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基于自适应全局定位算法的带钢表面缺陷检测

自动化学报 2024年第8期50卷 1550-1564页

作者：王延舒余建波同济大学机械与能源工程学院上海201804

针对热轧带钢表面缺陷检测存在的智能化水平低、检测精度低和检测速度慢等问题,提出了一种基于自适应全局定位网络(Adaptive global localization network,AGLNet)的深度学习缺陷检测算法.首先,引入一种残差网络(Residual network,ResN... 详细信息

针对热轧带钢表面缺陷检测存在的智能化水平低、检测精度低和检测速度慢等问题,提出了一种基于自适应全局定位网络(Adaptive global localization network,AGLNet)的深度学习缺陷检测算法.首先,引入一种残差网络(Residual network,ResNet)与特征金字塔网络(Feature pyramid network,FPN)集成的特征提取结构,减少缺陷语义信息在层级传递间的消失;其次,提出基于TPE(Tree-structure Parzen estimation)的自适应树型候选框提取网络(Adaptive treestructure region proposal extraction network,AT-RPN),无需先验知识的积累,避免了人为调参的训练模式;最后,引入全局定位回归算法,以全局定位的模式在复杂的缺陷检测中实现缺陷更精确定位.本文实现一种快速、准确、更智能化、更适用于实际应用的热轧带钢表面缺陷的算法.实验结果表明,AGLNet在NEU-DET热轧带钢表面缺陷数据集上的检测速度保持在11.8帧/s,平均精度达到79.90%,优于目前其他深度学习带钢表面缺陷检测算法.另外,该算法还具备较强的泛化能力.

关键词：表面缺陷检测深度学习特征金字塔网络自适应树型候选框提取全局定位

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高性能多方向双圆弧形压电能量收集系统

仪器仪表学报 2024年第3期45卷 26-34页

作者：曹益恺王德波南京邮电大学集成电路科学与工程学院南京210023

为了解决传统压电能量收集系统通频带窄、功率密度低的问题,本文采用线性多模态共振法,提出一种双圆弧悬臂梁内外反向拼接的压电能量收集系统。两根梁上各覆盖一个压电层,压电层之间串联连接。建立二自由度系统集总参数模型和机电耦合... 详细信息

为了解决传统压电能量收集系统通频带窄、功率密度低的问题,本文采用线性多模态共振法,提出一种双圆弧悬臂梁内外反向拼接的压电能量收集系统。两根梁上各覆盖一个压电层,压电层之间串联连接。建立二自由度系统集总参数模型和机电耦合模型来分析频率响应和输出性能。对比压电层弧度不同的压电能量收集系统的输出性能,根据测试结果,当弧度为0.5π时输出性能最佳。设置激励加速度为0.1 g,一阶模态下,谐振频率为82.19 Hz,开路电压为49.65 V,最大输出功率为3.74 mW;二阶模态下,谐振频率为119.14 Hz,开路电压为44.74 V,最大输出功率为3.54 mW。测试结果表明,该结构可有效拓宽通频带宽度至52 Hz,且功率密度高。该压电能量收集系统结构简单易于制备,工作频带宽,可在频率波动大的环境下供电,同时体积小、功率密度大,能在多方向激励下高效率收集能量,可应用于可穿戴设备、低功率设备等多个领域。

关键词：压电能量收集多模态多方向谐振频率功率密度

高频脉冲电流辅助镁/铝合金一步轧焊复合板制备及界面接合机理

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机械工程学报 2024年第4期60卷 305-315页

作者：张婷婷许振波王艳卞功波王涛王文先太原理工大学机械与运载工程学院太原030024 太原理工大学先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心太原030024 太原理工大学材料科学与工程学院太原030024

针对传统热轧制备镁/铝合金复合板大下压率复合时异种金属协调变形差、界面氧化膜去除困难和金属间化合物层(Intermetallic compounds,IMCs)生成不易控制的问题,提出采用高频脉冲电流辅助一步轧焊成形制备镁/铝合金复合板的新方法。探讨... 详细信息

针对传统热轧制备镁/铝合金复合板大下压率复合时异种金属协调变形差、界面氧化膜去除困难和金属间化合物层(Intermetallic compounds,IMCs)生成不易控制的问题,提出采用高频脉冲电流辅助一步轧焊成形制备镁/铝合金复合板的新方法。探讨30 kHz、400 A、50%占空比的脉冲电流通电120 s作用,不同压下率复合板界面的结构形貌及结合强度。结果表明:压下率为16.8%时,复合板剪切强度最高,达到27.87MPa;不同压下率复合板横截面界面处均出现不同程度的熔融液相金属液珠挤出的现象,当压下率较小时(压下率为16.8%和22.3%)界面IMCs较厚,约为7.8μm,且界面呈现明显的“齿状”结构形貌;随着压下率的增大,IMCs逐渐减薄且界面形貌趋于平直。综合分析发现,高频脉冲电流辅助作用可实现镁/铝合金复合板的小压下率复合;其界面结合机理可归纳如下:镁/铝合金连接界面局部高温导致的界面微区部分母材金属熔化的熔钎焊接和原子扩散连接的冶金结合机理。分析其原因主要是连接界面微区局部高温并超过Mg-Al相图共晶温度形成的共晶液相,而界面局部高温一方面是异种金属连接界面待复合微区的局部接触电阻增大导致的瞬时高温;另一方面是高频脉冲电流在待连接界面微区的集肤和邻近效应导致的。

