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四种航空用高强铝合金厚板的淬透性

中国有色金属学报 2023年第5期33卷 1425-1433页

作者：李承波肖博邓运来张新明湘潭大学机械工程学院湘潭411105 湘潭大学教育部复杂轨道加工技术与装备工程研究中心湘潭411105 中南大学材料科学与工程学院长沙410083 广东兴发铝业有限公司佛山5281371

通过末端淬火方法研究7075合金、7055合金、7150合金和7185合金等四种铝合金厚板的淬透性,采用透射电子显微镜对微观组织进行分析。结果表明:7075合金、7055合金、7150合金和7185合金等四种合金两端的硬度差值分别为30%、14%、12%和8%,... 详细信息

通过末端淬火方法研究7075合金、7055合金、7150合金和7185合金等四种铝合金厚板的淬透性,采用透射电子显微镜对微观组织进行分析。结果表明:7075合金、7055合金、7150合金和7185合金等四种合金两端的硬度差值分别为30%、14%、12%和8%,淬透层深度分别为25 mm、45 mm、63 mm和100 mm以上。四种合金析出相的尺寸及面积分数均随冷却速率的降低而增加;7185合金总的晶格畸变能最小,析出相的尺寸最小且数量最少,因此淬透性最好;与7185合金相比较,7055合金和7150合金总的晶格畸变能均较高,析出相的尺寸大且数量也较多,合金的淬透性较差;7075合金总的晶格畸变能最大且晶内存在非共格的E(Al_(18)Cr_(2)Mg_(3))相,析出相数量最多且尺寸较7150合金的大,因此淬透性最差。

关键词：高强铝合金厚板末端淬火淬透性淬火析出相

基于端淬技术的高通量实验研究7050铝合金淬火析出行为

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中国有色金属学报 2023年

作者：李承波赵偲肖博朱戴博张新明广东兴发铝业有限公司湘潭大学机械工程与力学学院中南大学材料科学与工程学院

基于末端淬火的高通量实验，结合扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射 (EBSD)、透射电子显微镜 (TEM)、高分辨率透射电子显微镜 (HRTEM) 和扫描透射电子显微镜(STEM)研究了7050铝合金的淬火析出行为。研究结果表明：随着淬火速率的降... 详细信息

基于末端淬火的高通量实验，结合扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射 (EBSD)、透射电子显微镜 (TEM)、高分辨率透射电子显微镜 (HRTEM) 和扫描透射电子显微镜(STEM)研究了7050铝合金的淬火析出行为。研究结果表明：随着淬火速率的降低，电导率增加，淬火析出相的种类和形核位置均增加。有利形核析出的位置顺序为：大角度晶界、小角度晶界(亚晶界)、再结晶晶内(Al3Zr粒子)、位错和亚晶内(Al3Zr粒子)。淬火析出相的析出顺序：η相、S相、T相和Y相。随淬火速率的降低，η相依次在大角度晶界、小角度晶界、再结晶晶内(Al3Zr粒子)和部分亚晶内析出；淬火速率低于630℃/min，观察到S相在亚晶(界)析出，观察到T相在再结晶晶内(Al3Zr粒子)和高位错密度的亚晶(界)处析出；淬火速率低于164℃/min，观察到Y相在亚晶的位错处析出，亚晶内也存在η相和T相析出。

关键词： 7050铝合金末端淬火显微组织非均匀析出

时间分数阶Burgers方程数值求解的三次B样条配点法

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高等学校计算数学学报 2022年第4期44卷 311-328页

作者：张新明庄博城哈尔滨工业大学(深圳)理学院

1引言Burgers方程是1948年Burgers[1]首次引入到湍流问题的研究中,它是研究湍流问题的一类重要的非线性偏微分方程,是经典Navier-Stokes方程的简单形式,而且与Hopf-Cole变换导出的热方程密切相关.近些年,随着科学技术和理论的不断发展,... 详细信息

1引言Burgers方程是1948年Burgers[1]首次引入到湍流问题的研究中,它是研究湍流问题的一类重要的非线性偏微分方程,是经典Navier-Stokes方程的简单形式,而且与Hopf-Cole变换导出的热方程密切相关.近些年,随着科学技术和理论的不断发展,分数阶Burgers方程[2]开始日益受到众多专家学者的关注,其相关理论也逐渐被应用于众多物理问题的研究,如:充满粘弹性液体管道中波的传播、粘性介质中的激波、气体的超速传送,

关键词：时间分数阶伯格斯方程三次B样条配点法

强化信息交流的堆优化算法及其机器人路径规划

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计算机应用研究 2022年第10期39卷 2935-2942页

作者：张贝闵华松张新明武汉科技大学机器人与智能系统研究院武汉430081 河南师范大学计算机与信息工程学院河南新乡453007

堆优化算法(HBO)是最近提出的一种新型和优秀的智能优化算法,但需完善并拓展其应用领域。针对HBO信息交流不足导致其搜索能力不强的缺陷,提出了一种改进的HBO,即强化信息交流的HBO(information interchange strengthened HBO,ISHBO)。首... 详细信息

