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基于刀具结构的T800-CFRP铣削刀具磨损抑制和加工质量优化

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现代制造工程 2024年第6期 101-110,121页

作者：李浩赵威李小睿陈啸宇南京航空航天大学机电学院南京210016

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)因其比强度高、抗疲劳和耐腐蚀等优异性能在航空航天领域得到了广泛应用。然而,CFRP材料的非均质性和各向异性使其加工过程与传统金属相比更为复杂,容易产生表面缺陷,... 详细信息

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)因其比强度高、抗疲劳和耐腐蚀等优异性能在航空航天领域得到了广泛应用。然而,CFRP材料的非均质性和各向异性使其加工过程与传统金属相比更为复杂,容易产生表面缺陷,且由于碳纤维以及碳纤维粉末的高硬度,使得刀具磨损剧烈,加工效率低。为此,以PCD刀具铣削T800-CFRP多向层合板为研究对象,综合仿真分析和铣削试验,从刀具磨损、已加工表面粗糙度和毛刺因子等方面研究分析了铣削该类材料时的刀具结构对刀具寿命及加工表面质量的影响。基于刀具磨损和表面质量试验结果,以刀具后刀面磨损带宽、表面粗糙度、毛刺因子为优化目标,建立了后刀面磨损带宽VB、表面粗糙度Sa、毛刺因子Fb关于刀具齿数、前角和后角的映射关系模型和综合评价模型,进而通过鲸鱼优化算法,获得了最优的刀具结构参数,并通过试验验证,刀具磨损减小了16.95%,表面粗糙度减小了32.41%,毛刺因子减小了52.93%。

关键词： T800-CFRP 刀具结构优化鲸鱼优化算法 ABAQUS

PtrNAC006转录因子提高白城小黑杨抗旱性的功能分析

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分子植物育种 2024年

作者：付玉祺赵雪何旭周欣宇王雪姜立泉李爽东北林业大学林学院林木遗传育种全国重点实验室

干旱是制约森林生产力及木材供应的主要环境因子，而中国干旱、半干旱立地区域广阔，因此迫切需要培育品质优良、抗旱性强的林木新种质。白城小黑杨(Populus×Xiaohei CV. ‘Baicheng’)生长快速、耐寒性强、木材特性优良，可在中国广... 详细信息

干旱是制约森林生产力及木材供应的主要环境因子，而中国干旱、半干旱立地区域广阔，因此迫切需要培育品质优良、抗旱性强的林木新种质。白城小黑杨(Populus×Xiaohei CV. ‘Baicheng’)生长快速、耐寒性强、木材特性优良，可在中国广泛种植。本研究在白城小黑杨中过表达了抗旱基因PtrNAC006，获得了抗旱性明显改良的转基因小黑杨，并对植株生长指标、光合特性、导水率、木材解剖特性及组分进行分析。与野生型相比，转基因植株株高无明显差异，地径略有降低。干旱胁迫复水后转基因植株存活率高达62.50%，显著高于野生型存活率(13.90%)。光合指数分析显示，转基因植株光合速率增强28.40%、蒸腾速率下降19.23%、气孔导度减小22.01%、水分利用效率提高59.76%。干旱胁迫下，转基因植株茎干导水率受损程度降低，可保持对水分的高效运输。解剖学分析发现，转基因植株茎干单个导管细胞孔径极显著减小，单位面积导管数量和面积明显增加，这种细胞特性有利于植物在干旱环境下保持水分的持续高效输送。木材组分分析发现，转基因植株酸可溶性木质素增加，总木质素含量稍有增加；葡萄糖和木糖含量略有降低，总碳水化合物含量下降。本研究创制了抗旱性增强的转基因小黑杨，为干旱、半干旱地区的植树造林提供潜在可借鉴植株资源。

关键词：白城小黑杨干旱胁迫遗传转化 PtrNAC006 种质创制

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发动机舱软管系检测系统精度分析与仿真

中国工程机械学报 2024年第4期22卷 523-527,533页

作者：刘海江李涛旭徐泽宇同济大学机械与能源工程学院上海201804

针对发动机舱软管系振动干涉检测系统中工业机器人基坐标系和发动机坐标系不统一的问题,基于空间坐标转换原理提出了多目标归一化算法。在模拟振动时,该系统由于试验操作误差,不能准确运动到设定位置的精度,基于蒙特卡罗模拟的数值仿真... 详细信息

