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激光沉积制造特征分区定义及识别方法研究

稀有金属材料与工程 2024年第1期53卷 148-158页

作者：钦兰云张晶晶王伟杨光沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室辽宁沈阳110136

激光沉积制造技术在飞机框、梁类大型件增材制造方面具有独特的优势,然而应力和变形成为阻碍该技术应用的瓶颈。因此分区工艺被广泛采用以离散制件的残余应力和缓解零件变形。然而,传统分区工艺不考虑零件的几何结构特征易导致不规则的... 详细信息

激光沉积制造技术在飞机框、梁类大型件增材制造方面具有独特的优势,然而应力和变形成为阻碍该技术应用的瓶颈。因此分区工艺被广泛采用以离散制件的残余应力和缓解零件变形。然而,传统分区工艺不考虑零件的几何结构特征易导致不规则的分区搭接,从而引入气孔、熔合不良等缺陷。为了解决这一问题,提出了一种特征分区方法,根据典型框、梁结构件的片层结构几何形状特点,将特征分为“十”字形、T字形、L形和“一”字形4类,并对各类分区特征从形状、姿态和尺寸三方面进行限定,完成分区特征定义。提出一种基于区域骨架线检测的特征识别算法,利用骨架化算法有效简化特征并保留构型特性,采用向量叉乘法、定比分点法对特征区域骨架线完成特征角、平面姿态角及特征分支数等相关参数计算。通过比较计算值和定义值实现特征类型识别。采用典型飞机框件模型的切片数据对算法进行了验证,结果表明该算法能够快速而准确地识别各类特征,实现零件自动特征分区,为智能化增材制造技术打下基础。

关键词：激光沉积制造特征分区特征定义特征识别

“工匠精神+CDIO”视域下电气信息专业实验教学研究与实践

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高教学刊 2022年第22期8卷 54-58页

作者：梁丽华邵兰云侯振华郑学汉山东建筑大学信息与电气工程学院山东济南250101

工匠精神是中华民族宝贵的精神财富,培养学生工匠精神是电气信息类专业学生培养的重要目标。随着新工科的发展,CDIO工程教育理念逐渐成为高等工程教育的重要行动指南,将工匠精神与CDIO工程教育理念融合,形成“工匠精神+CDIO”教育模式,... 详细信息

工匠精神是中华民族宝贵的精神财富,培养学生工匠精神是电气信息类专业学生培养的重要目标。随着新工科的发展,CDIO工程教育理念逐渐成为高等工程教育的重要行动指南,将工匠精神与CDIO工程教育理念融合,形成“工匠精神+CDIO”教育模式,促进电气信息类专业实验教学水平的提升,取得良好的育人效果。文章论述工匠精神融入电气信息类专业实验教学重要意义,讨论CDIO工程教育理念对电气信息类专业实验教学的重要指引作用。通过对“工匠精神+CDIO”教育模式的探讨,构建“四位一体”应用型高素质创新人才教育生态系统。提出在实验教学中打造人文环境和科技环境的实施路径:通过建立以学生为中心,以扎实的理论知识体系、卓越的工程实践能力为基础的工匠精神模型,激发学生乐学潜质的人文环境;通过构建实验教学的CDIO模型,形成激发学生持续创造力的科技环境。文章还对“工匠精神+CDIO”教育模式的创新性进行论述。

关键词：工匠精神 CDIO 电气信息实验教学

基于混合专家模型的智能网联汽车换道决策方法

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汽车工程 2024年第5期46卷 882-892页

作者：姚福星孙超兰云港卢兵王博于海洋北京理工大学机械与车辆学院北京100081 深圳市昊岳科技有限公司深圳518000 北京理工大学深圳汽车研究院深圳518122 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191

高速公路换道决策问题场景复杂、不确定性强、实时性要求高,是国内外自动驾驶领域的研究热点和难点。深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)具有良好的决策实时性和面向复杂场景的适应性,然而,在训练样本与成本有限的条件下学... 详细信息