堆优化算法(HBO)是最近提出的一种新型和优秀的智能优化算法,但需完善并拓展其应用领域。针对HBO信息交流不足导致其搜索能力不强的缺陷,提出了一种改进的HBO,即强化信息交流的HBO(information interchange strengthened HBO,ISHBO)。首先,采用一种自身交流机制用于HBO中最高领导者的状态更新,解决因它无直接领导和同事无法参与搜索过程从而导致搜索效率低下的问题;其次,提出了一种精英反向交流策略和一种精英引导的自由交流策略,以突破当前个体仅与直接领导及同事交流的限制;最后,将以上两种交流策略有机融合用于HBO随机选择的三个个体的状态更新上以提高其搜索能力。大量的、不同类型的和不同维度的函数优化实验结果表明,与HBO以及其他先进算法相比,ISHBO的搜索能力更强。另外,智能优化算法用于机器人路径规划的仿真结果也表明,ISHBO在解决实际优化问题上具有更强的竞争性。

关键词：智能优化算法堆优化算法信息交流机器人路径规划

低合金高强钢激光电弧复合焊热模拟热影响区组织与冲击韧性

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焊接学报 2022年第5期43卷 90-97,I0009页

作者：鲍亮亮潘春宇刘福建张新明韩涛中建安装集团有限公司南京210000 中国石油大学(华东) 青岛266580

采用焊接热模拟技术制备了低合金高强钢激光电弧复合焊热影响区的均匀化组织试样,并结合示波冲击试验和组织精细化表征技术分析了热模拟试样组织与韧性之间的关系.结果表明,热模拟粗晶区、细晶区组织为板条马氏体,临界区组织为马氏体和... 详细信息

采用焊接热模拟技术制备了低合金高强钢激光电弧复合焊热影响区的均匀化组织试样,并结合示波冲击试验和组织精细化表征技术分析了热模拟试样组织与韧性之间的关系.结果表明,热模拟粗晶区、细晶区组织为板条马氏体,临界区组织为马氏体和晶界碳化物,亚临界区组织为回火马氏体;峰值温度对热模拟试样裂纹形成功影响不大,对裂纹扩展功具有较大影响;热模拟临界区和粗晶区试样抵抗裂纹扩展的能力较差;当峰值温度相同时,热模拟粗晶区试样的冲击吸收能量随冷却速度的变化不大.峰值温度主要影响热模拟粗晶区试样裂纹稳定扩展功,峰值温度越高,裂纹稳定扩展功越低.热模拟粗晶区试样断裂过程属于裂纹扩展控制,马氏体板条块是控制其裂纹稳定扩展的微观组织单元.

关键词：低合金高强钢激光电弧复合焊热影响区组织韧性

改进海洋捕食者算法和插值平滑的机器人路径规划

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计算机应用研究 2023年第7期40卷 2082-2089页

作者：张贝闵华松张新明武汉科技大学机器人与智能系统研究院武汉430081 河南师范大学计算机与信息工程学院河南新乡453007

鉴于传统的智能优化算法(intelligent optimization algorithm,IOA)不能很好解决插值平滑的机器人路径规划(robot path planning,RPP)问题,以及最近提出的海洋捕食者算法(marine predators algorithm,MPA)的优势和不足,提出了一种改进的MPA,即提升信息交流的MPA(interchange enhanced MPA,IEMPA),用于解决RPP。首先提出一种融合趋向全局最优的反向学习策略用于随机选择一个捕食者的位置更新,以便降低陷于局部最优的概率;然后提出了一种三阶段最优引导最差策略来强化最差个体以便提升整个群体和提高搜索能力;随后,提出一种信息共享策略用于捕食前期以进一步提高算法的搜索能力;最后将IEMPA用于插值平滑的RPP中。大量的多场景RPP问题的优化实验结果表明,与MPA等优秀算法相比,IEMPA搜索能力更强、精度更高、收敛速度更快,能更好地处理RPP,可应用到在其他复杂优化问题上。

关键词：优化方法智能优化算法海洋捕食者算法插值机器人路径规划

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改进字体自适应神经网络的图像字符编辑方法

计算机应用 2022年第7期42卷 2227-2238页

作者：刘尚旺张新明张非河南师范大学计算机与信息工程学院河南新乡453007 智慧商务与物联网技术河南工程实验室(河南师范大学) 河南新乡453007

在当今国际化的社会,作为国际通用语言的英文字符及中文环境下的拼音字符出现在众多公共场合。当这些字符出现在图像中时,尤其在风格复杂的图像中时,难以直接对其进行编辑修改。针对上述问题,提出了一种改进文字生成网络(FANnet)的图像... 详细信息

