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DZ411合金长期时效后γ'相演变的非线性超声表征

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材料工程 2024年

作者：杨罡正亮李萍曹铁山赵杰大连理工大学材料科学与工程学院

为了探索非线性超声方法在定向凝固镍基高温合金时效组织演变中应用的可行性，以DZ411定向凝固镍基高温合金为研究对象，利用非线性超声检测技术，结合扫描电子显微镜与X射线衍射分析等组织分析手段，对不同时效状态下的DZ411合金进行... 详细信息

为了探索非线性超声方法在定向凝固镍基高温合金时效组织演变中应用的可行性，以DZ411定向凝固镍基高温合金为研究对象，利用非线性超声检测技术，结合扫描电子显微镜与X射线衍射分析等组织分析手段，对不同时效状态下的DZ411合金进行微观形貌观察、γ’相定量表征、非线性超声检测和晶格错配度分析等，探讨非线性超声系数与组织演变定量参数之间的相关性。结果表明：随着时效时间的延长，γ’相的尺寸逐渐增大，形状由立方状向类球状转变，立方度下降，粒子密度减小，归一化非线性超声系数呈指数规律单调递增；非线性超声系数与晶格错配度、γ’相等效直径呈现正相关，与面积分数呈现负相关。分析认为上述现象的产生归因于：时效过程中，由于发生合金元素的充分扩散和两相界面处溶质原子再分配，使得γ’相长大及两相共格界面处的晶格应变增大，所形成的局部应力应变场进一步干扰超声波传播特性，加剧两相界面处的超声波畸变，从而促进谐波成分的产生和非线性效应的增强。

关键词：镍基高温合金时效处理定量表征非线性超声晶格错配度

基于分区表征的异质金属搅拌摩擦焊接残余变形数值模拟

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塑性工程学报 2024年第8期31卷 231-239页

作者：张昭王彬滨任大鑫李健宇大连理工大学工程力学系辽宁大连116024 大连理工大学汽车工程学院辽宁大连116024

为了研究焊缝材料屈服强度变化与焊接残余变形之间的关联机制,提出了基于力学性能分区表征的异质金属搅拌摩擦焊接残余变形计算方法。通过搅拌摩擦焊接实验研究了搅拌头转动方向对搅拌摩擦焊接搅拌区的力学性能曲线影响,并以实验测定的... 详细信息

为了研究焊缝材料屈服强度变化与焊接残余变形之间的关联机制,提出了基于力学性能分区表征的异质金属搅拌摩擦焊接残余变形计算方法。通过搅拌摩擦焊接实验研究了搅拌头转动方向对搅拌摩擦焊接搅拌区的力学性能曲线影响,并以实验测定的材料本构关系定义搅拌区材料的屈服强度,通过分区表征不同的屈服强度,建立了搅拌摩擦焊接的顺序热力耦合模型,结合分区表征模型研究了搅拌区屈服强度变化对异质金属搅拌摩擦焊接残余变形的影响。结果表明,前进侧材料为2024-T3,后退侧材料为6061-T6时,搅拌区屈服强度为171 MPa、抗拉强度为194 MPa,前进侧和后退侧材料互换,搅拌区屈服强度为166 MPa、抗拉强度为186 MPa。前进侧材料和后退侧材料互换后屈服强度和抗拉强度产生差异的原因是前进侧和后退侧材料的流动行为差异。以实测的力学性能曲线为依据,建立了搅拌摩擦焊接异质合金的顺序热力耦合模型,前进侧材料为2024-T3,后退侧材料为6061-T6时,搅拌摩擦焊接构件最大残余变形为1.2 mm,前进侧材料为6061-T6,后退侧材料为2024-T3时,搅拌摩擦焊接构件最大残余变形为1.3 mm。随着搅拌区材料屈服强度提升,搅拌区弯曲刚度增加,导致残余变形减小。

关键词：搅拌摩擦焊接异质金属分区表征残余变形

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基于铷原子吸收池的780-nm近红外高光谱分辨率激光雷达模拟研究

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光学学报 2024年

作者：常宇鹏邱浩东徐宁孔政梅亮大连理工大学白俄罗斯国立大学联合学院大连理工大学光电工程与仪器科学学院

高光谱分辨率激光雷达（High-Spectral-Resolution-Lidar, HSRL）可实现气溶胶光学参数的精确探测与反演，在大气气溶胶探测领域具有重要应用价值。当前，紫外及可见光波段（355/532 nm）HSRL技术得到迅速发展，而近红外波段HSRL技术的... 详细信息

