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柔性压辊拉伸成形球形件的解析法

吉林大学学报（工学版） 2012年第4期42卷 930-935页

作者：付文智朱必章张昊晗李明哲邓玉山吉林大学辊锻工艺研究所长春130022 吉林大学材料科学与工程学院长春130022

通过理论分析对球形件在柔性压辊拉伸成形装置上的成形位移加载方式进行了研究。利用几何解析方法,建立了球形件成形时各子压辊的位移量和板材延伸率的关系。对2024-O板料利用位移加载进行数值模拟,并与力加载的分析结果进行对比,结果... 详细信息

通过理论分析对球形件在柔性压辊拉伸成形装置上的成形位移加载方式进行了研究。利用几何解析方法,建立了球形件成形时各子压辊的位移量和板材延伸率的关系。对2024-O板料利用位移加载进行数值模拟,并与力加载的分析结果进行对比,结果表明位移加载的等效应力和等效塑性应变分布比较均匀。实验结果表明这种位移加载方式可行。与力加载相比,本文几何解析法可以快速计算出各个压辊加载所需的位移量,大大节省了调试时间,对蒙皮拉形有一定的指导意义。

关键词：材料合成与加工工艺拉形柔性压辊球形件延伸率位移加载

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柔性压辊拉形方式及其夹钳对板材成形的影响

材料科学与工艺 2015年第5期23卷 59-64页

作者：付文智朱必章李明哲邓玉山吉林大学辊锻工艺研究所长春130022 吉林大学材料科学与工程学院长春130022

为提高大型板类件拉形精度,介绍了传统整体夹钳拉形机的特点,提出了新型柔性压辊拉形原理.以球形件为例,分别对两种夹钳结构的拉伸成形过程建立有限元模型,并进行数值模拟,对比分析了两种夹钳结构作用下的成形结果.研究表明:柔性压辊拉... 详细信息

为提高大型板类件拉形精度,介绍了传统整体夹钳拉形机的特点,提出了新型柔性压辊拉形原理.以球形件为例,分别对两种夹钳结构的拉伸成形过程建立有限元模型,并进行数值模拟,对比分析了两种夹钳结构作用下的成形结果.研究表明:柔性压辊拉形方式所得的成形件,其应力、应变分布均匀,成形质量较整体夹钳方式明显提高;而采用传统整体夹钳所成形的部件,其局部应力集中现象相对严重.利用柔性压辊拉形理论,分别对采用平板式结构夹钳和拉延筋式结构夹钳成形球形件的过程建立有限元模型并进行模拟分析,根据板材拉形过程的流动理论,对比分析两种夹持方式下板材的流动状态.研究发现:采用拉延筋式夹钳进行拉伸成形,处于夹钳中的板材流动效果较好;而利用平板式夹钳的成形过程中,板材流动量较小.实验验证结果与模拟结果趋势一致.

关键词：拉伸成形柔性压辊数值模拟夹钳板材流动

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基于光流控技术的微流及微颗粒操控研究

基于光流控技术的微流及微颗粒操控研究

作者：朱必锋广州大学

学位级别：硕士

微流体及微颗粒的操控技术在生物检测、化学分析、医疗及制药等领域有着广泛的应用前景。其中,采用光流控技术对微流体及微颗粒的操控因其独特的优势近年来备受关注。在本论文中,我们基于光流控技术,从实验平台设计、理论分析、数值仿... 详细信息

