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烧结温度和保温时间对黏结剂喷射增材制造AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金显微组织和性能的影响

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中国有色金属学报 2024年第4期34卷 1201-1214页

作者：王启航李静静胡时东袁嘉明蔡道生魏青松华中科技大学材料成形与模具技术国家重点试验室武汉430074 武汉易制科技有限公司武汉430074

AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金具有断裂强度高、抗疲劳强度高等优点。本研究使用黏结剂喷射增材制造技术(Binder jetting additive manufacturing,BJAM)制备该合金,通过调节烧结温度(1290℃~1350℃)和保温时间(1~5 h)探究烧结工艺对该... 详细信息

AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金具有断裂强度高、抗疲劳强度高等优点。本研究使用黏结剂喷射增材制造技术(Binder jetting additive manufacturing,BJAM)制备该合金,通过调节烧结温度(1290℃~1350℃)和保温时间(1~5 h)探究烧结工艺对该合金的显微组织及拉伸性能的影响。结果表明:烧结温度和保温时间通过影响孔隙率及晶粒大小直接影响高熵合金烧结件的性能;孔隙率的下降与晶粒长大同时发生,两因素耦合影响烧结件的力学性能。1350℃保温3 h样品的伸长率达7.09%、致密度达92.5%,1350℃保温1 h样品的屈服强度和断裂强度分别达到600.19 MPa和1021.32 MPa。

关键词：黏结剂喷射共晶高熵合金烧结工艺显微组织拉伸性能

基于水平相似度匹配机制的鱼群追踪与计数方法

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计算机工程 2024年

作者：方斌邹青青巨浩飞鲍江辉段瑞张东旭吕华飞王翔许鹏飞段明西北大学中国科学院水生生物研究所中国科学院大学武汉中科慧景科技有限公司长江勘测规划设计研究有限责任公司

鱼群多目标准确计数是水生态智能监测和集约化养殖产业中的重要环节，对水域生态环境智能保护和水产养殖现代化具有重要作用。现有鱼群多目标准确追踪和计数方法主要适用于鱼群外观清晰、游速缓慢和方向稳定等较理想的情况，但难以有效... 详细信息

鱼群多目标准确计数是水生态智能监测和集约化养殖产业中的重要环节，对水域生态环境智能保护和水产养殖现代化具有重要作用。现有鱼群多目标准确追踪和计数方法主要适用于鱼群外观清晰、游速缓慢和方向稳定等较理想的情况，但难以有效适用于现实情况下存在的鱼群互相遮挡、游动迅速和方向多变等复杂情况。为此，结合轻量化目标检测模型YOLOv5n，并提出基于水平相似度（Horizontal Similarity）匹配机制的鱼群追踪与计数方法。该方法将鱼群计数问题视为多目标检测与追踪问题，提出了水平相似度（Horizontal Similarity）匹配机制，并对SORT算法进行优化。通过利用高速水流中鱼群个体在帧与帧之间的位置关系对检测框中心点的水平距离进行限制，以有效解决SORT算法存在目标匹配混乱的问题，显著提高追踪效果。实验结果表明，提出方法在鱼群多目标追踪数据集上的性能显著优于现有追踪方法，且对目标遮挡、方向变化等情况，目标追踪性能提升显著。提出方法结构简单，易于实际应用。

关键词：多目标追踪鱼群计数水平相似度 SORT DIOU

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先进陶瓷黏结剂喷射增材制造技术发展与展望

航空制造技术 2024年第4期67卷 72-88页

作者：冯琨皓赵威毛贻桅张正泰叶春生蔡道生蒋文明魏青松华中科技大学武汉430074 武汉易制科技有限公司武汉430000

在过去的20年中,陶瓷黏结剂喷射增材制造技术已经成为制造复杂陶瓷构件的一种革命性方法,特别是在航空航天、生物医疗、电子信息等多个关键领域展现出显著的应用潜力与价值。本文全面回顾了此技术的基础原理、材料选择、工艺流程、性能... 详细信息

在过去的20年中,陶瓷黏结剂喷射增材制造技术已经成为制造复杂陶瓷构件的一种革命性方法,特别是在航空航天、生物医疗、电子信息等多个关键领域展现出显著的应用潜力与价值。本文全面回顾了此技术的基础原理、材料选择、工艺流程、性能特征及制造缺陷,并针对未来的挑战和目标进行了深入展望。文中首先详细概述了该技术的成型原理,对其与其他增材制造工艺的优势和局限进行了对比分析;然后综合总结了国际研究进展,重点包括陶瓷粉末的性能与处理、黏结剂的配置与其在粉床中的动力学行为、工艺参数的调整与后续致密化工艺,并讨论了这些因素如何影响初坯和最终制件的密度、孔隙结构、组织特性及性能;最后,基于现有研究成果和应用局限,本文对粉末原材料、黏结剂的设计、工艺参数优化等方面提出了前瞻性的发展建议。本篇综述旨在为理解和应用陶瓷黏结剂喷射增材制造提供全面的科学研究和工程实践指导。

