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RAFM钢应变补偿本构关系及热加工图

钢铁 2022年第11期57卷 157-166页

作者：邱国兴白冲蔡明冲王建立李小明曹磊西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 河北工业职业技术学院材料工程系河北石家庄050091

低活化铁素体/马氏体(RAFM)钢具有较低的辐照肿胀率和优异的力学性能,被认为是聚变堆首选的结构材料。然而,低活化钢强度高、冷塑性变形抗力大的特点,使其难以通过冷加工或低温加工实现大规模生产。使用MMS-200型热模拟试验机,在变形温... 详细信息

低活化铁素体/马氏体(RAFM)钢具有较低的辐照肿胀率和优异的力学性能,被认为是聚变堆首选的结构材料。然而,低活化钢强度高、冷塑性变形抗力大的特点,使其难以通过冷加工或低温加工实现大规模生产。使用MMS-200型热模拟试验机,在变形温度为950~1200℃、应变速率为0.1~5 s-1和最大变形量为50%条件下,进行了低活化铁素体/马氏体钢(0.11C-9.4Cr-1.35W-0.22V-0.05Si-0.11Ta-0.50Mn)单道次热压缩试验,研究其热变形行为。基于动态材料模型构建了不同应变量下的低活化钢变形本构方程和热加工图,确定了最优热加工参数,结合金相结果分析了材料变形过程中微观组织演化规律,为低活化钢的热加工成形工艺及组织优化提供理论参考。结果表明,在相同应变速率下,随着变形温度升高,流变应力逐渐降低,在一定变形温度下,流变应力随应变速率增大而增大;温度和应变速率对组织的影响主要取决于变形过程中材料内部发生的动态回复和再结晶等机制的交互作用。使用六阶多项式拟合进行应变补偿建立的低活化钢变形本构方程具有较高的预测精度,平方相关系数为0.972。显微组织和热加工图分析结果表明,温度升高为再结晶提供了充足能量,材料软化机制由动态回复转变为动态再结晶;减小应变速率,能量有足够时间扩散,有利于动态再结晶的进行;在变形温度为1060~1130℃、应变速率为0.13~0.36 s^(-1)条件下和合金耗散系数η达到36%的最佳热加工参数范围,可获取到均匀动态再结晶组织。

关键词：低活化铁素体/马氏体钢热流变动态再结晶本构方程热加工图

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含钛高炉渣黏度和熔化性能

钢铁 2022年第11期57卷 42-52页

作者：邱国兴缪德军蔡明冲李小明战东平柳勇发西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 东北大学冶金学院辽宁沈阳110189 山东钢铁股份有限公司莱芜分公司炼铁厂山东济南271104

基于混料试验中单纯形质心法建立了CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-MgO-2%TiO_(2)渣黏度和熔化性能预测模型,利用预测模型、FactSage和X射线衍射(XRD)研究了不同w(Al_(2)O_(3))含钛炉渣的冶金性能,并探讨了高Al_(2)O_(3)炉渣中w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))对黏度和熔化性能的影响。结果表明,炉渣黏度和熔化性能预测模型具有较高的精度,误差分别小于5%和2%。随着Al_(2)O_(3)质量分数由10%增加至18%,黏度(η)、熔化性温度(t_(M))和液相线温度(t_(L))均升高;低熔点相黄长石(Melilite)开始析出温度和析出量逐渐增大,高熔点相钙钛矿(CaTiO_(3))和低熔点相硅灰石(CaSiO_(3))开始析出温度先增大后减小,还析出了少量高熔点相尖晶石。当Al_(2)O_(3)质量分数小于15%、温度为1450~1525℃时,炉渣黏度均小于0.55 Pa·s,且温度为1500℃时黏度为0.32~0.39 Pa·s,t_(M)和t_(L)分别为1370℃和1330℃;Al_(2)O_(3)质量分数为15%~18%,炉渣析出的高熔点相CaTiO_(3)和尖晶石较多,黏度对温度较为敏感,1525℃时黏度为0.3 Pa·s左右,1450℃时黏度增加至0.8 Pa·s。随着w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))由0.24增加至0.72,炉渣黏度降低,t_(M)和t_(L)增大;Melilite开始析出温度约为1425℃,CaTiO_(3)开始析出温度由1310℃大幅增加至1394℃,CaSiO_(3)析出量降低,尖晶石析出量明显增加。此外,不同w(Al_(2)O_(3))和w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))炉渣基础相均为Melilite,其开始析出温度高于CaTiO_(3);w(Al_(2)O_(3))对t_(M)和Melilite开始析出温度影响显著,w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))对t_(L)和CaTiO_(3)开始析出温度影响显著。当碱度为1.21时,高Al_(2)O_(3)炉渣适宜w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))为0.48~0.60,t_(M)和t_(L)分别为1400℃和1340℃左右,炉渣流动性和稳定性较好。

