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圆柱体超声辅助分段镦粗准均匀变形

锻压技术 2024年第1期49卷 1-11页

作者：朱宁远陈俊郎陈世豪左寿彬廖羽昊江西理工大学机电工程学院江西赣州341000

腰鼓形是圆柱体常规镦粗过程中常见的一种变形不均匀现象。为提高镦粗成形均匀性,以Φ4.08 mm×4.8 mm的6061铝合金圆柱体为实验对象,采用超声辅助分段镦粗工艺,即先进行超声辅助镦粗,然后继续进行无超声常规镦粗,分别得到细腰形中间体... 详细信息

腰鼓形是圆柱体常规镦粗过程中常见的一种变形不均匀现象。为提高镦粗成形均匀性,以Φ4.08 mm×4.8 mm的6061铝合金圆柱体为实验对象,采用超声辅助分段镦粗工艺,即先进行超声辅助镦粗,然后继续进行无超声常规镦粗,分别得到细腰形中间体和最终的Φ5.4 mm×2.8 mm近圆柱体。实验和有限元仿真研究表明:超声辅助镦粗作用下形成的细腰形中间体可表现出近似椭圆形曲线或双曲线轮廓,同时细腰形轮廓的形成促进了圆柱形试样的端面径向变形。此外,超声辅助的分段镦粗可促进试样内等效塑性应变近似均匀地分布,从而改善腰鼓形不均匀变形。细腰形试样内部产生的切应变可与后段无超声常规镦粗形成的切应变产生抵消性矢量叠加,该切应变抵消机制促进了圆柱形试件整体的均匀变形。

关键词：超声辅助镦粗成形均匀性成形轮廓等效塑性应变

基于深度学习的电力工控系统流量入侵检测技术研究

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基于深度学习的电力工控系统流量入侵检测技术研究

作者：朱宁远华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

电力安全事关国计民生,是国家安全的有机组成部分,也是保障总体国家安全的重要基础之一。现今电力工控系统流量规模正飞速增长、零日攻击在不断涌现,网络攻击对电网安全产生的直接和间接威胁日益凸显。现有的电力工控系统流量入侵检测... 详细信息

电力安全事关国计民生,是国家安全的有机组成部分,也是保障总体国家安全的重要基础之一。现今电力工控系统流量规模正飞速增长、零日攻击在不断涌现,网络攻击对电网安全产生的直接和间接威胁日益凸显。现有的电力工控系统流量入侵检测方法暴露出数据特征提取困难、泛化能力差、检测正确率低等缺陷。为有效解决上述问题,本文利用深度学习模型强大的特征提取和检测分类能力,对应用于电力工控系统的流量入侵检测方法展开研究。首先,针对特征提取不全面的问题,提出了多尺度一维卷积特征提取方法,弥补了传统一维卷积仅能提取单一尺度特征的缺点,实现数据集特征的多尺度提取。针对流量样本内部特征关联性不强的问题,在多尺度一维卷积的基础上,融入自注意力机制,提出融入自注意力机制的多尺度一维卷积特征提取方法,可以提取更多有区分度的特征。其次,针对入侵检测分类性能欠缺的问题,通过调整AlexNet网络架构使其适用于电力工控系统流量检测分类,充分发挥深度学习技术在分类任务中的优势。在此基础上,考虑到与神经网络的softmax层相比,浅层机器学习模型具有更好的分类能力,本文设计了基于AlexNet网络和改进随机森林的混合检测分类方法,充分利用随机森林善于分类的优点并对随机森林分类器超参数进行优化,使得分类性能进一步提高。再次,针对随机森林分类器在默认超参数下并不能达到最优性能的问题,提出一种改进网格搜索算法,用于寻找随机森林分类器的最优超参数,该算法可以显著提高随机森林分类器性能,并且可以提高超参数优化速。最后,将融入自注意力机制的多尺度一维卷积特征提取方法以及基于AlexNet网络和改进随机森林的混合检测分类方法结合形成电力工控系统流量入侵检测模型,模型可以充分学习电力工控系统的流量特征并根据学习到的流量特征准确判断是否有入侵行为。上述研究中提出的方法和模型均已设计和实现,并在电力工控数据集上进行了验证。实验结果表明,与现有工作中提供的解决方案相比,本文的特征方法能充分挖掘数据集潜在的特征,并使后续检测分类方法的性能得到有效提高。本文的检测分类方法可以提升入侵检测分类的性能。提出的电力工控系统流量入侵检测模型可以出色地完成入侵检测任务,相比于现有的同类工作,该模型表现最佳。