高光谱分辨率激光雷达（High-Spectral-Resolution-Lidar, HSRL）可实现气溶胶光学参数的精确探测与反演，在大气气溶胶探测领域具有重要应用价值。当前，紫外及可见光波段（355/532 nm）HSRL技术得到迅速发展，而近红外波段HSRL技术的发展严重受制于光谱鉴频器性能。本文针对780-nm近红外HSRL技术在铷吸收池光谱鉴频器性能分析及设计优化等方面的不足，系统性地开展了理论分析及模拟研究工作。基于87Rb原子吸收光谱，本文建立了780-nm HSRL模拟仿真模型。结合蒙特卡罗方法，详细探讨了大气回波信号信噪比、铷吸收池温度、发射激光频率稳定性等因素对光谱鉴频效果及气溶胶后向散射系数反演结果的影响。研究结果表明，当铷吸收池长度为63 mm时，其最佳工作为70℃，此时光谱分离比可达到105，并可忽略混合通道透过率；铷吸收池工作温度波动范围控制在±1℃时，后向散射系数反演误差低于5%；激光频率波动在100 MHz以内时，对应的后向散射系数反演误差低于0.1%。满足上述条件下，反演误差将主要受大气回波信号信噪比影响。本文的研究工作为780-nm近红外HSRL系统的设计于实现提供了重要的理论依据和参考，为拓展HSRL技术工作波长奠定了重要基础。

关键词：激光雷达高光谱分辨率激光雷达铷原子吸收池光谱分离比

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L3级自动驾驶接管过程驾驶员情景意识研究

吉林大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 410-418页

作者：胡宏宇张慧珺姚荣涵陈国迎高菲吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 大连理工大学交通运输学院大连116024

针对L3级自动驾驶驾驶员接管准备情况,进行了驾驶员在从事不同类型的非驾驶相关任务(NDRTs)下的情景意识研究。基于驾驶模拟器搭建了面向L3级自动驾驶的仿真测试场景,通过情景意识问卷与驾驶员眼动行为测量对情景意识准备情况进行讨论... 详细信息

针对L3级自动驾驶驾驶员接管准备情况,进行了驾驶员在从事不同类型的非驾驶相关任务(NDRTs)下的情景意识研究。基于驾驶模拟器搭建了面向L3级自动驾驶的仿真测试场景,通过情景意识问卷与驾驶员眼动行为测量对情景意识准备情况进行讨论分析。研究结果表明:随着NDRTs占据感官模态的增多,驾驶员的注意力会更少集中在驾驶任务上,对于驾驶环境元素的关注也会相应减少,对情景意识的恢复产生负面影响。

关键词：车辆工程自动驾驶汽车接管情景意识非驾驶相关任务眼动行为

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前景导向的主动配电网智能储能软开关规划方法

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电网技术 2024年第9期48卷 3822-3833,I0083,I0084页

作者：刘桂百彭飞翔周玮热依娜·马合苏提芝昕雨丛宇刘颖大连理工大学电气工程学院辽宁省大连市116024 安徽大学电气工程与自动化学院安徽省合肥市230601 国网大连市旅顺口区供电公司辽宁省大连市116041 大连理工大学控制科学与工程学院辽宁省大连市116024

分布式可再生能源大量并网成为必然趋势,合理的设备规划可以提升配电系统运行灵活性,保证可再生能源的有效消纳。智能储能软开关(soft open points integrated with energy storage system,ESOP)具有时空双尺度运行灵活性,有利于分布式... 详细信息

分布式可再生能源大量并网成为必然趋势,合理的设备规划可以提升配电系统运行灵活性,保证可再生能源的有效消纳。智能储能软开关(soft open points integrated with energy storage system,ESOP)具有时空双尺度运行灵活性,有利于分布式能源并网。因此,考虑规划决策者不完全理性特点,提出一种配电网ESOP规划方法。首先,建立了含ESOP的配电网运行模型;然后,提取出多种面向高渗透率可再生能源并网下的ESOP规划经济性指标;最后,基于前景理论描述不完全理性特征,构建了配电网功率损失减少、购电成本减少、弃风弃光惩罚减少及投资成本属性的前景值模型,以年度综合前景值最大为目标构建ESOP的规划模型。通过线性化凸松弛等手段将原规划模型转化为混合整数二阶锥规划模型。改进的IEEE33节点系统与实际配电网算例结果表明,ESOP可以通过时序特性和柔性互联特性提升配电网消纳能力和运行经济性;同时,决策者对于各属性的重视程度和期望值会对规划结果产生影响。

关键词：智能储能软开关前景理论优化配置高渗透率

基于交通信息预测的智能网联混合动力汽车能源优化控制（英文）

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控制理论与应用 2024年

作者：徐福国申铁龙千叶大学大学院工学研究院大连理工大学控制科学与工程学院

车间通信和智能驾驶的快速发展为进一步提高混合动力汽车的能源效率提供了可能。另外,路线的地理信息对混合动力汽车的能源效率优化有很大的影响。本文考虑行驶路线的坡度对能源优化的影响,提出一种基于交通信息预测的实时能源管理策略... 详细信息

车间通信和智能驾驶的快速发展为进一步提高混合动力汽车的能源效率提供了可能。另外,路线的地理信息对混合动力汽车的能源效率优化有很大的影响。本文考虑行驶路线的坡度对能源优化的影响,提出一种基于交通信息预测的实时能源管理策略,本策略同时对动力链和汽车的动态进行优化。首先,为了保证在红绿灯交通场景中的安全通过,本文提出了基于逻辑控制策略。其次,考虑与前车车间距的安全性,以实现能源消耗最小的目标,本文形成了一个带有约束的最优化问题,并利用极小值原理进行求解。最优控制问题中优化区间内的前车车速是系统的外部干扰信号,实现其精准的预测对能量优化性能的提高有着重要的作用,本文提出一种利用实时的网联信息的基于极限学习机的预测算法。最后,本文建立了一个交通在环的动力链仿真平台。所提出的算法在这一平台上得到验证,在不同交通密度的情景中,可以得出带有预测的能量管理策略可以平均提高17%的汽车能源效率。

