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工艺参数对电弧增材制造5356铝合金成形质量和组织性能影响

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特种铸造及有色合金 2024年第6期44卷 797-802页

作者：虞华森余祖英王晋孙建新湖北汽车工业学院材料科学与工程学院十堰442002

通过表面波纹度计算、微观组织观察、硬度和力学性能测试,研究了工艺参数对电弧增材制造(WAAM)5356铝合金成形质量、组织和性能的影响。结果表明,沉积电流、沉积速度、层间温度过大或过小均不利于成形。随着沉积电流从70 A增大到100 A,5... 详细信息

通过表面波纹度计算、微观组织观察、硬度和力学性能测试,研究了工艺参数对电弧增材制造(WAAM)5356铝合金成形质量、组织和性能的影响。结果表明,沉积电流、沉积速度、层间温度过大或过小均不利于成形。随着沉积电流从70 A增大到100 A,5356铝合金的晶粒尺寸和孔隙倾向逐渐增大,硬度下降。当沉积电流为85 A时,Al5356的组织较为均匀,沉积层间熔合良好,综合力学性能最好。确定了适合沉积5356铝合金薄壁件的工艺参数:沉积电流为85 A、沉积速度为4 mm/s、层间温度为100~150℃。

关键词：电弧增材制造工艺参数 5356铝合金微观组织力学性能

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商用车电驱动桥壳多工况疲劳寿命预测及优化

机械强度 2024年

作者：张志阳龚青山刘敏江志刚张光国武汉科技大学机械自动化学院湖北汽车工业学院机械工程学院湖北汽车工业学院艺术与设计学院

驱动桥壳在实际行驶过程中由于长期受到交变循环载荷的作用，发生疲劳破坏的可能性较大。为了判断某商用车轮边电机驱动桥的驱动桥壳在设计时是否满足疲劳寿命的要求，建立了驱动桥的三维模型和有限元模型，首先对其进行惯性释放分析，... 详细信息

驱动桥壳在实际行驶过程中由于长期受到交变循环载荷的作用，发生疲劳破坏的可能性较大。为了判断某商用车轮边电机驱动桥的驱动桥壳在设计时是否满足疲劳寿命的要求，建立了驱动桥的三维模型和有限元模型，首先对其进行惯性释放分析，得出其静强度、刚度满足要求；在此基础上，基于nCode Designlife软件，使用名义应力法，结合材料的S-N曲线和疲劳加载曲线，采用新的汽车行业标准对其在垂直弯曲疲劳、制动疲劳和横向疲劳多工况下的疲劳寿命进行了预测；结果发现，驱动桥壳在制动疲劳和横向疲劳工况下的疲劳寿命不满足标准中的要求，须对其进行结构优化。最后对驱动桥壳进行了加筋优化处理，优化后的驱动桥壳在最大冲击工况下最大应力减小了95.8 MPa，最大变形减小了1.064 mm，且在三种疲劳工况下的最低疲劳寿命分别提升了107.6万次、28.9万次和49.7万次，均超出了标准中的要求，证明了驱动桥壳结构优化的可行性，有效缩短并降低了研发周期和研发成本。

关键词：驱动桥壳惯性释放疲劳寿命结构优化

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电动汽车电池箱轻量化设计

重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第1期38卷 103-109页

作者：康元春刘俊峰湖北汽车工业学院汽车工程学院湖北十堰442002 湖北汽车工业学院汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室湖北十堰442002

对电池箱进行轻量化设计时,为选择合适的轻质材料,使其与电池箱不同位置板件进行匹配以充分发挥材料性能,采用基于CRITIC权重的TOPSIS法和正交试验的方法。建立了电池箱常用金属材料各项性能的决策矩阵,使用基于CRITIC权重的TOPSIS法进... 详细信息

对电池箱进行轻量化设计时,为选择合适的轻质材料,使其与电池箱不同位置板件进行匹配以充分发挥材料性能,采用基于CRITIC权重的TOPSIS法和正交试验的方法。建立了电池箱常用金属材料各项性能的决策矩阵,使用基于CRITIC权重的TOPSIS法进行标准化处理,消除不同组数据的量纲差异,确定各组数据的客观权重,计算各方案的相对贴合度,从中选出备选材料;使用正交试验设计和极差分析将备选材料与电池箱不同板件进行匹配,得到多材料电池箱,对多材料电池箱进行尺寸优化。优化后的电池箱模型在满足强度、刚度和低阶模态频率等要求的基础上减重5.3 kg,减重率达11.37%。

