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固溶处理Mg-Gd系铸造镁合金的研究现状及展望

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特种铸造及有色合金 2023年第3期43卷 318-324页

作者：庞松华溪如陶静雅季松龚政轩王堃戴铮董喜旺吴海肖旅上海航天精密机械研究所上海金属材料近净成形工程技术中心上海交通大学材料科学与工程学院

Mg-Gd系铸造镁合金具备轻质、高强、高耐热等特点,在航天领域拥有广阔的应用前景。析出强化是该系列合金的主要强化方式,而固溶处理作为析出强化重要的手段,对强度提升具有积极意义。综述了Mg-Gd系铸造镁合金固溶处理过程中,第二相充分... 详细信息

Mg-Gd系铸造镁合金具备轻质、高强、高耐热等特点,在航天领域拥有广阔的应用前景。析出强化是该系列合金的主要强化方式,而固溶处理作为析出强化重要的手段,对强度提升具有积极意义。综述了Mg-Gd系铸造镁合金固溶处理过程中,第二相充分溶解与晶粒长大的协同调控难题以及LPSO相、难溶方块相的组织演变,并展望了未来固溶处理Mg-Gd合金的研究方向,旨在为新型高性能稀土镁合金的开发及热处理工艺优化提供参考。

关键词：铸造镁合金 Mg-Gd 固溶处理第二相晶粒长大

热处理过程中压力对Mg-14Gd-1Zn-0.4Zr合金组织与力学性能的影响

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特种铸造及有色合金 2024年第9期44卷 1232-1236页

作者：吴海王阳阳张旻杨力祥董喜旺华溪如肖旅上海航天精密机械研究所上海201600 上海航天技术研究院上海201600

针对铸造稀土镁合金固溶处理过程中普遍存在的合金元素充分固溶与晶粒长大间的矛盾,从压力角度探索其对合金元素固溶过程的影响。对比研究了真空与常压固溶处理后Mg-14Gd-1Zn-0.4Zr合金的组织与力学性能,以及峰时效态的力学性能,并讨论... 详细信息

针对铸造稀土镁合金固溶处理过程中普遍存在的合金元素充分固溶与晶粒长大间的矛盾,从压力角度探索其对合金元素固溶过程的影响。对比研究了真空与常压固溶处理后Mg-14Gd-1Zn-0.4Zr合金的组织与力学性能,以及峰时效态的力学性能,并讨论了压力对原子固溶过程的影响机制。结果表明,Mg-14Gd-1Zn-0.4Zr合金铸态组织主要由α-Mg、(Mg,Zn)_(3)Gd、14H型LPSO相组成。常压480℃×20 h固溶处理后LPSO相消失,有少量(Mg,Zn)_(3)Gd残留。常压500℃×20 h与真空480℃×20 h固溶处理后,LPSO相均消失且基本无(Mg,Zn)_(3)Gd相残留,但真空条件下晶粒未显著长大,强塑性均有所提升;二者在225℃时效处理的峰时效时间均为24 h,后者的抗拉强度与伸长率提升明显,抗拉强度为(360.5±1.2)MPa,屈服强度为(234.6±0.8)MPa,伸长率为(5.2±0.3)%。当压力降低至真空时,合金原子的扩散系数增加,提高了固溶效率;在较低固溶温度下也可实现Gd、Zn原子固溶,同时减缓了晶粒长大,因此促进了合金综合强塑性提升。

关键词：压力热处理 Mg-14Gd-1Zn-0.4Zr合金力学性能

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Mg-3Y-3Gd(-0.5Zn)铸造镁合金的显微组织和力学性能

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特种铸造及有色合金 2022年第8期42卷 1000-1004页

作者：董喜旺卓启明龚政轩肖旅候正全杨力祥江善尧汪彦博陈舸上海航天精密机械研究所上海金属材料近净成形工程技术研究中心中国人民解放军93145部队上海交通大学

基于合金低成本化及“固溶强化增塑”的合金设计理念,以及航空航天大型复杂构件的砂型铸造条件,设计并对比研究了Mg-3Y-3Gd和Mg-3Y-3Gd-0.5Zn合金的微观组织及力学性能的演变。结果表明,两种合金铸态组织晶粒细小,无大块离异共晶相存在... 详细信息

基于合金低成本化及“固溶强化增塑”的合金设计理念,以及航空航天大型复杂构件的砂型铸造条件,设计并对比研究了Mg-3Y-3Gd和Mg-3Y-3Gd-0.5Zn合金的微观组织及力学性能的演变。结果表明,两种合金铸态组织晶粒细小,无大块离异共晶相存在;Zn的加入引入了LPSO相,从而提升了强韧性。两种合金时效强化能力较弱,但Mg-3Y-3Gd-0.5Zn合金经500℃×24 h+200℃×50 h的T6处理后,其抗拉强度、屈服强度达到224 MPa、126 MPa,伸长率为21.2%,在要求高塑性的镁合金构件中有良好的应用潜力。

关键词：铸造镁合金 Mg-Y-Gd-Zn 砂型铸造

A homogenization-planning-tracking method to solve cooperative autonomous motion control for heterogeneous carrier dispatch systems

