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铸造镁合金缺陷机器人增材修复路径规划及工艺研究

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铸造镁合金缺陷机器人增材修复路径规划及工艺研究

作者：祁同福哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

镁合金铸件作为航空航天、汽车等领域广泛应用的工程材料,在减重和降低成本等方面起着重要的作用,但在铸造和服役过程中容易产生缺陷,为了节约成本,需要对存在缺陷的铸造镁合金进行修复处理,常见的修复过程需要人工的参与,主要存在修复... 详细信息

镁合金铸件作为航空航天、汽车等领域广泛应用的工程材料,在减重和降低成本等方面起着重要的作用,但在铸造和服役过程中容易产生缺陷,为了节约成本,需要对存在缺陷的铸造镁合金进行修复处理,常见的修复过程需要人工的参与,主要存在修复精度低、效率差、质量无法保证等问题。针对于以上问题,本文搭建了针对于镁合金铸件修复的机器人电弧增材修复平台,对修复过程中的三维模型重构、分层切片、路径规划和机器人仿真等技术进行了深入地研究。本文首先利用结构光扫描仪进行铸件缺陷部位的逆向三维建模,通过对点云数据、多边化曲面和几何曲面的操作,完成了对于铸件缺陷部位的三维模型重构,其与实际构件的误差在0.2mm以内,满足了实际三维建模的精度要求。通过研究等面积和等层厚两种截面规划方式,建立了电弧增材修复工艺参数与焊道成形尺寸之间的数学模型。通过分析不同焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律,确定了合适的工艺窗口,并采用二次回归正交旋转实验设计的方法,最终获得了焊道模型简化后的焊道尺寸与工艺参数之间的回归方程,通过方差分析可知该模型显著性较高,预测误差在10%以内。基于OpenGL与MFC等函数类库,创建了镁合金增材修复软件系统的程序框架,并开发了STL模型的读取算法实现了模型的可视化,为模型的观察与操作提供了便利。结合三角面片与分层面之间的多种相交关系,开发了待修复模型的等层厚分层切片算法,并针对于等层厚分层导致的阶梯效应,进行了分层厚度的修正。结合计算机图形学中的图案填充理论,开发了平行往复扫描和轮廓偏置扫描的路径规划算法,有效地获得了机器人的运动轨迹。最后,对机器人电弧增材修复过程进行了机器人轨迹仿真和实际件的修复试验验证,结果表明,本文建立的焊道模型可以填满整个坡口,按照预定的焊接参数可以获得成形尺寸,修复过程顺利且精度可以满足实际使用需求,大大提高了铸件缺陷部位的修复效率,证实了整个机器人电弧增材修复系统的可行性。

关键词：铸造镁合金增材修复分层切片路径规划机器人

元素Nb对TiNbV微合金钢CGHAZ组织与冲击韧性影响

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焊接学报 2020年第12期41卷 33-37,I0003页

作者：闫涵赵迪祁同福冷雪松付魁军胡奉雅哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点试验室哈尔滨150001 海洋装备用金属材料及其应用国家重点试验室鞍山114009 谢菲尔德大学机械工程系谢菲尔德S102TN UK英国

利用焊接热模拟研究Nb元素含量对TiNbV微合金钢焊接热影响粗晶区(CGHAZ)组织和性能的影响.低铌钢和高铌钢在经历焊接热循环后微观组织构成及晶粒尺寸有显著差异.Nb元素含量为0.005%时焊接CGHAZ组织为铁素体和针状铁素体以及珠光体,大角... 详细信息

利用焊接热模拟研究Nb元素含量对TiNbV微合金钢焊接热影响粗晶区(CGHAZ)组织和性能的影响.低铌钢和高铌钢在经历焊接热循环后微观组织构成及晶粒尺寸有显著差异.Nb元素含量为0.005%时焊接CGHAZ组织为铁素体和针状铁素体以及珠光体,大角度晶界和小角度晶界的晶粒比例相当,焊接CGHAZ晶粒尺寸粗大不均匀.随着Nb元素含量的增加,大角度晶界的晶粒数量有所增加,晶粒得到细化.但是,针状铁素体形成受到抑制,CGHAZ中贝氏体含量增加.微合金钢中贝氏体的形成对焊接CGHAZ冲击韧性的下降起主导作用,Nb元素的含量控制在合适范围内(~0.02%),才可以保证CGHAZ具有良好的冲击韧性.

