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基于PSO算法的无人平台无线电能传输系统参数优化

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电源学报 2024年

作者：魏曙光许非凡李嘉麒袁东陆军装甲兵学院兵器与控制系

无人平台具有体积小、成本低、无需载员操作等优势，广泛应用于执行各类军事任务中。目前，无人平台主要以电能作为能源，其对可靠电能传输方式的需求不断增大，在人员无法参与、充电接口不适配、充电流程效率低等场合，有线充电或更换... 详细信息

无人平台具有体积小、成本低、无需载员操作等优势，广泛应用于执行各类军事任务中。目前，无人平台主要以电能作为能源，其对可靠电能传输方式的需求不断增大，在人员无法参与、充电接口不适配、充电流程效率低等场合，有线充电或更换电池存在弊端，无法满足无人平台对电能传输的需求。本文针对无人平台无线电能传输需求设计系统结构，并基于该结构提出了一种基于粒子群优化（Particle Swarm Optimization， PSO）算法的参数优化方法。通过对无人平台无线电能传输系统补偿电路、耦合线圈、储能器件结构及特性进行分析，提出系统参数优化数学模型的优化目标及功率、效率、电流三方面约束条件，设计基于PSO算法的无人平台无线电能传输系统参数优化方法的算法流程。通过算法仿真与样机实验相结合的方法进行验证，结果表明，提出的基于PSO算法的无人平台无线电能传输系统参数优化方法能够降低系统输出电压和功率、效率随负载电阻和耦合系数变化的波动幅度，提高无人平台无线电能传输系统的鲁棒性和环境适应性。

关键词：无线电能传输 LCC/S补偿电路参数优化方法粒子群优化(PSO)算法

基于特征对齐与区域图像质量引导融合的可见光-红外装甲车辆检测方法

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光学学报 2024年第13期44卷 187-198页

作者：张杰常天庆郭理彬韩斌张雷陆军装甲兵学院兵器与控制系

提出了一种基于特征对齐与区域图像质量引导融合的可见光-红外装甲车辆（VTAV）检测方法。该方法将当前先进的单阶段无锚框检测方法 YOLOv8拓展为双流目标检测框架，在双流特征提取网络中嵌入特征对齐模块，解决图像对未对齐导致的位置... 详细信息

提出了一种基于特征对齐与区域图像质量引导融合的可见光-红外装甲车辆（VTAV）检测方法。该方法将当前先进的单阶段无锚框检测方法 YOLOv8拓展为双流目标检测框架，在双流特征提取网络中嵌入特征对齐模块，解决图像对未对齐导致的位置偏移问题。为充分发挥可见光图像和红外图像的互补性，设计了一种图像质量引导融合策略。该策略对可见图像和红外图像的区域图像质量进行评估，并使用特征质量矩阵引导可见光特征和红外特征的融合。最后，在VTAV图像数据集上的实验结果表明，与仅使用可见光图像的检测方法相比，本文方法的mAP（平均精度）和mAP50(50%交并比下的平均精度)分别提升了1.9%和3.5%。与使用特征相加和特征拼接融合方式的检测方法相比，本文方法的mAP分别提升了1.1%和1%。本文方法能够有效克服复杂地面环境下的多种干扰，能够提升对装甲车辆的检测精度和成功率。

关键词：图像处理可见光图像红外图像装甲车辆目标检测

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基于熵权-主客观赋权法的装备保障单元效能评估研究

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现代防御技术 2024年

作者：胡浩冯辅周朱俊臻韩俊峰陆军装甲兵学院车辆工程系陆军装甲兵学院士官学校战场抢修系

针对效能评估指标具有随机性和模糊性，影响效能评估结果的问题，提出了某型装备机动能力效能评估方法。利用主客观赋权法、熵权法和云模型相关理论对某型装备机动效能进行综合评估。建立了某型装备机动效能评估模型，论述了机动效能评... 详细信息

针对效能评估指标具有随机性和模糊性，影响效能评估结果的问题，提出了某型装备机动能力效能评估方法。利用主客观赋权法、熵权法和云模型相关理论对某型装备机动效能进行综合评估。建立了某型装备机动效能评估模型，论述了机动效能评估的基本步骤。得到了装备机动效能评估结果隶属云。该方法评估了某型装备的机动效能，评估结果较为直观。实例结果表明：该方法可对某型装备机动效能进行评估，可服务于装备机动决策。

关键词：装备效能评估熵权主客观赋权

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搅拌摩擦沉积增材技术研究现状

机械工程学报 2024年第7期60卷 374-384页

作者：杜文博李晓亮李霞胡深恒朱胜陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 哈尔滨工程大学机电工程学院哈尔滨150001

作为一种新兴固相增材制造技术,搅拌摩擦沉积增材(Additive friction stir deposition,AFSD)因其能够形成类似锻造微观结构而引起学者们广泛研究。目前,研究成果多集中于工艺机理、工艺特征和应用等方面。在工艺机理方面,AFSD工艺过程... 详细信息