关键词：电力工控系统入侵检测深度学习多尺度卷积超参数优化

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压裂酸化作业仿真培训系统研究与应用

压裂酸化作业仿真培训系统研究与应用

作者：朱宁远杭州电子科技大学

学位级别：硕士

压裂酸化是一种利用水压使岩层形成裂隙,并通过酸液溶解裂缝堵塞物的一种井下作业工艺。由于该工艺流程较为复杂、作业设备数量较多,且安全隐患隐蔽性强,操作不当极易引发重大事故,造成大量的财产损失和人员伤亡。针对如何快速有效地培... 详细信息

压裂酸化是一种利用水压使岩层形成裂隙,并通过酸液溶解裂缝堵塞物的一种井下作业工艺。由于该工艺流程较为复杂、作业设备数量较多,且安全隐患隐蔽性强,操作不当极易引发重大事故,造成大量的财产损失和人员伤亡。针对如何快速有效地培训出具有专业水平的作业人员,确保压裂酸化作业的安全生产,是相关企业、职业院校需要认真对待的问题。针对目前压裂酸化作业缺乏有效仿真培训系统的现状,本文结合虚拟仿真技术、NPC决策研究成果设计了压裂酸化作业仿真培训系统,主要工作如下:(1)研究了压裂酸化工艺模型构建的方法。目前压裂酸化工艺建模存在建模精度不高的问题。针对上诉问题分析了机理建模、数据建模方法,并结合这两种建模方法提出了基于组合建模法对压裂酸化作业中的井筒结构、压裂工艺、酸化工艺模型进行构建,提高了压裂酸化工艺模型的精确度。(2)研究了仿真培训系统中的NPC决策。针对传统的压裂酸化仿真培训系统缺乏有效的NPC行为决策,从而导致系统不能根据学员当前行为灵活地调整决策,本文将每个处理工艺流程和事故的NPC行为视为一个行动节点,并将这些节点按照时间和工艺流程顺序构建成行为树,通过行为树进行NPC决策的控制,从而完成压裂酸化作业和事故处理,提高了系统的培训效果。(3)设计并实现了压裂酸化作业仿真培训系统。通过分析系统的设计需求和设计原则,设计了压裂酸化仿真培训系统的结构,通过微服务实现了压裂酸化仿真培训系统中的多媒体理论教学软件,用C#语言完成作业设计模拟软件的开发,最后使用Uinty3D完成了三维作业场景开发。(4)压裂酸化作业仿真培训系统的应用。以连续油管带底封分段压裂培训为案例,学员通过登录仿真培训系统先进行理论知识的学习,然后进行作业设计模拟以及三维场景中仿真的操作,解决了学员理论知识、作业设计以及动手操作能力不足的问题,提高了压裂酸化作业培训效果。

关键词：压裂酸化仿真培训工艺建模行为树

TC11钛合金动态回复与动态再结晶高温本构模型研究

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有色金属科学与工程 2023年

作者：朱宁远陈秋明陈世豪左寿彬江西理工大学机电工程学院

采用Gleeble-1500热模拟试验机在变形温度为900～1050 ℃、应变速率为0.1～10 s-1的条件下，对TC11钛合金进行等温恒应变速率单轴压缩试验。组织观测结果表明，在热变形过程中，TC11钛合金存在明显的动态再结晶现象，变形温度为900 ℃和... 详细信息

采用Gleeble-1500热模拟试验机在变形温度为900～1050 ℃、应变速率为0.1～10 s-1的条件下，对TC11钛合金进行等温恒应变速率单轴压缩试验。组织观测结果表明，在热变形过程中，TC11钛合金存在明显的动态再结晶现象，变形温度为900 ℃和950 ℃时，再结晶晶粒尺寸随应变速率增加而先增大后减小；变形温度达1000 ℃和1050 ℃时，α相含量大量减少，组织演变中动态再结晶机制占主导，晶粒细化明显。为研究此现象对流变行为的影响，结合K-M位错密度模型与动态再结晶分数模型，建立了基于动态回复与动态再结晶现象的流动应力高温本构模型。将此本构模型预测结果与试验数据对比分析，相关性系数和平均相对误差分别为0.989和6.53%，表明所构建的考虑动态回复与动态再结晶的流动应力模型能够准确预测TC11钛合金热变形条件下的流动应力。