关键词：镁/铝合金复合板高频脉冲电流轧焊复合成形部分母材金属熔化冶金结合机理

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WQ油田压裂返排液回用处理技术与应用

工业水处理 2024年

作者：陈刚王伟龙杨水胜李辰朱锦艳申太志洪曦延长油田股份有限公司吴起采油厂延长油田股份有限公司勘探开发技术研究中心陕西省化工产品质量检验检测站有限公司

随着勘探开发力度的不断加大，WQ油田压裂返排液目前存在数量多、黏度大、返排量多、处理难等问题，环保形势异常严峻。结合油田开发实际，分析了压裂返排液的主要成分，对其重复配液回用的影响因素及其对应的处理方法进行系统研究，结... 详细信息

随着勘探开发力度的不断加大，WQ油田压裂返排液目前存在数量多、黏度大、返排量多、处理难等问题，环保形势异常严峻。结合油田开发实际，分析了压裂返排液的主要成分，对其重复配液回用的影响因素及其对应的处理方法进行系统研究，结果表明，Na+、K+、SO42-浓度对基液黏度影响比较小，而Ca2+、Mg2+及总铁浓度影响比较大；利用Pearson相关系数法确定了离子影响因素排序为总铁含量＞Ca2+＞Mg2+＞K+＞Na+＞SO42-；残余交联剂、破胶剂浓度、细菌含量、pH对基液黏度也有一定影响，需要进行适当处理；基于影响因素分析结果，分别采用化学反应、纳米活性炭吸附、紫外灯或太阳光照、添加氢氧化钠等方法对返排液进行处理，创新提出一套“气浮除油-氧化破胶和阳离子去除-混凝脱稳-板框压滤-水质净化”就地处理工艺，经该工艺处理后配置的压裂液能够满足现场需求，应用效果较好，实现了返排液的循环利用，达到了清洁生产和节约成本的目的。

关键词：压裂返排液处理工艺压裂液性能循环利用清洁生产

符号图下含扰动的多智能体系统预定时间二分一致性

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控制与决策 2024年第5期39卷 1517-1526页

作者：马小陆谭毅波梅宏安徽工业大学电气与信息工程学院安徽马鞍山243002 南京航空航天大学航天学院南京210000

研究符号图下具有扰动的多智能体系统二分一致性控制问题.考虑了线性系统、非线性不确定系统以及切换拓扑的情况,分别提出相应的预定时间控制器,各控制器可使系统在预定时间内实现二分一致性.通过Lyapunov稳定性理论、代数图论和矩阵分... 详细信息

研究符号图下具有扰动的多智能体系统二分一致性控制问题.考虑了线性系统、非线性不确定系统以及切换拓扑的情况,分别提出相应的预定时间控制器,各控制器可使系统在预定时间内实现二分一致性.通过Lyapunov稳定性理论、代数图论和矩阵分析等验证算法的准确性;仿真对比实验验证了所提算法的可行性和有效性;相较于有限时间控制算法,所提算法的收敛时间不依赖于初始状态,可以通过选择单一时间参数设定系统收敛时间上界;相较于固定时间控制算法,所提算法预设收敛时间与控制算法参数无关,设定简单,具有更低的保守性.

关键词：符号图多智能体系统二分一致性线性系统非线性不确定系统切换拓扑预定时间

水滑石光催化剂结构调控用于二氧化碳还原的研究进展

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化工进展 2024年第7期43卷 3891-3909页

作者：罗丛佳豆义波卫敏北京化工大学化学学院化工资源有效利用国家重点实验室北京100029

光催化转化二氧化碳(CO_(2))为太阳能燃料或化学品被认为是缓解能源危机和温室效应的有效途径之一。为提高CO_(2)光还原产物的活性、选择性,光催化剂的结构设计和性能调控至关重要。在众多光催化剂中,二维层状双金属氢氧化物(layered do... 详细信息

