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基于Z-MAP方法的球头铣刀铣削力的建模

机械工程学报 2019年第19期55卷 201-212页

作者：董永亨李淑娟洪贤涛李鹏阳李言李旗西安理工大学机械与精密仪器工程学院

瞬时刚性切削力的建模是铣削加工物理仿真的基础,然而,球头铣刀的刀齿形状复杂,加工过程中姿态多变,瞬时刚性铣削力的建模难度较大。在考虑刀具姿态调整的情况下,通过齐次坐标变换建立了刀齿的运动轨迹,提出了一种识别刀具和工件瞬时接... 详细信息

瞬时刚性切削力的建模是铣削加工物理仿真的基础,然而,球头铣刀的刀齿形状复杂,加工过程中姿态多变,瞬时刚性铣削力的建模难度较大。在考虑刀具姿态调整的情况下,通过齐次坐标变换建立了刀齿的运动轨迹,提出了一种识别刀具和工件瞬时接触区的改进Z-MAP算法,通过计算当前刀齿的参考线与工件的边界面或刀齿扫掠面的交点求出瞬时未变形切屑厚度,并采用非线性回归的方法辨识了切削力系数,在此基础上使用微元积分法建立了瞬时切削力的计算模型。为了验证仿真模型的可靠性,分别进行了垂直加工和倾斜加工试验,试验和仿真结果具有较高的一致性,表明该建模仿真方法是有效的,可以为实际加工中参数的选择和优化提供理论依据。

关键词：球头铣刀铣削力刀-工切触状态未变形切屑厚度

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基于半解析法的球头铣刀静态铣削力的建模

机械工程学报 2022年第11期58卷 282-294页

作者：董永亨李淑娟张倩洪贤涛李鹏阳李旗李言西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048 桂林电子科技大学机电工程学院桂林541004 成都航利(集团)实业有限公司成都610000

提出球头铣刀静态铣削力的半解析建模方法。基于齐次坐标变换原理建立考虑刀具姿态调整的刀齿切削运动轨迹方程。用球面代替刀齿扫掠面,将加工过程中刀具和工件瞬时接触区域(简称刀-工切触区域)的识别转换为其三条边界线和三个交点的求... 详细信息

提出球头铣刀静态铣削力的半解析建模方法。基于齐次坐标变换原理建立考虑刀具姿态调整的刀齿切削运动轨迹方程。用球面代替刀齿扫掠面,将加工过程中刀具和工件瞬时接触区域(简称刀-工切触区域)的识别转换为其三条边界线和三个交点的求解问题,基于齐次坐标逆变换原理提出刀-工切触区域的半解析求解方法。通过Newton-Raphson数值法计算出参考线与刀齿实际扫掠面的交点,获得瞬时未变形切屑厚度。基于改进机械建模法求得微元铣削力,借助齐次坐标变换原理将微元铣削力转化至主轴随动坐标系,并通过积分法求解出瞬时静态铣削力。切削力验证试验表明,所提出的球头铣刀铣削力求解方法可以有效地预测铣削力,与改进Z-MAP法相比具有更高的计算效率。

关键词：球头铣刀铣削铣削力刀-工切触区域未变形切屑厚度半解析法

内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压力学性能

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 101-113页

作者：康澜陈炫洪书涛华南理工大学土木与交通学院/亚热带建筑与城市科学全国重点实验室广东广州510640

钢管混凝土作为一种发展前景广阔的结构形式,具有较好的承载力和塑性变形能力。矩形钢管混凝土柱作为其中常见的一种形式,在实际工程中的应用较为广泛。该研究基于矩形钢管混凝土在实际应用中存在的长短边约束不一致和对核心混凝土约束... 详细信息

钢管混凝土作为一种发展前景广阔的结构形式,具有较好的承载力和塑性变形能力。矩形钢管混凝土柱作为其中常见的一种形式,在实际工程中的应用较为广泛。该研究基于矩形钢管混凝土在实际应用中存在的长短边约束不一致和对核心混凝土约束不足两个问题,探究一种新型的矩形钢管混凝土构件,即内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱。为此,对11根内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱、2根内置跑道形箍筋的矩形钢管混凝土柱、2根普通矩形钢管混凝土柱开展了轴压力学性能试验,重点分析了并束距、钢管壁厚、混凝土强度等级、箍筋间距、箍筋直径、内置用钢量等重要参数对内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压承载力和延性的影响规律。结果表明:在总用钢量不变的情况下,将矩形钢管的壁厚减薄,并加工成异形箍筋内置于核心混凝土中,能够有效地提高试件的轴压承载力和延性;内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压过程可以分为4个阶段——弹性阶段、弹塑性阶段、塑性强化段、下降段;相比于普通矩形钢管混凝土柱,内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱有更为饱满的塑性强化段。在试验和参数分析结果的基础上,采用已有的约束混凝土本构模型,推导得到内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压承载力计算公式。该研究可为实际工程应用提供科学依据和数据参考。

