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金属TC4增材制造缺陷形成的有限元模拟及实验分析

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金属TC4增材制造缺陷形成的有限元模拟及实验分析

作者：王春锦西安理工大学

学位级别：硕士

3D打印技术相较于传统的材料加工方式,以其独特的逐层打印的制备方式,具备制造周期短和材料利用率高的优势。在金属3D打印技术中,粉末床熔化技术具有成型精度高且可直接成型具有复杂内部结构制件的能力。但金属粉末床熔化过程中,热源和... 详细信息

3D打印技术相较于传统的材料加工方式,以其独特的逐层打印的制备方式,具备制造周期短和材料利用率高的优势。在金属3D打印技术中,粉末床熔化技术具有成型精度高且可直接成型具有复杂内部结构制件的能力。但金属粉末床熔化过程中,热源和金属粉体直接接触使粉末床表面出现众多复杂和剧烈的物理现象,使3D打印制件内部出现孔隙、裂纹和夹杂等缺陷,极大地影响了 3D打印制件的性能,甚至限制了 3D打印技术的发展。目前对增材制造制件内部不同的缺陷产生的原因和机制尚未达成共识,且对已成型制件进行实验难以观测到缺陷的形成过程。因此本文采用介观尺度模型和连续模型模拟在相同线能量密度下,激光选区熔化技术(SLM)和电子束选区熔化技术(EBSM)制备TC4合金过程中的金属粉体的熔化、凝固、温度场和应力场来分析缺陷产生的原因,通过实验验证有限元模拟结果的有效性,并提出3D打印制件缺陷产生的机制。得到的主要结果有:(1)在激光功率280～300 W,扫描速度1.4～1.6 m/s,激光束直径100μm的工艺参数下,模拟SLM制备TC4合金发现,在打印面上温度场以激光束斑点为中心,呈现阶梯状分布,即靠近激光束斑点处的温度高,远离激光束斑点的温度迅速降低。应力场则与温度场结果相反,在已经凝固的区域的应力最高,且打印结束后仍存在较高的残余应力。在熔池运动过程中固态和液态金属表面蒸汽压差导致界面处的气体被裹挟至熔池内来不及溢出而留在材料内部形成孔隙。激光扫描时熔道的相互搭接使封闭在熔道间的孔隙因温度分布不均难以完全被液相填满,从而形成异形孔隙。另外,SLM过程中产生的热应力或残余应力超过了材料的强度极限,可能产生裂纹。(2)在与模拟SLM制备TC4合金相同的工艺参数下,通过SLM技术制备出致密度为97.7%的TC4合金。晶粒在沿打印方向和垂直打印方向分别为等轴晶和柱状晶,组织均为初生β-Ti、α-Ti和针状α'-Ti。观察到材料表面出现球化、裂纹和未熔合孔隙,材料内部出现球形孔隙、异形孔隙和裂纹等缺陷。(3)在激发电压60～65 kV,电流5～5.5 mA,扫描速度1.4～1.6 m/s,电子束直径100μm的工艺参数下,模拟EBSM制备TC4合金发现,靠近电子束中心温度最高,远离电子束中心温度逐渐降低,应力场分布与温度场分布相反,且最高残余应力同样出现在熔道中心。但电子束打印过程中的温度梯度、热应力和残余应力均小于SLM过程。由于熔池界面与金属粉体间的蒸汽压差使气体被裹挟在熔池内部无法滥出,导致在EBSM过程中熔道内部出现孔隙缺陷。另外在凝固过程中,随着熔体温度逐渐降低至固相线,材料出现体积收缩后没有额外的金属熔体作为补充,也易出现缩孔。EBSM过程中固态和液态金属间的蒸汽压差小,使孔隙缺陷的尺寸小于SLM。由于熔道间温度较低且分布不均匀导致熔道间出现异形孔隙,当EBSM加工过程中材料内的应力超过了材料极限导致裂纹产生,由于打印过程中的预热,异形孔隙尺寸减小,裂纹数量降低。(4)在与模拟EBSM制备TC4材料相同的工艺参数下,通过EBSM技术制备出致密度为97.3%的TC4合金。制备的TC4合金在沿打印方向和垂直打印方向的显微组织均为初生β-Ti、α-Ti和粗化α'-Ti,晶粒分别为等轴晶和柱状晶。观察到材料表面出现球化和裂纹缺陷,材料内部出现球形孔隙和异形孔隙。

关键词：有限元 SLM EBSM 缺陷 TC4 模拟分析

基于具身理论的宁德市三都岛休闲渔业体验质量评价与提升研究

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基于具身理论的宁德市三都岛休闲渔业体验质量评价与提升研究