微流体及微颗粒的操控技术在生物检测、化学分析、医疗及制药等领域有着广泛的应用前景。其中,采用光流控技术对微流体及微颗粒的操控因其独特的优势近年来备受关注。在本论文中,我们基于光流控技术,从实验平台设计、理论分析、数值仿真以及实验操控等多个层面讨论了光对微流体及微颗粒的主动操控。首先,为实现光流控对微颗粒的便携操控,我们设计了一种小型集成式的光流控平台,该平台由控制电路和机械结构两部分构成,实现了对微颗粒的智能识别。其次,我们实现了一种光控微流透镜。该透镜通过638nm激光与亮蓝色素的相互作用引起微流体中的层流界面形变对光束进行操控。在未施加激光时,层流界面由于微通道形状形成上凸界面。对这一界面施加激光改变其曲率,可得到曲率实时改变的透镜。根据光控微流透镜的新概念,本论文演示了光控发散角、光束偏转以及光波导开关的应用。另一方面,我们从理论上分析了光对微颗粒的横向力操控。该操控主要基于二维平凸柱面透镜将线偏振平面波进行聚焦,并在微球上产生横向光力。分析表明,这种横向光力与入射波的偏振方向以及微球的米氏散射特性有关。上述发现可应用于分选不同尺寸的均匀介质球体。最后,我们设计了一种锥形光纤结构,实现了微颗粒的光纤光镊捕获。仿真结果表明该锥形光纤的出射光场具有两个焦点,可用于双颗粒的捕获。在实验中我们利用光流控平台同时捕获了两个微颗粒,捕获距离均在100μm以上。随后我们演示了单颗粒和一连串颗粒的捕获以及操控。综上所述,我们提出了一种光流控平台,该平台具有小型化、低成本、集成度高的特点。使用光流控平台搭建的实验装置,我们不仅实现了光束发散角控制、光束偏转、波导开关的光流控应用,还实现了利用锥形光纤对两个颗粒的长距离捕获。我们提出的“光控微流透镜”的概念、锥形光纤的双颗粒长距离捕获方法以及二维聚焦光束作用下产生横向光力的方法,在光流控的应用领域中具有较好的潜在应用价值。

关键词：光纤光镊光流控透镜颗粒操控横向光力光流控

基于分布式观测器的异质多自主车辆协同控制算法研究

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基于分布式观测器的异质多自主车辆协同控制算法研究

作者：朱章谋广州大学

学位级别：硕士

多自主车辆协同作为智能交通系统的一个重要研究方向,通过车辆间的通信(Vehicle-to-Vehicle,V2V)在一定范围内获取周围车辆信息(如速度、位置),从而建立起高效协同的线性车队编队运行模式,其优势在于有效提高交通安全、增加高速公路容... 详细信息

多自主车辆协同作为智能交通系统的一个重要研究方向,通过车辆间的通信(Vehicle-to-Vehicle,V2V)在一定范围内获取周围车辆信息(如速度、位置),从而建立起高效协同的线性车队编队运行模式,其优势在于有效提高交通安全、增加高速公路容量、提高燃油经济性并减少碳排放。在编队方法中,领导-跟随者是一种被广泛采用的模式,其核心是由领导者牵引所有跟随车辆,而领导者可以是实际的车辆或者虚拟的设定轨迹。因此,获取领导者完整信息对车队协同控制至关重要。基于此,本文重点研究分布式观测器的设计方法,使得每个节点只需获取领导者部分输出信息,通过节点间信息交换实现对领导者状态信息的完整估计,并将其用于解决多自主车辆的输出调节问题。本文主要研究内容如下:1)研究了理想环境、乘性噪声环境以及马尔可夫随机切换拓扑下的分布式观测器设计方法。在被观测系统满足联合能观性假设的前提下,结合Lyapunov理论和It(?)公式,对分布式观测器相关参数进行理论分析,确定参数的范围。仿真结果显示利用分布式观测器可以准确估计被观测系统的完整状态信息。2)针对多自主车辆的输出调节问题,其中只有部分车辆能够获得外部系统部分输出信息,本文提出新的解决方案。每辆车结合分布式观测器,通过互相协作实现对外部系统信息的完整估计。随后,将估计到的信息用于车辆控制器设计中,提出相应控制策略,有效解决多自主车辆的输出调节问题。为了进一步减少通信次数节省资源,提出了动态事件驱动输出调节控制器设计方法。系统能够智能地调整通信频率,仅在必要时触发通信,保证系统性能的同时进一步降低通信触发次数。

关键词：车辆协同控制分布式观测器动态事件驱动输出调节问题

仿生正形尾鳍结构微通道流动与传热特性数值研究及结构优化

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化工学报 2024年第5期75卷 1802-1815页

作者：李娟曹耀文朱章钰石雷李佳南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037 中南大学能源科学与工程学院湖南长沙410083

基于鱼类尾鳍在流动过程中的重要作用,仿生设计并建立了正形尾鳍结构微通道物理模型,研究了仿生尾鳍肋间距对微通道综合传热性能的影响,提取了尾鳍结构凹陷长轴相对长度Dt/Wch、决定尾鳍结构最大宽度的bt/Wch以及决定尾鳍结构最大高度... 详细信息