作为一种新兴固相增材制造技术,搅拌摩擦沉积增材(Additive friction stir deposition,AFSD)因其能够形成类似锻造微观结构而引起学者们广泛研究。目前,研究成果多集中于工艺机理、工艺特征和应用等方面。在工艺机理方面,AFSD工艺过程中过渡区与沉积区的材料流动机制、热量的产生与传递机制、微观结构演变机制和工艺参数-材料流动-热场演变相互作用机制等得到揭示。在工艺特征方面,研究发现AFSD具有固相、近净成型和界面混合等宏观特征,细化和等轴微观特征,这些特征深刻影响AFSD试件在硬度、拉伸等力学性能方面的表现。在应用方面,AFSD适用金属材料在不断拓展,在增材制造、涂层和复合材料制造、修复等领域表现出广泛潜力。综合工艺机理、工艺特征和应用等方面的研究进展,可知对AFSD的探索仍处于初级阶段,其高效率、高质量和低能耗的增材特性赋予其巨大的发展潜力。

关键词：增材制造固相增材制造搅拌摩擦沉积增材制造工艺机理工艺特征应用

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光场显示120年：让梦想照进现实

中国激光 2024年

作者：闫兴鹏于海洋李涵宇于迅博陆军装甲兵学院信息通信系北京邮电大学电子工程学院

在过去近120年间，光场显示技术经历了突飞猛进的发展，其能够给观察者提供裸眼的、自然逼真的三维视觉体验，让高质量立体显示变得可能，是未来最有潜力的实用立体显示技术之一。本文简单介绍了光场显示的基本原理，并根据光线发生和... 详细信息

在过去近120年间，光场显示技术经历了突飞猛进的发展，其能够给观察者提供裸眼的、自然逼真的三维视觉体验，让高质量立体显示变得可能，是未来最有潜力的实用立体显示技术之一。本文简单介绍了光场显示的基本原理，并根据光线发生和调控器件的不同，分别介绍了集成成像三维显示、光栅型三维显示、投影三维显示、计算多层显示和新型光场重构器件等，回顾了其历史沿革，包括早期的基础理论探索以及近期的技术进展。围绕光场显示的各个技术环节，包括光场采样方法、光场信息编码方法、光场三维显示表征及优化方法等，分别较为详细的介绍了研究进展和最新动态。本文还讨论了当前光场显示面临的技术挑战和未来的发展方向。光场显示技术是现阶段最有可能进入实用的三维显示技术，未来具有广阔的发展前景和巨大的应用潜力。

关键词：光场显示三维显示立体视觉图像处理

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磁场对合金材料服役性能影响的研究进展

材料导报 2024年第10期38卷 196-208页

作者：周安阳郭伟玲黄艳斐王志远王海斗邢志国陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072

随着我国海洋工程、运载火箭、天地往返等重大战略工程的实施,合金作为各种装备的主要材料,在苛刻工况下的服役性能提升尤为迫切,如合金材料在海洋大气、深海、高原严寒等复杂环境中的防腐性能提升,在高温、重载环境中关键部件的长寿命... 详细信息

随着我国海洋工程、运载火箭、天地往返等重大战略工程的实施,合金作为各种装备的主要材料,在苛刻工况下的服役性能提升尤为迫切,如合金材料在海洋大气、深海、高原严寒等复杂环境中的防腐性能提升,在高温、重载环境中关键部件的长寿命可靠服役,在航空航天、地质钻探环境中的减摩,在高速、高压环境中的力学性能提升等问题,使得实现合金材料高性能、高可靠的研究成为近年来的热点话题。磁场处理区别于传统合金加工方法,为提高合金材料性能提供了新的途径和方法,具有无接触、清洁、降低资源能耗等特点,对合金材料的制备以及加工工艺而言具有极其重要的意义。本文首先从固态和熔融态合金两条路线出发归纳了磁场不同的典型作用机理及其研究进展,梳理分析了磁场处理下凝固过程中的晶体结构以及磁场对固态合金微观组织(包括磁畴、相变和位错)的影响;其次针对磁场对合金性能影响的问题,从力学、摩擦、疲劳性能、耐腐蚀四个方面来阐述,对比分析不同类型、强度、方向的磁场对合金性能的影响效果差异;最后展望了磁场处理合金的未来发展趋势,并提出了亟待解决的问题。

关键词：磁场处理合金机理微观组织性能

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联合博弈论与驾驶风格的混合交通流变道决策模型

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：郭昕刚王嵩程超范珍长春工业大学计算机科学与工程学院装甲兵学院士官学校

