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基于低通滤波器的柔性关节空间机器人时延估计跟踪控制

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国防科技大学学报 2024年第4期46卷 142-149页

作者：徐河振于潇雁张宇涵陈力福州大学机械工程及自动化学院福建福州350116 福州大学流体动力与电液智能控制福建省高校重点实验室福建福州350116

为解决位姿不受控情况下柔性关节空间机器人系统预抓取阶段的关节跟踪控制和振动问题,采用拉格朗日方程并结合动量守恒原理进而建立漂浮基三杆柔性关节空间机器人系统动力学方程。为提高柔性关节的等效刚度,引入关节柔性补偿的方法;即... 详细信息

为解决位姿不受控情况下柔性关节空间机器人系统预抓取阶段的关节跟踪控制和振动问题,采用拉格朗日方程并结合动量守恒原理进而建立漂浮基三杆柔性关节空间机器人系统动力学方程。为提高柔性关节的等效刚度,引入关节柔性补偿的方法;即根据奇异摄动理论,将柔性关节空间机器人系统分解为慢变系统和快变系统。在此基础上,针对慢变系统设计以时延估计为主框架的滑模控制方法,同时与低通滤波器相结合消除滑模控制带来的系统抖振问题;针对快变系统设计线性速度差值反馈控制系统,抑制柔性关节给系统带来的柔性振动问题。通过仿真验证空间机械臂能够在有限时间内快速、稳定地跟踪上期望轨迹,证实该控制方案具有较好的鲁棒性和可靠性。

关键词：柔性关节空间机器人关节柔性补偿时延估计滑模变结构控制低通滤波器

“诗教”传统与Bildung和Erziehung之辨

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中国比较文学 2024年第1期134卷 25-39页

作者：万兴中国人民大学文学院

“诗教”传统自古有之,中国的儒家思想认为,通过阅读《诗经》可以达到塑造理想人格的目的,而西方社会也同样重视文学经典的教育作用,在近代文学中更出现了“教育小说”这一类别。人们通常将“教育小说”定义为描述青少年成长历程的小说... 详细信息

“诗教”传统自古有之,中国的儒家思想认为,通过阅读《诗经》可以达到塑造理想人格的目的,而西方社会也同样重视文学经典的教育作用,在近代文学中更出现了“教育小说”这一类别。人们通常将“教育小说”定义为描述青少年成长历程的小说,然而在德语世界中,对于教育小说的定义常有争论。狄尔泰用“Bildungsroman”而卢卡奇用“Erziehungsroman”来指称教育小说,在“Bildung”和“Erziehung”的差异中形成了一场文学思想的跨时代对话。本文将通过细读狄尔泰、卢卡奇对歌德《威廉·迈斯特的学习时代》和荷尔德林《许佩里翁》的阐发,剖析他们的教育小说观念之不同,并认为:教育小说并不仅仅聚焦于对成长历程的描述,还在具体的历史语境下对个体的成长分别提出了拓宽思想深度与积极参与社会生活的诉求。

关键词：诗教教育小说 Bildung Erziehung

Resistive field generation in intense proton beam interaction with solid targets

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Matter and Radiation at Extremes 2024年第1期9卷 35-43页

作者： W.Q.Wang j.j.honrubia Y.Yin X.h.Yang F.Q.Shao Department of Physics National University of Defense TechnologyHunanChina ETSI Aeronáutica y del Espacio Universidad Politécnica de MadridMadridSpain Department of Nuclear Science and Technology National University of Defense TechnologyHunanChina

The Brown-Preston-Singleton(BPS)stopping power model is added to our previously developed hybrid code to model ion beam-plasma *** simulations show that both resistive field and ion scattering effects are important for proton beam transport in a solid target,in which they compete with each *** the target is not completely ionized,the self-generated resistive field effect dominates over the ion scattering ***,when the target is completely ionized,this situation is ***,it is found that Ohmic heating is important for higher current densities and materials with high *** energy fraction deposited as Ohmic heating can be as high as 20%-30%.Typical ion divergences with half-angles of about 5°-10°will modify the proton energy deposition substantially and should be taken into account.