关键词：电池箱轻量化 TOPSIS 多材料

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基于改进ORB-SVM的工件识别方法研究

包装与食品机械 2024年第1期42卷 60-66页

作者：仝保国刘凌云湖北汽车工业学院电气与信息工程学院湖北十堰442002

针对传统的图像识别算法识别多品种工件,存在运行时间长、识别率低等问题,提出基于改进ORB-SVM的工件图像识别方法。在传统ORB算法的特征点检测基础上,采用SIFT算法获得具有旋转尺度不变性的图像特征描述,并利用词袋模型将图像特征转化... 详细信息

针对传统的图像识别算法识别多品种工件,存在运行时间长、识别率低等问题,提出基于改进ORB-SVM的工件图像识别方法。在传统ORB算法的特征点检测基础上,采用SIFT算法获得具有旋转尺度不变性的图像特征描述,并利用词袋模型将图像特征转化为特征直方图,进而构建支持向量机(SVM)的分类模型,实现对工件的识别分类。试验结果表明:改进的ORB-SVM在应对旋转变换、光照变换、尺度变换时更具鲁棒性,且工件识别准确率高达98.89%,单个工件的识别时间低于0.43 s,具有良好的高效性和实用性。研究为多领域的工件识别提供参考。

关键词：工件识别特征检测 ORB算法词袋模型支持向量机

基于曲线拟合的液压动力转向器转阀棱边坡口设计方法研究

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机床与液压 2024年第12期52卷 17-24页

作者：李卓陈诚冷若轩王红霞湖北汽车工业学院机械工程学院湖北十堰442002

转阀棱边坡口结构对液压动力转向器的助力特性影响非常大,但对于棱边坡口结构的设计方法研究较少。根据转阀的结构和工作原理,建立液压动力转向器的转阀阀口过流面积数学模型和AMESim仿真模型,通过与试验结果进行对比,验证了模型的可靠... 详细信息

转阀棱边坡口结构对液压动力转向器的助力特性影响非常大,但对于棱边坡口结构的设计方法研究较少。根据转阀的结构和工作原理,建立液压动力转向器的转阀阀口过流面积数学模型和AMESim仿真模型,通过与试验结果进行对比,验证了模型的可靠性;依据新型产品的助力特性设计目标,提出一种基于曲线拟合的棱边坡口设计方法,依据助力特性的设计目标,利用MATLAB软件求解了棱边坡口曲线解析式中的参数。仿真结果表明:所设计的棱边坡口结构能够满足设计要求,验证了设计方法的有效性,为液压动力转向器优化设计提供了参考。

关键词：液压动力转向器转阀棱边坡口助力特性

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基于视觉原理的链轮尺寸测量方法研究

现代制造工程 2024年第4期 129-134,128页

作者：姜都刘永王宸李伟杰王红霞湖北汽车工业学院机械工程学院十堰442002

针对现有的链轮端面几何参数测量方法存在效率及测量精度低等问题,提出一种基于视觉原理的链轮端面几何参数测量方法。首先,利用Zernike矩的亚像素边缘检测提取链轮内外轮廓,对内轮廓采用Hough变换获得中心点坐标与中心孔半径;其次,在... 详细信息

针对现有的链轮端面几何参数测量方法存在效率及测量精度低等问题,提出一种基于视觉原理的链轮端面几何参数测量方法。首先,利用Zernike矩的亚像素边缘检测提取链轮内外轮廓,对内轮廓采用Hough变换获得中心点坐标与中心孔半径;其次,在外轮廓作一辅助圆,通过像素点序列计数算法得到齿数;然后,根据链轮齿廓的形状特征,提出一种改进的局部半径域算法提取每段齿廓的齿顶、齿根点,再通过最小二乘法拟合像素点得到齿顶圆、齿根圆直径;最后,采用最小二乘法拟合链轮键槽边缘直线得到键槽尺寸。对2种不同规格的链轮分别进行10次重复性测量。实验结果表明,链轮端面几何参数的测量误差均小于40μm,相对误差均在0.4%之内,能满足高精度的自动测量需求。