关键词：增材制造黏结剂喷射陶瓷粉末黏结剂工艺参数

基于电网线路传输安全的电力市场分布式交易模型研究

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自动化学报 2024年第10期50卷 1938-1952页

作者：李远征张虎刘江平赵勇连义成华中科技大学人工智能与自动化学院武汉430074 湖北电力交易中心有限公司武汉430077

电力市场分布式交易模型可有效缓解传统集中模型下市场主体的隐私安全等问题,但难以在保障市场主体收益和电力系统安全稳定运行的同时,实现社会福利最大化.因此,基于电网线路传输安全,首先以社会福利最大化为目标,构建集中式交易模型,... 详细信息

电力市场分布式交易模型可有效缓解传统集中模型下市场主体的隐私安全等问题,但难以在保障市场主体收益和电力系统安全稳定运行的同时,实现社会福利最大化.因此,基于电网线路传输安全,首先以社会福利最大化为目标,构建集中式交易模型,并采用拉格朗日乘子法和对偶定理,将其等价分解为各市场主体自身利益最大化的分布式交易模型.在此基础上,设计2种适用于不同情形的分布式交易方法及其求解算法,并构造电网安全成本影响市场主体的决策,从而保证电网线路传输安全.最后,基于算例分析,验证了2种交易方法的有效性.

关键词：区域配电网分布式电能交易线路传输安全市场交易模型

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基于集对分析理论和数字化平台的山岭隧道塌方风险评价

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隧道建设（中英文） 2024年第3期44卷 475-483页

作者：覃亚伟谭怡琚旺来陈斌华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074 武汉华中科大检测科技有限公司湖北武汉430200 北京构力科技有限公司武汉研发中心湖北武汉430223

为更准确、更科学地完成山岭隧道塌方风险评价,提出一种基于层次分析法(AHP)-熵值法(Entropy)集对分析理论的山岭隧道塌方风险评价方法。首先,选取地质因素、设计因素、施工因素、管理因素4项因素作为塌方风险评价指标体系的准则层,选... 详细信息

为更准确、更科学地完成山岭隧道塌方风险评价,提出一种基于层次分析法(AHP)-熵值法(Entropy)集对分析理论的山岭隧道塌方风险评价方法。首先,选取地质因素、设计因素、施工因素、管理因素4项因素作为塌方风险评价指标体系的准则层,选取12项因素作为指标层,运用层次分析法和熵值法分别计算2级指标权重;然后,引入集对分析理论确定指标联系度,并结合置信度准则对塌方风险的等级进行判定;接着,利用Grasshopper以及Python软件,对集对分析理论进行可视化程序开发,并将其与隧道-地质BIM交互模型进行耦合,建立基于AHP-Entropy集对分析模型的隧道塌方风险数字化分析平台;最后,结合重庆某隧道实际工程,验证隧道塌方风险评价的高效化、可视化效果。研究表明:基于集对分析理论的山岭隧道塌方风险评价数字化分析平台运行时间约为2 s,与传统的隧道塌方风险评价方法相比可以大大提高风险评价效率,同时利用AHP-Entropy法确定评价指标权重,提高了评价结果的可靠性。

关键词：山岭隧道塌方风险评价数字化评价平台层次分析法(AHP) 熵值法集对分析理论 BIM

单锥形掺镱光纤在纳秒脉冲放大器中的激光性能

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中国激光 2024年第13期51卷 1-8页

作者：刘韦志王晓亮林贤峰张志伦罗涛肖润珩邢颍滨彭景刚李海清戴能利李进延华中科技大学武汉光电国家研究中心湖北武汉430074 武汉长进光子技术股份有限公司湖北武汉430206

为了抑制高平均功率、高单脉冲能量纳秒脉冲激光放大器中的受激拉曼散射效应与光束质量退化,制备了纤芯直径为31~62μm、内包层直径为250~500μm的单锥形掺镱光纤。基于自行研制的单锥形掺镱光纤搭建了全光纤结构的纳秒脉冲激光放大器,... 详细信息

为了抑制高平均功率、高单脉冲能量纳秒脉冲激光放大器中的受激拉曼散射效应与光束质量退化,制备了纤芯直径为31~62μm、内包层直径为250~500μm的单锥形掺镱光纤。基于自行研制的单锥形掺镱光纤搭建了全光纤结构的纳秒脉冲激光放大器,在重复频率为100 kHz的条件下,实现了平均功率为832 W、单脉冲能量为8.32 mJ、峰值功率为24.8 kW的纳秒脉冲激光输出。在相近输出功率下,与纤芯/内包层直径为50μm/400μm的均匀光纤相比,单锥形掺镱光纤将受激拉曼散射效应出现的阈值功率提升了约31%,光束质量因子由约4.8减小至约3.5。实验验证了单锥形掺镱光纤对受激拉曼散射效应与光束质量退化的抑制效果。