关键词： TiNbV微合金钢焊接热影响粗晶区 Nb元素微观组织冲击韧性

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内生真菌浸种对燕麦生长和根部内生真菌群落的影响

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草业学报 2025年第1期 151-160页

作者：郭璟王越祁存英李静青海理工学院生态与环境科学学院青海省高原气候变化及其生态环境效应重点实验室

内生真菌在促进植物生长、增强抗逆性、改变植物根部微生物群落结构等方面有着重大的研究和开发价值。本研究采用内生真菌（木霉菌ADK和黄绿卷毛菇AF）浸种燕麦的方法开展田间试验，通过测定燕麦生长指标、生理生化指标、根际土壤理化... 详细信息

内生真菌在促进植物生长、增强抗逆性、改变植物根部微生物群落结构等方面有着重大的研究和开发价值。本研究采用内生真菌（木霉菌ADK和黄绿卷毛菇AF）浸种燕麦的方法开展田间试验，通过测定燕麦生长指标、生理生化指标、根际土壤理化指标，评价内生真菌浸种对燕麦的促生效果，并利用高通量测序技术研究内生真菌浸种对燕麦根部内生真菌群落组成的影响。结果表明：2种内生真菌均能促进燕麦株高生长，增加根长、干重、鲜重等，其中，ADK对燕麦生长性状影响最显著（P<0.05）,AF对燕麦产量增加最显著（P<0.05）。内生真菌对燕麦生理也有显著影响（P<0.05）,ADK和AF组过氧化物酶（POD）活性和维生素C（Vc）含量较CK分别增加87.53、86.03%%和5.56%、58.11%，脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）含量分别减少64.62%、72.85%和54.82%、63.85%。此外，ADK和AF能够提高土壤全磷含量，且AF显著（P<0.05）提高土壤有机碳含量。Illumina高通量测序结果表明内生真菌浸种增加了燕麦根部内生真菌的Shannon指数、Pielou指数以及特有OTU的数量，改变了燕麦根部内生真菌群落结构。主成分分析（PCA）结果显示ADK促进了燕麦生长，增加了燕麦根部内生真菌多样性；AF提高了燕麦产量，增强了燕麦抗逆性。本研究揭示出内生真菌浸种对燕麦有显著的促生效果，并能增强燕麦的抗逆性及改变燕麦根部内生真菌群落结构，为后期开发植物促生菌剂提供了菌种资源，也有助于开发木霉菌及黄绿卷毛菇在生物菌肥方面的潜能。

关键词：内生真菌燕麦浸种促生群落结构

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人工智能赋能高等教育评价改革的国际借鉴

电化教育研究 2025年 32-40页

作者：李运福西安交通大学中国西部高等教育评估中心

深化教育评价改革是推动教育综合改革,加快建设高质量教育体系,实现教育强国战略目标的重要牵引力。充分发挥新一代人工智能技术优势,推动高等教育评价改革是人工智能赋能行动的重要任务。文章以活动理论为基础,从评价主体的协同性改革... 详细信息

