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基于耦合细观损伤模型的旋扭低应力精密下料机理研究

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锻压技术 2024年第6期 260-268页

作者：李鹏伟王哲于正洋西安航空职业技术学院航空制造工程学院西安科技大学安全科学与工程学院

旋扭低应力精密下料具有低耗、高效、质优等特性，精准的损伤预测可为旋扭低应力精密下料近净成形工艺参数的选取奠定理论基础，因此，基于细观损伤力学理论与等效临界断裂应变-应力三轴度理论的耦合细观损伤模型被应用于预测精密下料... 详细信息

旋扭低应力精密下料具有低耗、高效、质优等特性，精准的损伤预测可为旋扭低应力精密下料近净成形工艺参数的选取奠定理论基础，因此，基于细观损伤力学理论与等效临界断裂应变-应力三轴度理论的耦合细观损伤模型被应用于预测精密下料时的损伤演化。采用显微分析法、理论解析法及逆向求解法相结合的方法标定了304不锈钢的耦合细观损伤模型参数，对比分析了耦合细观损伤模型与单轴拉伸试验所获得的载荷-位移曲线，验证了所构建的耦合细观损伤模型及模型参数的合理性。利用数值化分析了不同加载速度下旋扭低应力精密下料的损伤演化过程，并开展了精密下料试验以验证数值模拟结果的正确性。结果表明：依托端面平整度和下料时间的下料质量综合评价指标，当加载速度为3 mm·s-1时能够获得合理的下料效率及坯料端面精度。耦合细观损伤模型可应用于旋扭低应力精密下料近净成形工艺的损伤演化预测，为后续精密下料工艺参数的合理选取提供了理论支撑。

关键词：旋扭低应力精密下料耦合细观损伤模型损伤演化 304不锈钢

基于能量分配原理的煤矿机械冲击行为研究及装置设计

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中国机械工程 2024年

作者：柴蓉霞姜潇远王秦生于正洋龙雪刘军西安科技大学安全工程学院西安科技大学机械工程学院陕西煤业化工技术研究院有限责任公司

煤矿机械长期服役过程中会面临来自环境中崩溅的煤块、矸石与脱落的金属零部件冲击造成的表面损伤，影响其服役寿命。为研究煤矿机械服役过程中的冲击损伤行为，本文以球形冲击物水平冲击金属矩形板料为例，获取冲击过程能量分配关系，... 详细信息

煤矿机械长期服役过程中会面临来自环境中崩溅的煤块、矸石与脱落的金属零部件冲击造成的表面损伤，影响其服役寿命。为研究煤矿机械服役过程中的冲击损伤行为，本文以球形冲击物水平冲击金属矩形板料为例，获取冲击过程能量分配关系，结合实际冲击环境，设计并搭建气动水平冲击实验系统，获取不同气压下板料的冲击行为。通过仿真和实验，对理论计算得出的变形量和加速度进行验证，并运用多项式拟合方式进行输出参数加速度值的优化，并进行计算、实验和仿真结果对比。结果表明，冲击过程中冲击物动能主要被材料塑性变形、运动动能和碰撞损失耗散，当被冲击板料中心区域发生断裂时，板料塑性变形和碰撞损失的能量耗散会减小。优化后的冲击过程能量分配关系的理论、实验和仿真结果吻合较好，最大偏差不超过9.39%。为研究煤矿机械设备表面冲击损伤行为提供实验方法和理论分析依据。

关键词：煤矿机械冲击行为能量分配装置设计仿真分析

含V型缺口钛合金圆棒拉伸过程声发射特性研究

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锻压技术 2024年第2期49卷 247-254页

作者：钟斌杨会强轩轩于正洋赵升吨西安科技大学机械工程学院陕西西安710054 西安交通大学机械工程学院陕西西安710049

采用声发射无损检测技术对含环状V型缺口TC4钛合金试样的匀速拉伸过程进行监测,探讨了含不同V型缺口的TC4钛合金试样在拉伸过程中不同变形阶段对钛合金声发射特征参数的影响。结果表明:声发射信号的分布情况与拉伸过程中的每个阶段相对... 详细信息