关键词：含钛渣混料试验黏度熔化性能 w(MgO)/w(Al2O3) 相组成

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基于视觉的仿人机器人自主抓取研究

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 53-61页

作者：张续冲杨俊华南理工大学设计学院广东广州510006

随着机器人技术的发展,仿人机器人在多个领域展现出应用潜力和价值。针对仿人机器人,基于机器视觉进行自主抓取研究,旨在提高仿人机器人在自然环境中的抓取适应能力和动作仿人性。在机器视觉方面,硬件采用Realsense-D435深度摄像头,利用... 详细信息

随着机器人技术的发展,仿人机器人在多个领域展现出应用潜力和价值。针对仿人机器人,基于机器视觉进行自主抓取研究,旨在提高仿人机器人在自然环境中的抓取适应能力和动作仿人性。在机器视觉方面,硬件采用Realsense-D435深度摄像头,利用YOLO(You Only Look Once)物体检测模型实现目标物体的识别、空间定位、深度图裁切和目标点云生成,并根据目标点云与标准点云的配准算法(ICP)获取物体的姿态,通过D-H法对机器人头部进行建模,将物体的位置和姿态由相机坐标系转换为机器人坐标系。在运动规划上,参照人手臂的抓取规律,将抓取过程分为9个基础动作:初始位、移动至预抓取位、抓取物体、提起物体、搬运物体、移动至放置位、放置物体、退出位和回到初始位,针对不同物体确定对应抓取姿态,以提高抓取成功率,根据视觉获取的抓取点和放置点,自主计算余下的关键点,并以空间弧形作为抓取轨迹,通过Matlab仿真,验证抓取过程机械臂末端运动轨迹和关节轨迹的合理性。最后进行物体抓取实验,结果表明,仿人机器人在自然环境中能够快速准确地识别和定位不同物体,并能成功进行抓取和搬运,成功率均在80%以上,并且能够兼顾动作的仿人性,验证了所提出方案的有效性。本研究可促进仿人机器人在人类日常生活中的应用和普及。

关键词：仿人机器人视觉识别空间定位自主抓取运动规划

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基于贝尔态的两方互认证半量子密钥协商协议

光学学报 2024年第5期44卷 253-260页

作者：何业锋梁熙媛蔡明月西安邮电大学网络空间安全学院陕西西安710121

针对已有量子密钥协商协议存在或对参与者能力和设备要求过高,或易受中间人攻击的问题,利用贝尔态的纠缠特性、置换和幺正操作提出了一种具有互认证功能的两方半量子密钥协商协议。协议仅需一方参与者具备全量子能力,而另一方只需具备... 详细信息

针对已有量子密钥协商协议存在或对参与者能力和设备要求过高,或易受中间人攻击的问题,利用贝尔态的纠缠特性、置换和幺正操作提出了一种具有互认证功能的两方半量子密钥协商协议。协议仅需一方参与者具备全量子能力,而另一方只需具备半量子能力。由于半量子参与方仅需进行反射操作以及简单的量子态制备与测量操作,因此该协议降低了对参与者量子能力与设备的要求。并且所提协议通过执行参与者之间的身份互认证以防止中间人攻击。安全性分析证明了该协议能够有效抵御参与者攻击和外部攻击。此外,综合考量所提协议的功能并分析其性能,并与已有量子密钥协商协议进行对比,可以说明所提协议在性能方面具有一定优势。