深化教育评价改革是推动教育综合改革,加快建设高质量教育体系,实现教育强国战略目标的重要牵引力。充分发挥新一代人工智能技术优势,推动高等教育评价改革是人工智能赋能行动的重要任务。文章以活动理论为基础,从评价主体的协同性改革、评价客体的适应性改革、评价工具的创新性改革、评价原则的突破性改革等四个方面构建了人工智能赋能高等教育评价改革的分析框架。以此为基础,将现有国际研究对人工智能赋能高等教育评价的关键要素概括为三个方面:科学研制评估指标是充分发挥人工智能评估主体作用,实现人机协同评估的重要前提;多模态数据深度分析是充分发挥人工智能优势,推动评估方法创新的重要举措;完善相关标准、制度或规则是推动人工智能赋能高等教育评价改革持续发展的重要保障。以此为鉴,为更好地发挥人工智能技术优势,我国应在以下五个方面深化教育评价改革:完善制度规范,保障评价活动公平有序;优化指标体系,科学牵引高等教育改革;升级数字底座,全面普及数字教育形态;强化自评能力,保障技术赋能改革效度;注重文化培育,推动技术与制度协同创新。

关键词：人工智能高等教育评价人机协同自我评价制度创新

异构逆变器暂态交互特性分析与稳定运行域刻画

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华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第1期 35-41页

作者：葛平娟王丛徐海亮毛睿同中国石油大学(华东)新能源学院

为提升故障工况下异构逆变器并联系统的暂态稳定运行性能，提出了一种计及异构逆变器暂态交互特征的系数暂态稳定运行域优化方法．首先建立了异构逆变器并联系统暂态数学模型，借助功角曲线定性分析了GFL逆变器输出电流幅值、相位对GFM... 详细信息

为提升故障工况下异构逆变器并联系统的暂态稳定运行性能，提出了一种计及异构逆变器暂态交互特征的系数暂态稳定运行域优化方法．首先建立了异构逆变器并联系统暂态数学模型，借助功角曲线定性分析了GFL逆变器输出电流幅值、相位对GFM逆变器稳定性能的影响．然后，通过计算GFM逆变器极限切除时间(CCT)，定量刻画GFL逆变器输出电流幅值、相位与GFM逆变器暂态稳定边界的映射关系．接着，计及根据GFL逆变器容量约束和GFM逆变器暂态稳定约束，计算得到GFL逆变器输出电流可行域．最后，仿真算例证明了理论分析的正确性．

关键词：跟网型逆变器构网型逆变器异构逆变器暂态稳定性暂态优化控制

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基于几何镶嵌的可持续皮革服装设计与研发

皮革科学与工程 2025年第1期35卷 77-82页

作者：刘英同张辰钰王巍四川大学轻工科学与工程学院四川成都610065

服装行业绿色发展需要具有人文关怀的可持续设计理念。基于几何镶嵌提出一种可持续皮革服装的设计方法。将皮革服装解构为可拼装的镶嵌模块,通过拼装的方式创造出丰富多样的服装款式,为消费者提供参与制作的乐趣,具有高度的个性化特征... 详细信息

服装行业绿色发展需要具有人文关怀的可持续设计理念。基于几何镶嵌提出一种可持续皮革服装的设计方法。将皮革服装解构为可拼装的镶嵌模块,通过拼装的方式创造出丰富多样的服装款式,为消费者提供参与制作的乐趣,具有高度的个性化特征。同时,用户可以根据需求拼装不同的镶嵌模块以改变服装造型,镶嵌模块使用了可持续生物质材料和激光切割技术进行制作,在材料与生产技术上也满足了可持续设计理念。实验结果表明,基于几何镶嵌的可持续皮革服装丰富了服装产品的形式,为皮革制品、服装与服饰设计的发展提供了创新性参考。

关键词：皮革服装可持续设计几何镶嵌模块化拼装

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与自己对话：李娟散文的生命回归及诗性美学

佳木斯大学社会科学学报 2025年第01期 121-124页

作者：祁郁安徽警官职业学院

李娟散文以与自己对话的坦诚，深度探索了生命回归的落脚点，有着意蕴深邃的诗性美学。她的散文中的生命回归，实则落脚于自然的和谐与人与自然的关系，是理性与感性交融的火花。以融入与分离的纠葛以及漂泊与停留的回归，展现了边地灵... 详细信息

