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基于数字孪生和深度迁移学习的电主轴热误差建模方法

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机械工程学报 2024年

作者：马帅冷杰武陈祝云李巍华李波刘强襄阳华中科技大学先进制造工程研究院广东工业大学省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室华南理工大学机械与汽车工程学院湖北文理学院机械工程学院

热误差是电主轴系统误差的主要来源之一，热误差建模是提高系统可靠性的重要手段。电主轴装载刀具加工时，需要在多个方向上运动，导致实时测量困难，难以采集足够的热误差样本。不同工况下的数据分布差异较大，在某一工况下训练的热误... 详细信息

热误差是电主轴系统误差的主要来源之一，热误差建模是提高系统可靠性的重要手段。电主轴装载刀具加工时，需要在多个方向上运动，导致实时测量困难，难以采集足够的热误差样本。不同工况下的数据分布差异较大，在某一工况下训练的热误差预测模型难以在其他工况下取得满意的预测精度。针对上述问题，提出了一种基于数字孪生和深度迁移学习的电主轴热误差建模方法。首先，建立电主轴系统热行为数字孪生模型，模拟出不同工况下的温度场和热变形数据，缓解实际场景中热误差样本缺失的限制。其次，开发基于领域对抗机制的卷积双向长短期记忆网络，数字孪生模型生成的虚拟数据用作源域，真实数据作为目标域，不同尺度的卷积层构成特征提取器，分别提取源域和目标域温度数据的空间特征，处理多维温度特征的共线性问题。构建双向长短期记忆网络作为预测器，处理温度与热误差的时序关系并输出预测值。同时，结合领域适配的对抗训练技术，利用域判别器混淆两域特征，最小化两域数据分布，提高模型的泛化能力。最后，搭建多源数据协同采集平台，获取不同工况下的真实数据，通过不同迁移任务验证，结果表明：在热误差标签样本缺失的情况下，该方法成功实现热误差建模，具备较好的预测性能。

关键词：电主轴热误差建模数字孪生深度迁移学习领域适配

碳纤维/六方氮化硼/三元乙丙橡胶复合材料导热性能及其数值模拟

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高分子材料科学与工程 2024年第7期40卷 85-93页

作者：刘泽宏蒋兴华郭建华华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 中山市华南理工大学现代产业技术研究院广东中山528400 华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510640

5G通讯、消费电子和新能源汽车领域的快速发展对导热材料的需求日益增长,高性能导热复合材料逐渐成为研究热点。由于导热硅胶垫片存在小分子硅油渗出和高温挥发的缺点,不适合用于高洁净度要求的应用场景。文中采用液体三元乙丙橡胶(EPDM... 详细信息

5G通讯、消费电子和新能源汽车领域的快速发展对导热材料的需求日益增长,高性能导热复合材料逐渐成为研究热点。由于导热硅胶垫片存在小分子硅油渗出和高温挥发的缺点,不适合用于高洁净度要求的应用场景。文中采用液体三元乙丙橡胶(EPDM)为基体,以碳纤维(CF)和六方氮化硼(h-BN)为导热填料,制备了不渗油且无VOC排放的柔性导热复合材料,并采用有限元仿真模拟了不同体积比和体积分数的混合填料填充复合材料的导热行为,预测了复合材料的导热系数,并将导热系数的模拟值与实测值进行对比,二者误差在10%以内,吻合度较高。该研究为混合填料填充柔性导热复合材料的导热性能模拟和预测提供了新途径。

关键词：碳纤维六方氮化硼液体三元乙丙橡胶导热系数数值模拟

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融合表字段的NL2SQL多任务学习方法

计算机应用研究 2024年第9期41卷 2800-2804页

作者：刘洋廖薇徐震上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620 上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620

现有的自然语言转SQL(NL2SQL)方法没有充分利用数据表的字段信息,而这对于问题的语义理解和SQL语句的逻辑生成有着重要作用。为了提高SQL生成的整体准确性,提出一种融合数据表字段的NL2SQL方法(FC-SQL)。首先,利用BERT预训练模型对问题... 详细信息

