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半球谐振子关键性能及制造工艺研究新进展

机械工程学报 2024年第3期60卷 354-372页

作者：马传震刘赫男陈明君田金川周子涵孙建刚秦彪哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

半球谐振陀螺具有结构简单、精度高、可靠性高、工作寿命长等特性,在国防军事、通信卫星、载人航天、天文观测、海洋工程等领域具有重大应用场景。半球谐振子作为半球谐振陀螺仪的核心器件,其加工质量直接影响半球谐振子的频率裂解和品... 详细信息

半球谐振陀螺具有结构简单、精度高、可靠性高、工作寿命长等特性,在国防军事、通信卫星、载人航天、天文观测、海洋工程等领域具有重大应用场景。半球谐振子作为半球谐振陀螺仪的核心器件,其加工质量直接影响半球谐振子的频率裂解和品质因数,进而影响半球谐振陀螺仪的工作精度和使用寿命,因此非常有必要对半球谐振子的性能及制造工艺进行研究。主要从半球谐振陀螺仪工作原理和研究历程、半球谐振子的频率裂解和品质因数、半球谐振子的制造工艺三个方面进行综述,重点分析了半球谐振子的频率裂解与品质因数的研究方法和最新进展以及半球谐振子的超精密磨削工艺和抛光工艺,并探讨分析了其在发展过程中面临的挑战和仍需要解决的问题,希望为后续精确计算、测量半球谐振子的频率裂解和品质因数,改进半球谐振子的制造工艺,提高半球谐振陀螺仪的导航精度提供参考。

关键词：半球谐振子频率裂解品质因数制造工艺

面向航空风洞地面效应模拟的高速移动带地板系统设计

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工程设计学报 2024年

作者：李朋春刘军民周德开李隆球哈尔滨工业大学

地面效应是指运动物体贴近地面运行时地面对物体产生的空气动力干扰，研究飞行器在运行过程中的地面效应对其型号研制具有重要意义。然而，目前国内广泛应用的固定地板模拟技术，由于粘性附面层的存在导致风洞模拟试验与真实情况严重不... 详细信息

地面效应是指运动物体贴近地面运行时地面对物体产生的空气动力干扰，研究飞行器在运行过程中的地面效应对其型号研制具有重要意义。然而，目前国内广泛应用的固定地板模拟技术，由于粘性附面层的存在导致风洞模拟试验与真实情况严重不符。本文研制了一种4.0 m*3.4 m大幅面高速移动带地板模拟系统，采用单电机驱动的主从双辊带动移动带使其上表面线速度与风洞来流速度一致，从而消除附面层以准确模拟地面效应。提出大长径比驱动辊分段加工方法，并采用过盈装配连接方式实现芯轴与外筒的连接，避免了常规焊接手段引起的热变形，显著减小了高速运行下的不平衡量；并研究了快速伺服纠偏系统，使移动带偏移量保持在5 mm以内，结合分布式控制系统，实现移动带地板各系统的稳定运行。在地面试测试中，移动带线速度可稳定运行在54 m/s，速度误差为0.25%，且移动带系统整体振动量抑制在0.1 mm左右，成为国内最大的地面效应模拟装备之一，在风洞地面效应模拟测试中有广阔的应用前景。

关键词：航空飞行器风洞地面效应移动带地板系统

颗粒堆积床辐射–导热耦合传热等效导热系数参数化分析

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 152-156页

作者：付金余罗明罡赵军明哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

颗粒堆积床在高温气冷堆等工业生产中有重要应用。对于事故下颗粒床核反应堆被动冷却的安全性分析,热辐射是最重要的传热机制。本文以表征颗粒堆积床辐射–导热耦合传热过程的传热特性的等效导热系数为研究对象,采用反向离散坐标光线追... 详细信息

颗粒堆积床在高温气冷堆等工业生产中有重要应用。对于事故下颗粒床核反应堆被动冷却的安全性分析,热辐射是最重要的传热机制。本文以表征颗粒堆积床辐射–导热耦合传热过程的传热特性的等效导热系数为研究对象,采用反向离散坐标光线追踪法与有限体积法结合求解颗粒床内热辐射–导热耦合传热,获得等效导热系数。与半经验模型进行对比并分析颗粒直径、颗粒导热系数和发射率对等效导热系数的影响。结果表明,长短程模型相比较其它模型,可以更好地预测颗粒床的等效导热系数,并且随着颗粒直径、颗粒导热系数以及发射率增加,颗粒床的等效导热系数显著增加。研究结果有助于理解颗粒堆积床中的辐射传热作用,为颗粒堆积床传热分析提供参考。

关键词：颗粒堆积床热辐射效应辐射换热等效导热系数

不同受力模式下的沥青混合料接触力链分布特征

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哈尔滨工业大学学报 2024年第7期56卷 1-10页

作者：徐永江王伟谭忆秋哈尔滨工业大学交通科学与工程学院哈尔滨150090 城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