关键词： interaction beam intense

退火热处理对Cr_(3)C_(2)-FeCrBSi涂层摩擦磨损性能的影响

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表面技术 2024年第1期53卷 65-77页

作者：姜自滔杨康辛越易新林张世宏王硕煜倪振航安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002 安徽马钢表面技术股份有限公司安徽马鞍山243000

目的针对冷轧辊表面的循环应力、摩擦磨损的特殊服役环境,设计空气燃料超音速火焰喷涂(hVAF)制备Cr_(3)C_(2)-FeCrBSi复合涂层来提高工件表面的硬度和耐磨性。方法利用hVAF技术在冷轧辊用合金钢板表面制备不同尺寸陶瓷颗粒混合的Cr_(3... 详细信息

目的针对冷轧辊表面的循环应力、摩擦磨损的特殊服役环境,设计空气燃料超音速火焰喷涂(hVAF)制备Cr_(3)C_(2)-FeCrBSi复合涂层来提高工件表面的硬度和耐磨性。方法利用hVAF技术在冷轧辊用合金钢板表面制备不同尺寸陶瓷颗粒混合的Cr_(3)C_(2)-Fe CrBSi的复合涂层,并在600、700、800℃进行退火处理后得到退火态涂层。利用XRD、SEM、显微硬度计、电子拉伸试验机、盘式摩擦磨损试验机和接触疲劳试验机,考察了不同陶瓷含量和不同退火温度下涂层的相组成、组织结构、机械性能、摩擦磨损性能和接触疲劳失效形式。结果喷涂态涂层的显微硬度、结合强度随着Cr_(3)C_(2)含量的增加先上升后下降。当陶瓷相质量分数为10%时,复合涂层最佳,显微硬度、结合强度分别为459.6hV0.3、42.8 MPa。选取Cr_(3)C_(2)(质量分数10%)-FeCrBSi涂层经过退火处理后,涂层的硬度、断裂韧性、抗磨损性能均有提升,其中摩擦因数由原先的0.89降低至0.80~0.75。此外在700℃下退火3 h得到的涂层,显微硬度可达490.3hV0.3,断裂韧性由2.81 MPa·m1/2提升至3.15 MPa·m1/2,磨损率为6.80×10^(-14) m^(3)/(N·m),与喷涂态涂层相比,磨损率降低了15%。喷涂态、退火态涂层的磨损机制均为磨粒磨损。接触疲劳试验结果表明,退火态复合涂层的接触疲劳失效形式主要有剥落和分层,同时剥落失效情况下涂层的接触疲劳寿命更长,可达2.07×10^(5)转。结论 Cr_(3)C_(2)-Fe Cr BSi复合涂层良好的抗磨损和耐接触疲劳性能主要取决于Cr_(3)C_(2)硬质耐磨颗粒的加入。而退火热处理可以促进涂层向平衡态的转变、同时析出的二次碳化物(Cr, Fe)7C3起到沉淀强化的作用,使得退火态涂层具有更好的抗摩擦磨损性能。

关键词： hVAF 冷轧辊退火摩擦磨损接触疲劳

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几种硼酸盐发光材料的制备及性能研究

几种硼酸盐发光材料的制备及性能研究

作者：万正环贵州师范大学

学位级别：硕士

稀土离子掺杂无机发光材料因其优异的性能以及在光学领域具有良好的应用前景而备受研究者的关注。稀土掺杂发光材料的激活离子和基质材料对发光性能起着决定性的作用。为研究稀土掺杂硼酸盐材料的发光性能,本文以LaBO3、Ln（BO2）3（Ln=... 详细信息

