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Improvement of titanium alloy TA19 fatigue life by submerged abrasive waterjet peening:Correlation of its process parameters with surface integrity and fatigue performance

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Chinese Journal of Aeronautics 2024年第1期37卷 377-390页

作者： gongyu WANG Shulei YAO Yuxin CHI Chengcheng ZHANG Ning WANG Yalong CHEN Rongsheng LU Zhuang LI Xiancheng ZHANG Key Laboratory of Pressure Systems and Safety Ministry of EducationSchool of Mechanical and Power EngineeringEast China University of Science and TechnologyShanghai 200237China AECC Commercial Aircraft Engine Co.LTD Shanghai Engineering Research Center for Commercial Aircraft EngineShanghai 201108China

Submerged abrasive waterjet peening(SAWJP)is an effective anti-fatigue manufacturing technology that is widely used to strengthen aeroengine *** study investigated the correlation of SAWJP process parameters on surface integrity and fatigue life of titanium alloy *** with different water pressures and standoff distances(SoDs)was conducted on the TA19 *** surface integrity of the specimens before and after SAWJP with different process parameters was experimentally studied,including microstructure,surface roughness,microhardness,and compressive residual stress(CRS).Finally,fatigue tests of the specimens before and after SAWJP treatment with different process parameters were carried out at room *** results highlighted that the fatigue life of the TA19 specimen can be increased by 5.46,5.98,and 6.28 times under relatively optimal process parameters,which is mainly due to the improved surface integrity of the specimen after SAWJP ***,the fatigue life of specimens treated with improper process parameters is decreased by 0.55 to 0.69 times owing to the terrible surface roughness caused by the material *** work verifies that SAWJP can effectively improve the surface integrity and fatigue life of workpieces,and reveals the relationship between process parameters,surface integrity,and fatigue life,which provides support for the promotion of SAWJP in the manufacturing fields.

关键词： Fatigue testing Process parameters Submerged abrasive waterjet peening Surface integrity Surface treatment Titanium alloy TA19

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考虑道路识别的四驱电动汽车再生制动策略

江苏大学学报（自然科学版） 2024年第1期45卷 1-7页

作者：潘公宇徐申江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

为了充分利用路面附着条件分配再生制动力,提高制动能量回收率,根据双电动机四驱结构电动汽车复合制动系统的特点,对其制动能量回收控制策略进行了研究.分析了驱动轮与地面附着特性,设计了道路识别器来计算每个轮胎与当前路面之间的峰... 详细信息

为了充分利用路面附着条件分配再生制动力,提高制动能量回收率,根据双电动机四驱结构电动汽车复合制动系统的特点,对其制动能量回收控制策略进行了研究.分析了驱动轮与地面附着特性,设计了道路识别器来计算每个轮胎与当前路面之间的峰值附着系数,并使用模糊控制策略确定每个车轮与8种道路的滑移率和附着利用率的相似输入.根据双电动机外部特性的制动力分配关系,提出了使更多制动能量回馈给电池的策略.结果表明:制动强度为0.3时,能量回收率为65.55%,具有较高的回收效率.

关键词：电动汽车再生制动复合制动双电动机四驱道路识别模糊控制能量回收

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基于整车路面谱的副车架开裂台架试验及仿真

郑州大学学报（工学版） 2024年第1期45卷 29-33,63页

作者：潘公宇徐锐杨晓峰江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013 恒大新能源汽车全球研究总院上海201620

针对前悬架稳定杆与副车架连接处在整车试验场耐久测试过程中出现的疲劳破坏问题,通过对稳定杆进行贴片标定,获得了试验场环境下稳定杆的连杆力和稳定杆扭转相对位移的强化耐久路谱,设计搭建了稳定杆副车架系统的物理台架,并按照耐久性... 详细信息

针对前悬架稳定杆与副车架连接处在整车试验场耐久测试过程中出现的疲劳破坏问题,通过对稳定杆进行贴片标定,获得了试验场环境下稳定杆的连杆力和稳定杆扭转相对位移的强化耐久路谱,设计搭建了稳定杆副车架系统的物理台架,并按照耐久性规范进行了台架试验。试验结果表明:该台架试验装置能良好地再现整车耐久路试下的断裂位置,疲劳寿命相对于整车耐久路试的疲劳寿命偏差仅为2.5%。在此基础上,建立了稳定杆与副车架多体的仿真模型,设定了与系统试验台架相同的约束边界,通过虚拟迭代的方法及准静态有限元疲劳寿命分析法对系统进行了仿真分析。仿真得到稳定杆连杆力和稳定杆扭转相对位移信号,与测试结果进行对比分析可以看出,时域下相位和幅值重合度良好,频域下的PSD谱重合度较高,穿级计数载荷统计基本一致,载荷相对损伤均在1附近,相关风险位置处的仿真疲劳寿命与整车耐久试验寿命偏差比为6.25%,获得了较高精度的风险位置载荷,实现了耐久风险位置的复现。最后,基于仿真模型对副车架风险位置处进行了结构优化设计,改进后的方案顺利通过了后续的台架试验和整车耐久路试。