为了研究拉压弯剪不同受力模式下沥青混合料内部的接触力链传递分布情况,明确骨料砂浆不同组分抵抗荷载时的各自贡献水平,基于工业CT与数字图像处理技术获取了骨料颗粒模型,利用PFC3D软件构建了SMA13级配的沥青混合料三维数字化试件并... 详细信息

为了研究拉压弯剪不同受力模式下沥青混合料内部的接触力链传递分布情况,明确骨料砂浆不同组分抵抗荷载时的各自贡献水平,基于工业CT与数字图像处理技术获取了骨料颗粒模型,利用PFC3D软件构建了SMA13级配的沥青混合料三维数字化试件并进行了不同受力模式下的虚拟试验,对沥青混合料内部接触力链的传递分布特征以及砂浆骨料不同组分的接触力组成分布情况进行可视化及量化分析,以力链概率作为量化指标对不同受力模式下各类接触力链的分布特征进行统计分析。研究结果表明:利用离散元方法建立的三维数字化模型可以较好地模拟沥青混合料低温力学行为;单轴压缩受力模式下各类接触的强力链占比均为4种受力模式当中的最高水平,骨料间的嵌挤作用为抵抗外载的主要因素,骨料所传递的接触力水平占总接触力的69.9%;间接拉伸与半圆弯拉载荷模式下,沥青砂浆内部与界面位置的强力链占比显著高于骨料间的强力链占比,沥青砂浆所传递的接触力分别占总接触力的50.1%和57.4%,沥青砂浆间的黏结力为抵抗破坏的主导因素;单轴贯入受力模式下沥青砂浆与界面位置的强力链占比略高于骨料间接触的强力链占比,骨料所传递的接触力占总接触力的64.7%。强弱力链占比可以较好地反映沥青混合料不同组分在不同受力模式下的传递载荷能力,依据研究结果可以从细观结构角度为深入了解沥青混合料的力学行为提供理论依据。

关键词：道路工程三维离散元沥青混合料细观力学接触力链

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基于DenseNet和卷积注意力模块的高精度手势识别

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 967-976页

作者：赵雅琴宋雨晴吴晗何胜阳刘璞秋吴龙文哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨150001 中国航天科工集团八五一一研究所南京211100

非接触的手势识别是一种新型人机交互方式,在增强现实(AR)/虚拟现实(VR)、智能家居、智能医疗等方面有着广阔的应用前景,近年来成为一个研究热点。由于需要利用毫米波雷达进行更精确的微动手势识别,该文提出一种新型的基于MIMO毫米波雷... 详细信息

非接触的手势识别是一种新型人机交互方式,在增强现实(AR)/虚拟现实(VR)、智能家居、智能医疗等方面有着广阔的应用前景,近年来成为一个研究热点。由于需要利用毫米波雷达进行更精确的微动手势识别,该文提出一种新型的基于MIMO毫米波雷达的微动手势识别方法。采用4片AWR1243雷达板级联而成的毫米波级联(MMWCAS)雷达采集手势回波,对手势回波进行时频分析,基于距离-多普勒(RD)图和3D点云检测出人手目标。通过数据预处理,提取手势目标的距离-时间谱图(RTM)、多普勒-时间谱图(DTM)、方位角-时间谱图(ATM)和俯仰角-时间谱图(ETM),更加全面地表征手势的运动特征,并形成混合特征谱图(FTM),对12种微动手势进行识别。设计了基于DenseNet和卷积注意力模块的手势识别网络,将混合特征谱图作为网络的输入,创新性地融合了卷积注意力模块(CBAM),实验表明,识别准确率达到99.03%,且该网络将注意力放在手势动作的前半段,实现了高精度的手势识别。

关键词：手势识别毫米波雷达卷积神经网络卷积注意力模块

(1-x)NaNbO_(3-x)(0.3Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_(3)-0.7BiFeO_(3))陶瓷的介电以及储能性能研究

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化学学报 2024年第5期82卷 511-519页

作者：郭云凤王俊贤王泽星李家茂刘畅安徽工业大学材料科学与工程学院先进陶瓷研究中心马鞍山243032

采用常规固相法制备(1-x)NaNbO_(3-x)(0.3Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_(3)-0.7BiFeO_(3))[NN-x(BNT-BF)](x=0.05,0.1,0.15,0.2)陶瓷并对其物相组成、微观形貌、介电与储能特性进行系统研究.结果表明,随着BNT-BF含量的增加,NN-x(BNT-BF)陶瓷逐渐由正交反铁电P相和R相共存(x陶瓷的致密度,且陶瓷的平均晶粒尺寸随着掺杂量增大先减小后增大.同时取代NaNbO_(3)的A位和B位可破坏NN原有的铁电长程有序结构,优化陶瓷的储能性能.在410 kV/cm的击穿场强(Eb)下,NN-0.2(BNT-BF)陶瓷的有效储能密度(W_(rec))和储能效率(η)分别为2.54 J/cm^(3)和89.24%,且在20~120℃的温度范围内具有高的温度稳定性.同时,高功率密度(PD=49 MW/cm^(3))、大电流密度(CD=406 A/cm^(2))和超快放电速度(t0.9=35 ns)使得NN-0.2(BNT-BF)陶瓷在脉冲功率系统中具有潜在的应用前景.