关键词：内置异形箍筋轴压力学性能轴压承载力矩形钢管混凝土柱

基于数值模拟的汽车差速器壳锻造工艺分析及实验研究

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锻压技术 2024年第9期 18-26页

作者：伍贤洪闫焱南宁职业技术学院智能制造学院广西南南铝加工有限公司广西铝合金材料与加工重点实验室

为提高汽车差速器壳的生产性能，同时减少加工工序和材料浪费，设计了一套镦粗、预锻、终锻及冲孔的多工位连续成形方案，并通过Deform-3D软件进行了模拟实验。首先，研究了生产材料40Cr合金钢在高温条件下的塑性流动行为，并拟合得到... 详细信息

为提高汽车差速器壳的生产性能，同时减少加工工序和材料浪费，设计了一套镦粗、预锻、终锻及冲孔的多工位连续成形方案，并通过Deform-3D软件进行了模拟实验。首先，研究了生产材料40Cr合金钢在高温条件下的塑性流动行为，并拟合得到了用于模拟的本构方程，确保了实验结果的可靠性。其次，探究了不同预锻方案对成形结果的影响并评判了各方案的可行性，对比分析了成形过程中的金属流动规律、载荷变化规律和锻件温度分布规律等重要指标，同时研究了锻模材料SKD61钢在高温条件下的磨损性能，并对Archard模型进行了修正，从而准确预测了各方案下的锻模磨损规律。最后，根据优选结果进行了差速器壳的多工位锻造实验，实验过程顺利，制得的差速器壳质量较好，表面及内部均不存在缺陷，与模拟结果完全相符，可以代替当前落后的生产工艺。

关键词：差速器壳多工位连续成形金属流动载荷变化温度分布锻模磨损

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球头铣刀铣削球面的表面形貌建模与仿真研究

中国机械工程 2020年第24期31卷 2924-2930,2936页

作者：范思敏肖继明董永亨洪贤涛赵亭西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

基于齐次坐标矩阵变换原理和矢量运算法则,建立了工件坐标系下球头铣刀扫掠面的数学模型,基于Z-MAP法设计了球形表面形貌的生成算法,利用该算法对球头铣刀分别采用3D环绕法和放射加工法这两种典型走刀路线加工凸球面,并对加工后的表面... 详细信息

基于齐次坐标矩阵变换原理和矢量运算法则,建立了工件坐标系下球头铣刀扫掠面的数学模型,基于Z-MAP法设计了球形表面形貌的生成算法,利用该算法对球头铣刀分别采用3D环绕法和放射加工法这两种典型走刀路线加工凸球面,并对加工后的表面形貌进行了仿真,通过分析对比仿真结果,发现3D环绕法更有利于减小表面粗糙度。同时,仿真结果和试验结果具有较高的吻合度,表明该仿真方法是可靠的,可以用于实际生产中球头铣刀铣削球面表面形貌的预测。

关键词：球面铣削表面形貌走刀路线建模仿真

AI虚拟主播角色与产品类型对消费者购买意愿的交互影响研究

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管理学报 2024年第09期 1373-1381页

作者：龚潇潇蒋雪涛玉胜贤贵州大学管理学院贵州大学喀斯特地区发展战略研究中心湖南工商大学工商管理学院

基于感知价值理论和内隐性人格理论，探讨AI虚拟主播角色与产品类型的交互作用对消费者购买意愿的影响机制及边界条件。通过3个实验研究发现：(1)AI虚拟主播角色与产品类型匹配有助于提升消费者购买意愿，其中助手型AI虚拟主播推荐搜索... 详细信息

基于感知价值理论和内隐性人格理论，探讨AI虚拟主播角色与产品类型的交互作用对消费者购买意愿的影响机制及边界条件。通过3个实验研究发现：(1)AI虚拟主播角色与产品类型匹配有助于提升消费者购买意愿，其中助手型AI虚拟主播推荐搜索型产品、朋友型AI虚拟主播推荐体验型产品对消费者购买意愿有显著影响；(2)感知价值中介AI虚拟主播角色与产品类型的交互效应；(3)内隐性人格成为上述路径的边界条件，即对于搜索型产品(vs.体验型产品),当消费者为实体论者(vs.渐变论者)时，助手型AI虚拟主播对消费者的感知价值与购买意愿高于朋友型AI虚拟主播。

关键词： AI虚拟主播角色感知价值内隐性人格购买意愿

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物联网下激光传感器节点最优通信线路选择

激光杂志 2024年第9期 103-107页

作者：江忠涛肖达卢贤玲郑州工业应用技术学院黄河科技学院

物联网通常由大量的传感器节点组成，这些节点分布在广泛的区域。面对庞大的网络拓扑结构，如何高效地计算和选择最优通信线路是一个挑战。最优通信线路选择涉及多个优化目标，如传输距离、能耗等，在考虑上述因素的条件下，提出一种物... 详细信息

物联网通常由大量的传感器节点组成，这些节点分布在广泛的区域。面对庞大的网络拓扑结构，如何高效地计算和选择最优通信线路是一个挑战。最优通信线路选择涉及多个优化目标，如传输距离、能耗等，在考虑上述因素的条件下，提出一种物联网下激光传感器节点最优通信线路选择方法。在传感器节点中选出转折节点，以减少传感器节点的传输次数。将最小能耗和最短路径作为路径选择目标，引入路由算法，在考虑节点能量平衡的前提下，从多条路径中获得最优的通信线路。经过实验证明，所提方法可以有效地找出最短的传输路径，能耗较低，其在数据传输中数据完整度较高，说明该方法的应用效果较好。