采用声发射无损检测技术对含环状V型缺口TC4钛合金试样的匀速拉伸过程进行监测,探讨了含不同V型缺口的TC4钛合金试样在拉伸过程中不同变形阶段对钛合金声发射特征参数的影响。结果表明:声发射信号的分布情况与拉伸过程中的每个阶段相对应。在整个拉伸断裂过程中,不同V型缺口试样的幅值信号主要分布在40~70 dB之间,整个塑性变形过程中仅出现少量高幅值信号,而试样在断裂瞬间均出现100 dB的高幅值信号。声发射累积计数和累积能量随着损伤的累积而增加。此外,不同V型缺口的TC4钛合金试样从弹性变形到断裂各阶段的声发射的累积能量和累积计数曲线均有明显的阶段性特征,曲线斜率大小相似,累积计数和累积能量数值大小接近。

关键词： V型缺口 TC4钛合金拉伸声发射特征参数

6061铝合金棒滚压工艺及表面成形精度调控研究

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精密成形工程 2024年第2期16卷 62-70页

作者：钟斌叶镇豪于正洋王攀李飞肖力西安科技大学机械工程学院西安710054

目的针对6061铝合金棒滚压成形工艺,研究不同滚压工艺参数对影响表面成形精度的接触深度与回弹量的影响规律。方法基于弹塑性理论,通过耦合滚压力、滚压球半径、工件半径等关键工艺参数,建立修正Hertz接触预测数学模型,结合有限元数值... 详细信息

目的针对6061铝合金棒滚压成形工艺,研究不同滚压工艺参数对影响表面成形精度的接触深度与回弹量的影响规律。方法基于弹塑性理论,通过耦合滚压力、滚压球半径、工件半径等关键工艺参数,建立修正Hertz接触预测数学模型,结合有限元数值模拟方法对接触深度与回弹量进行分析,并利用由滚压成形实验得到的塑性变形深度验证所构建预测数学模型的准确性。结果当滚压力为400、500、600 N时,塑性滚压深度为33.99、44.32、52.78μm;滚压速度的变化对塑性滚压深度的影响不大,当滚压速度从500 r/min增至700 r/min时,塑性滚压深度变化不足2μm。理论分析结果与仿真结果及实验结果的误差分别为11.1%及10.9%,验证了修正Hertz接触数学模型的准确性。结论滚压力的变化直接导致塑性滚压深度变化且塑性滚压深度与滚压力呈线性关系,滚压速度的增大对材料塑性滚压深度的影响甚小。通过修正后的Hertz接触预测数学模型能有效预测6061铝合金棒被滚压后的表面成形精度,且滚压力是影响6061铝合金棒成形精度的主要因素。

关键词：滚压成形表面强化 Hertz理论工艺参数成形精度

基于图实例匹配和孪生注意力的自监督视频分割算法研究

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基于图实例匹配和孪生注意力的自监督视频分割算法研究

作者：于正洋西安电子科技大学

学位级别：硕士

如今,多媒体信息的传播载体和交互方式都发生了巨大的变化。视频信息占所有信息的比重也越来越大。对视频的处理需求在整个计算机视觉任务中的比重也越来越大。随着人工智能技术的发展,大量图片和视频数据被基于深度学习的方法处理,并... 详细信息