关键词：台架试验耐久虚拟迭代疲劳仿真相关性

基于CNN-LSTM模型的车辆换道前跟驰研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第2期38卷 1-8页

作者：潘公宇马斌江苏大学车辆产品实验室江苏镇江212013 江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

考虑换道车辆在换道前的跟驰行为与无换道意图的一般跟驰行为有明显的差异,为研究车辆在换道前的特殊跟驰行为,提出“换道前跟驰”阶段概念,将换道车辆的跟驰过程划分为“基本跟驰”与“换道前跟驰”两阶段,以主车在换道前斜率的第五八... 详细信息

考虑换道车辆在换道前的跟驰行为与无换道意图的一般跟驰行为有明显的差异,为研究车辆在换道前的特殊跟驰行为,提出“换道前跟驰”阶段概念,将换道车辆的跟驰过程划分为“基本跟驰”与“换道前跟驰”两阶段,以主车在换道前斜率的第五八分位数作为“换道前跟驰”的终点,使用z检验法验证了换道车辆在换道前跟驰阶段运动状态的特殊性。搭建CNN-LSTM网络以车辆速度、加速度、相对距离、横向偏移量等为输入,利用CNN层提取输入层特征,再将提取出的特征作为LSTM网络的输入,利用LSTM网络实现跟驰车辆状态的预测。仿真结果表明,传统的IDM不适用于车辆换道前的特殊跟驰行为,搭建的CNN-LSTM模型在加速度精度上较传统IDM模型提升了15.1%,更适用于车辆换道前跟驰状态的描述。

关键词：换道前跟驰车辆状态预测 CNN-LSTM融合神经网络 NGSIM数据集

考虑制动意图识别的四驱电动汽车制动控制策略

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机械传动 2024年第7期48卷 9-18页

作者：潘公宇王学攀江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

为进一步提高制动能量回收率,考虑不同工况下驾驶员不同制动意图所需的制动效果,提出了一种四驱电动汽车制动控制策略。首先,针对常规制动工况,基于常规制动意图识别,从制动能量回收率、稳定性和安全性角度分别设计控制策略;其次,针对... 详细信息

为进一步提高制动能量回收率,考虑不同工况下驾驶员不同制动意图所需的制动效果,提出了一种四驱电动汽车制动控制策略。首先,针对常规制动工况,基于常规制动意图识别,从制动能量回收率、稳定性和安全性角度分别设计控制策略;其次,针对滑行工况下的不同滑行制动意图,判断电机制动力是否介入及何时介入,并根据驾驶员所需的滑行距离计算电机制动力的大小;然后,由台架试验获得前后电机外特性并建立前后电机最优利用效率模型;最后,利用Carsim和Simulink进行了联合仿真分析。仿真结果表明,在新欧洲驾驶循环(New European Driving Cycle,NEDC)工况下,与并联控制策略相比,能量回收率提升了13.64百分点;在滑行工况下可有效识别驾驶员需求滑行距离,提升了整车滑行经济性。

关键词：四驱电动汽车制动意图识别双电机外特性再生制动控制策略

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基于改进YOLOv5的安全帽检测算法

工程科学学报 2024年第2期46卷 329-342页

作者：侯公羽陈钦煌杨振华张又文张丹阳李昊翔中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083

为了解决建筑工地、隧道、煤矿等施工场景中现有安全帽检测算法对于小目标、密集目标以及复杂环境下的检测精度低的问题,设计实现了一种基于YOLOv5的改进目标检测算法,记为YOLOv5-GBCW.首先使用Ghost卷积对骨干网络进行重构,使得模型的... 详细信息

为了解决建筑工地、隧道、煤矿等施工场景中现有安全帽检测算法对于小目标、密集目标以及复杂环境下的检测精度低的问题,设计实现了一种基于YOLOv5的改进目标检测算法,记为YOLOv5-GBCW.首先使用Ghost卷积对骨干网络进行重构,使得模型的复杂度有了显著降低;其次使用双向特征金字塔网络(BiFPN)加强特征融合,使得算法对小目标准确率提升;引入坐标注意力(Coordinate attention)模块,能够将注意力资源分配给关键区域,从而在复杂环境中降低背景的干扰;最后提出了Beta-WIoU作为边框损失函数,采用动态非单调聚焦机制并引入对锚框特征的计算,提升预测框的准确率,同时加速模型收敛.为了验证算法的可行性,以课题组收集的安全帽数据集为基础,选用了多种经典算法进行对比,并且进行了消融实验,探究各个改进模块的提升效果.实验结果表明:改进算法YOLOv5-GBCW相较于YOLOv5s算法,算法平均精确率(IOU=0.5)提升了5.8%,达到了94.5%,检测速度达到了124.6 FPS(每秒处理帧数),模型更加轻量化,在复杂环境、密集场景和小目标场景下检测能力提升显著,并且同时满足安全帽检测精度和实时性的要求,给复杂施工环境下安全帽检测提供了一种新的方法.