关键词： TC11钛合金动态回复动态再结晶高温本构模型 K-M位错密度模型

固溶时效处理对TC11钛合金显微组织和硬度的影响

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金属热处理 2022年第12期47卷 62-66页

作者：朱宁远陈世豪廖强陈秋明赖文坤左寿彬江西理工大学机电工程学院江西赣州341000 赣州市农业科学研究所江西赣州341000

研究了在相同时效处理制度下,不同的固溶温度、固溶时间对粗锻态TC11钛合金棒材显微组织和显微硬度的影响。结果表明,对TC11钛合金在相变点以下进行固溶处理时,随着固溶温度的升高,等轴初生α相的含量增多;当固溶温度接近相变点时,等轴... 详细信息

研究了在相同时效处理制度下,不同的固溶温度、固溶时间对粗锻态TC11钛合金棒材显微组织和显微硬度的影响。结果表明,对TC11钛合金在相变点以下进行固溶处理时,随着固溶温度的升高,等轴初生α相的含量增多;当固溶温度接近相变点时,等轴初生α相的含量迅速减少;当固溶温度为950℃时,随着固溶时间的增加,晶界α相开始长大,片状α相转变为块状α相与等轴α相的混合组织;当固溶时间一定时,TC11钛合金的硬度随着固溶温度的升高呈现出先下降然后逐渐趋于稳定的趋势;在固溶温度为950℃,固溶时间为120 min时的硬度达到最高。

关键词： TC11钛合金热处理固溶温度固溶时间显微组织硬度

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低频振动辅助花键齿摆辗成形金属流动规律

锻压技术 2023年第11期48卷 79-86页

作者：朱宁远左寿彬陈世豪赖文坤陈俊郎江西理工大学机电工程学院江西赣州341000

为探明低频振动对摆辗花键齿金属流动的影响,对不同振型参数下的花键齿金属流动状况进行了数值模拟分析及实验研究。结果表明:工件主动变形区金属呈辐射状向四周流动,且工件边缘的金属流动最剧烈,高度方向上金属流动有明显的分流面,以... 详细信息

为探明低频振动对摆辗花键齿金属流动的影响,对不同振型参数下的花键齿金属流动状况进行了数值模拟分析及实验研究。结果表明:工件主动变形区金属呈辐射状向四周流动,且工件边缘的金属流动最剧烈,高度方向上金属流动有明显的分流面,以分流面为基础,由上表面至下表面金属流动速度逐渐减小,离分流面越远的金属切向流动速度越小。低频振动可以有效地改善工件变形的均匀性和齿形的填充效果,频率和振幅越大,越有助于金属材料向轴向和径向流动,花键齿齿形的成形效果越好。振动辅助花键齿摆辗实验获得了齿形饱满、上下材料流动均匀的花键齿摆辗件,其结果与数值模拟的结果基本一致。

关键词：摆辗低频振动金属流动振型参数分流面

基于元胞自动机的Haynes230动态再结晶组织演变

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中南大学学报（自然科学版） 2017年第9期48卷 2316-2323页

作者：朱宁远夏琴香程秀全华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 广州民航职业技术学院机务工程系广东广州510403

采用元胞自动机(CA),通过Matlab编程实现不同温度、不同应变速率下Haynes230镍基高温合金动态再结晶微观组织演变的动态观测,获得微观组织、位错密度、动态再结晶体积分数等微观层次的演变规律及宏观层次的流变应力-应变变化规律。研究... 详细信息

采用元胞自动机(CA),通过Matlab编程实现不同温度、不同应变速率下Haynes230镍基高温合金动态再结晶微观组织演变的动态观测,获得微观组织、位错密度、动态再结晶体积分数等微观层次的演变规律及宏观层次的流变应力-应变变化规律。研究结果表明:随着温度的升高和应变速率减小,动态再结晶分数增加、流变应力减小,因此,较高温度及较小的应变速率有利于Haynes230难变形金属热成形中动态再结晶的发生。Haynes230合金动态再结晶分数随着应变的增加而增大,其增长经历缓慢-快速-缓慢3个过程。CA模拟获得的再结晶分数与已有试验规律一致,最大相对误差为14.6%。