关键词：单锥形光纤纳秒脉冲激光受激拉曼散射效应光束质量

多翼离心风机集流器偏心安装对空调新风系统风量的影响

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流体机械 2024年第6期52卷 41-48页

作者：李树云单联瑜吴俊鸿彭光前张晓轩叶建军谢军龙小米科技(武汉)有限公司武汉430000 华中科技大学武汉430074

为了研究集流器对多翼离心风机的影响,基于真实空调新风系统模型,构建了空调新风系统多翼离心风机CFD三维模型。对集流器偏心前后的风机内部流场展开分析,最后得出集流器的合理偏心安装方案,并通过试验对其进行了验证。研究结果表明,当... 详细信息

为了研究集流器对多翼离心风机的影响,基于真实空调新风系统模型,构建了空调新风系统多翼离心风机CFD三维模型。对集流器偏心前后的风机内部流场展开分析,最后得出集流器的合理偏心安装方案,并通过试验对其进行了验证。研究结果表明,当偏心角θ=120°,偏心距L=4.2 mm时,风机流道内流动情况得到明显优化,叶道堵塞情况得到改善,叶轮有效通流面积增大,叶轮出口气流速度提升,叶轮与集流器间的泄漏流减少,风机效率有所提升,蜗壳出口处风量提高3 m3/h,增幅约5.6%。研究结果可为多翼离心风机的优化设计提供参考。

关键词：多翼离心风机数值仿真集流器计算流体动力学偏心安装

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空调室外机机壳模态仿真与试验研究

流体机械 2024年第1期52卷 7-13,68页

作者：刘武祥夏增强吴俊鸿吴庆状刘文钢谢军龙潘曦小米科技(武汉)有限公司武汉430000 华中科技大学武汉430074

针对某款空调室外机机壳振动噪声大的问题,采用模态分析的研究方法对空调室外机机壳进行结构优化设计。对空调室外机机壳整体进行了不同方案的模态分析,获得整机机壳的前十阶固有频率与振型,将其与锤击法试验所测整机机壳模态结果进行... 详细信息

针对某款空调室外机机壳振动噪声大的问题,采用模态分析的研究方法对空调室外机机壳进行结构优化设计。对空调室外机机壳整体进行了不同方案的模态分析,获得整机机壳的前十阶固有频率与振型,将其与锤击法试验所测整机机壳模态结果进行了对比,结果表明:采用顶板无螺栓侧不添加约束条件的模拟方法获得的整机机壳模态更符合试验测试结果,两者误差在3%以内。在此基础上,分别对机壳各结构件进行了模态分析,获得了每一结构件的前3阶固有频率与振型,并对底板、支架关键部件提出了优化方案。通过对室外机机壳减小底板的筋的面积以及增加筋的数量优化钣金件结构,可调整整体结构的固有频率,避开压缩机工作频率以及共振现象产生,有效地改善了振动噪声大的问题。

关键词：空调室外机模态分析锤击法试验

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光束质量对铝合金激光焊接效率与良率的影响

中国激光 2024年第12期51卷 3-11页

作者：张帅刘同争徐志宏代小光朱朝晖高明郭少锋湖南大科激光有限公司湖南湘阴414615 华中科技大学武汉光电国家研究中心湖北武汉430074

为了满足当前新能源动力电池高速生产线极限制造的需求,基于激光焊接过程中的能量分布特征,系统分析了铝合金激光焊接中光纤激光器的光束质量效应,研究了光束质量与焊接稳定性和焊接效率之间的定量关系。随着激光器光束质量因子(M^(2))... 详细信息

为了满足当前新能源动力电池高速生产线极限制造的需求,基于激光焊接过程中的能量分布特征,系统分析了铝合金激光焊接中光纤激光器的光束质量效应,研究了光束质量与焊接稳定性和焊接效率之间的定量关系。随着激光器光束质量因子(M^(2))的减小,焊缝熔深为2.7 mm时焊接速度呈增大趋势,焊接熔深的工序能力指数(CPK)值也呈增大趋势;当M^(2)从11.60减小到1.25时,焊缝熔深为2.7 mm时激光器的焊接速度增加了5.5倍,焊接熔深CPK值提升了2.3倍。基于激光能量分布特征的分析结果,激光器光束质量效应的提升机制为:在保持相同熔深的条件下,M^(2)越小,能量密度极大值越大,且焊道边缘与中间区域之间的能量密度极值差越大,工件材料的能量吸收效率会越高,则激光器的焊接效率越高。提出将激光器能量密度极大值和能量密度极值差这两者的乘积作为激光器能量密度焊接效率影响因子,由理论计算可知,M^(2)为1.18时的激光器能量密度焊接效率影响因子比M^(2)为11.6时的增加了5.2倍,与实验结果基本一致。

关键词：激光技术激光焊接光束质量能量分布铝合金