现有的自然语言转SQL(NL2SQL)方法没有充分利用数据表的字段信息,而这对于问题的语义理解和SQL语句的逻辑生成有着重要作用。为了提高SQL生成的整体准确性,提出一种融合数据表字段的NL2SQL方法(FC-SQL)。首先,利用BERT预训练模型对问题和数据库表字段进行合并编码表示;其次,采用多任务学习的方式,结合并联和级联的方式构建多任务网络,以预测不同子任务;最后,针对条件值提取子任务,通过融合字段信息计算问题中词与表字段的相似度,并以相似度值作为权重来计算每个词语作为条件值的概率,从而提高条件值预测的准确率。在TableQA数据集上的逻辑形式准确率与SQL执行准确率分别达到88.23%和91.65%。设计消融实验验证表字段信息对于模型的影响,实验结果表明融入表字段后,条件值抽取子任务效果有所提升,进而改善了NL2SQL任务的整体准确率,相较于对比模型有更好的SQL生成效果。

关键词：多任务学习自然语言转SQL 自然语言处理表字段

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平板型环路热管研究现状及发展趋势

中国电机工程学报 2024年

作者：冷宏键颜才满张仕伟汤勇华南理工大学机械与汽车工程学院深圳大学机电与控制工程学院

平板型环路热管是一种具有平板蒸发器的环路结构热管器件，其利用气液相变原理进行高效热传递。由于平板型环路热管更符合先进电子技术的发展趋势，并具有优异的远距离热传输性能，因此在航天飞行器、电子设备冷却、余热回收利用等领域... 详细信息

平板型环路热管是一种具有平板蒸发器的环路结构热管器件，其利用气液相变原理进行高效热传递。由于平板型环路热管更符合先进电子技术的发展趋势，并具有优异的远距离热传输性能，因此在航天飞行器、电子设备冷却、余热回收利用等领域具备广阔的应用前景。因此，文章综述了近年来研究者在平板型环路热管的吸液芯、工质、工作特性、理论模型以及异型结构等方面所做出的努力，总结了平板型环路热管上述方向的发展现状，提出了平板型环路热管的未来发展趋势，助力先进两相散热技术发展。

关键词：平板型环路热管吸液芯工作特性理论模型热传导相变

基于粉末床技术的增材制造AlSi10Mg合金研究进展

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中国有色金属学报 2024年第4期34卷 1091-1112页

作者：龚弟亮卞华康潘登徐圣航杨鑫汤慧萍上海大学材料基因组工程研究院上海200444 浙大城市学院先进材料增材制造创新研究中心杭州310015

基于粉末床技术的增材制造AlSi10Mg合金,因其快速制造、设计灵活性高、成本低等优势,在汽车和航空航天等领域具有广泛的应用前景。然而,由工艺参数不当引起的孔隙和裂纹等缺陷,以及与熔池相关的独特微观结构,仍然影响打印部件的性能,这... 详细信息

基于粉末床技术的增材制造AlSi10Mg合金,因其快速制造、设计灵活性高、成本低等优势,在汽车和航空航天等领域具有广泛的应用前景。然而,由工艺参数不当引起的孔隙和裂纹等缺陷,以及与熔池相关的独特微观结构,仍然影响打印部件的性能,这是激光选区熔化(SLM)面临的主要问题之一。而在电子束选区熔化(EBM)制造AlSi10Mg合金中,元素蒸发导致的强度下降是其主要问题,且技术应用较少。本文对SLM和EBM两类技术在AlSi10Mg合金中的应用现状和难点问题进行了总结与对比,两类技术所制造的打印部件在组织和性能上呈现出明显的差异。求解工艺−组织−性能之间的关系,以及开发增材制造技术(AM)专用合金粉末体系,是SLM和EBM技术打印AlSi10Mg合金共同面临的挑战,因此有必要进行综合考虑。同时,针对这些问题,本文讨论了未来的研究方向与发展趋势。