如今,多媒体信息的传播载体和交互方式都发生了巨大的变化。视频信息占所有信息的比重也越来越大。对视频的处理需求在整个计算机视觉任务中的比重也越来越大。随着人工智能技术的发展,大量图片和视频数据被基于深度学习的方法处理,并取得了优异的效果。视频实例分割任务是一个近年来新兴的视觉理解任务,它结合了以往的视频目标检测、视频目标分割和视频目标跟踪等计算机视觉任务,旨在视频帧中检测出目标以后,再进行像素级的分类,属于计算机视觉中最复杂的任务之一。本论文针对基于图神经网络的视频目标分割开展了深入研究,主要包括下面三个工作:1.提出了一种使用图神经网络代替相似度矩阵来进行视频实例的跟踪匹配的网络GIMNet。该方法基于MaskTrack R-CNN进行优化和改进,使用消息传递网络对上下帧的各个实例进行匹配。代替了 MaskTrack R-CNN的跟踪分支中使用当前帧的实例与一段时间距离内的多个兴趣区域进行相似度匹配来进行实例跟踪的方法。GIMNet在视频实例分割数据集Youtube VIS-2019上的精度优于MaskTrack R-CNN。实验结果验证了提出方法的有效性。2.提出了一种用于视频序列特征提取的自监督预训练方法。该方法针对视频数据的特征提取时,模型无法对更深层次的信息进行抽取的问题。该方法使用了构造三元组数据集的方法,并使用视频分类数据集本身进行训练。该方法不使用数据集的标签,使用三元组损失作为损失函数,对视频进行自监督学习的预训练。通过该自监督学习预训练方法得到的模型,会比直接训练得到的模型对视频数据有更深层次信息挖掘。随后,得到的预训练权重再进行下游的视频实例分割任务的训练。通过在视频实例分割数据集Youtube VIS-2019上的实验结果得出,该自监督学习方法对MaskTrack R-CNN和GIMNet都带来了精度和召回率的提升。3.提出了一种孪生注意力机制模块,该模块针对先检测后跟踪的任务范式对视频数据的前后帧时序信息提取性能不足的问题。提出了一种非局部注意力模块,可以结合空间注意力和时间注意力。该方法是在模型的特征提取网络后加入孪生注意力模块,融合当前帧的特征和前一帧的特征的信息,最终得到经过注意力机制的特征图并用于后面的ROI提取步骤。本研究还对孪生注意力的结构进行了一系列的改进和实验。在Youtube VIS-2019数据集上的实验结果证明,提出的孪生注意力的模块,使GIMNet的性能有了较高的提升。

关键词：视频实例分割图神经网络自监督学习孪生注意力

304不锈钢棒料连续旋弯低应力精密下料断裂预测

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机械工程学报 2023年

作者：于正洋钟斌张传伟赵升吨西安交通大学机械工程学院西安科技大学安全科学与工程学院西安科技大学机械工程学院

低应力下料近净成形方法是制造轴类零部件毛坯的新工艺，具有能耗低、下料效率高及坯料断面精度高等特性，然而其下料机理一直不清晰，难以获取理想的下料工艺参数，因此基于累计损伤理论提出断裂强度因子预测断裂模型进行研究。以304... 详细信息

低应力下料近净成形方法是制造轴类零部件毛坯的新工艺，具有能耗低、下料效率高及坯料断面精度高等特性，然而其下料机理一直不清晰，难以获取理想的下料工艺参数，因此基于累计损伤理论提出断裂强度因子预测断裂模型进行研究。以304不锈钢为研究对象，将断裂强度因子耦合到连续旋弯低应力下料有限元模型进行断裂预测。通过连续旋弯低应力下料试验，依托断面平整度及下料时间的下料综合评价方法，验证基于断裂强度因子的连续旋弯低应力下料断裂预测数值模拟的正确性。结果表明：基于断裂强度因子断裂预测模型模拟得到的断裂位置位于环状“V”型缺口根部，与下料分离结果保持一致；断面平整度与下料时间随着加载位置提升而降低，当加载位置为L1=5 mm,L2=10 mm能够实现棒料高效精密下料。该下料方法利用断裂强度因子预测断裂模型建立了连续旋弯低应力下料断裂机理，为实现低应力下料工业化奠定理论基础。