关键词：链轮视觉测量亚像素边缘几何尺寸

基于YOLOv5-GCE的钢材表面缺陷检测

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组合机床与自动化加工技术 2024年第5期 177-182页

作者：李超凡刘凌云刘翰林湖北汽车工业学院电气与信息工程学院十堰442002

针对传统钢材表面小尺寸缺陷检测精度较低,且容易出现漏检和误检等问题,提出了一种改进的钢材表面缺陷检测算法YOLOv5-GCE。首先,将轻量级GhostNet模块应用于YOLOv5的主干网络中,以替换CSP1中的残差模块,减少网络模型的参数量和计算复杂... 详细信息

针对传统钢材表面小尺寸缺陷检测精度较低,且容易出现漏检和误检等问题,提出了一种改进的钢材表面缺陷检测算法YOLOv5-GCE。首先,将轻量级GhostNet模块应用于YOLOv5的主干网络中,以替换CSP1中的残差模块,减少网络模型的参数量和计算复杂度;其次,引入CA注意力机制,使得网络更加关注小目标的关键特征,提高其特征提取和定位能力,进而提升小目标的检测精度;最后,采用EIoU损失函数替代传统的GIoU损失函数,提高模型的收敛速度和回归精度。实验结果显示,YOLOv5-GCE算法在NEU-DET数据集上的mAP值为81.4%,相比于原YOLOv5算法提高了4.5%,检测速度达到了40 fps,并且该算法模型体积较小,可适用于移动端目标检测应用场景。

关键词：缺陷检测 YOLOv5 GhostNet模块注意力机制损失函数

混合灰色关联和有限元法的铝合金三明治板轻量化设计

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机械设计与制造 2024年第2期396卷 343-348页

作者：龚青山吴东雨张光国孙章栋湖北汽车工业学院机械工程学院湖北十堰442000

汽车轻量化设计是实现节能减排的重要途径,为设计出性能优良的铝合金三明治货车防滑踏板,针对不同芯层结构的铝合金三明治板展开研究;建立了I型、V型、U型三种芯层结构的铝合金三明治板结构模型;应用有限元法对实际工况下I型、V型、U型... 详细信息

汽车轻量化设计是实现节能减排的重要途径,为设计出性能优良的铝合金三明治货车防滑踏板,针对不同芯层结构的铝合金三明治板展开研究;建立了I型、V型、U型三种芯层结构的铝合金三明治板结构模型;应用有限元法对实际工况下I型、V型、U型三种芯层结构的铝合金板的应力、位移值进行分析,并基于灰色关联法建立以质量、最大挠度、最大应力为变量的综合性能评价函数,得出V型铝合金三明治板为优选结构;以上、下板以及芯层厚度为优化变量,质量最小化为优化目标,分别采用全局响应面法及可行方向法对V型铝合金板进行尺寸优化,并对优化结果进行对比分析,发现两种方法优化方式均有较好的优化结果,但基于可行方向法的迭代时间更短、效率更高,优化后铝合金板减重约29.5%,具有很好的应用价值。

关键词：轻量化设计三明治板灰色关联法全局响应面法可行方向法

基于PointNet++的焊装夹具零件识别

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组合机床与自动化加工技术 2024年第4期 141-144页

作者：徐华陶长城乐鑫淼湖北汽车工业学院材料科学与工程学院十堰442000

焊装夹具是汽车白车身焊接生产线中重要的组成部分,有效的管理和归纳焊装夹具零件设计数模能够显著提高设计效率。将原始设计数模离散为点云,利用点云数据和PointNet++深度学习网络探讨了一种焊装夹具零件智能分类方法,并对比各模型的... 详细信息

焊装夹具是汽车白车身焊接生产线中重要的组成部分,有效的管理和归纳焊装夹具零件设计数模能够显著提高设计效率。将原始设计数模离散为点云,利用点云数据和PointNet++深度学习网络探讨了一种焊装夹具零件智能分类方法,并对比各模型的分类精度,选取运行效率和精度最高的单尺度分组(SSG)模型完成焊装夹具零件的分类。训练结果表明,该方法在验证集上的准确率为97.5%,型块、连接块、定位销、销座、支座的验证集类内准确率分别为92.5%、97.5%、100%、97.5%和100%。这些结果表明该方法具有较高的识别精度,能够满足焊装夹具零件分类的精度要求。

关键词：焊装夹具三维点云分类 PointNet++