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Development and Evaluation of Multiscale Fiber-reinforced Composite Powders for Powder-bed Fusion Process

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Chinese Journal of Mechanical Engineering(Additive Manufacturing Frontiers) 2023年第2期2卷 43-53页

作者： Zhihao Wang Meixin Zhou heye xiao Shangqin Yuan Institute of Intelligence Material and Structure Unmanned System Research InstituteNorthwestern Polytechnical UniversityXi’an710072China State IJR Center of Aerospace Design and Additive Manufacturing School of Mechanical EngineeringNorthwestern Polytechnical UniversityXi’an710072China Key Laboratory of Metal High Performance Additive Manufacturing and Innovative Design MIIT ChinaNorthwestern Polytechnical UniversityXi’an710072China Singapore Centre for 3D Printing School of Mechanical and Aerospace EngineeringNanyang Technological UniversitySingapore639798Singapore

The development of multiscale fiber-reinforced composite powders is an effective way to improve the mechanical properties and functionality of additively manufactured parts.Herein,a novel thermally induced precipitation process is proposed for preparing multiscale fiber-reinforced powders.A systematic evaluation was conducted to explore the main factors influencing powder morphology,powder flow,and microstructure.In the powder-forming mechanism,the polymer matrix is coated on the microfiber,and a film of carbon nanotubes covers the powder surface,which is promoted by heterogeneous nucleation.The composite powders comprised polyamide 12,carbon fiber(CF),and carbon nanotubes,which have been successfully applied in powder bed fusion processes including selective laser sintering(SLS).Smooth flow and powder deposition were observed,and the composite components obtained via SLS were well-fabricated using the optimized process parameters.A CF loading ratio of up to 66.7 wt%and homogeneous fiber distribution within the matrix were successfully achieved.

关键词： Fiber-reinforced composite powder Multi-scale fibers Powder bed fusion Selective laser sintering

基于模糊聚类和专家评分机制的无人机多层次模块划分方法

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系统工程与电子技术 2022年第8期44卷 2530-2539页

作者：杨建峰肖和业李亮白俊强董维浩西北工业大学航空学院陕西西安710072 中国人民解放军95889部队甘肃酒泉735018 西北工业大学无人系统技术研究院陕西西安710072

本文基于初步划分-综合评价-精准划分的多层次递进模块划分架构,为模块化无人机设计中模块划分提供可信、有效的方法。以提升模块划分结果的可信度为目标,在模块划分指标评价中引入基于专家信度的评分机制,形成了基于模糊聚类和专家评... 详细信息

本文基于初步划分-综合评价-精准划分的多层次递进模块划分架构,为模块化无人机设计中模块划分提供可信、有效的方法。以提升模块划分结果的可信度为目标,在模块划分指标评价中引入基于专家信度的评分机制,形成了基于模糊聚类和专家评分机制的多层次模块划分方法。以一次性、可重复使用无人机为例,采用本文提出的模块划分方法,进行零部件聚类并形成模块划分方案。由模块划分结果可知,本文模块划分方法可对不同模式的无人机获得符合其使用特点、可信的模块划分方案,进而验证了方法的合理性和有效性。

关键词：模块化无人机模块划分方法模糊聚类专家信度网络层次结构粒子群优化算法

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面向任务需求的模块化无人机配置方法

航空学报 2023年第7期44卷 205-221页

作者：肖和业杨建峰白俊强张旭东吴利荣西北工业大学无人系统技术研究院西安710072 中国人民解放军95889部队酒泉735018 中国人民解放军96236部队北京100085

为了实现成本约束下面向任务需求的模块化无人机(UAVs)高效配置,基于无人机需求集和模块备选元素集,构建了任务需求与模块备选元素之间的关联矩阵;以无人机总体成本为约束条件,建立了需求满意度评价模型,引入了改进粒子群算法以获得无... 详细信息