关键词：断裂强度因子低应力下料数值模拟断裂预测 304不锈钢

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新型低应力致裂精密下料装置试验研究

锻压技术 2022年第3期47卷 125-130页

作者：于正洋钟斌李进张传伟西安科技大学机械工程学院陕西西安710054 咸阳宝石钢管钢绳有限公司陕西咸阳712000

针对金属棒料精密下料问题,提出一种基于疲劳断裂的新型低应力致裂下料方法。基于旋转弯曲疲劳下料与弯曲折断下料的原理,研制相应的精密下料试验平台,并利用人为预制环状缺口的应力集中效应,通过可编程逻辑控制技术调节金属棒料的旋转... 详细信息

针对金属棒料精密下料问题,提出一种基于疲劳断裂的新型低应力致裂下料方法。基于旋转弯曲疲劳下料与弯曲折断下料的原理,研制相应的精密下料试验平台,并利用人为预制环状缺口的应力集中效应,通过可编程逻辑控制技术调节金属棒料的旋转速度与液压缸的输出压力,实现了金属棒料的精密下料。利用不同的工艺参数以及载荷控制曲线对304不锈钢棒料进行下料试验,获得理想的坯料断面。试验结果表明,在下降压力控制载荷曲线与旋转速度为30 r·min^(-1)的工艺参数下,304不锈钢坯料断面的凸起高度为0.765 mm、凹陷深度为0.209 mm,所获得的坯料断面能够在锻造行业中直接应用。

关键词：金属棒料低应力精密下料载荷控制曲线应力集中坯料断面

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新型低应力下料工艺实验研究与数值模拟

精密成形工程 2022年第7期14卷 58-63页

作者：钟斌王攀于正洋赵升吨西安科技大学机械工程学院西安710054 西安交通大学机械工程学院西安710049

目的针对金属棒料精密下料过程中坯料断面质量差的问题,提出一种新型低应力下料致裂方法。方法利用有限元数值模拟构建低应力致裂可控旋弯下料三维有限元模型,模拟下料过程,分析缺口张角参数对下料效率的影响,并根据数值模拟结果进行... 详细信息

目的针对金属棒料精密下料过程中坯料断面质量差的问题,提出一种新型低应力下料致裂方法。方法利用有限元数值模拟构建低应力致裂可控旋弯下料三维有限元模型,模拟下料过程,分析缺口张角参数对下料效率的影响,并根据数值模拟结果进行相应的下料试验。结果当缺口张角为对称45°时,缺口根部应力集中效应最为显著,坯料断面质量较好,同时下料效率较高。结论使用新型低应力下料致裂方法能够在提高下料效率的同时保证较好的坯料断面质量,且数值模拟结果与实验结果有较高的一致性。

关键词：低应力下料数值模拟缺口应力集中

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轻量化的增量式集成学习算法设计

系统工程与电子技术 2021年第4期43卷 861-867页

作者：丁嘉辉汤建龙于正洋西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

常规的分类与回归树算法(classification and regression tree,CART)只能通过重新训练来增加对新类别的认知,导致样本类别数量较多时训练成本大幅增加。针对这一问题,提出一种轻量化的增量式集成学习算法:当新的类别进入到训练集中,只... 详细信息

常规的分类与回归树算法(classification and regression tree,CART)只能通过重新训练来增加对新类别的认知,导致样本类别数量较多时训练成本大幅增加。针对这一问题,提出一种轻量化的增量式集成学习算法:当新的类别进入到训练集中,只需在原有集成学习算法中添加具有开集识别能力的CART基分类器,就可以实现对新类别样本的分类,而不需要重新训练,从而降低计算复杂度,简化学习过程。以辐射源分类为背景的仿真实验表明,该算法在信噪比大于等于-4 dB的环境中,可以保持90%以上的分类准确率;在类别数量较多的情况下,相比常规CART,该算法可以大幅度降低新增分类类别所需的训练成本。

关键词：分类与回归树计算复杂度开集识别集成学习辐射源分类