高速公路换道决策问题场景复杂、不确定性强、实时性要求高,是国内外自动驾驶领域的研究热点和难点。深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)具有良好的决策实时性和面向复杂场景的适应性,然而,在训练样本与成本有限的条件下学习效果有限,其难以保证最优的驾驶效率和完全的行驶安全性。本文提出了一种基于改进DRL的混合专家模型(DRL-mixture of expert,DRL-MOE)换道决策方法。首先,模型的上层分类器根据输入状态特征动态地决定下层DRL专家或启发式专家的激活状态。为提高DRL专家的学习效果,本方法通过行为克隆(behavior cloning,BC)对神经网络参数进行初始化,对传统深度确定性策略梯度算法(deep deterministic policy gradient,DDPG)进行了改进。将智能驾驶员模型和最小化换道引起的总制动策略设计为启发式专家,以确保行驶安全性。仿真结果表明,本文所提出的DRL-MOE模型方法与非混合专家型DRL方法相比,在驾驶效率方面提高了15.04%,并确保了零碰撞和零出界,具有较高的鲁棒性和更优的效果。

关键词：自动驾驶高速换道决策深度强化学习混合专家模型

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民间游戏在大班幼儿数学活动中的运用

学园 2024年第20期 122-124页

作者：邵兰艳如东县丰利镇石屏幼儿园

在学前教育中，数学活动是科学领域的重要组成部分，是培养幼儿逻辑思维、问题解决能力的重要途径。大班幼儿已经具备一定的数学基础且思维能力较强，面对一些复杂的数学知识具有较强的探究欲望。民间游戏作为中华优秀传统文化的重要组... 详细信息

在学前教育中，数学活动是科学领域的重要组成部分，是培养幼儿逻辑思维、问题解决能力的重要途径。大班幼儿已经具备一定的数学基础且思维能力较强，面对一些复杂的数学知识具有较强的探究欲望。民间游戏作为中华优秀传统文化的重要组成部分，蕴含极高的教育价值。为进一步激发大班幼儿对数学知识的兴趣，教师可将民间游戏与数学活动有效结合，通过深入解读民间游戏、创新民间游戏模式、巧借园所地形优势、贯彻《指南》要求、深度开发教育资源等策略，为大班幼儿构建全新的学习课堂。

关键词：民间游戏大班幼儿数学活动

Lnc RNA PVT1通过LATS2对宫颈癌生物学行为及预后的影响

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实验与检验医学 2023年第5期41卷 632-635页

作者：姜平杨喜科王秋宇邵兰云王松朋付鹏晓河南省南阳市中心医院妇科河南南阳473000

目的探讨长链非编码RNA PVT1(lncRNA PVT1)通过大型肿瘤抑制因子2(LATS2)对宫颈癌生物学行为及预后的影响。方法利用荧光定量实时PCR(qRT-PCR)测定成对的癌及癌旁组织lncRNA PVT1、LATS2的表达。在Hela细胞中转染PVT1 siRNA,观察PVT1下... 详细信息

目的探讨长链非编码RNA PVT1(lncRNA PVT1)通过大型肿瘤抑制因子2(LATS2)对宫颈癌生物学行为及预后的影响。方法利用荧光定量实时PCR(qRT-PCR)测定成对的癌及癌旁组织lncRNA PVT1、LATS2的表达。在Hela细胞中转染PVT1 siRNA,观察PVT1下调对LATS2表达量的影响。结果lncRNA PVT1在宫颈癌组织中表达水平明显高于癌旁正常组织(P<0.05),LATS2的表达水平明显低于癌旁正常组织(P<0.05),两者表达为负相关。lncRNA PVT1沉默能够显著降低Hela细胞的增殖、迁移、侵袭能力(均P<0.05),并增加Hela细胞的凋亡率(P<0.05)。lncRNAPVT1高表达患者的生存时间明显短于低表达者(P<0.05)。FIGO临床分期、淋巴结转移、肿瘤浸润深度及ncRNA PVT1表达水平都可作为宫颈癌患者独立的预后因子(P<0.05)。结论lncRNA PVTl能够抑制LATS2表达而增强癌细胞的增殖、迁移、侵袭能力,降低癌细胞的凋亡率,且lncRNA PVTl表达可作为宫颈癌患者独立的预后因子。

