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Cu-Mn-Ni-Ag钎料高频感应钎焊2Cr13不锈钢接头的显微组织与性能

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中国有色金属学报 2016年第5期26卷 988-994页

作者：郑义颜家振李宁曹永同帅帆四川大学制造科学与工程学院成都610065

采用新型的Cu-Mn-Ni-Ag中温铜基钎料高频感应钎焊2Cr13不锈钢,并对钎料的工艺特性、钎焊接头的显微组织以及测试温度对钎焊接头力学性能的影响进行研究。结果表明:Cu-Mn-Ni-Ag钎料的熔点约为880℃,由富Ag相、Cu-Mn-Ni固溶体以及少量的Ni... 详细信息

采用新型的Cu-Mn-Ni-Ag中温铜基钎料高频感应钎焊2Cr13不锈钢,并对钎料的工艺特性、钎焊接头的显微组织以及测试温度对钎焊接头力学性能的影响进行研究。结果表明:Cu-Mn-Ni-Ag钎料的熔点约为880℃,由富Ag相、Cu-Mn-Ni固溶体以及少量的Ni-Mn-Si化合物组成;钎料与2Cr13不锈钢产生良好的冶金结合,且钎焊接头组织致密;界面反应区的组织为Fe-Mn-Ni-Cr-Cu固溶体,钎缝区组织由富Ag相、Cu-Mn-Ni固溶体和少量的Ni-Mn-Si化合物组成;钎焊接头断裂于钎缝中间的富Ag相和Cu Mn Ni固溶体上,为以剪切韧窝为主的韧性断裂,室温剪切强度最大可达369 MPa,在400℃、500℃和600℃下接头的剪切强度分别为251 MPa、208 MPa和84 MPa。

关键词：铜基钎料 Cu-Mn-Ni-Ag 高频感应钎焊 2Cr13 显微组织剪切强度

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基于知识粒度的TRIZ在创新设计中的应用

机械工程学报 2016年第5期52卷 22-32页

作者：刘龙繁李彦马金龙杜晓娇刘红围四川大学制造科学与工程学院成都610065

为实现发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)中概念解到特定解的,从认知心理学角度分析产品创新设计问题的解决机理,提出一种多粒度多层次的知识组织模型,将设计知识按照TRIZ原理、功能、行为-流对、科学效应、... 详细信息

为实现发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)中概念解到特定解的,从认知心理学角度分析产品创新设计问题的解决机理,提出一种多粒度多层次的知识组织模型,将设计知识按照TRIZ原理、功能、行为-流对、科学效应、领域五种属性进行标注,每种属性又包括概念、语义和事实资源三种层次结构,构建多属性多层次的本地知识库,为设计者提供本领域知识。此外通过语义本体推理和语义扩展从专利数据库和网络资源中获取近领域、远领域知识,在创新设计问题解决过程中推送给设计者,有利于激发设计者进行联想类比,支持其从不同粒度分析和解决问题。最后建立基于多粒度知识组织的创新设计问题解决模型和系统框架,并结合III型铁路扣件的概念设计示例说明该模型的应用。

关键词： TRIZ理论知识粒度创新设计认知

基于TRIZ的管道机器人自适应检测模块创新设计

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机械工程学报 2016年第5期52卷 58-67页

作者：夏文涵王凯李彦熊艳四川大学制造科学与工程学院成都610065

针对管道检测机器人系统'Pipe Guard'的检测模块在检测过程中无法自适应检测不同直径的管道这一问题,提出一种基于发明问题求解理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的自适应检测模块的创新设计方法,建立基于TRIZ物场模型和... 详细信息