李娟散文以与自己对话的坦诚，深度探索了生命回归的落脚点，有着意蕴深邃的诗性美学。她的散文中的生命回归，实则落脚于自然的和谐与人与自然的关系，是理性与感性交融的火花。以融入与分离的纠葛以及漂泊与停留的回归，展现了边地灵动鲜活的壮丽自然风光，为自我对话以及生命回归的出路探寻，挖掘了广阔空间。以层次丰富的叙述视角、自然质朴的语言风格与知性细腻的情感流动，书写了其散文创作的诗性美学。

关键词：李娟散文对话生命回归诗性美学情感流动

人工辅助恢复对三江源区草地土壤理化性质和土壤微生物的时间影响

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草地学报 2025年

作者：孙冉祁学忠卡着才让周华坤李宏林青海大学生态与环境工程学院青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室河南蒙古族自治县草原工作站中国科学院西北高原生物研究所青海省寒区恢复生态学重点实验室

为探究恢复年限对三江源区人工辅助恢复草地土壤微生物和理化性质的影响，以河南蒙古族自治县恢复草地为研究对象，分析四种恢复年限（2年、5年、8年和10年）下土壤理化性质和微生物群落的变化。结果表明：随着人工辅助恢复草地恢复年... 详细信息

为探究恢复年限对三江源区人工辅助恢复草地土壤微生物和理化性质的影响，以河南蒙古族自治县恢复草地为研究对象，分析四种恢复年限（2年、5年、8年和10年）下土壤理化性质和微生物群落的变化。结果表明：随着人工辅助恢复草地恢复年限的增加，土壤有机碳、全氮、硝态氮和铵态氮等土壤养分呈现先减少后增加趋势；细菌群落在恢复2年的草地土壤中多样性最高，真菌群落在恢复10年最高；优势细菌门依次为变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、酸杆菌门和芽单胞菌门，占总相对丰度的85.98%；优势真菌门为子囊菌门和担子菌门，占总相对丰度的83.03%；在属水平上，大部分有益菌，如鞘氨醇单胞菌属、被孢霉属丰度随着年限增加呈上升趋势。研究发现人工补播能够增加退化草地土壤有机碳、全氮、速效磷和铵态氮、改善土壤微生物群落结构，从而为修复草地生态提供科学依据。

关键词：人工辅助恢复草地恢复年限土壤理化性质微生物群落

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太原地区近地面风场和大气输送特征分析

北京大学学报(自然科学版) 2025年

作者：刘书同曹之炯蔡旭晖胡洵宋宇康凌北京大学环境科学与工程学院

使用太原地区2017年57个地面常规气象站的观测数据和NCEP/FNL资料，分析该地区近地面风场和大气输送特征。使用CALMET风场诊断模式和轨迹计算方法，获取当地逐时近地面风场和逐日大气输送轨迹，并根据风场和轨迹分布特征，将当地风... 详细信息

使用太原地区2017年57个地面常规气象站的观测数据和NCEP/FNL资料，分析该地区近地面风场和大气输送特征。使用CALMET风场诊断模式和轨迹计算方法，获取当地逐时近地面风场和逐日大气输送轨迹，并根据风场和轨迹分布特征，将当地风场分为天气背景型和局地环流型两大类，其中天气背景型全年出现频率达66.3%，局地环流型全年出现频率为33.7%。局地环流型风场具有明显的山谷风日夜更替特征，而天气背景型风场在一天之内风速、风向都有较大的变化。以太原城区为源点的大气输送轨迹显示，天气背景型的轨迹分布季节变化较大，主要有偏东的寿阳以南山谷方向、偏西南的沿盆地走势方向和偏西北的山地方向。局地环流型的轨迹集中在太原市区及附近山地，影响范围小，不利于当地大气污染物的扩散，容易引发污染事件。

关键词：太原地区天气背景局地环流风场大气输送轨迹