稀土离子掺杂无机发光材料因其优异的性能以及在光学领域具有良好的应用前景而备受研究者的关注。稀土掺杂发光材料的激活离子和基质材料对发光性能起着决定性的作用。为研究稀土掺杂硼酸盐材料的发光性能,本文以LaBO3、Ln（BO2）3（Ln=La,Gd）和La3BO6三种硼酸盐为基质材料,选取Tb3+、Eu3+和Dy3+作为激活离子,采用水热法、共沉淀法和溶胶-凝胶法合成系列硼酸盐基荧光材料,利用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能量色散光谱（EDS）、红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、电子顺磁共振波谱（EPR）以及荧光光谱等对合成样品的物相结构、形貌特征、组分含量以及发光性能进行分析。实验探究结果如下:采用水热结合煅烧法合成了LaBO3:Tb3+荧光材料。制备过程中工艺条件的改变对LaBO3的物相组成和荧光性能具有极为显著的影响。XRD图谱表明当n（La+Tb）/n（B）比例为1:1和1:2时制备的样品为纯相的单斜晶系LaBO3晶体,且摩尔比为1:2时样品的结晶度更高;当n（La+Tb）/n（B）比例调整为1:3和1:4时,本来属于单斜晶系LaBO3晶体的衍射峰完全消失,随之出现了正交晶系LaBO3晶体和单斜晶系La（BO2）3晶体的特征衍射峰。同时,煅烧温度对样品的物相结构也存在显著影响,随着煅烧温度的不断增加,Tb3+掺杂LaBO3的物相存在“非晶相—单斜相—单斜和正交混合相—正交相”的转变,即400～600℃煅烧下合成的样品呈非晶态,700℃和800℃下样品的主相为单斜晶系LaBO3晶体,900℃下合成的样品为单斜和正交晶系LaBO3的混合相,1000℃时则为纯相的正交晶系LaBO3晶体,且Tb3+掺入对LaBO3的结构没有显著影响。值得讨论的是,Tb3+掺杂浓度的增加导致LaBO3样品的物相结构从单斜晶系转变为正交晶系。SEM照片显示Tb3+的掺杂量对样品的形貌具有显著的影响,单斜晶系样品的形貌呈长棒状,而正交晶系LaBO3样品具有不规则短棒状形貌。XPS和EDS结果表明La、O、B和Tb元素在样品中分布均匀,且部分Tb3+被氧化成Tb4+。荧光光谱表明随着Tb3+浓度的增加,LaBO3样品的荧光强度先增大后减小,当Tb3+浓度过量时会产生浓度猝灭现象,其浓度猝灭机制属于电四极-电四极相互作用;特别地,正交晶系晶体的发光强度显著高于单斜晶系,并对这一现象进行了合理的解释。样品的衰减曲线符合双指数方程,平均荧光寿命随Tb3+掺杂量的增加而减小,这是因为随着激活剂Tb3+数量的不断增加,相邻Tb3+之间的距离减小,相互碰撞的机会增加,使能量交换概率升高并消耗了部分活化能,从而导致荧光寿命随Tb3+浓度的增加而减小。最后,单斜晶系样品的CIE色坐标位于黄光区,而正交晶系样品的CIE色坐标位于绿光区,且前者的色温低于后者。采用共沉淀法制取了Ln（BO2）3:Eu3+（Ln=La,Gd）荧光材料,探究了合成工艺条件对其物相组成和荧光性能的影响。结果显示,反应体系ph为7～8、n（Ln+Eu）/n（B）(Ln=La,Gd)的比值为1:4、煅烧温度为800℃～900℃时将会制得结晶度较高,荧光性能较好的单斜晶系Ln（BO2）3晶体。此外,SEM照片显示样品呈现不规则多孔形貌,EDS结果表明La（Gd）、O、B和Eu元素在样品中分布均匀。荧光分析结果表明Eu3+掺杂的Ln（BO2）3发光材料可在紫外光激发下发射出较强的橙红光,各发射带分别对应Eu3+的5D0→7Fj（j=0、1、2、3和4）特征跃迁,同时,详细分析了在Ln（BO2）3晶体中Eu3+出现强烈的5D0→7F4（～695 nm）发射的原因;Ln（BO2）3晶体的发射强度随Eu3+浓度的变化而变化,其Eu3+最佳掺杂浓度都为10%,掺杂过量的Eu3+会导致浓度猝灭,两者的浓度猝灭机制均属于电偶极-电偶极相互作用。此外,样品的衰减曲线由单指数方程拟合得到,且平均荧光寿命随Eu3+掺杂量的增加而减小,这是因为发光中心的间距随基质晶体中激活离子浓度的增加而缩小,产生交叉弛豫的概率增加,导致荧光寿命随Eu3+掺杂浓度的增加而减小。对色坐标分析可知,Ln（BO2）3:x%Eu3+晶体是潜在的橙红色发光材料。通过溶胶-凝胶法制备了La3BO6:Dy3+发光材料。探究了不同制备条件下样品的物相组成和荧光性能。结果表明,反应体系中氢离子浓度为2 mol·L-1、n（La+Dy）/n（B）比例为3:1、煅烧温度为1000℃时有利于La3BO6晶体的形成。Dy3+掺杂La3BO6样品可被352 nm波长的光有效激发,发射出三个属于Dy3+的特征跃迁带,分别为4F9/2→6h15/2、6h13/2和6h11/2,且位于578 nm处的跃迁带(4F9/2→6h13/2