针对管道检测机器人系统'Pipe Guard'的检测模块在检测过程中无法自适应检测不同直径的管道这一问题,提出一种基于发明问题求解理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的自适应检测模块的创新设计方法,建立基于TRIZ物场模型和冲突解决理论的管道检测模块创新设计过程模型,实现了对不同直径管道的自适应检测。通过定义TRIZ问题,综合采用TRIZ物场分析模型的标准解以及冲突解决理论的分离原理和发明原理求解该设计问题。采用一种可分离的弹性鼓、膜实现了自适应检测不同直径的管道。当管道直径变大时,弹性鼓、膜通过弹簧的作用力而伸长以适应管道内壁并检测管道;当管道直径变小时,弹性鼓、膜可在管壁的作用下,自适应收缩。最后,通过力学分析和数学模型验证了方案的可行性,并给出了影响检测精度和检测灵敏度的因素以及控制检测精度和灵敏度的方法。

关键词：管道机器人 TRIZ 检测模块创新设计自适应性

基于分形理论的圆弧齿轮滑动摩擦接触力学模型

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机械工程学报 2016年第15期52卷 121-127页

作者：马登秋侯力魏永峭陈建四川大学制造科学与工程学院成都610065

考虑到圆弧齿线圆柱齿轮传动接触之间的滑动摩擦与微凸体的连续性变形,结合分形理论和Hertz接触理论建立圆弧齿线圆柱齿轮的滑动摩擦接触力学模型,通过模型数值分析与ANSYS WORKBENCH分析的最大接触应力结果对比,证明该模型所反映圆弧... 详细信息

考虑到圆弧齿线圆柱齿轮传动接触之间的滑动摩擦与微凸体的连续性变形,结合分形理论和Hertz接触理论建立圆弧齿线圆柱齿轮的滑动摩擦接触力学模型,通过模型数值分析与ANSYS WORKBENCH分析的最大接触应力结果对比,证明该模型所反映圆弧齿线圆柱齿轮接触应力状态的正确性。该模型中,载荷与真实接触面积之间关系不仅与分形维数和特征尺度系数有关,还与齿轮节点曲率和齿轮齿线半径有关。同时,理论计算表明,分形维数一定时,真实接触面积随着载荷的增大而增大;载荷一定时,真实接触面积随着分形维数的增大先增大后减小,随着特征尺度系数的增大而减小;摩擦因数对真实接触面积的影响不大。该模型的建立为圆弧齿线圆柱齿轮工作状态的研究及强度分析提供了理论依据。

关键词：分形理论圆弧齿轮摩擦表面接触模型

大规模可再生能源电解水制氢合成氨关键技术与应用研究进展

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工程科学与技术 2022年第5期54卷 1-11页

作者：吉旭周步祥贺革邱一苇毕可鑫周利戴一阳四川大学化学工程学院四川成都610065 四川大学电气工程学院四川成都610065 四川大学轻工科学与工程学院四川成都610065

新能源的快速发展为电力和化工行业带来了机遇和挑战,一方面,由于可再生能源电力消纳问题导致大量的弃水、弃光等能源浪费;另一方面,以绿氢为原料替代碳基化石能源合成氨,可以极大地减少化工行业的碳排放。因此,利用水力、光伏等可再生... 详细信息