基于鱼类尾鳍在流动过程中的重要作用,仿生设计并建立了正形尾鳍结构微通道物理模型,研究了仿生尾鳍肋间距对微通道综合传热性能的影响,提取了尾鳍结构凹陷长轴相对长度Dt/Wch、决定尾鳍结构最大宽度的bt/Wch以及决定尾鳍结构最大高度的张角αt三个结构参数,数值分析了结构参数对仿生微通道平均摩擦因数、平均Nusselt数、综合性能因子以及热阻和泵功的影响规律;并通过均匀试验分析回归拟合和遗传算法多目标优化得到了正形尾鳍结构参数的最优解。结果表明,综合性能因子随着仿生肋间距的增大而减小,当间距为4 mm时,正形尾鳍结构微通道的综合性能因子变化范围为1.74~1.89,综合传热性能明显优于矩形光滑通道;随着Dt/Wch的增加、bt/Wch的减小或αt的增加,尾鳍结构微通道的综合传热性能提升,其中凹陷长轴相对长度Dt/Wch和高度张角αt影响较大。结构参数为Dt/Wch=0.476、bt/Wch=0.135、αt=146.96°时,微通道性能有较大提升。

关键词：微通道尾鳍仿生数值模拟传热

仿生鱼鳞微通道对流传热数值模拟以及结构参数优化

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热能动力工程 2024年第9期 144-154页

作者：李娟姚浩朱章钰石雷南京林业大学机械电子工程学院中南大学能源科学与工程学院

建立了仿生鱼鳞结构微通道三维物理模型，通过数值模拟微通道内对流传热过程，获得了鱼鳞结构参数对平均摩擦系数、平均努塞尔数和综合传热性能因子的影响规律，并采用均匀实验设计方法对结构参数进行优化得到了仿生微通道的目标值热阻... 详细信息

建立了仿生鱼鳞结构微通道三维物理模型，通过数值模拟微通道内对流传热过程，获得了鱼鳞结构参数对平均摩擦系数、平均努塞尔数和综合传热性能因子的影响规律，并采用均匀实验设计方法对结构参数进行优化得到了仿生微通道的目标值热阻和泵功之间的拟合多元二次回归方程。研究表明：仿生鱼鳞结构微通道的平均摩擦系数与平均努塞尔数均大于光滑矩形微通道；仿生鱼鳞结构产生的阻力更小；鱼鳞仿生结构微通道的综合性能因子最大为1.55（雷诺数为1 300时）,综合传热性能明显优于矩形光滑微通道；鱼鳞结构的相对高度hs, 1/H和相对宽度bs, 1/W对综合传热性能影响较大；仿生鱼鳞微通道的热阻和泵功回归方程的拟合优度R2分别为0.957 6和0.990 5,拟合方程可信度高。

关键词：鱼鳞仿生传热减阻微通道均匀实验方法

超高韧性磷酸镁水泥基复合材料压缩力学性能研究

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材料导报 2024年第17期38卷 13-24页

作者：冯虎闵智爽郭奥飞朱必洋陈兵黄昊郑州大学土木工程学院郑州450001 同济大学材料科学与工程学院上海201804 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 中国水利水电科学研究院北京100038

磷酸镁水泥(Magnesium phosphate cement,MPC)是一种具有凝结时间短、早期强度高、粘结性能好等诸多优点的新型无机胶凝材料,但材料本身具有脆性性质,应变能力低。工程水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,ECC)是通过在... 详细信息