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Chinese Journal of Aeronautics 2022年第9期35卷 293-305页

作者： Jie LIU Xianzhou dong Xinwei WANG Kaikai CUI xiwang QIE Jun JIA War Research Institute Academy of Military SciencesBeijing 100850China Department of Engineering Mechanics State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial EquipmentDalian University of TechnologyDalian 116024China Naval Aeronautical University Yantai 264000China Baimtec Materials Co. LtdBeijing 100094China

Taxiing aircraft and towed aircraft with drawbar are two typical dispatch modes on the flight deck of aircraft carriers. In this paper, a novel hierarchical solution strategy, named as the Homogenization-Planning-Tracking(HPT) method, to solve cooperative autonomous motion control for heterogeneous carrier dispatch systems is developed. In the homogenization layer, any towed aircraft system involved in the sortie task is abstracted into a virtual taxiing aircraft. This layer transforms the heterogeneous systems into a homogeneous configuration. Then in the planning layer, a centralized optimal control problem is formulated for the homogeneous system. Compared with conducting the path planning directly with the original heterogeneous system, the homogenization layer contributes to reduce the dimension and nonlinearity of the formulated optimal control problem in the planning layer and consequently improves the robustness and efficiency of the solution process. Finally, in the tracking layer, a receding horizon controller is developed to track the reference trajectory obtained in the planning layer. To improve the tracking performance,multi-objective optimization techniques are implemented offline in advance to determine optimal weight parameters used in the tracking layer. Simulations demonstrate that smooth and collision-free cooperative trajectory can be generated efficiently in the planning phase. And robust trajectory tracking can be realized in the presence of external disturbances in the tracking *** developed HPT method provides a promising solution to the autonomous deck dispatch for unmanned carrier aircraft in the future.

关键词： Autonomous motion control Carrier dispatch system Heterogeneous system Cooperative trajectory planning Receding horizon control Weight optimization

面向空中目标拦截的轻量化弱小目标检测方法与应用

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导航定位与授时 2024年第5期11卷 66-81页

作者：卢田雨秦闻远化永朝潘成伟李清东董希旺北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学人工智能学院北京100191 北京航空航天大学无人系统研究院北京100191

空中目标拦截技术依赖于目标检测与跟踪技术,而弱小目标检测作为其中的难点,其效果将直接影响整个系统的性能。针对此问题,提出了一种面向空中目标拦截的轻量化弱小目标检测方法。首先,针对弱小目标全局信息较少的问题,以YOLOv5作为基... 详细信息

空中目标拦截技术依赖于目标检测与跟踪技术,而弱小目标检测作为其中的难点,其效果将直接影响整个系统的性能。针对此问题,提出了一种面向空中目标拦截的轻量化弱小目标检测方法。首先,针对弱小目标全局信息较少的问题,以YOLOv5作为基础网络,使用Swin Transformer替代其结构中的C3模块,从而增强网络的局部信息捕获能力。随后,为了补偿被稀释的语义信息,在此基础上提出具备跨连接策略的特征融合网络,通过额外融合不同尺度的特征图,解决这个问题。最后,在特征融合网络上使用一次额外的上采样并融合高分辨率特征图,进一步提升网络对弱小目标检测的能力。此外,引入目标跟踪神经网络DaSiamRPN实现对动态弱小目标长时间跟踪。为保证无人飞行器上的边缘计算设备可以实时进行模型推理,在上述基础上进行模型轻量化,剔除了模型的大尺度目标检测头,以减少模型的参数量。通过计算,改进后的算法较原YOLOv5模型参数量减少了21.5%。在VisDrone2019数据集上的实验结果表明,提出的基于YOLOv5s的轻量化目标检测算法能更好地完成弱小目标检测任务,在准确率、召回率及平均精度均值上分别达到了96.3%、59%和40.2%,各指标均明显高于原始YOLOv5s算法,且优于目前主流目标检测算法。同时在TinyPerson数据集上进行泛化实验,实验结果表明,改进后算法的弱小目标检测性能得到明显提高。为了进一步验证所提方法的有效性,在无人机平台上进行了空中目标拦截的飞行测试,结果表明该方法能很好地完成目标检测跟踪任务并成功拦截目标,为空中目标拦截提供有力的支持。

关键词：无人机拦截弱小目标轻量化目标检测模型 YOLOv5 深度学习自注意力机制

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拦截机动目标的三维协同中末一体化制导律

飞控与探测 2023年第3期6卷 86-94页

作者：陈宏旭于江龙陈扬董希旺李清东任章北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 上海航天控制技术研究所上海201109 北京航空航天大学人工智能研究院北京100191

针对空中来袭目标机动能力较大、单枚导弹无法有效拦截的问题,提出了拦截机动目标的三维协同中-末一体化制导律。根据目标和拦截弹的最大机动能力计算所需的最少拦截弹数量,解算出末制导的初始阵位约束,根据阵位约束,设计基于改进比例... 详细信息