关键词：元胞自动机动态再结晶微观组织演变 Haynes203合金

超声振动辅助热变形钕铁硼工艺及振动作用机制研究

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超声振动辅助热变形钕铁硼工艺及振动作用机制研究

Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si合金的高温塑性变形行为及热加工图

中国稀土学会第四届青年学术会议

作者：朱宁远陈俊郎廖羽昊江西理工大学机电工程学院

基于振动对塑性成形均匀性及组织演变的积极作用,创新性地提出了振动辅助热变形钕铁硼制备工艺,本文探索了超声辅助热变形钕铁硼磁体下的显微组织演变,使用商用MQU-F磁粉在压制温度700℃、压力300MPa以及保温保压1～2min的条件下制备出...

基于振动对塑性成形均匀性及组织演变的积极作用,创新性地提出了振动辅助热变形钕铁硼制备工艺,本文探索了超声辅助热变形钕铁硼磁体下的显微组织演变,使用商用MQU-F磁粉在压制温度700℃、压力300MPa以及保温保压1～2min的条件下制备出热压磁体,随后热压磁体在变形温度900℃、应变速率0.001/s、超声频率为20kHz及超声强度分别为12W/cm、37W/cm和47W/cm(监测热变形过程中的超声波发生器的动态输出功率,并假定超声系统的电-机-声综合转换效率为90%,超声能量经由振动压头均匀输出[1])的条件下进行超声辅助热变形,变形量为60%。通过MLA650F型扫描电镜观测了有无超声热变形试样断面,图1(a～d)分别为热变形和超声强度为12W/cm、37W/cm、47W/cm的超声热变形试样断面图,由图可知,相比无超声热变形,细晶区长大程度较小,变相表现出一定程度的晶粒细化,并易产生棱角化边界。为了揭示超声对织构发展的影响,通过Empyrean型X射线衍射仪对晶粒的取向度进行分析表征,图2为热变形及超声热变形试样X射线衍射谱,结果发现超声的施加额外增加了较多的(214)晶面取向的分布,降低了磁体的一般取向度,但当超声强度增大到一定程度后,试样整体取向度再次回升。在磁性能测试中,超声热变形出现外周区域的磁性能优于中心区域的现象,结合晶体织构分析表明较高功率超声的施加对钕铁硼磁体热变形均匀性有所改善。

关键词：

来源： cnki会议评论

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塑性工程学报 2023年第5期30卷 96-104页

作者：朱宁远赖文坤罗国虎赖文韬陈秋明陈俊郎陈世豪江西理工大学机电工程学院江西赣州341000 江西应用技术职业学院机械与电子工程学院江西赣州341000 分宜海螺水泥有限责任公司江西新余336600

采用Gleeble-1500热模拟试验机进行等温恒应变速率热压缩实验,探究了Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si合金在应变速率为0.1~10 s-1、变形温度为1173~1323 K及最大变形量为60%条件下的高温塑性变形行为。探究了工艺参数对真应力-真应变曲线的... 详细信息

采用Gleeble-1500热模拟试验机进行等温恒应变速率热压缩实验,探究了Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si合金在应变速率为0.1~10 s-1、变形温度为1173~1323 K及最大变形量为60%条件下的高温塑性变形行为。探究了工艺参数对真应力-真应变曲线的影响,采用Arrhenuis模型构建了耦合应变的本构方程,基于动态材料模型及Babu流变失稳准则构建了热加工图。结果表明,Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si合金的流动应力随应变速率的减小及变形温度的增加呈下降并趋于平稳的趋势,且温度敏感性在低温区比高温区强。真应力-真应变曲线在变形温度1173~1273 K下的α+β相区呈现出动态再结晶特征,在变形温度为1323 K的β相区呈现出动态回复特征。建立的耦合应变的Arrhenuis本构方程具有较高的预测精度。利用Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si合金热加工图,确定了该合金最优塑性变形工艺参数为变形温度为1230~1323 K和应变速率为0.1~0.816 s-1。

关键词：钛合金热变形行为本构方程热加工图显微组织