为了实现成本约束下面向任务需求的模块化无人机(UAVs)高效配置,基于无人机需求集和模块备选元素集,构建了任务需求与模块备选元素之间的关联矩阵;以无人机总体成本为约束条件,建立了需求满意度评价模型,引入了改进粒子群算法以获得无人机专用模块的最优配置方案,并通过算例与其他2种优化算法对比,验证了本文优化算法的有效性,进而提出了一种面向模块化无人机的配置方法。以某任务场景为例,在预定成本约束下构建了3型无人机的模块配置方案,并与文献中的单兵无人机参数配置进行对比,验证了配置方案的合理性。结合不同配置方案的成本计算结果表明,提出的模块化无人机配置方法能够实现无人机性能、成本与多种任务用途需求的协同匹配。在此基础之上,开展了模块化无人机多个配置方案单体成本、面向任务运用成本的对比分析,探讨了无人机配置参数对其单机及集群运用成本的影响规律,间接验证了本文算法对无人机单机及集群运用成本控制的支撑作用。

关键词：无人机配置方法模块化无人机成本控制需求满意度评价粒子群算法

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“回”形超构复合消声器的设计及研究

哈尔滨工程大学学报 2022年第9期43卷 1376-1382页

作者：赵亚林王绿马建刚杨涵杰徐靖鉴肖和业周杰国网陕西省电力有限公司电力科学研究院陕西西安710054 西北工业大学航空学院陕西西安710072 西北工业大学无人系统研究院陕西西安710072

为了提高变电站阻性矩阵消声器的中低频声学性能,本文基于管道声学和声学超材料理论,将“回”形空腔的中低频吸声特性和多孔材料的高频吸声特性进行了结合设计,提出了一种超构复合式消声器,对消声单元和矩阵消声器的声学性能进行了分析... 详细信息

为了提高变电站阻性矩阵消声器的中低频声学性能,本文基于管道声学和声学超材料理论,将“回”形空腔的中低频吸声特性和多孔材料的高频吸声特性进行了结合设计,提出了一种超构复合式消声器,对消声单元和矩阵消声器的声学性能进行了分析计算。仿真结果表明:在100~400 Hz的频段内,超构复合消声器较原有阻性消声器的降噪性能得到明显提升,并可降低14.7%的多孔材料使用率。

关键词：消声器降噪超构传声损失多孔材料穿孔板

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直升机舱内噪声预估与分析

振动．测试与诊断 2010年第6期30卷 617-620页

作者：雷烨盛美萍肖和业西北工业大学航海学院西安710072

结合直升机自身结构特点,采用统计能量分析方法,建立了机械噪声和气动噪声中高频预测分析模型。通过对试验测量结果的分析,获得了直升机主要噪声源的声场能量频率分布特性以及壁板机身结构的振动水平,并以此作为模型的输入,预估了直升... 详细信息

结合直升机自身结构特点,采用统计能量分析方法,建立了机械噪声和气动噪声中高频预测分析模型。通过对试验测量结果的分析,获得了直升机主要噪声源的声场能量频率分布特性以及壁板机身结构的振动水平,并以此作为模型的输入,预估了直升机驾驶舱内噪声响应特性。同时,根据计算结果分析了影响直升机舱内噪声的主要能量传递途径,并提出了相应的减振降噪措施。

关键词：直升机噪声预估统计能量分析方法减振降噪

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双层耦合结构的振动与声辐射性能研究

压电与声光 2010年第4期32卷 539-542,546页

作者：陶红丹盛美萍肖和业西北工业大学航海学院陕西西安710072

利用周期性定理和傅里叶技术,得到双层耦合结构的振动能量及声辐射功率表达式。研究了双层耦合结构的振动与声辐射特性。当流体介质由空气变为水时,结构的振动峰谷值数目及声辐射功率均有所增加。结合工程实际,进一步讨论了敷设阻尼橡... 详细信息

