d后掺有微生物的试样即可实现接近100%的修复率,采用扫描电子显微镜和能谱仪检测发现裂缝内产生文石和方解石型的碳酸钙晶体。

关键词：微生物碳酸钙自修复材料裂缝力学性能

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光纤式机器人软体手触觉研究

光纤式机器人软体手触觉研究

作者：冯建航山东大学

学位级别：硕士

机器人的发展为实现工业生产的机械化和自动化发挥了重要作用。随着应用对象变得更加复杂,传统刚性机械手在安全性和灵活性方面存在一定不足。机器人软体手由于本体材料为柔性,为从本质上解决刚性操作手复杂环境适应性差、不灵活等问题... 详细信息

机器人的发展为实现工业生产的机械化和自动化发挥了重要作用。随着应用对象变得更加复杂,传统刚性机械手在安全性和灵活性方面存在一定不足。机器人软体手由于本体材料为柔性,为从本质上解决刚性操作手复杂环境适应性差、不灵活等问题提供了全新的思路和方向。然而,软体手本体材料的非线性、复杂的几何结构使得软体手建模和控制成为一个难题。为此,本文提出了利用光纤灵敏度高、质轻且柔的优点,将FBG植入软体手内部,在不影响软体手自身运动的前提下对弯曲、接触力进行检测,实现机器人软体手的触觉感知功能。本文分析了机器人软体手及其触觉传感的发展现状,介绍了机器人软体手的分类以及常见的柔性传感器。在指出了目前柔性传感器存在的缺点和不足后,提出使用光纤植入柔性软体手本体的检测方法。首先基于Yeoh模型对气动软体手指结构进行了理论分析,并借助有限元仿真对结构进一步优化,确定软体手指内部尺寸。介绍了 FBG感知原理和解调技术,根据手指尺寸并利用光纤波分复用技术确定了传感系统方案。然后利用失蜡铸造工艺制作了软体手指并粘贴光纤,搭建相应触觉传感系统,验证了基于FBG的软体手指弯曲及接触力检测的效果,表明传感器的有效性和合理性。接着对弯曲和压力检测的FBG进行了标定。弯曲标定采用了图像拟合,压力标定借助了标准压力试验机。结果表明曲率的灵敏度为35.23pm/m-1,压力灵敏度为29.53pm/N。同时设计了一种滑觉传感器,传感器结构使得自身对切向力敏感而对正压力不敏感,并利用二阶导数算法实现了物体滑动的识别。最后,基于构建的FBG的软体手触觉传感系统,研究了触觉感知软体手用于物体表面形状和硬度识别的方法和效果。借助手指的被动顺应性,对物体表面轮廓实现了扫面检测,识别效果较好。同时,综合利用手指的压力和弯曲感知信息,通过增大接触力的实验条件,研究了物体软硬程度的识别方法,结果表明该方法具有一定的可行性。最终,在一定程度上实现了机器人软体手的智能触觉感知功能。文章结尾对全文做出总结,并指出本文研究存在的不足和需要改进的地方,对接下来的工作进行了展望。

关键词：机器人软体手光纤光栅触觉感知物体识别

经皮钉联合伤椎骨水泥强化与PKP治疗中老年骨质疏松性胸腰椎压缩骨折的疗效对比

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经皮钉联合伤椎骨水泥强化与PKP治疗中老年骨质疏松性胸腰椎压缩...

作者：冯建航华北理工大学

学位级别：硕士

背景严重压缩的中老年骨质疏松性胸腰椎骨折由于没有明确的指南指导临床,现多采用个性化原则,结合病人实际情况确定手术方案。对于患有骨质疏松性胸腰椎压缩骨折的中老年人,经皮椎体后凸成形术(PKP)是一种微创而又见效迅速的手术方式,... 详细信息