新能源的快速发展为电力和化工行业带来了机遇和挑战,一方面,由于可再生能源电力消纳问题导致大量的弃水、弃光等能源浪费;另一方面,以绿氢为原料替代碳基化石能源合成氨,可以极大地减少化工行业的碳排放。因此,利用水力、光伏等可再生能源电解水制氢,为合成氨提供绿色原料,可显著提升可再生能源消纳能力,降低能耗与碳排放,服务国家“碳达峰、碳中和”目标。然而,可再生能源电力电量的波动性难以适配传统合成氨生产过程对平稳性的要求,大规模可再生能源电解水制氢合成氨的设计与运行依然存在诸多挑战,亟需开展系统性研究,以突破适应可再生能源波动特性的大规模电解水制氢合成氨系统的集成与调控关键技术。对此,本文首先讨论了可再生能源电解水制氢合成氨的工艺过程及拓扑结构,包括电解水制氢工段、压缩缓冲工段、化工合成氨工段,进而探讨该系统建设的关键技术体系,包括可再生能源波动条件下的合成氨多稳态工艺优化和柔性调控技术、考虑“电-热-质”耦合的大规模电解水制氢系统的模块化集成和集群动态控制技术、计及可再生能源波动性与化工多稳态特性的“源—网—氢—氨”的全系统协同控制技术、计及电、氢、氨等要素的全方位安全防护与市场运营机制。具体内容有:针对适用于柔性生产的合成氨工艺优化及多工段协同调控技术,在考虑氢储供量与催化剂性能下,综合合成塔、压缩机、气体分离、换热网络等子系统构建合成氨高保真代理模型;提出可再生能源供给和市场需求波动下,充分考虑操作安全性和过程经济性的电解水制氢合成氨各子系统的适配方案与协同控制技术。针对大规模电解水制氢系统模块化集成和集群动态控制技术,基于奇异摄动和代理模型技术研究集群系统多时间尺度时域仿真方法,构建电解集群系统多物理耦合状态空间模型;综合考虑模块启停组合调度、模块间功率分配调度及模块自身灵活调节,计及安全运行区间及电热气接口特性约束,以提高氢产量、提升能量利用效率、改善水光电源消纳和跟踪电网调峰调频指令为目标,构建集群系统多目标分层调度与控制模型。针对氢能参与电网平衡调节的全系统协同控制技术,提出水光互补发电、制氢、储氢、合成氨、储氨多工段间稳态运行特性的多工段间灵活运行方法,以及电解水制氢合成氨系统柔性动态协同控制方法;构建静态等值和参数聚合等方法降维和等值制氢合成氨系统仿真模型,提出源网氢氨协同提升系统安全稳定性的优化控制方法和技术指标;结合电网调频和调峰特性,研究电解水制氢合成氨系统参与电力辅助服务的策略。建设大规模可再生能源电解水制氢合成氨系统,有望提高可再生能源本地消纳率和并网调度友好性,降低化工碳排放,具有显著社会效益和战略意义。

关键词：氢能合成氨绿氢绿氨可再生能源波动性

基于改进果蝇优化算法的铣削力信号特征选择方法

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振动与冲击 2016年第24期35卷 196-200,206页

作者：袁敏王玫潘玉霞胡茂芹四川大学制造科学与工程学院成都610065

特征选择是刀具模式识别的关键问题之一。采用果蝇优化算法(FOA)将铣削力特征选择转换成果蝇寻优过程,得到了一种可用于铣刀磨损状态识别的适应度强的特征选择方法。该方法用力传感器提取铣削力信号,把特征选择过程模拟成果蝇觅食行为,... 详细信息

特征选择是刀具模式识别的关键问题之一。采用果蝇优化算法(FOA)将铣削力特征选择转换成果蝇寻优过程,得到了一种可用于铣刀磨损状态识别的适应度强的特征选择方法。该方法用力传感器提取铣削力信号,把特征选择过程模拟成果蝇觅食行为,采用Fisher辨别率作为特征寻优标准,将优选后的特征集输入BP神经网络,刀具磨损量为输出。实验证明,该方法易调节,寻优效果好,适应度强,BP神经网络表现好,可以快速有效地对铣削加工过程中的力信号特征进行选择。

关键词：果蝇优化算法特征选择模式识别刀具磨损

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场指纹法无损监测技术综述

仪器仪表学报 2016年第8期37卷 1781-1791页

作者：李宇庭甘芳吉万正军宋康廖俊必四川大学制造科学与工程学院成都610065

金属结构和设备在服役过程中不可避免会出现各种缺陷,如腐蚀、应力裂纹、气体渗入等。为了确保设备的安全,需要对设备的缺陷进行精确实时地监测。场指纹法（FSM）作为一种高性能、多参数的金属结构安全无损监测方法,具有缺陷定位、缺陷... 详细信息