磷酸镁水泥(Magnesium phosphate cement,MPC)是一种具有凝结时间短、早期强度高、粘结性能好等诸多优点的新型无机胶凝材料,但材料本身具有脆性性质,应变能力低。工程水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,ECC)是通过在水泥基复合材料中添加高性能纤维制备而成。通过纤维增韧技术,可以制备出同时具备MPC和ECC优良特性的超高韧性磷酸镁水泥基复合材料(Ultra-high toughness magnesium phosphate cement-based composites,UHTMC)。本工作通过拉伸试验证实了UHTMC具有优异的拉伸力学性能、应变硬化和多缝开裂特征。通过试件的轴心抗压强度、极限压应变、受压弹性模量和泊松比分析了粉煤灰(Fly ash,FA)替代量(0%、15%、30%和45%)和养护龄期(14 d和28 d)对UHTMC压缩力学性能的影响规律。结果表明,UHTMC试件表现出良好的压缩韧性,随着粉煤灰替代量的增加和养护龄期的延长,试件的轴心抗压强度和受压弹性模量升高,但极限压应变降低,泊松比变化较小。通过对UHTMC的轴心受压应力-应变全曲线进行分析,提出和建立了轴心受压本构关系模型。最后,从微观层面上分析了粉煤灰替代量和养护龄期影响UHTMC宏观压缩力学性能的机理。

关键词：磷酸镁水泥粉煤灰超高韧性压缩性能本构关系

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基于时间分段和重组聚类的说话人日志方法

计算机应用研究 2024年第9期41卷 2649-2654页

作者：朱必松毛启容高利剑沈雅馨江苏大学计算机科学与通信工程学院江苏镇江212013 江苏省大数据泛在感知与智能农业应用工程研究中心江苏镇江212013

当前的说话人日志方法大多采用标准的全局聚类的方式来区分不同说话人的语音片段,没有考虑到同一个人的声音在不同的噪声条件下具有不同的特征分布,而这会增大类内距离,从而降低聚类精度。鉴于相邻的语音片段往往包含相同的背景噪声,提... 详细信息

当前的说话人日志方法大多采用标准的全局聚类的方式来区分不同说话人的语音片段,没有考虑到同一个人的声音在不同的噪声条件下具有不同的特征分布,而这会增大类内距离,从而降低聚类精度。鉴于相邻的语音片段往往包含相同的背景噪声,提出一种新的基于时间分段和重组聚类的说话人日志方法以解决上述问题。首先,将所有语音片段按时间连续性划分成多个独立的时间段,并在段内进行局部聚类;然后,将不同时间段中属于同一个说话人的语音片段重新合并。此外,在聚类时利用语音片段的邻域信息来校准它们之间的相似度。通过这种方式降低了直接在不同噪声条件下进行聚类的概率,提高了聚类精度。在公开数据集AMI SDM和VoxConverse上的实验结果表明,与基线方法相比,所提方法的日志错误率分别相对降低了34%和16%,充分证明了该方法的有效性。

关键词：说话人日志聚类噪声邻域

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珠江口盆地珠三坳陷文昌组有机质碳同位素异常成因

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地质学报 2024年第1期98卷 266-279页

作者：何智同尹相东陈世加雷明珠朱必清刘杨赵荣茜刘宇阳油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学四川成都610500 天然气地质四川省重点实验室西南石油大学四川成都610500 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 中海石油(中国)有限公司海南分公司海南海口570311

部分中国近海湖盆和大西洋裂谷盆地发现了腐泥型有机质碳同位素偏重的现象,并伴随异常高总有机碳含量和生烃潜力。本文依据泥岩有机碳测试、孢粉分析、主微量元素、泥岩和原油碳同位素及饱和烃色质色谱资料,并结合现代湖泊盘星藻发育特... 详细信息

部分中国近海湖盆和大西洋裂谷盆地发现了腐泥型有机质碳同位素偏重的现象,并伴随异常高总有机碳含量和生烃潜力。本文依据泥岩有机碳测试、孢粉分析、主微量元素、泥岩和原油碳同位素及饱和烃色质色谱资料,并结合现代湖泊盘星藻发育特征,从有机质来源、古环境条件和有机质保存改造三个方面探讨了珠江口盆地珠三坳陷古近系文昌组碳同位素正偏移的成因机制。珠三坳陷文昌组碳同位素异常与气候、古生产力、古水深和藻类勃发等古环境因素有关。然而,从三级层序尺度看,古水深可能是一个不可忽视的重要因素:指示水深的Rb/K比值随深度加深而增加,与碳同位素和TOC含量变化趋势一致。同时现代湖泊研究也证实了盘星藻分布于不同水深范围,因此“深水型盘星藻”的繁盛很可能是珠三坳陷文昌组二段烃源岩碳同位素偏重的根本原因。

关键词：腐泥型有机质碳同位素古环境盘星藻珠三坳陷珠江口盆地