作者：王春蕊集美大学

学位级别：硕士

休闲渔业作为产业融合背景下,传统渔业与旅游业紧密结合形成的新兴产业,不仅促进了传统渔业的转型升级,而且满足了当代旅游者渴望摆脱现代桎梏生活,回归自然的休闲需求,近年来,在国家政策的持续引领下呈现出蓬勃发展的态势。但随着以体... 详细信息

休闲渔业作为产业融合背景下,传统渔业与旅游业紧密结合形成的新兴产业,不仅促进了传统渔业的转型升级,而且满足了当代旅游者渴望摆脱现代桎梏生活,回归自然的休闲需求,近年来,在国家政策的持续引领下呈现出蓬勃发展的态势。但随着以体验为导向的休闲方式逐渐成为发展趋势,旅游者对休闲渔业产品供给质量提出了更高的要求。在此背景下,切实提高休闲渔业体验质量,从而满足旅游者个性化需求,显得尤为迫切和重要。本研究引入具身理论,对宁德市三都岛休闲渔业体验质量进行实证分析,深入了解休闲渔业旅游者具身体验需求,进而提出有针对性的建议,以期推动该地区休闲渔业的高质量发展。主要研究结论如下。(1)具身理论视角下的三都岛休闲渔业体验质量评价指标体系主要由身体体验维度(视觉体验、味觉体验、嗅觉体验、触觉体验、听觉体验、身体感、运动觉)、情境体验维度(自然环境、建筑风貌、渔业景观、文化氛围、商业氛围、基础设施)、感知体验维度(教育感知、卫生感知、娱乐感知、价格感知、服务感知、沉浸感知)三个维度共19个评价指标构成。(2)根据旅游者对指标的满意度评价以及重要性评价的赋分结果可以得出:旅游者对三都岛休闲渔业体验质量总体满意度较高,在三个评价维度中身体体验的满意度最高,其次是情境体验,对感知体验满意度最低。从19个评价指标来看,满意度最高的是视觉体验,满意度较低的是商业氛围、嗅觉体验、触觉感知、娱乐感知和基础设施。另外,在三个维度重要性评价方面,旅游者对情境体验最为关注,其次是身体体验,最后是感知体验。在19个评价指标中,旅游者对渔业景观的重要性评分最高,表明该指标是旅游者在休闲渔业体验过程中最重视的。(3)IPA分析结果显示19个评价指标在四个象限区域中均有分布。竞争优势区包括视觉体验、听觉体验、运动觉和卫生感知;持续保持区包括自然环境、建筑风貌、文化氛围、价格感知;次要改进区包括味觉体验、嗅觉体验、身体感、商业氛围、教育感知、服务感知、沉浸感知;亟待改进区包括触觉体验、渔业景观、基础设施、娱乐感知,表明这4个指标是目前制约旅游者休闲渔业体验质量的主要因素,三都岛休闲渔业有关部门应予以高度重视,立即采取措施进行改进。最后,本研究根据宁德市三都岛休闲渔业体验质量评价结果,以提高旅游者休闲渔业具身体验质量为落脚点,为促进三都岛休闲渔业的高质量发展提出以下建议:(1)丰富休闲渔业产品,增强游客身体参与。(2)营造良好体验情境,提升渔业文化感知。(3)完善基础配套设施,提高硬件体验质量。(4)塑造渔业品牌形象,加强旅游营销推广。

关键词：休闲渔业具身理论三都岛体验质量评价 IPA分析法

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Y公司发展战略研究

Y公司发展战略研究

作者：王春燕吉林大学

学位级别：硕士

人工智能应用对我国制造业出口竞争力的影响研究

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人工智能应用对我国制造业出口竞争力的影响研究

作者：王春阳山东财经大学

学位级别：硕士

近年来,人工智能应用的发展前景十分乐观,随着计算力和数据模型的不断创新,人工智能技术呈现出更为强大和更为广泛的应用,人工智能是数字经济时代推进制造业智能化转型的重要引擎,是增强制造业出口竞争力的关键变量,对于建设制造强国具... 详细信息