金属结构和设备在服役过程中不可避免会出现各种缺陷,如腐蚀、应力裂纹、气体渗入等。为了确保设备的安全,需要对设备的缺陷进行精确实时地监测。场指纹法（FSM）作为一种高性能、多参数的金属结构安全无损监测方法,具有缺陷定位、缺陷识别及缺陷尺寸定量测量的能力;同时温度适应范围大（-40-450℃）;不需要对被测结构安装额外传感器,具有非破坏性、安全性好等优点,已经在国内外的设备安全监测中得到了较广泛地应用。典型的应用包括储物罐焊缝裂纹监测、桥梁应力裂纹监测及油气管道腐蚀监测;其中油气管道腐蚀监测是FSM技术最为广泛和重要的应用。介绍了FSM的基本原理及国内外研究现状,在对其局限性进行详细分析后,针对FSM的几个典型应用深入给出具体技术实现和相关结论。对FSM技术发展,特别是进一步提高测量精度、可靠性、多形貌缺陷识别、温度补偿等问题的研究和发展有参考意义。

关键词：场指纹法结构安全腐蚀裂纹多缺陷识别

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多物理场耦合烧结超细铜粉的致密化研究

四川大学学报（工程科学版） 2016年第S1期48卷 193-197页

作者：苏颖吴明霞杨屹杨刚刘剑周宇四川大学制造科学与工程学院四川成都610065

为研究多物理场耦合烧结超细铜粉的致密化过程,以平均晶粒度为0.5μm的超细铜粉为载体,利用Gleeble-1500 D热模拟机进行烧结实验,并将其与平均晶粒度为30μm的粗铜粉的致密化过程进行对比,同时研究了在0.5μm的超细铜粉加入少量30μm的... 详细信息

为研究多物理场耦合烧结超细铜粉的致密化过程,以平均晶粒度为0.5μm的超细铜粉为载体,利用Gleeble-1500 D热模拟机进行烧结实验,并将其与平均晶粒度为30μm的粗铜粉的致密化过程进行对比,同时研究了在0.5μm的超细铜粉加入少量30μm的粗铜粉后对其致密化过程的影响。实验发现,使用0.5μm超细铜粉和混合铜粉烧结后的相对密度高于30μm粗铜粉烧结后的相对密度,其中混合粉末获得的相对密度最高为94.61%。结果表明:多物理场耦合烧结后,超细铜粉可能由于其较差的导电性而阻碍烧结的顺利进行;粗细混合铜粉烧结后的致密度高于单一粒度铜粉烧结后的致密度。

关键词：多物理场耦合烧结超细铜粉致密化

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应用捕食搜索策略的改进多态蚁群算法

计算机工程与应用 2019年第14期55卷 115-121页

作者：赵亚文熊瑞平乔治梁齐齐罗勇四川大学制造科学与工程学院

结合捕食搜索策略对多态蚁群算法进行改良。该算法引入以下机制:在人工蚁选择路径阶段,设置侦查素路径为优先,为非侦查素路径设置惩罚因子;利用权值在侦查素和非侦查素路径都施加信息素,通过该机制避免多态蚁群算法陷入停滞;在每轮人工... 详细信息

结合捕食搜索策略对多态蚁群算法进行改良。该算法引入以下机制:在人工蚁选择路径阶段,设置侦查素路径为优先,为非侦查素路径设置惩罚因子;利用权值在侦查素和非侦查素路径都施加信息素,通过该机制避免多态蚁群算法陷入停滞;在每轮人工蚁最优结果的邻域应用捕食搜索策略,并通过竞争机制选择最优解更新信息素。通过TSP的仿真实验结果表明,提出的融合算法可以有目的地指导信息素分布,加快算法向最优解的收敛速度及提高最优解质量,克服传统多态蚁群算法的缺陷。

关键词：多态蚁群算法捕食搜索旅行商问题(TSP)