关键词：量子光学量子密码半量子密钥协商身份互认证贝尔态

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颁奖词写作学习活动设计与实施策略

中学语文教学 2024年第8期 34-40页

作者：蔡明江苏省张家港市教师发展中心 215600

以陈述评价受奖对象事迹与精神为主的颁奖词已成为数字时代常见的一种实用文体。语文教师要有敏锐地发现与利用学习生活中的真实情境和创造性地使用教材的智慧,要有自觉学习与研究颁奖词写作的主动性和行动力,还要有精心设计情境化写作... 详细信息

以陈述评价受奖对象事迹与精神为主的颁奖词已成为数字时代常见的一种实用文体。语文教师要有敏锐地发现与利用学习生活中的真实情境和创造性地使用教材的智慧,要有自觉学习与研究颁奖词写作的主动性和行动力,还要有精心设计情境化写作学习系列活动的能力和策略,这样才能够在以学生学习为中心的读写融通的颁奖词写作实践活动过程中,达成写作育人的教学目标。

关键词：写作学习活动设计读写融通学习情境实施策略写作育人

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面向标准数字化的通用本体建模及应用

面向标准数字化的通用本体建模及应用

作者：蔡明齐鲁工业大学

学位级别：硕士

社会发展过程中每一次科技革命都将人类文明推向新的高度,自进入信息时代以来,数字化转型成为传统行业迈向产业升级的“金标准”。数字化转型内容丰富,标准数字化是数字化转型在标准领域的延伸。长期以来,标准以纸质或扫描式电子文档为... 详细信息

社会发展过程中每一次科技革命都将人类文明推向新的高度,自进入信息时代以来,数字化转型成为传统行业迈向产业升级的“金标准”。数字化转型内容丰富,标准数字化是数字化转型在标准领域的延伸。长期以来,标准以纸质或扫描式电子文档为载体,内容上呈现为无结构的自然语言文本,导致计算机无法读取、理解标准文本,对标准文件的处理仅停留在文本,未深入到知识层面,面临“知识需求—知识匹配”机制不完善、知识检索工具匮乏的窘境。这一问题的根源是标准中条款、公式,表格等内容要素均以无结构形式存在,而计算机只能处理结构化数据。机器可读标准以结构化的数据表示标准各要素,可确保标准内容能被计算机识别、理解。建立标准文件通用要素本体,描述标准文件结构是通向机器可读标准必经之路。本研究深入分析了标准通用构成要素,在此基础上结合网络本体语言（Web Ontology Language,OWL）,首次建立了中文标准文件的通用要素本体,为构建机器可读格式标准奠定了基础。同时为解决现有起草工具无法满足机器可读格式标准起草的问题,研制了新型在线起草工具。该工具基于Web技术,主要功能包括机器可读格式标准文件起草、标准发布、内容识别等。现阶段大量标准以PDF扫描件的形式存储,为将其快速数字化成机器可读格式标准,重点研究了条款和数学公式两种要素的自动结构化方法。针对条款结构化问题,本研究提出条款抽取模型,自动识别标准条款中关键实体并生成规则逻辑表达式,支撑机器推理、机器决策;针对数学公式结构化问题,本研究提出视觉Transformer（Vision Transformer,VIT）端到端的公式识别框架,将公式图片中点的轨迹看作是一种特殊的语言输入编码器,编码成包含语义信息的高维向量,再经过解码器解码成La Te X序列,完成公式的结构化。上述模型在公开数据集img2latex 100k和自有数据集SCE上进行了验证。实验结果表明,在条款自动结构化任务上,所提出的模型Precision、Recall、F1等指标性能均优于现有模型;在公式识别任务上,所提出的模型除精确匹配（Exact Match,EM）略低外,双语评估替换（Bilingual Evaluation Understudy,BLEU）、最大编辑距离（Max Editing Distance,MED）两大指标均优于现有模型。综合实验结果看,本研究构建的机器可读标准及模型能够较好地满足数字标准细粒度、高可用的要求,能支撑数字时代的标准应用需求。

关键词：标准数字化本体建模机器可读标准内容抽取

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一种面向无源RFID系统的温度传感器设计

传感技术学报 2024年第5期37卷 756-762页

作者：蔡明格叶茂天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072 天津大学微电子学院天津300072