关键词：铌酸钠介电性能储能性能温度稳定性充放电性能

Ti_(2)AlNb合金瓦楞板电流辅助辊压成形研究

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塑性工程学报 2024年第7期31卷 100-105页

作者：赵杰陈泽宇刘钢哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学流体高压成形技术研究所黑龙江哈尔滨150001

目前采用辊弯-热校形复合工艺制备Ti_(2)AlNb合金瓦楞板存在工艺周期长、能耗高、构件易氧化及易回弹等缺陷的问题,提出了Ti_(2)AlNb合金瓦楞板电流辅助辊压成形工艺,通过有限元数值模拟分析了Ti_(2)AlNb合金瓦楞板成形及电流密度场演... 详细信息

目前采用辊弯-热校形复合工艺制备Ti_(2)AlNb合金瓦楞板存在工艺周期长、能耗高、构件易氧化及易回弹等缺陷的问题,提出了Ti_(2)AlNb合金瓦楞板电流辅助辊压成形工艺,通过有限元数值模拟分析了Ti_(2)AlNb合金瓦楞板成形及电流密度场演化规律。结果表明,瓦楞板变形主要分布在辊弯成形位置,且辊压前角的应变略高于后角。辊弯成形位置的电流密度与辊轮接触状态相关,在整个成形周期内,其电流密度先增加后减小。电流辅助辊压成形利用电迁移效应可显著抑制瓦楞板的回弹缺陷,瓦楞板的成形角度由125.53°降低为120.07°。

关键词： Ti_(2)AlNb合金瓦楞板电流辅助辊压成形

基于FAST和Sobol指数法的雷达系统效能敏感性分析

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系统工程与电子技术 2024年第2期46卷 561-569页

作者：胡涛申立群朱镜达孙成会董伟锋哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了以较小的代价快速提升对空探测雷达系统的综合效能,首先搭建了对空探测雷达系统综合效能的评估指标体系,在此基础上完成了综合效能评估模型的建立。选择两种基于方差原理的全局敏感性分析方法,即傅里叶幅度敏感性测试(Fourier ampli... 详细信息

为了以较小的代价快速提升对空探测雷达系统的综合效能,首先搭建了对空探测雷达系统综合效能的评估指标体系,在此基础上完成了综合效能评估模型的建立。选择两种基于方差原理的全局敏感性分析方法,即傅里叶幅度敏感性测试(Fourier amplitudes sensitivity test,FAST)和Sobol指数法,分别从频域和时域对建立的评估模型进行敏感性分析。在基于FAST进行敏感性分析时,提出了21维输入指标所对应的特征频率集的选取方法;在基于Sobol指数法进行敏感性分析时,考虑了二阶及高阶敏感性指数的影响。对比FAST和Sobol指数法的分析结果,两种方法获得的敏感性分析结果具有较好的一致性。其中,功率和频率为对空探测雷达系统的主要影响指标,为雷达系统的研发和升级提供了可靠性依据。

关键词：雷达系统效能评估敏感性分析傅里叶幅度敏感性测试 Sobol指数法

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高铁有砟轨道路基注浆过程冒浆分析和控制

吉林大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 506-515页

作者：韩笑凌贤长田爽丛晟亦哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 哈尔滨工业大学重庆研究院重庆401135 黑龙江省寒区轨道交通工程技术研究中心哈尔滨150090

采用COMSOL Multiphysics有限元软件建立高铁有砟轨道路基三维注浆模型,以注浆压力、注浆深度、注浆下倾角度、注浆管间距为主要参数进行了数值模拟研究。研究结果表明:上表面通量可很好地表征冒浆情况,上表面通量与注浆压力具有显著正... 详细信息

采用COMSOL Multiphysics有限元软件建立高铁有砟轨道路基三维注浆模型,以注浆压力、注浆深度、注浆下倾角度、注浆管间距为主要参数进行了数值模拟研究。研究结果表明:上表面通量可很好地表征冒浆情况,上表面通量与注浆压力具有显著正相关性,注浆压力每增大0.1 MPa,通量线性增大约0.05 kg/m^(2)·s;注浆深度、注浆下倾角度、注浆管间距的增大会使表面通量减小;注浆压力对冒浆影响最为显著;采用袖阀管分段和施加上盖层的联合注浆方法能有效控制高铁路基注浆过程中的冒浆问题。

关键词：高速铁路有砟轨道冒浆有限元模拟施工优化

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