关键词：物联网激光传感器通信线路路由算法

秋季北大西洋马蹄型海温异常与初冬我国气温年际变化的联系

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大气科学 2024年第3期48卷 1131-1143页

作者：李忠贤王庭轩曾刚邓伟涛南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学大气科学学院南京210044

本文基于Hadley中心的海表温度资料、全国160站气温资料以及National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research(NCEP/NCAR)的再分析资料,运用经验正交函数(empirical orthogonal function,EOF)分解和相关分析等多种统计方法,研究了1951~2020年秋季(9~11月)北大西洋海温年际异常的主要特征及其对初冬(12月)我国气温异常的影响。结果表明:秋季北大西洋海温异常EOF的第一模态是纽芬兰岛东南部海温为负(正)距平,北大西洋副极地和副热带及其东部海温为正(负)距平的马蹄型海温模态,方差贡献率为20.5%。研究表明,秋季北大西洋马蹄型海温异常与我国大部分地区初冬气温异常有显著的正相关关系,即秋季北大西洋马蹄型海温模态呈正位相时,我国大部分地区初冬气温偏高,反之,我国大部分地区初冬气温偏低。进一步分析表明,秋季北大西洋马蹄型海温异常能够持续到初冬。当秋季北大西洋马蹄型海温呈正(负)位相时,初冬北大西洋副极地和副热带海温异常通过加热(冷却)异常能够引起局地对流层上层的辐散(辐合)运动,并且激发出南、北两支Rossby波列。其中,北支波列由北大西洋副极地向东北方向传播至巴伦支海附近,然后沿西伯利亚向东南方向传播至我国上空;南支波列由北大西洋副热带向东传播至我国上空。在南、北支波列的影响下,我国上空对流层上层出现异常辐合(辐散),与之伴随的异常下沉(上升)运动使得我国上空云量减少(增加),到达地表的短波辐射增加(减少),同时地表向低层大气传输的长波辐射增加(减少),在非绝热加热的作用下,我国大部分地区气温偏高(偏低)。利用NCAR Community Atmosphere Model version 5.3(CAM5.3)模式模拟了北大西洋马蹄型海温异常对初冬大气环流、辐射强迫和气温的影响,模拟结果与观测资料统计分析结果基本一致,进一步表明该海温模态能够激发出遥相关波列,影响东亚大气环流异常,通过非绝热加热的作用影响我国气温异常的年际变化。

关键词：北大西洋海温初冬气温非绝热加热年际变化

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基于改进YOLOv8n的茶叶嫩稍检测方法

农业工程学报 2024年第12期40卷 165-173,F0003页

作者：杨大勇黄正栎郑昌贤陈宏涛江新凤南昌大学先进制造学院南昌330031 江西省经济作物研究所/江西省茶叶质量与安全控制重点实验室/特色果树茶叶种植与高值利用江西省重点实验室南昌330046

针对名优茶智能采摘中茶叶嫩梢识别精度不足的问题,该研究对YOLOv8n模型进行优化。首先,在主干网络中引入动态蛇形卷积(dynamic snake convolution,DSConv),增强模型对茶叶嫩梢形状信息的捕捉能力;其次,将颈部的路径聚合网络(path aggre... 详细信息

针对名优茶智能采摘中茶叶嫩梢识别精度不足的问题,该研究对YOLOv8n模型进行优化。首先,在主干网络中引入动态蛇形卷积(dynamic snake convolution,DSConv),增强模型对茶叶嫩梢形状信息的捕捉能力;其次,将颈部的路径聚合网络(path aggregation network,PANet)替换为加权双向特征金字塔网络(bi-directional feature pyramid network,BiFPN),强化模型的特征融合效能;最后,在颈部网络的每个C2F模块后增设了无参注意力模块(simple attention module,SimAM),提升模型对茶叶嫩梢的识别关注度。试验结果表明,改进后的模型比原始模型的精确率(precision,P)、召回率(recall,R)、平均精确率均值(mean average precision,m AP)、F1得分(F1 score,F1)分别提升了4.2、2.9、3.7和3.3个百分点,推理速度为42帧/s,模型大小为6.7 MB,满足低算力移动设备的部署条件。与Faster-RCNN、YOLOv5n、YOLOv7n和YOLOv8n目标检测算法相比,该研究提出的改进模型精确率分别高出57.4、4.4、4.7和4.2个百分点,召回率分别高出53.0、3.6、2.8和2.9个百分点,平均精确率均值分别高出58.9、5.0、4.6和3.7个百分点,F1得分分别高出了56.8、3.9、3.7和3.3个百分点,在茶叶嫩梢检测任务中展现出了更高的精确度和更低的漏检率,能够为名优茶的智能采摘提供算法参考。

关键词：图像处理图像识别名优茶智能采摘茶叶嫩梢目标检测 YOLOv8n