针对无源RFID系统的应用需求,设计了一款高精度片上集成温度传感器电路芯片。提出了一种由温度感应电路、PTAT偏置电流产生电路和Sigma-Delta ADC共同组成的温度传感器电路架构。采用基于双极晶体管的温度感应电路产生与温度成正比的电... 详细信息

针对无源RFID系统的应用需求,设计了一款高精度片上集成温度传感器电路芯片。提出了一种由温度感应电路、PTAT偏置电流产生电路和Sigma-Delta ADC共同组成的温度传感器电路架构。采用基于双极晶体管的温度感应电路产生与温度成正比的电压,并采用Sigma-Delta ADC对其进行量化,得到与温度对应的数字量。在偏置电路中采用了斩波稳定技术,减小了由晶体管的失配及运放的失调引起的误差。在电流镜中采用了动态匹配技术,消除了由于电流镜失配引起的误差。采用GSMC 0.13μm CMOS工艺完成了对温度传感器的电路设计及版图绘制,版图面积为420μm×350μm。后仿真结果表示,在-40℃~+85℃的温度范围内,温度传感器的精度为-1.6℃/0.8℃,分辨率为0.75℃。在电源电压为1.5 V下,温度传感器消耗的电流为0.253 mA。

关键词：温度传感器斩波稳定技术动态元件匹配技术 Sigma-Delta ADC 无源RFID

自适应调节有功功率偏差的虚拟同步发电机暂态控制策略

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电机与控制学报 2024年第8期28卷 104-114页

作者：张赟宁谢永辉张磊蔡明磊三峡大学电气与新能源学院三峡大学智慧能源技术湖北省工程研究中心国家电网福建省电力有限公司南平供电公司

虚拟同步发电机(VSG)控制的并网逆变器在电网电压跌落时存在功角暂态失稳及过电流现象，为此提出一种VSG暂态控制策略。根据VSG功角特性，推导出有功功率与功角暂态稳定性之间的联系，并基于VSG暂态电流特性，分析VSG无功动态响应特性... 详细信息

虚拟同步发电机(VSG)控制的并网逆变器在电网电压跌落时存在功角暂态失稳及过电流现象，为此提出一种VSG暂态控制策略。根据VSG功角特性，推导出有功功率与功角暂态稳定性之间的联系，并基于VSG暂态电流特性，分析VSG无功动态响应特性与暂态功角变化的关系。在此基础上，以角频率偏差、有功功率偏差及有功功率偏差变化率三者的正负作为功角特性曲线的区间划分依据，设计出有功功率偏差系数分段自适应调节策略，通过控制有功功率偏差抑制功角增大，并对VSG输出过电流进行抑制，基于等面积准则证明了VSG的暂态稳定性。仿真分析结果表明，采用所提控制策略能够有效消除VSG控制并网逆变器的功角暂态失稳及过电流现象，且无论暂态期间是否存在稳定运行平衡点，所提策略均可确保VSG功角稳定。

关键词：并网逆变器虚拟同步发电机暂态稳定电网电压跌落过电流抑制自适应调节

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含全状态约束的非线性系统固定时间控制

复杂系统与复杂性科学 2024年

作者：郭庆蔡明洁王保防青岛大学山东省工业控制技术重点实验室青岛大学自动化学院

针对含全状态约束的非线性系统固定时间控制问题，引入一种新型的非线性映射来处理系统状态存在约束的问题，并且利用此非线性映射提出一种固定时间控制设计方法。首先，建立具有全状态约束非线性系统的数学模型；其次，结合时变状态约... 详细信息

针对含全状态约束的非线性系统固定时间控制问题，引入一种新型的非线性映射来处理系统状态存在约束的问题，并且利用此非线性映射提出一种固定时间控制设计方法。首先，建立具有全状态约束非线性系统的数学模型；其次，结合时变状态约束条件采用非线性映射技术将原本存在约束的系统转换为相应的无约束系统；然后，利用径向基函数神经网络设计基于反步法的固定时间控制律；最终，采用Lyapunov理论证明系统的稳定性，并结合具体仿真算例验证了所提控制方法的有效性和可行性。

关键词：非线性系统全状态约束固定时间神经网络反步法