关键词： LaBO3 Ln(BO2)3 La3BO6 稀土离子掺杂发光性能结构

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一种高强耐热轴承钢的微观组织及力学性能

材料热处理学报 2024年第7期45卷 127-136页

作者：信振飞迟宏宵于杰周健谷金波昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 钢铁研究总院特殊钢研究所北京100081

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉伸试验和洛氏硬度计等研究了一种新型成分优化的超高强度轴承钢经不同工艺热处理后的微观组织及力学性能。结果表明,在1040~1080℃范围内,随着固溶温度的升高,... 详细信息

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉伸试验和洛氏硬度计等研究了一种新型成分优化的超高强度轴承钢经不同工艺热处理后的微观组织及力学性能。结果表明,在1040~1080℃范围内,随着固溶温度的升高,试验钢的抗拉强度逐渐升高,屈服强度逐渐降低。试验钢经1060℃固溶1 h后油淬及两次(-73℃冷处理2 h+540℃回火2 h)处理后,抗拉强度达到1997 MPa,屈服强度达到1600 MPa,断后伸长率达到12%,断面收缩率为55%,具有优异的强韧性能;随固溶温度的升高,试验钢的原始奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,从19μm增加到50.9μm,未溶碳化物含量明显减少,残留奥氏体含量逐渐增多,其中,残留奥氏体含量增多是导致屈服强度逐渐降低的主要原因;试验钢中大量存在M_(6)C和Laves两种不同种类的析出相,其中M_(6)C碳化物在固溶阶段起到细化晶粒作用,Laves相在回火过程弥散析出,是试验钢获得超高强度的主要强化机制。

关键词：轴承钢超高强度板条马氏体析出相位错密度 M_(6)C碳化物

基于多要素3D特征提取的短期定量降水预报技术研究

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南京信息工程大学学报 2024年

作者：熊文睿张恒德陆振宇郭云谦南京信息工程大学人工智能学院国家气象中心

由于空间分辨率有限、物理参数化方案不够完善、泛化性较弱等原因，使得传统业务数值天气模式 (NWP)在定量降水预报中存在固有偏差，而深度学习神经网络具有强大的非线性拟合能力、能够自主性学习到任务相关的关键特征、泛化性较高等优... 详细信息