关键词：激光选区熔化电子束熔化 AlSi10Mg 工艺参数

2Cr13钢离子渗氮和WCrAlTiSiN离子镀复合处理及电化学行为

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中国表面工程 2024年第1期37卷 137-147页

作者：卢金鹏张念武王政伟张哲浩邵明昊李杨何永勇烟台大学核装备与核工程学院烟台264005 中国船级社青岛分社青岛266072 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 烟台大学机电汽车工程学院烟台264005

马氏体不锈钢的常规表面改性方法基本局限在单一化学热处理或镀膜,对表面性能的提升有限。对2Cr13不锈钢进行离子渗氮与多弧离子镀WCrAlTiSiN纳米多层涂层复合强化处理,研究其在天然海水环境中的耐腐蚀性能。采用不同的表面强化工艺,即... 详细信息

马氏体不锈钢的常规表面改性方法基本局限在单一化学热处理或镀膜,对表面性能的提升有限。对2Cr13不锈钢进行离子渗氮与多弧离子镀WCrAlTiSiN纳米多层涂层复合强化处理,研究其在天然海水环境中的耐腐蚀性能。采用不同的表面强化工艺,即未处理(Untreated)、低温渗氮处理(LPN)、高温渗氮处理(HPN)、单一镀膜处理(Coating)、低温渗氮+镀膜处理(LPN+C)和高温渗氮+镀膜处理(HPN+C)。采用X射线衍射、光学显微镜、透射电子显微镜和维氏硬度计对不同样品的组织结构、化学成分和硬度等进行表征。采用电化学阻抗法和动态电位极化法对2Cr13在天然黄海海水中的电化学行为进行测试。试验结果表明:WCrAlTiSiN涂层可在一定程度上提升腐蚀性能,但是溶液中的Cl^(−)通过较薄单一涂层的缺陷侵入基体。LPN样品因渗氮层的存在提升了一定的耐腐蚀性能,而HPN样品因为渗氮温度过高而导致CrN大量析出,使得样品表面出现“贫Cr”现象,耐腐蚀性能下降。复合处理样品的渗氮层-WCrAlTiSiN涂层可形成保护屏障,有效阻止电荷转移和电流从阳极流向阴极,提高2Cr13钢在海水环境中的耐腐蚀性能。通过离子渗氮-多弧离子镀WCrAlTiSiN纳米涂层复合强化方法可有效提升马氏体不锈钢在海水中的耐腐蚀性能。

关键词：氮化物涂层离子渗氮多弧离子镀显微硬度电化学腐蚀

物流与电子商务融合下的经济管理优化策略研究

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中国储运 2024年第10期 98-99页

作者：唐玲唐金国湖南汽车工程职业学院

电子商务与物流行业发展联系紧密,逐渐成为经济增长的支撑环节,越来越受到人们的关注[1]。传统的经济管理形式多为单向式、目标式,虽然可以满足预期电子商务执行的目标及任务需求,但是过于固化,难以进行重要因素的捕捉,致使对应的管理... 详细信息

电子商务与物流行业发展联系紧密,逐渐成为经济增长的支撑环节,越来越受到人们的关注[1]。传统的经济管理形式多为单向式、目标式,虽然可以满足预期电子商务执行的目标及任务需求,但是过于固化,难以进行重要因素的捕捉,致使对应的管理策略呈现的效果不理想,难以推动相关行业的共同发展[2]。为此提出对物流与电子商务融合下的经济管理优化策略的分析与验证研究。物流与电子商务融合作为一种新型的商业模式,对经济管理的优化具有便利、高效以及个性的优势,在供应链的辅助下,实现全面性优化,加强对成本的把控,以此来更好地满足社会的发展需求,具有重要的发展意义[3]。

关键词：电子商务物流单向式管理优化策略分析与验证融合预期

掺硅类金刚石薄膜的HiPIMS-MFMS共沉积制备及其高温摩擦学行为研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第1期44卷 18-29页