关键词： l长链非编码RNA PVT1 大型肿瘤抑制因子2 宫颈癌生物学行为预后

固溶时效对激光沉积修复ZM6合金组织及力学性能的影响

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金属学报 2024年

作者：钦兰云张健伊俊振崔岩峰杨光王超中国航发哈尔滨东安发动机有限公司沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室沈阳航空航天大学材料科学与工程学院

为了提高镁合金航空构件修复质量、延长服役寿命，本工作针对航空镁合金构件的冶金缺陷及服役损伤，开展ZM6合金激光沉积修复研究，对比分析了固溶时效(T6:520℃、8 h+220℃、14 h)处理前后修复试样微观组织及力学性能的变化。结果表明... 详细信息

为了提高镁合金航空构件修复质量、延长服役寿命，本工作针对航空镁合金构件的冶金缺陷及服役损伤，开展ZM6合金激光沉积修复研究，对比分析了固溶时效(T6:520℃、8 h+220℃、14 h)处理前后修复试样微观组织及力学性能的变化。结果表明：沉积态试样修复区组织由细小的α-Mg相和第二相组成，第二相主要以连续网状分布在晶界处，少量以点状及棒状分布在晶粒内部。修复区平均硬度为(60±2) HV0.1，修复试样的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为137.47 MPa、111.61 MPa和5.57%，其断裂位置在基材部分，断裂模式为沿晶-穿晶混合的脆性断裂；经T6处理后，修复区组织由细小的α-Mg晶粒和异常长大晶粒(abnormally coarse grain,ACG)组成，且晶粒内部析出了β′相。T6处理后试样的修复区的平均硬度提高17.5%，异常粗大晶粒和细小晶粒导致硬度波动范围较大，抗拉强度和屈服强度分别提升了49.8%和75.6%，但延伸率有所下降。拉伸试样断裂位置在修复区，异常粗大晶粒是引起断裂的主要原因。

关键词：激光沉积修复 ZM6合金固溶时效异常粗大晶粒力学性能

仿生竹纤维五系铝基复合结构强-韧性调控与界面显微组织研究（特邀）

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中国激光 2024年第10期 195-203页

作者：杨光马一鑫赵朔钦兰云王向明沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室航空工业沈阳飞机设计研究所

为进一步提高铝基复合材料的强度与韧性，避免强韧性倒置关系，通过在铝基体中加入不同体积分数与尺寸的钛合金骨架结构，制备出强韧性可调控的仿竹纤维Al-Ti复合结构。研究发现：钛合金强化骨架与铝合金基体界面间发生了扩散反应，形... 详细信息

为进一步提高铝基复合材料的强度与韧性，避免强韧性倒置关系，通过在铝基体中加入不同体积分数与尺寸的钛合金骨架结构，制备出强韧性可调控的仿竹纤维Al-Ti复合结构。研究发现：钛合金强化骨架与铝合金基体界面间发生了扩散反应，形成了致密的冶金结合，界面内析出相为钛铝金属间化合物。与传统铝基复材相比，复合结构铝基复合材料抗压强度高达380～1085 MPa，形成一体化微/宏观“高强-高韧”纤维状复合结构。对微观变形机制进行研究：高强度化合物的析出有效阻止了异质界面内裂纹萌生、扩展。同时高分辨下观察发现，界面内析出的Ti3Al相变形后在晶粒内部形成了有效的变形孪晶，提升了界面内高、低模量析出相间协调变形能力，是复合结构增强-增韧的主要机制。