关键词：安全帽目标检测 YOLOv5 注意力机制双向特征金字塔网络

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基于主动悬架的整车车身姿态控制策略研究

电子测量技术 2024年第2期47卷 79-88页

作者：潘公宇范菲阳冯鑫江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013

针对车辆在行驶过程中产生的车身姿态失衡问题,提出了一种基于姿态补偿的主动悬架整车车身姿态控制策略。在建立整车七自由度动力学模型,并基于随机路面进行实车试验验证整车模型的准确性的基础上,构建了模型预测控制器,根据状态观测器... 详细信息

针对车辆在行驶过程中产生的车身姿态失衡问题,提出了一种基于姿态补偿的主动悬架整车车身姿态控制策略。在建立整车七自由度动力学模型,并基于随机路面进行实车试验验证整车模型的准确性的基础上,构建了模型预测控制器,根据状态观测器估计的各信号求解各个悬架的垂向控制力以衰减车辆垂向振动;进而以模糊算法为基础设计车身姿态补偿控制策略,使电磁直线作动器产生反作用力以抑制车身姿态恶化。选取某型号直线电机作为主动悬架力源,将垂向控制力与姿态补偿力合并得到各悬架控制所需电磁作动力,以此计算电机所需目标电流,并通过MATLAB/Simulink平台对主动悬架系统进行仿真。仿真结果表明:所提出的基于主动悬架的整车车身姿态控制策略在不影响车辆垂向控制效果的基础上,能够大幅降低车辆质心侧倾角和俯仰角的均方根值,车身姿态得到有效控制。

关键词：主动悬架整车姿态模糊控制状态观测器

DT-CWT-LMS自适应降噪模型构建及其在隧道监测工程中的应用

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隧道建设（中英文） 2024年第5期44卷 973-983页

作者：李子祥蔡海兵程桦侯公羽安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083

针对隧道工程监测现场应用布里渊光时域反射仪(BOTDR)系统存在的问题,提出基于双树复小波变换(DT-CWT)和改进的LMS算法的组合降噪模型,用于对BOTDR分布式光纤监测信号进行降噪处理。首先,基于双树复小波变换算法分解原始信号;然后,使用... 详细信息

针对隧道工程监测现场应用布里渊光时域反射仪(BOTDR)系统存在的问题,提出基于双树复小波变换(DT-CWT)和改进的LMS算法的组合降噪模型,用于对BOTDR分布式光纤监测信号进行降噪处理。首先,基于双树复小波变换算法分解原始信号;然后,使用样本熵作为目标函数自动选择最优小波分解层数的模型,并基于优化双曲余弦函数改进LMS算法的收敛速度和收敛性;最后,为验证所提出算法的有效性,进行BOTDR温度信号降噪试验。试验结果表明:1)DT-CWT-LMS算法的降噪效果明显优于传统的小波阈值降噪方法,在6个温度梯度上的平均SNR值比WDD、EMT、EMD分别高出43.98%、17.5%、8.4%,平均RMSE值分别降低33.18%、17.14%、9.23%,平均SE值分别降低29.04%、21.17%、20.67%。为验证所提算法在工程现场的有效性,依托北京地铁隧道监测项目,使用DT-CWT-LMS算法对光纤监测信号进行降噪研究,降噪后信号的样本熵平均降低幅为64.03%;2)和常规WDD、EMT、EMD 3种方法相比,DT-CWT-LMS算法在3条光纤上的表现均优于其他3种算法,在1号、2号、3号光纤上的SNR指标比其他3种算法的平均值分别高出22%、38%、27%,说明该算法可作为隧道工程光纤监测信号的一种有效降噪方法。

关键词：隧道监测信号降噪分布式光纤技术小波分析

武汉智能网联汽车配套基础设施及车路协同建设研究

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城市道桥与防洪 2024年第3期 1-4,8,M0004页

作者：肖功煜武汉光谷交通建设有限公司湖北武汉430000

新时代科技革命与产业升级进行得如火如荼,智能网联汽车作为一个新兴产业正快速进入产业化与市场部署阶段,成为汽车行业技术变革的重要突破口。武汉作为国内第一批发展车路协同与智慧城市的“双智”试点城市之一,正在大力促进智能网联... 详细信息

新时代科技革命与产业升级进行得如火如荼,智能网联汽车作为一个新兴产业正快速进入产业化与市场部署阶段,成为汽车行业技术变革的重要突破口。武汉作为国内第一批发展车路协同与智慧城市的“双智”试点城市之一,正在大力促进智能网联车及配套技术的发展和应用。依托武汉光谷区域交通基础设施的工程实例,构建光谷完整的“车路智行的生态系统”,着重研究车路智行一体化的智能网联体系,归纳总结智能网联汽车示范段的建设,为推动自动驾驶、V2X等技术的研发应用进程奠定坚实基础,不断完善光谷智能网联汽车产业链,促进智能网联汽车产业发展。

关键词：智能网联汽车基础设施平台系统应用场景车路协同智能网联管理体系