针对发动机舱软管系振动干涉检测系统中工业机器人基坐标系和发动机坐标系不统一的问题,基于空间坐标转换原理提出了多目标归一化算法。在模拟振动时,该系统由于试验操作误差,不能准确运动到设定位置的精度,基于蒙特卡罗模拟的数值仿真方法分析检测系统的精度。以多目标归一化算法为基础构建精度模型,使用计算机进行蒙特卡罗模拟试验分析各操作环节对系统精度的影响,并从操作方面提出提高系统精度的补偿措施。仿真结果表明:车身标定环节误差放大倍数为78,测量块标定环节误差放大倍数为22,末端执行器(TCP)标定环节误差放大倍数为20,采取对同一点多次测量的方法可以提高试验成功率。

关键词：多目标归一化算法工业机器人测量精度误差分析蒙特卡罗模拟

基于IEKF的快速三维激光惯导耦合SLAM算法

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武汉科技大学学报 2024年

作者：廖雅曼蒋林刘焕钊颜俊杰王振宇武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉科技大学机器人与智能系统研究院

针对激光SLAM累计误差大、计算耗时长的问题，提出一种基于IEKF的快速三维激光惯导耦合SLAM算法。首先，在前端部分构建IMU运动学模型，将点云与局部地图直接匹配得到观测模型，引入ikd-Tree结构存储点云以减少寻找近邻点的时间。然后... 详细信息

针对激光SLAM累计误差大、计算耗时长的问题，提出一种基于IEKF的快速三维激光惯导耦合SLAM算法。首先，在前端部分构建IMU运动学模型，将点云与局部地图直接匹配得到观测模型，引入ikd-Tree结构存储点云以减少寻找近邻点的时间。然后，采用迭代扩展卡尔曼滤波器(IEKF)求解，快速估计机器人初步位姿，得到激光惯性里程计。同时加入回环检测模块，后端利用因子图优化方法融合IMU积分因子、激光里程计因子和回环因子来消除累计误差，进一步提升系统的精度。在M2DGR数据集上进行了算法验证，结果表明，与A-LOAM、LIO-SAM、FAST-LIO2算法相比，本文算法应用于室外大场景时的精度分别提升了21.738%、9.112%和6.750%。在真实环境中进行的实验也表明所构建的地图能准确、完整地反映出周围建筑物的几何结构特征。同时，该算法构建地图的效率显著优于A-LOAM和LIO-SAM算法，建图模块平均单帧运行时间少于19 ms。

关键词：激光SLAM 迭代扩展卡尔曼滤波器惯性测量单元 ikd-Tree 回环检测因子图优化

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卡尔曼滤波在装备故障预测中的应用综述

兵工自动化 2024年第9期43卷 16-20页

作者：赵建印雷瑶李振宇海军航空大学山东烟台264001

针对装备故障预测,采用卡尔曼滤波器进行应用研究。在实际应用中,考虑到噪声和扰动对测量结果的影响,在对实测的噪声进行分析同时利用卡尔曼滤波器可实现对一组含有实测噪声的数据进行预测;卡尔曼滤波器易于电脑程序设计,可对现场数据... 详细信息

针对装备故障预测,采用卡尔曼滤波器进行应用研究。在实际应用中,考虑到噪声和扰动对测量结果的影响,在对实测的噪声进行分析同时利用卡尔曼滤波器可实现对一组含有实测噪声的数据进行预测;卡尔曼滤波器易于电脑程序设计,可对现场数据进行即时更新和处理,便于实现和结合其他算法运用。通过卡尔曼滤波关键方法的论述及实例分析结果表明,卡尔曼滤波在装备故障预测中具有良好应用前景。

关键词：卡尔曼滤波故障预测实测数据噪声处理

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液浮粉末床激光增材制造过程温度研究

电加工与模具 2024年第4期 55-60页

作者：孙一卓张磊林峰梁啸宇清华大学机械工程系生物制造中心生物制造与快速成形技术北京市重点实验室清洁高效透平动力装备全国重点实验室先进成形制造教育部重点实验室北京100084

在激光粉末床增材制造技术中,由于激光的高功率密度和粉末床的低导热性,生产的成形件内存在由快速交变的温度梯度导致的残余应力。使用液浮技术,即用熔融的金属锡代替下层粉末,可实现降低成形件应力和细化晶粒的效果。在考虑温度相关物... 详细信息

在激光粉末床增材制造技术中,由于激光的高功率密度和粉末床的低导热性,生产的成形件内存在由快速交变的温度梯度导致的残余应力。使用液浮技术,即用熔融的金属锡代替下层粉末,可实现降低成形件应力和细化晶粒的效果。在考虑温度相关物性参数,对熔池进行简化的条件下,对有液浮情况建立瞬态介观模型,与粉末床情况下进行对比。结果表明:液浮情况下降低温度梯度,可使冷却速度加快约10%。在液浮成形件组织中发现平均尺寸5μm的晶粒,明显小于传统LPBF技术获得组织,验证了冷却速度计算结果。