利用周期性定理和傅里叶技术,得到双层耦合结构的振动能量及声辐射功率表达式。研究了双层耦合结构的振动与声辐射特性。当流体介质由空气变为水时,结构的振动峰谷值数目及声辐射功率均有所增加。结合工程实际,进一步讨论了敷设阻尼橡胶层对于结构的振动与声辐射特性的影响。结果表明,在未受激励板上敷设阻尼橡胶层后结构的振动与声辐射性能得到较好控制。

关键词：双层耦合结构机械连接杆振动能量声辐射功率

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智能化弹药结构技术进展及发展建议

前瞻科技 2022年第4期1卷 55-68页

作者：朱继宏肖和业张永励王若冰孙锋西北工业大学机电学院西安710072 西北工业大学无人系统技术研究院西安710072 西安现代控制技术研究所西安710065

近20年来智能化弹药结构技术快速发展,形成了轻量化、抗高过载、可变构型等结构技术特点。文章面向多任务敏捷响应、集群协同打击、单体能力提升、远程快速抵达、火力延伸等现代化战争任务,充分考虑智能化弹药结构技术发展需求,梳理了... 详细信息

近20年来智能化弹药结构技术快速发展,形成了轻量化、抗高过载、可变构型等结构技术特点。文章面向多任务敏捷响应、集群协同打击、单体能力提升、远程快速抵达、火力延伸等现代化战争任务,充分考虑智能化弹药结构技术发展需求,梳理了国内外智能化弹药结构技术的发展现状和关键技术创新。针对未来作战对智能化弹药发展的需求,明确了通用化、系列化、模块化的结构设计,小型化、轻量化集成的结构设计,低扰动、高动态、集束抛撒及分离,结构多功能一体化设计,抗高过载、高可靠的弹药结构设计及验证5个方面的技术发展方向,以期为未来智能化弹药火力打击体系的构建提供支撑。

关键词：智能化弹药结构技术多功能一体化设计变构型设计低成本设计

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基于单片机的智能刹车控制系统设计与实现

计算机测量与控制 2009年第5期17卷 878-880页

作者：郑直肖和业刘彦森王传清张燕妮西北工业大学航海学院陕西西安710072

为了避免误把油门当刹车的操作,减少交通事故发生率,设计实现了基于单片机的智能刹车控制系统;系统以STC89C58RD+单片机为核心,首先对踏板的加速信号进行采集,经循环判定阈值方法处理后输出信号,一部分输入到STC13C4053AD产生PWM信号驱... 详细信息

为了避免误把油门当刹车的操作,减少交通事故发生率,设计实现了基于单片机的智能刹车控制系统;系统以STC89C58RD+单片机为核心,首先对踏板的加速信号进行采集,经循环判定阈值方法处理后输出信号,一部分输入到STC13C4053AD产生PWM信号驱动直流电机,另一部分输入RT13864M和ISD35130,模拟感官效果,并给出了系统的硬件电路和软件设计流程;测试证明,该系统能够对误踩油门进行有效控制,这对减少和避免交通事故,保障行车安全具有非常重要的现实意义和应用价值。

关键词：智能控制单片机刹车控制系统

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某型制导弹药微波效应的研究

弹箭与制导学报 2019年第6期39卷 29-32页

作者：徐航郑红星左非蒋艳国肖和业西安现代控制技术研究所西安710065

制导弹药在飞行过程中,在受到激励源EMP辐照时会受到干扰产生感应电场。文中应用CST软件对制导弹药飞行时所受外部条件的影响时的微波效应特性进行了仿真分析。仿真结果显示,导弹头部相对于其他部件更为敏感;对于整弹而言,激励源侧方入... 详细信息

制导弹药在飞行过程中,在受到激励源EMP辐照时会受到干扰产生感应电场。文中应用CST软件对制导弹药飞行时所受外部条件的影响时的微波效应特性进行了仿真分析。仿真结果显示,导弹头部相对于其他部件更为敏感;对于整弹而言,激励源侧方入射比其他方向入射对舱内产生更大的影响。根据仿真分析的结果得到弹上的敏感部位和敏感器件的耦合状态,从而为整弹的防护设计提供了设计指导。

关键词：制导弹药微波 CST 仿真建模