光催化转化二氧化碳(CO_(2))为太阳能燃料或化学品被认为是缓解能源危机和温室效应的有效途径之一。为提高CO_(2)光还原产物的活性、选择性,光催化剂的结构设计和性能调控至关重要。在众多光催化剂中,二维层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)又称水滑石,因其层板阳离子组成及比例可调变、层间客体阴离子可交换等特性在光催化领域展现出广阔的应用前景。本文综述了LDHs结构调控策略用于强化光催化CO_(2)还原的研究进展。首先介绍了光催化CO_(2)还原的机理和LDHs光催化材料的结构特征;然后重点总结了基于缺陷工程、形貌尺寸调控和异质结构筑等策略调控LDHs光催化剂的电子结构及几何结构,优化后的LDHs通过增强光吸收、电子空穴分离迁移能力及表面还原反应能力,尤其是通过调控活性位结构降低反应势垒,实现了性能强化;最后,基于LDHs光催化剂在CO_(2)还原领域存在的挑战,包括LDHs的设计构筑、机理探索以及多碳产物的调控提出了相关解决思路和策略。

关键词：二氧化碳还原催化剂光化学

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辅助动力装置的自抗扰控制方法

航空动力学报 2024年第2期39卷 124-132页

作者：仇小杰张宇飞李业波中国航发控制系统研究所江苏无锡214063

辅助动力装置常被抽取轴功率、空气质量流量用于发电、引气,为降低该过程对涡轮发动机造成的干扰,提升原控制系统的抗扰性能,研究了自抗扰控制方法及其参数化设计方法,以便在工程应用中能够根据线性化模型设计相应的控制参数,并在某型... 详细信息

辅助动力装置常被抽取轴功率、空气质量流量用于发电、引气,为降低该过程对涡轮发动机造成的干扰,提升原控制系统的抗扰性能,研究了自抗扰控制方法及其参数化设计方法,以便在工程应用中能够根据线性化模型设计相应的控制参数,并在某型辅助动力装置模型上开展基于传统的增益调度PI控制方法与自抗扰控制方法的数值仿真验证。结果表明:自抗扰控制在保持与PI控制基本性能相似的前提下,具有更优的抗发电和引气干扰的能力,在干扰出现时能够更快速地恢复至原工作状态,转速波动量减少了35%,转速调节时间缩短了9%,具有良好的实际工程应用潜力。

关键词：辅助动力装置控制系统 PI控制自抗扰控制参数化设计方法

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钻杆的失效分析和检测现状及其研究进展

热加工工艺 2015年第6期44卷 8-11页

作者：刘志超冯爽姚久红王建朱锦波李学军天津出入境检验检疫局天津300201

介绍了钻杆的使用现状及钻杆失效分析研究进展,表明腐蚀疲劳及管体刺穿是钻杆失效的主要原因及失效形式。概述了目前钻杆无损检测的应用情况,超声波探伤目前应用最为广泛,但是单一检测手段越来越难以满足检测要求,多手段综合检测是未来... 详细信息

介绍了钻杆的使用现状及钻杆失效分析研究进展,表明腐蚀疲劳及管体刺穿是钻杆失效的主要原因及失效形式。概述了目前钻杆无损检测的应用情况,超声波探伤目前应用最为广泛,但是单一检测手段越来越难以满足检测要求,多手段综合检测是未来钻杆无损检测的发展方向。

关键词：钻井钻杆失效无损检测

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扩压式自泵送流体动压机械密封综合性能研究

摩擦学学报（中英文） 2024年第5期44卷 686-695页

作者：郑伟孙见君马晨波南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037

扩压式自泵送流体动压机械密封作为1种新的密封结构形式具有优异的密封性能和广泛的应用前景.分别设计出具有等截面型扩压环槽、发散型扩压环槽、收敛型扩压环槽和圆弧型扩压环槽4种扩压式自泵送流体动压机械密封,引入综合评价因子η,通... 详细信息

扩压式自泵送流体动压机械密封作为1种新的密封结构形式具有优异的密封性能和广泛的应用前景.分别设计出具有等截面型扩压环槽、发散型扩压环槽、收敛型扩压环槽和圆弧型扩压环槽4种扩压式自泵送流体动压机械密封,引入综合评价因子η,通过Fluent数值模拟分别对其综合密封性能进行了分析.基于最佳的扩压环槽结构,通过正交试验,对密封面结构参数进行优化.结果表明:等截面型扩压式自泵送流体动压机械密封综合密封性能最优;在试验参数范围内,螺旋槽数Ng和密封环外径rk对泄漏率均有影响,且螺旋槽数Ng影响最为显著.密封环外径rk和螺旋角α对开启力均有影响,其中密封环外径rk的影响更为显著,随密封环外径的增大,开启力迅速增大.依据正交试验分析结果,对密封面结构参数进行了优化,在其他边界条件均不变的情况下,新的因素水平组合得到的泄漏率最低为0.784361 ml/h,此时开启力大小为3.958962 kN.

关键词：机械密封扩压环槽自泵送综合密封性能数值模拟