由于空间分辨率有限、物理参数化方案不够完善、泛化性较弱等原因，使得传统业务数值天气模式 (NWP)在定量降水预报中存在固有偏差，而深度学习神经网络具有强大的非线性拟合能力、能够自主性学习到任务相关的关键特征、泛化性较高等优势，可以有望改善现状。为此，本文提出一种基于多要素3D特征提取的短期定量降水预报技术。基于欧洲中期天气预报中心（ECMWF）提供的高分辨率ECMWF-hRES（EC-hres）模式预报数据，构建3D-QPF（3D-Quantitative Precipitation Forecast）语义分割模型，通过先分类后回归的耦合框架，捕捉多种降水相关要素数据的3D空间特征，得到与降水实况数据间的相非线性关系，并增加PR（准确率和召回率）损失函数进一步提升模型对偏态数据的预报效果。实验结果表明，3D-QPF的逐日累积降水预报不仅在晴雨量级(0.1mm/(24 h))准确率评分稳定增长，在暴雨量级(50mm/(24 h))的准确率评分也有明显提升，暴雨量级较EC-hres的TS评分最高提升了15.8%，RMSE优化达到18.71%。经过长期检验，3D-QPF模型与EC-hres、中国气象局全球模式(CMA-GFS)预报以及2D-Unet和3D-Unet等经典网络模型相比做出了有效的预报订正效果。此外，随着预报时效延长至72 h，模型的优化效果仍能够保持相对稳定。

关键词：定量降水预报语义分割偏态数据耦合方式

Synchronized off-harmonic probe laser with highly variable pulse duration for laser-plasma interaction experiments

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high Power Laser Science and Engineering 2024年第1期12卷 99-107页

作者： j.hornung Y.Zobus h.Lorenté C.Brabetz B.Zielbauer V.Bagnoud GSI helmholtzzentrum für Schwerionenforschung Gmbh DarmstadtGermany Institut d’Optique UniversitéParis-SaclayPalaiseauFrance Institut für Angewandte Physik Technische Universität DarmstadtDarmstadtGermany

This paper presents the development and experimental utilization of a synchronized off-harmonic laser system designed as a probe for ultra-intense laser±plasma interaction experiments. The system exhibits a novel seed-generation design,allowing for a variable pulse duration spanning over more than three orders of magnitude, from 3.45 picoseconds to 10 nanoseconds. This makes it suitable for various plasma diagnostics and visualization techniques. In a side-view configuration, the laser was employed for interferometry and streaked shadowgraphy of a laser-induced plasma while successfully suppressing the self-emission background of the laser±plasma interaction, resulting in a signal-to-self-emission ratio of 110 for this setup. These properties enable the probe to yield valuable insights into the plasma dynamics and interactions at the PhELIX facility and to be deployed at various laser facilities due to its easy-to-implement design.

关键词： interferometry laser-plasma interaction off-harmonic probe laser streaked shadowgraphy

The quasi-Gramian solution of a non-commutative extension of the higher-order nonlinear Schr?dinger equation

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Communications in Theoretical Physics 2024年第3期76卷 51-61页

作者： h W A Riaz j Lin Department of Physics Zhejiang Normal UniversityJinhua 321004China

The nonlinear Schr?dinger(NLS)equation,which incorporates higher-order dispersive terms,is widely employed in the theoretical analysis of various physical *** this study,we explore the non-commutative extension of the higher-order NLS *** treat real or complex-valued functions,such as g_(1)=g_(1)(x,t)and g_(2)=g_(2)(x,t)as non-commutative,and employ the Lax pair associated with the evolution equation,as in the commutation *** derive the quasi-Gramian solution of the system by employing a binary Darboux *** soliton solutions are presented explicitly within the framework of *** visually understand the dynamics and solutions in the given example,we also provide simulations illustrating the associated ***,the solution can be used to study the stability of plane waves and to understand the generation of periodic patterns within the context of modulational instability.

关键词： integrable systems Darboux transformation solitons