在当今国际化的社会,作为国际通用语言的英文字符及中文环境下的拼音字符出现在众多公共场合。当这些字符出现在图像中时,尤其在风格复杂的图像中时,难以直接对其进行编辑修改。针对上述问题,提出了一种改进文字生成网络(FANnet)的图像字符编辑方法。首先,利用基于直方图对比度(HC)的显著性检测算法改进自适应字符检测(CAD)模型,准确提取出用户所选择的图像字符;接着,根据FANnet,生成与源字符字体几乎一致的目标字符的二值图;然后,通过所提出的局部颜色分布(CDL)迁移模型,迁移源字符颜色至目标字符;最后,生成与源字符字体结构和颜色变化均高度一致的目标可编辑修改字符,从而达到字符编辑目的。实验结果表明,在MSRA-TD500、COCO-Text和ICDAR数据集上,所提方法的结构相似性(SSIM)、峰值信噪比(PSNR)和归一化均方根误差(NRMSE)平均值分别为0.7765、18.3211 dB和0.4358,相较于基于字体自适应神经网络的场景文本编辑器(STEFANN)算法分别提高了18.59%、14.02%和降低了2.97%,相较于多模态小样本字体迁移模型MC-GAN算法(输入1个字符时)分别提高了30.24%、23.92%和降低了4.68%;而且针对字体结构和颜色渐变分布比较复杂的实际场景图像字符,所提方法的编辑效果也较好。该方法可以应用于图像重利用、图像字符计算机自动纠错和图像文本信息重存储。

关键词：字体自适应神经网络图像字符编辑直方图对比度显著性检测颜色迁移字体结构

差分变异和领地搜索的平衡优化算法及其机器人路径规划

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计算机工程与科学 2023年第11期45卷 2078-2090页

作者：张贝闵华松张新明武汉科技大学机器人与智能系统研究院湖北武汉430081 河南师范大学计算机与信息工程学院河南新乡453007

平衡优化EO算法是最近提出的一种优秀元启发式算法,但在解决复杂优化问题时存在搜索能力不足、可操作性差和搜索效率低等问题。因此,提出了一种改进的EO,即差分变异和领地搜索的EO——DTEO。首先,提出一种融合领地搜索的差分扰动策略用... 详细信息

平衡优化EO算法是最近提出的一种优秀元启发式算法,但在解决复杂优化问题时存在搜索能力不足、可操作性差和搜索效率低等问题。因此,提出了一种改进的EO,即差分变异和领地搜索的EO——DTEO。首先,提出一种融合领地搜索的差分扰动策略用于最优粒子的浓度更新。然后,提出了一种精英与最差粒子差分变异策略来强化最差个体。最后,提出一种信息共享的差分变异策略和简化EO中的新解产生方式,并将二者动态融合用于其它粒子浓度的更新,以提高算法的可操作性和搜索能力,并缩短运行时间。CEC2014复杂函数测试集上的优化实验结果表明,与EO及其他优秀算法相比,DTEO搜索能力更强、效率更高和可操作性更强。DTEO应用机器人路径规划的实验结果也表明,DTEO具有更强的竞争性。

关键词：优化方法元启发式算法平衡优化算法差分变异机器人路径规划

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灰狼与郊狼混合优化算法及其聚类优化

自动化学报 2022年第11期48卷 2757-2776页

作者：张新明姜云刘尚旺刘国奇窦智刘艳河南师范大学计算机与信息工程学院新乡453007 智慧商务与物联网技术河南省工程实验室新乡453007

郊狼优化算法(Coyote optimization algorithm,COA)是最近提出的一种新颖且具有较大应用潜力的群智能优化算法,具有独特的搜索机制和能较好解决全局优化问题等优势,但在处理复杂优化问题时存在搜索效率低、可操作性差和收敛速度慢等不足... 详细信息

郊狼优化算法(Coyote optimization algorithm,COA)是最近提出的一种新颖且具有较大应用潜力的群智能优化算法,具有独特的搜索机制和能较好解决全局优化问题等优势,但在处理复杂优化问题时存在搜索效率低、可操作性差和收敛速度慢等不足.为弥补其不足,并借鉴灰狼优化算法(Grey wolf optimizer,GWO)的优势,提出了一种COA与GWO的混合算法(Hybrid COA with GWO,HCOAG).首先提出了一种改进的COA(Improved COA,ICOA),即将一种高斯全局趋优成长算子替换原算法的成长算子以提高搜索效率和收敛速度,并提出一种动态调整组内郊狼数方案,使得算法的搜索能力和可操作性都得到增强;然后提出了一种简化操作的GWO(Simplified GWO,SGWO),以提高算法的可操作性和降低其计算复杂度;最后采用正弦交叉策略将ICOA与SGWO二者融合,进一步获得更好的优化性能.大量的经典函数和CEC2017复杂函数优化以及K-Means聚类优化的实验结果表明,与COA相比,HCOAG具有更高的搜索效率、更强的可操作性和更快的收敛速度,与其他先进的对比算法相比,HCOAG具有更好的优化性能,能更好地解决聚类优化问题.

关键词：优化算法灰狼优化算法郊狼优化算法混合算法聚类优化