近年来,人工智能应用的发展前景十分乐观,随着计算力和数据模型的不断创新,人工智能技术呈现出更为强大和更为广泛的应用,人工智能是数字经济时代推进制造业智能化转型的重要引擎,是增强制造业出口竞争力的关键变量,对于建设制造强国具有重要意义。我国作为世界上最大的发展中国家,也在人工智能领域领域迅速崛起。我国政府为大力发展人工智能应用,推出了一系列政策,如2015年发布的《中国制造2025》、2017年国务院发布的《新一代人工智能发展规划》。中国大力推进信息化和工业化的深度结合,以信息化支撑工业化、以工业化促进信息化,走一条新型工业化道路,智能制造作为未来制造业发展的主路线,人工智能应用和制造业的深度融合进程将加快。本文在既有文献基础上,首先从理论上探讨了人工智能应用对制造业出口竞争力的作用机制,然后对人工智能和我国制造业出口现状进行分析;其次运用2011-2021年中国企业层面的面板数据作为样本,使用计量模型进行实证检验以考察人工智能应用对我国制造业出口竞争力的影响。研究表明:人工智能应用推动我国制造业出口竞争力的提升,前者对数提升1%可带动后者对数提升0.0048个百分点;企业规模、管理费用率、独立董事和两职合一对我国制造业出口竞争力表现出促进作用,资产利润率和现金流量率则表现抑制作用;全要素生产率和技术溢出效应在人工智能应用赋能我国制造业出口竞争力中起到正向中介作用;由于区域间存在差异性,西部地区受到的影响大于中部和东部地区,猜测可能是因为西部地区特殊的地理位置使其可以衍生出巨大的公路场景价值以及低成本生产的竞争优势;国有企业的回归系数大于非国有企业,存在行业异质性,猜测可能是因为国有企业通常能够获得资源的合理配置,这使国有企业更有能力引进和使用人工智能,提高自动化水平和人工智能渗透度,面对动态市场提供质量更佳、更具竞争力的产品。最后,根据研究结果,总结全文,并从政府与企业层面分别提出相关政策建议。政府要因地制宜,鼓励人工智能应用的进口,要明确各个地区高质量发展的最优渠道,从而实现不同地区之间的互动发展;企业要促进人工智能与制造业融合、发挥具有先进人工智能应用使用经验的制造业企业优势,构建共享交流平台,系统推进智能化转型、促进企业与供应链之间实现资源优势互补,提高客户对企业的满意度与粘性。

关键词：人工智能应用出口竞争力制造业

Pr3+掺杂硅酸盐上转换荧光粉的制备及研究

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Pr3+掺杂硅酸盐上转换荧光粉的制备及研究

作者：王春正河北大学

学位级别：硕士

经济发展使人们的物质和精神生活水平极大提高,但同时也带来了严重的环境污染和细菌微生物滋生问题,人们对自身健康和生活杀菌愈加重视。传统的化学消毒方式使用含氯溶液本身具有污染性,240-280 nm波段范围的UVC光子破坏细菌微生物的DNA... 详细信息

经济发展使人们的物质和精神生活水平极大提高,但同时也带来了严重的环境污染和细菌微生物滋生问题,人们对自身健康和生活杀菌愈加重视。传统的化学消毒方式使用含氯溶液本身具有污染性,240-280 nm波段范围的UVC光子破坏细菌微生物的DNA/RNA结构,这种消毒方式更加清洁。《水俣公约》实施后汞灯这种UVC光源将被禁止,氮化基DUV-LED发光效率低阻碍了可实用化进程,采用可见→紫外这种上转换光致发光的方式是另外一种产生UVC光子的策略,除了高功率密度的激光器外,蓝光LED和太阳光对材料的激发尤其具有研究价值。Pr3+掺杂的荧光粉材料在可见光区有很好的吸收,并且特殊的能级结构可以发射～252 nm波长的UVC光子,这被认为是汞灯和DUV-LED的必要补充。本文的主要研究内容如下:（1）探究了稀土Pr3+掺杂的Sr Si O3,Sr Ca Si O4,Li2Sr Si O4,Ca2Al2Si O7,Sr2Al2Si O7,Sr2Zn Si2O7,Na2Ca3Si2O8,Li4Sr Ca Si2O8多种硅酸盐上转换荧光粉的制备方法和UVC发光性质,以及样品的最优激发波长,测试了UVC上转换发射光谱和样品的热稳定性,分析了UVC上转换机理,调控了样品的最优掺杂浓度。XRD、SEM、EDS、XPS测试结果表明样品均被成功合成。（2）深入探究了Pr3+掺杂Sr Si O3材料的UVC上转换发光性质和应用场景。在450nm激光器的激发下,使用日盲相机拍摄材料在室内/外的标记效果,由于UVC波段可以破坏细菌微生物的DNA/RNA分子结构,从而导致细菌失活,我们搭建了UVC上转换灭菌系统,使用共聚焦显微镜和细菌培养基证实在450 nm激光器的激发下材料可以成功灭活金黄葡萄球菌,这具有重要的医学价值。除450 nm激光器外,聚焦后的太阳光也可以成功激发材料,使用日盲相机拍摄在太阳光激发下材料的标记效果图像。（3）激光和聚焦下太阳光的激发面积非常有限,我们使用450 nm蓝光LED来增加激发面积进而提高UVC发射强度。在这里我们选用Pr3+掺杂的Sr Ca Si O4UVC上转换发光材料进行探究。LED相比于激光和太阳光具有相对的灵活性,在光学标记的基础上,我们展示了光学防伪和信息存储的应用效果,并且成功实现了对金黄葡萄球菌的灭活,这拓展了UVC上转换发光材料的应用领域,为实现大面积下的UVC上转换发光提供了新思路。（4）Pr3+掺杂的荧光粉,除UVC上转换发光外,可见下转换发光、UVC余辉发光、可见余辉发光、UVC应力发光和可见应力发光均有报道,其基质材料各不相同。在这里我们验证Pr3+掺杂的Li2Sr Si O4材料具备以上所有发光性质,为多模发光显示下的光学防伪提供了可能性。我们首次使用Eyei TS高速成像增强模组搭配240-280 nm带通片和尼康相机实现了UVC光子的图像显示,得到了UVC上转换成像、可见下转换成像、UVC余辉成像、可见余辉成像、UVC应力和可见应力成像六种模式下的图案照片,可用于更高级的光学防伪。