关键词：激光技术增材制造仿生结构 Al-Ti复合结构材料微/宏观强韧性调控

电弧模式对Ti/Al异质合金直接增材制造界面组织与力学行为影响研究

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机械工程学报 2024年

作者：钦兰云袁溪涟赵朔杨光王向明沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室沈阳航空航天大学机电工程学院中航工业沈阳飞机设计研究所

钛/铝合金直接成形过程中，界面极易形成脆性金属间化合物，造成一体化异质构件的开裂与失效。采用冷金属过渡+脉冲(CMT+P)的增材制备工艺在锻造钛合金TC4上直接成形5B06铝合金，获得了力学性能良好的异质合金构件。优化的增材工艺抑制... 详细信息

钛/铝合金直接成形过程中，界面极易形成脆性金属间化合物，造成一体化异质构件的开裂与失效。采用冷金属过渡+脉冲(CMT+P)的增材制备工艺在锻造钛合金TC4上直接成形5B06铝合金，获得了力学性能良好的异质合金构件。优化的增材工艺抑制了钛/铝界面脆性金属间化合物的析出与长大，界面处形成微米级锯齿状过渡层，同时研究发现，在CMT+P模式下，脉冲电流引起的剪切应力对熔池内枝晶产生巨大的冲击，促进了熔池内液态金属的强制对流，界面处枝晶破碎成为等轴晶，从钛合金表面生长出的长针状析出相显著减少。同时，脉冲模式的电流起到了细化晶粒尺寸的作用，界面处晶粒细化至4.1μm。在CMT+P模式下，随着送丝速度增加，力学性能随之提升，在剪切力作用下，界面由脆性断裂转变为脆/韧混合型断裂。研究结果为一体化成形钛/铝异质合金构件的力学性能改善提供了新的思路。

关键词：钛/铝异质合金冷金属过渡+脉冲界面组织力学性能

母材显微组织对激光沉积修复K4169合金液化裂纹敏感性的影响

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中国激光 2024年第10期 310-321页

作者：钦兰云王鹤达李长富任宇航王超杨光沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室

在对K4169合金母材进行修复前采用不同的工艺进行热处理，以获取两类不同的显微组织，然后对比分析了母材的显微组织分和力学性能，并系统研究了修复试样热影响区液化裂纹的敏感性和产生机制。研究结果显示：在均匀化固溶时效条件下，... 详细信息

在对K4169合金母材进行修复前采用不同的工艺进行热处理，以获取两类不同的显微组织，然后对比分析了母材的显微组织分和力学性能，并系统研究了修复试样热影响区液化裂纹的敏感性和产生机制。研究结果显示：在均匀化固溶时效条件下，母材主要由Laves相、δ相以及碳化物组成，修复试样母材与热影响区的平均显微硬度分别为220 HV和210 HV，修复试样的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为870.7 MPa、618.9 MPa和7.7%，断裂位置位于母材。在均匀化热等静压固溶时效条件下，母材主要由δ相以及碳化物组成；修复试样中存在裂纹，裂纹分布在母材一侧，横截面上裂纹的平均长度可达0.68 mm，最大裂纹长度为0.72 mm；热影响区液化裂纹的发生与母材的组织成分、晶粒度密切相关。相较之下，均匀化热等静压固溶时效合金修复试样母材与热影响区的平均硬度都较低，分别为210 HV和200 HV,Laves相和δ相的含量对母材和热影响区的显微硬度均有影响，抗拉强度和屈服强度分别降低了20.3%和38.4%，但延伸率有所升高，断裂位置在热影响区。两种试样都未断在修复区，这是因为修复区的晶粒更细，产生了细晶强化作用。

关键词：激光技术激光沉积修复 K4169合金修复前热处理开裂机理力学性能