作者：陈彦军苏峰华孙建芳陈泽达林松盛李助军华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东广州510650 广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650 广州铁路职业技术学院机电工程学院广东广州510430

元素掺杂是提高类金刚石(DLC)薄膜高温耐摩擦性能的重要途径.本文中采用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)和中频磁控溅射(MFMS)复合技术在304不锈钢表面沉积具有不同Si含量的掺硅类金刚石(Si-DLC)薄膜,利用原子力显微镜、扫描电子显微镜(SEM)... 详细信息

元素掺杂是提高类金刚石(DLC)薄膜高温耐摩擦性能的重要途径.本文中采用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)和中频磁控溅射(MFMS)复合技术在304不锈钢表面沉积具有不同Si含量的掺硅类金刚石(Si-DLC)薄膜,利用原子力显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、纳米压痕和UMT-TriboLab摩擦试验机等系统分析了Si含量对Si-DLC薄膜的结构、力学性能及不同温度下的摩擦学性能的影响,重点探讨了Si-DLC薄膜在高温下摩擦磨损机制.结果表明:Si-DLC薄膜中Si以四面体碳化硅的形式随机分布于无定型DLC基体中,增强薄膜的韧性.同时,Si掺杂使DLC薄膜向金刚石结构发生转变并显著提高了薄膜的硬度.摩擦结果表明,当Si原子分数为15.38%时,Si-DLC薄膜在常温下的摩擦系数和磨损率最低,同时该薄膜在300℃下能维持在较低的摩擦系数(约0.1),主要是由于Si-DLC薄膜中的四面体碳化硅结构能够提升sp^(3)键的稳定性.此外,Si-DLC薄膜中的Si在高温摩擦时会在对偶球表面形成1层SiO_(2)保护层,减缓Si-DLC薄膜和过渡层的氧化,使得薄膜能够在高温下持续润滑.当Si含量进一步增加时,Si-DLC薄膜的力学性能显著提升,然而其摩擦学性能发生明显降低,主要是当DLC薄膜中的硅含量过高时,大气环境下的高温摩擦使得薄膜内的氧化加剧,过量氧化硅的生成破坏了薄膜结构从而导致摩擦性能下降.

关键词：高功率脉冲磁控溅射类金刚石薄膜元素掺杂高温摩擦磨损

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扫描轨迹对紫铜激光焊接形貌及导电性的影响

激光与光电子学进展 2024年

作者：曾志恒梅丽芳严东兵梁雨刘洋厦门理工学院机械与汽车工程学院福建省客车先进设计与制造重点实验室

采用激光扫描焊接技术进行紫铜对接焊试验，通过改变激光扫描轨迹，研究其对不同板厚紫铜焊接接头质量、力学性能及导电性能的影响。结果表明，相较于直线扫描轨迹，“O”、“8”及“∞”形扫描轨迹下不同板厚的焊缝成形均较为良好，抗... 详细信息

采用激光扫描焊接技术进行紫铜对接焊试验，通过改变激光扫描轨迹，研究其对不同板厚紫铜焊接接头质量、力学性能及导电性能的影响。结果表明，相较于直线扫描轨迹，“O”、“8”及“∞”形扫描轨迹下不同板厚的焊缝成形均较为良好，抗拉强度及电导率均显著增大。其中，又以“O”形扫描轨迹的改善效果最为明显，其焊缝成形最优，同时熔池保持良好的稳定性；抗拉强度及电导率均取得最大值，在熔透与未熔透状态下分别为226MPa与232MPa、72.46mS/m与69.44mS/m，相较于直线扫描轨迹，分别提高了24.86%与15.42%、24.63%与22.21%。因此，合适的扫描轨迹可有效改善紫铜焊缝外观形貌，提升焊接接头质量、力学性能及导电性能。

关键词：激光焊接紫铜扫描轨迹形貌抗拉强度导电性能