背景严重压缩的中老年骨质疏松性胸腰椎骨折由于没有明确的指南指导临床,现多采用个性化原则,结合病人实际情况确定手术方案。对于患有骨质疏松性胸腰椎压缩骨折的中老年人,经皮椎体后凸成形术(PKP)是一种微创而又见效迅速的手术方式,其止疼效果明显,被广泛应用于临床。但其伤椎高度矫正能力有限,且容易出现术后伤椎高度丢失以及椎体再骨折。而经皮椎弓根钉联合骨水泥强化则是目前一种写入AO脊柱手册的治疗严重压缩的中老年骨质疏松性胸腰椎骨折的手术方式,两者互相补充,具有良好的手术效果。对于55～65年龄段身体条件较好的患有严重压缩的骨质疏松性胸腰椎骨折患者,其具体术式及治疗方法有待进一步确定及讨论。目的为了进一步探讨并对比经皮椎弓根钉联合骨水泥强化与PKP术对于严重压缩的中老年骨质疏松性胸腰椎骨折的疗效。方法选取自2013年3月～2021年11月在唐山市第二医院接受过经皮椎弓根钉联合骨水泥强化与单独进行PKP术式的中老年患者共40例。将根据要求纳入的病历资料按照手术方式分为经皮椎弓根钉联合骨水泥强化组与PKP组。其中经皮椎弓根钉联合骨水泥强化组共21例,男性患者:6例,女性患者:15例,平均年龄:59.09±3.88岁。PKP组共19例,男性患者:7例,女性患者:12例,平均年龄:61.32±3.40岁。两种术式的对比的项目包括:术式所需的切口长度、总手术时间、术后记录出血量、修复伤椎所需的骨水泥量、随访1年时的伤椎前缘高度、腰痛的评分标准(采用VAS评分)以及矢状面Cobb角度的大小。所有患者均进行约12个月的随访。结果随访时间经皮椎弓根钉联合骨水泥强化组平均为11.67±1.16个月,PKP组平均为12.16±1.26个月。术后随访时共发现3例骨水泥渗漏患者,均无临床表现,未发现神经损伤等严重并发症。两组患者的性别、年龄等术前一般资料比较经统计学分析P>0.05,具有可比性。两组患者自术后均获得约12个月随访,其中有4个项目:术式所需的切口长度、总手术时间、术中出血量等方面PKP组要明显优于经皮钉联合PVP组,统计学分析P0.05,差异无统计学意义。经皮椎弓根钉联合骨水泥强化组在术后伤椎前缘高度、矢状面Cobb角及腰痛VAS评分等情况均优于PKP组,统计学分析P<0.05,差异有统计学意义。结论在治疗与恢复中老年人骨质疏松胸腰椎骨折引起的伤椎椎体压缩、后凸畸形、防止术后椎体再骨折等方面,经皮椎弓根钉联合骨水泥强化组比单PKP组更具优势,虽然PKP组创伤小、短期内止痛效果明显,但远期疗效劣于经皮椎弓根钉联合骨水泥强化组。经皮椎弓根钉联合骨水泥在治疗严重压缩的中老年骨质疏松性胸腰椎骨折方面具有更好的疗效。图1幅;表5个;参考文献106篇。

关键词：中老年骨质疏松性胸腰椎压缩骨折微创PKP 经皮椎弓根螺钉

应变速率对Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金组织和力学性能的影响

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钢铁研究学报 2011年第9期23卷 50-54页

作者：郭延明王桂新冯建航陈翠欣彭会芬河北工业大学材料科学与工程学院天津300130 宣化钢铁集团有限公司技术中心河北宣化075100

目前的TRIP钢由于Mn、Si含量较低,室温条件下仅保留约10%的残余奥氏体,结果使变形过程中材料产生的相变诱发塑性量有限,不能满足一些要求产生更大相变诱发塑性场合的需要。研究表明：提高钢中Mn、Si含量并辅以适量其它合金元素（如铬和... 详细信息

目前的TRIP钢由于Mn、Si含量较低,室温条件下仅保留约10%的残余奥氏体,结果使变形过程中材料产生的相变诱发塑性量有限,不能满足一些要求产生更大相变诱发塑性场合的需要。研究表明：提高钢中Mn、Si含量并辅以适量其它合金元素（如铬和镍）是提高材料相变诱发塑性的有效途径。研究了Fe-17Mn-5Si-10Cr-4Ni合金在不同应变速率下的变形特性,结果表明：该合金经1 100℃×1 h正火处理后具有单相奥氏体组织,在1.1×10-4~5.5×10-2s-1的应变速率内对其进行变形,真应力随真应变的增加而线性增大,且应力的增加与变形速率基本无关。变形速率为1.1×10-2s-1时,材料的抗拉强度为750 MPa,伸长率为49%。该合金在拉伸变形过程中产生如此大变形量的主要原因是发生了奥氏体→-εM相变,应变速率增加,材料的相变诱发塑性量变化不大,但材料中的-εM量却逐渐减少。