针对人驾车（HV）与自动驾驶车辆（AV）的混合交通流场景，为解决车辆变道时的决策不准确性，提出一种车辆变道决策模型。应用博弈论思想，针对相邻车辆连续协同变道情形构建多重博弈函数，利用海萨尼变换消除通信不确定性的影响，并结... 详细信息

针对人驾车（HV）与自动驾驶车辆（AV）的混合交通流场景，为解决车辆变道时的决策不准确性，提出一种车辆变道决策模型。应用博弈论思想，针对相邻车辆连续协同变道情形构建多重博弈函数，利用海萨尼变换消除通信不确定性的影响，并结合K-means++聚类区分车辆的驾驶风格，利用风险因子进一步调整博弈收益。运用SUMO仿真平台对变道模型进行验证，实验结果表明，在固定AV渗透率下，应用联合博弈论与驾驶风格的变道模型，平均通过数量得到有效提高且平均通过时间降低，同时测试中未发生事故，证明了变道模型的稳定性与安全性；在不同AV渗透率下，随着渗透率的升高，车辆的平均通过时间显著降低，表明了AV对车道的有效利用。

关键词：博弈论海萨尼变换驾驶风格 K-means++聚类变道决策

Inconel 718合金激光增材修复关键工艺优化

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焊接学报 2024年第6期45卷 30-38页

作者：王梦璐李占明孙晓峰宋巍王瑞东北大学材料科学与工程学院沈阳110819 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072

为了进一步优化制备试样的成形质量并延长其服役寿命,首先探究了工艺参数对激光增材修复Inconel 718合金成形质量及力学性能的影响,采用正交设计试验方法进行Inconel 718合金单道沉积层熔覆试验,观察了不同工艺参数下单道熔覆层的表面... 详细信息

为了进一步优化制备试样的成形质量并延长其服役寿命,首先探究了工艺参数对激光增材修复Inconel 718合金成形质量及力学性能的影响,采用正交设计试验方法进行Inconel 718合金单道沉积层熔覆试验,观察了不同工艺参数下单道熔覆层的表面形貌并测量其宽度和高度,通过极差值与排序结果,分析工艺参数对单道熔覆层几何形状的影响规律,得到3个主要的工艺参数对单道熔覆层形貌的影响排序,从而获得最优的工艺参数组合;之后,利用调控后的工艺参数成功制备出无裂纹、孔隙等缺陷的块状Inconel 718合金试样,选择激光功率为主要探究因素,研究激光功率对熔覆块状Inconel 718合金显微组织、硬度、抗拉强度和断后伸长率的影响,构建工艺参数,显微组织与力学性能间的联系.结果表明,激光功率和粉末供给速率分别为影响熔覆高度和宽度的主要因素;当激光功率为1600 W,扫描速度为12.5 mm/s,送粉速率为8 g/min时,由于温度梯度和冷却速度的影响,熔覆试样的微观组织致密、晶粒细小,枝晶间距适当,具有优异的抗拉强度和断后伸长率.

关键词： Inconel 718 激光增材修复工艺优化

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激光增材制备Ti-6Al-4V/TiC金属陶瓷熔覆层组织与性能强化

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材料工程 2024年第5期52卷 83-92页

作者：范战争任维彬方世源王玉江江苏理工学院机械工程学院江苏常州213001 北京特种工程设计研究院北京100076 陆军装甲兵学院北京100072

Ti-6Al-4V合金因具有良好的强度、塑性、韧性、耐蚀性以及可焊性,在航空航天以及化工装备制造领域具有广泛应用,但其硬度以及耐磨性不高等性能短板,一定程度上限制了其摩擦磨损工况下的服役寿命。本研究基于激光熔覆优化工艺方法,增材... 详细信息

Ti-6Al-4V合金因具有良好的强度、塑性、韧性、耐蚀性以及可焊性,在航空航天以及化工装备制造领域具有广泛应用,但其硬度以及耐磨性不高等性能短板,一定程度上限制了其摩擦磨损工况下的服役寿命。本研究基于激光熔覆优化工艺方法,增材制备具有TiC添加相的Ti-6Al-4V合金同质金属陶瓷熔覆层,表征并验证TiC增强相对熔覆层组织以及基本力学性能的强化作用。结果表明:熔覆层主要物相包括α-Ti,β-Ti以及TiC,其中TiC在熔覆层内过饱和析出,且受熔覆层不同位置过冷度差异影响,析出的TiC在熔覆层顶部以细小的颗粒状为主,而在熔覆层中部则主要呈树枝及花瓣状析出,熔覆层底部新增了麦穗状的析出形状,而稀释区则未见明显TiC析出。熔覆层平均显微硬度为530HV0.5,较基体提升了61%;在35 N载荷下,熔覆层平均摩擦因数为0.3583,较基体降低了11%,体积磨损率约为基材的87%,磨损形式为黏着磨损和磨粒磨损。

关键词：激光熔覆 Ti-6Al-4V TiC 熔覆层组织与性能

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