关键词：液浮粉末床温度梯度冷却速度数值模拟

雷伊听觉言语学习测验得分轨迹与阿尔茨海默症发生风险的关联研究

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现代预防医学 2024年第9期51卷 1544-1549页

作者：牛冠宇王肖南何燕首都医科大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系

目的构建雷伊听觉言语学习测验(RAVLT)四类得分的轨迹，探讨各轨迹与轻度认知障碍(MCI)患者进展为阿尔茨海默症(AD)的关联。方法数据来源于阿尔茨海默病神经影像学计划(ADNI)，研究对象是随访超过五年并完成RAVLT测试的MCI患者。基于... 详细信息

目的构建雷伊听觉言语学习测验(RAVLT)四类得分的轨迹，探讨各轨迹与轻度认知障碍(MCI)患者进展为阿尔茨海默症(AD)的关联。方法数据来源于阿尔茨海默病神经影像学计划(ADNI)，研究对象是随访超过五年并完成RAVLT测试的MCI患者。基于组基轨迹模型(GBTM)构建RAVLT四类不同得分的轨迹。采用Cox回归模型探讨四类不同得分轨迹与MCI患者进展为AD的关联。结果在RAVLT四类得分轨迹分析发现：言语学习得分识别出三种轨迹，与低-稳定组相比，中-稳定组AD发生风险降低(调整后HR=0.27, 95%CI:0.11～0.71)。延迟回忆得分识别出三种轨迹，与低-稳定组相比，高-上升组AD发生风险增加(调整后HR=3.38, 95%CI:1.41～8.11)。结论较低言语学习得分或较高延迟回忆得分的MCI患者进展为AD的风险更大。

关键词：阿尔茨海默症雷伊听觉言语学习测验轻度认知障碍组基发展轨迹

基于振动信号和同步压缩小波变换的电动机测速方法及实验分析

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实验室研究与探索 2024年

作者：王攀攀李兴宇张成刘扬徐瑞东中国矿业大学电气工程学院

针对部分工业现场电动机无法安装测速传感器，提出一种基于振动信号和同步压缩小波变换的电动机测速方法。对电动机振动信号进行Hilbert变换得到包络信号，解调出其中与转速相关的振动分量；利用同步压缩小波变换分析计算出包络信号的... 详细信息

针对部分工业现场电动机无法安装测速传感器，提出一种基于振动信号和同步压缩小波变换的电动机测速方法。对电动机振动信号进行Hilbert变换得到包络信号，解调出其中与转速相关的振动分量；利用同步压缩小波变换分析计算出包络信号的时频图；引入脊线的四分位距和方差对代价函数法进行改进，并利用该方法提取基频振动分量的时频脊线，得到电动机的转速曲线，达到无转速计测速的目的。实验与仿真分析表明，所提方法无论在稳态还是在非稳态工况下都能准确检测出电动机转速，且误差不超过5%。该方法的研究与实践过程可加深学生对调制解调、时频分析等理论知识的理解，提高理论联系实际的能力。

关键词：无转速计测速 Hilbert变换同步压缩小波变换振动信号实验设计与分析

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复杂环境下异构无人机集群协同目标搜索方法

电光与控制 2024年第6期31卷 1-7页

作者：马婷钰江驹张哲向星宇南京航空航天大学自动化学院南京211000

为实现无人机集群高效且精准的多目标搜索,考虑集群成员中探测范围广的高空无人机和机动能力较强的低空无人机,提出了一种新颖的异构无人机集群协同目标搜索方法,根据不同无人机的特性快速实现区域搜索以及多目标的精准搜索。高空无人... 详细信息

为实现无人机集群高效且精准的多目标搜索,考虑集群成员中探测范围广的高空无人机和机动能力较强的低空无人机,提出了一种新颖的异构无人机集群协同目标搜索方法,根据不同无人机的特性快速实现区域搜索以及多目标的精准搜索。高空无人机采用基于数字信息素的区域搜索算法确定目标存在区域,在较短时间内实现区域覆盖。低空无人机在其指引下前往目标区域,并根据目标信号强度采用改进狼群算法实现对目标的精准搜索。对于传统狼群算法信息共享不足、步长固定和易陷入局部最优的问题,采用粒子群算法、自适应参数调整和差分进化方法进行改进,提高了算法的全局寻优能力和收敛速度。仿真实验证明了所提出的模型与方法在复杂环境下目标搜索任务中的有效性和优越性。

关键词：异构无人机集群高低空协同多目标搜索数字信息素改进狼群算法

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