关键词：可视域网联汽车混合动力汽车能源效率优化交通预测

整体叶轮双列开槽五轴插铣加工的残留材料建模

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机械工程学报 2024年

作者：王晓宇魏兆成王学勤王栋大连理工大学机械工程学院

双列开槽五轴插铣工艺能够以最少数量刀具轨迹，高效率完成整体叶轮流道加工，但针对叶片侧倾过大的叶轮流道，双列开槽插铣后残留材料较多。由于缺乏精确表达该残留材料的计算模型，导致后续针对残留材料的去除加工轨迹难以规划，影响... 详细信息

双列开槽五轴插铣工艺能够以最少数量刀具轨迹，高效率完成整体叶轮流道加工，但针对叶片侧倾过大的叶轮流道，双列开槽插铣后残留材料较多。由于缺乏精确表达该残留材料的计算模型，导致后续针对残留材料的去除加工轨迹难以规划，影响加工效率。针对该问题，在双列开槽五轴插铣工艺基础上，提出一种残留材料几何建模方法。基于双列开槽插铣加工刀轨参数，将残留材料台阶面简化为由直纹面叶片法矢构成的理想曲面，以理想曲面与后序刀矢路径相交的几何关系获取残留材料几何模型边界曲线。将边界曲线以一定数量离散，构建离散单元直纹面，形成残留材料包络体模型，从而完成对残留材料的几何建模。仿真分析了几何建模的精度，结果表明该模型描述复杂残留材料几何特征的平均误差在8%左右，可为叶轮残留材料去除加工的CAM算法研究提供参考。

关键词：双列开槽插铣五轴加工几何建模包络体模型材料残留脊

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无人机高能效立体覆盖中轨迹与资源优化

电子与信息学报 2024年

作者：赵楠黄香港邓娜邹德岳大连理工大学信息与通信工程学院大连理工大学信息与通信工程学院

“泛在覆盖”将成为6G的主流网络形式，完成在高山、丘陵、沙漠等网络盲区的通信部署，实现全域无线覆盖，但在远区大规模部署地面基站较为困难。为此，该文将无人机(UAV)通信与非正交多址接入(NOMA)相结合，提出一种高能效立体覆盖方... 详细信息

“泛在覆盖”将成为6G的主流网络形式，完成在高山、丘陵、沙漠等网络盲区的通信部署，实现全域无线覆盖，但在远区大规模部署地面基站较为困难。为此，该文将无人机(UAV)通信与非正交多址接入(NOMA)相结合，提出一种高能效立体覆盖方案最大化网络吞吐量能效。首先，建立系统模型，基于K-Means算法与GaleShapley算法提出用户配对方案。其次，在用户配对完成后，将初始问题拆分为两个优化子问题并分别转化为凸。最后，利用块坐标上升法交替优化无人机轨迹和发射功率最大化能量效率。仿真结果表明，相较于其它基准方案，该文方案可以显著提高大规模无线覆盖下空地网络的吞吐量能效。

关键词：无人机非正交多址接入凸优化用户配对资源分配

深冷轧制及时效处理过程中Cu-Fe合金的组织性能演变

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金属热处理 2024年第4期49卷 48-54页

作者：马启东张宇博岳世鹏陈佳乐李廷举大连理工大学材料科学与工程学院辽宁大连116024

利用SEM、XRD、TEM、力学性能及导电性能测试研究了Cu-5Fe合金在深冷轧制及时效过程中组织和性能的演变规律。结果表明,变形量为90%时,相比室温轧制,深冷轧制后合金的位错密度更高,Cu基体晶粒和Fe相的细化更显著。时效温度为500℃时,深... 详细信息

利用SEM、XRD、TEM、力学性能及导电性能测试研究了Cu-5Fe合金在深冷轧制及时效过程中组织和性能的演变规律。结果表明,变形量为90%时,相比室温轧制,深冷轧制后合金的位错密度更高,Cu基体晶粒和Fe相的细化更显著。时效温度为500℃时,深冷轧制试样中析出的纳米Fe相更加细小,数量更多,这是因为深冷轧制试样中更高的形变储能和位错密度更有效地促进了Fe相析出。经过90%变形量深冷轧制和500℃时效1 h后,Cu-5Fe合金的抗拉强度为551.5 MPa,导电率为69%IACS,综合性能优于室温轧制结合时效处理后的合金,这归因于深冷轧制试样再结晶后的晶粒仍小于室温轧制试样的,同时深冷轧制试样中更多纳米Fe相带来的析出强化效果更强,对合金的导电性影响也更小。

关键词： Cu-5Fe合金深冷轧制时效处理析出相

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