关键词： TRIP钢 Fe-Mn-Si基合金应力诱发马氏体相变

Zn层添加AZ31/7075合金复合成形工艺及组织与性能研究

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材料工程 2022年第3期50卷 157-165页

作者：余晖任军超杨鑫郭舒龙余炜冯建航殷福星辛光善河北工业大学材料科学与工程学院天津300401 天津市材料层状复合与界面控制技术重点实验室天津300132 合肥工业大学材料科学与工程学院合肥200039 国立首尔大学材料科学与工程学院韩国首尔08826

通过在异种材料界面添加厚度为100μm的Zn箔,采用预挤压与孔型轧制复合工艺成功制备出AZ31/7075复合材料,并利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)对复合界面进行表征及显微硬度测试,探究Zn过渡层在挤压复合孔型轧制... 详细信息

通过在异种材料界面添加厚度为100μm的Zn箔,采用预挤压与孔型轧制复合工艺成功制备出AZ31/7075复合材料,并利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)对复合界面进行表征及显微硬度测试,探究Zn过渡层在挤压复合孔型轧制过程中对产品的影响。结果表明:7075硬质铝合金芯部可细化AZ31镁合金,引入Zn过渡层可减少或者避免镁铝系金属间化合物生成;挤压及变形温升使Mg-Zn互扩散形成的低熔点共晶相熔化,同时加速元素自固相向液相扩散;然而降温冷却使Mg-Zn扩散层易出现不连续裂缝,但后续孔型轧制可显著改善;Mg-Zn扩散层经变形生成的MgZn_(2)金属间化合物具备较高的显微硬度(161HV),但Mg-Zn扩散层变形后厚度则较薄,结合层整体硬度变化不明显。

关键词：镁铝合金 Zn中间层复合成形微观组织显微硬度

20 MnSiNb HRB400钢筋生产实践

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钢铁 2006年第5期41卷 53-56页

作者：李贵阳马立明张志强冯建航李家征北京科技大学北京100083 宣化钢铁集团有限责任公司河北宣化075100

针对微合金元素Nb的强化机理及宣钢棒材生产的工艺特点,研究了化学成分及轧制工艺参数对钢筋性能的影响,确定了钢筋的化学成分要求w（Ceq）≥0.39%,Nb的质量分数为0.02%～0.04%,轧制要求单线轧制不进行轧后穿水冷却,切分轧制轧后穿水冷... 详细信息

针对微合金元素Nb的强化机理及宣钢棒材生产的工艺特点,研究了化学成分及轧制工艺参数对钢筋性能的影响,确定了钢筋的化学成分要求w（Ceq）≥0.39%,Nb的质量分数为0.02%～0.04%,轧制要求单线轧制不进行轧后穿水冷却,切分轧制轧后穿水冷却,冷却水量250～280 m3/h.通过回归分析,轧后不穿水时,钢中增加Nb的质量分数为0.01%,可提高钢筋屈服强度达17 MPa,抗拉强度15 MPa.工业化生产的20MnSiNb钢筋屈服强度达到了405～505 MPa,抗拉强度达到了585～655 MPa.

关键词： 20MnSiNb HRB400钢筋成分设计轧后冷却

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60钢C曲线的重新测定

金属热处理 2008年第7期33卷 96-98页

作者：马晓莉陈翠欣冯建航彭会芬河北工业大学材料科学和工程学院天津300130 宣化钢铁公司技术中心河北张家口075100

利用Formaster全自动相变膨胀仪对60钢的CCT曲线重新进行了测定,结果仅测到很窄的贝氏体形成范围,且是上贝氏体,没有发现韧性良好的下贝氏体析出,新测定的曲线与已报道的数据在贝氏体形成区域有较大差距。

关键词： 60钢 CCT曲线测定