关键词：稀土硅酸盐 UVC光子上转换光学标记细菌灭活

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论梁启超的管子研究

论梁启超的管子研究

作者：王春龙黑龙江大学

学位级别：硕士

梁启超是中国近代管子研究领域的大家,在整个管子研究史中具有重要地位。梁启超的管子研究在继承乾嘉学派管子研究成果以及其师康有为学术源流体系的同时,吸收了以卢梭和伯伦知理为代表的部分西方学术思想。一方面,他对管子思想体系进... 详细信息

梁启超是中国近代管子研究领域的大家,在整个管子研究史中具有重要地位。梁启超的管子研究在继承乾嘉学派管子研究成果以及其师康有为学术源流体系的同时,吸收了以卢梭和伯伦知理为代表的部分西方学术思想。一方面,他对管子思想体系进行重新考辨和阐释,使得管子以现代化面貌出现在近代学术视野中;另一方面,他将管子放置于世界伟人范围之列,以国际化学术视野挖掘出管子思想的独特内涵和价值。从研究时间、内容和主张上看,梁启超的管子研究大致可以分为理论奠定、体系建立、成果完善三个阶段,深刻体现了梁启超对于中国近代救亡图存使命的思考与担当。因此,他的管子研究具有了更多现实意义,值得今人重视。

关键词：梁启超管子研究近代哲学

基于遗传模拟退火算法的资源受限人机协作装配线平衡研究

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计算机集成制造系统 2024年

作者：汪开普章卫李新宇武汉理工大学机电工程学院华中科技大学机械科学与工程学院

在装配线中引入协作机器人可以降低工人的劳动强度，提高装配线的效率。针对协作机器人数受限的人机协作装配线平衡问题，构建了以最小化节拍为优化目标的混合整数线性规划模型，并验证了模型的正确性。针对问题任务分配复杂、装配模式... 详细信息

在装配线中引入协作机器人可以降低工人的劳动强度，提高装配线的效率。针对协作机器人数受限的人机协作装配线平衡问题，构建了以最小化节拍为优化目标的混合整数线性规划模型，并验证了模型的正确性。针对问题任务分配复杂、装配模式多、机器人资源受限等特征，提出了一种混合遗传模拟退火算法。考虑工位内工人和机器人的调度关系，构造了基于任务分配、任务模式和资源约束的三段式编解码策略，以提高初始解的质量；设计了一种基于优先约束的映射算子和插入变异算子，以增强算法的全局搜索能力；引入模拟退火操作，并设计了任务、装配模式与机器人分配组合的8种新解产生方式，来提高算法的局部搜索能力。通过32个测试案例并与4种经典算法对比，验证了所提算法的有效性和优越性。在资源受限的不同规模案例上，人机协作装配模式较手工装配模式，节拍分别缩短了17.83%、15.00%和14.71%，有效提高了装配效率。

关键词：装配线平衡人机协作混合整数线性规划遗传算法模拟退火算法

三峡库区典型小流域氮磷输出特征 ——以万州区五桥河陈家沟为例

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三峡库区典型小流域氮磷输出特征 ——以万州区五桥河陈家沟为例

作者：王春博重庆三峡学院

学位级别：硕士

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戏剧教学法在初中古典小说中的应用研究

戏剧教学法在初中古典小说中的应用研究

作者：王春雪闽南师范大学

学位级别：硕士