针对空中来袭目标机动能力较大、单枚导弹无法有效拦截的问题,提出了拦截机动目标的三维协同中-末一体化制导律。根据目标和拦截弹的最大机动能力计算所需的最少拦截弹数量,解算出末制导的初始阵位约束,根据阵位约束,设计基于改进比例导引的协同末制导律。基于中制导开始时目标速度,迭代求解出预测命中点以及中末交班约束,提出基于预测命中点的时间角度协同中制导律。在三维场景下对协同中末制导律进行仿真验证,结果表明:该方法能够有效满足中末交班的阵位要求以及末段拦截精度,实现对机动目标的有效拦截。

关键词：三维协同制导机动目标中制导末制导预测命中点过载约束

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无人机-无人车跨域编队跟踪的分布式博弈策略

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无人系统技术 2024年第2期7卷 28-38页

作者：石哲鑫冯永进于江龙董希旺李清东任章北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学人工智能研究院北京100191 北京航空航天大学无人系统研究院北京100191 北京航空航天大学沈元荣誉学院北京100191

针对无人机-无人车跨域系统的编队跟踪与扰动抑制问题,开展了领-从架构下考虑存在扰动的跨域编队跟踪的分布式博弈策略研究。首先,建立了含扰动的无人机-无人车编队跟踪模型,每架无人机只使用局部信息来最小化自己的性能指标,而整个跨... 详细信息

针对无人机-无人车跨域系统的编队跟踪与扰动抑制问题,开展了领-从架构下考虑存在扰动的跨域编队跟踪的分布式博弈策略研究。首先,建立了含扰动的无人机-无人车编队跟踪模型,每架无人机只使用局部信息来最小化自己的性能指标,而整个跨域系统试图寻求基于通信拓扑的最优决策。其次,提出了一种最差扰动下的博弈策略,并严格证明了系统中存在纳什均衡。然后,引入了一个分布式终端状态观测器,得到了所提出博弈策略的局部实现。最后,搭建了一套无人机-无人车跨域系统验证平台,并通过一个跨域编队跟踪应用案例验证了所提出分布式博弈策略不仅可以有效地抑制扰动,还能形成期望编队队形,并且性能指标在数值仿真和实物试验下的差异不超过0.6%,证明所提出分布式博弈策略有良好的实用性。

关键词：跨域系统编队跟踪扰动抑制博弈策略纳什均衡分布式观测器无人机-无人车

Enantioselective Chlorocyclization of Olefinic Amides with 1,3-Dichloro-5,5-Dimethylhydantoin（DCDMH） Catalyzed by（DHQD）2PHAL

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Wuhan University Journal of Natural Sciences 2018年第3期23卷 259-264页

作者： ZHOU Qingjun GUO Chao LI xiwang HE Pei YANG Guichun dong Chune Hubei Collaborative Innovation Center for Advanced Organochemical Materials & Ministry of Education Key Laboratory for the Synthesis and Application of Organic Functional Molecules Hubei University Wuhan 430062 Hubei China School of Pharmaceutical Sciences Wuhan UniversityWuhan 430071 Hubei China

An efficient catalytic asymmetric chlorocyclization of olefinic amides with 1,3-dichloro-5,5-dimethylhydantoin（DCDMH） using hydroquinidine 1,4-phthalazinediyl diether（（DHQD）_2 PHAL） as organocatalyst has been developed. Series of chiral chloro substituted isobenzofuran-1（3 H）-imine derivatives were obtained in good yields（up to 85%） and enantioselectivities（up to 70% ee）.

关键词： Catalyzed by Dimethylhydantoin Enantioselective Chlorocyclization of Olefinic Amides with 1 3-Dichloro-5 DCDMH

Development and Analysis of an Electrically Actuated Lower Extremity Assistive Exoskeleton

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Journal of Bionic Engineering 2017年第2期14卷 272-283页

作者： Yi Long Zhijiang Du Chaofeng Chen Weidong Wang Long He xiwang Mao Guoqiang Xu Guangyu Zhao Xiaoqi Li Wei dong State Key Laboratory of Robotics and System Harbin Institute of Technology (HIT) Harbin 150001 China Weapon Equipment Research Institute China South Industries Group Corporation Beijing 102202 China

An electrically actuated lower extremity exoskeleton is developed, in which only the knee joint is actuated actively while other joints linked by elastic elements are actuated passively. This paper describes the critical design criteria and presents the process of design and calculation of the actuation system. A flexible physical Human-Robot-Interaction （pHR1） measurement device is designed and applied to detect the human movement, which comprises two force sensors and two gasbags attached to the inner surface of the connection cuff. An online adaptive pHRI minimization control strategy is proposed and implemented to drive the robotic exoskelcton system to follow the motion trajectory of human limb. The measured pHRI information is fused by the Variance Weighted Average （VWA） method. The Mean Square Values （MSV） of pHRI and control torque are utilized to evaluate the performance of the exoskeleton. To improve the comfort level and reduce energy consumption, the gravity compensation is taken into consideration when the control law is designed. Finally, practical experiments are performed on healthy users. Experimental results show that the proposed system can assist people to walk and the outlined control strategy is valid and effective.

关键词： exoskeleton pHRI measurement data fusion pHRI minimization adaptive control