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高熵陶瓷材料性能及形成机制的研究进展

中国有色金属学报 2023年第6期33卷 1902-1913页

作者：刘国承孙明华林周凌云刘阳夏宏伟武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070

作为一类新型陶瓷材料体系,高熵陶瓷(HECs)具有丰富的组成和结构特征,成为当前的研究热点。高熵陶瓷内部晶格畸变严重,通过增加声子散射,可显著降低材料的热导率;通过固溶强化作用,可提升材料的力学性能。此外,均匀的多金属阳离子活性... 详细信息

作为一类新型陶瓷材料体系,高熵陶瓷(HECs)具有丰富的组成和结构特征,成为当前的研究热点。高熵陶瓷内部晶格畸变严重,通过增加声子散射,可显著降低材料的热导率;通过固溶强化作用,可提升材料的力学性能。此外,均匀的多金属阳离子活性位点分布、稳定的高构型熵和化学无序性可以改善高熵陶瓷的催化性能和电性能。本文综述了高熵陶瓷的性能、形成机制和应用前景,并对高熵陶瓷未来的研究与发展方向进行了展望。

关键词：陶瓷材料高熵陶瓷熵材料性能

用于引导机器人定位的汇聚式双目视觉算法实现

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机械工程学报 2022年第14期58卷 161-169页

作者：刘红帝吕睿田林雳朱大虎武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070

大型复杂构件机器人加工品质高度依赖于视觉引导的机器人定位精度。针对现有平行式双目相机视场范围有限、扫描-重构算法复杂等问题,提出一种汇聚式双目立体视觉算法用于引导加工型机器人进行精确定位。具体包括利用小孔成像原理结合三... 详细信息

大型复杂构件机器人加工品质高度依赖于视觉引导的机器人定位精度。针对现有平行式双目相机视场范围有限、扫描-重构算法复杂等问题,提出一种汇聚式双目立体视觉算法用于引导加工型机器人进行精确定位。具体包括利用小孔成像原理结合三角形相似性建立汇聚式双目相机间成像模型,实现自主标定、特征匹配以及标记点空间位置信息提取;将数据通过手眼标定算法转换到机器人基坐标系下用于校正工件三维模型;进而自动规划运动路径,引导机器人对工件待加工区域进行精准定位加工。分别以规则陶瓷块和复杂铁轨两种工件进行试验验证,结果表明在视场范围内任意位姿摆放的工件平均定位误差均可控制在4%以内,与传统双目视觉算法相比具有定位精度高、运行速度快等优点,具有很好的应用前景。

关键词：汇聚式双目视觉立体标定特征匹配模型校正机器人定位

碳化硅颗粒增强石墨/铝复合材料的热物理性能

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复合材料学报 2022年第10期39卷 4918-4926页

作者：曾凡坤孟正华郭巍武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070

片层石墨/铝复合材料具有低密度、高热导率的优点,但力学性能较差,目前无法作为一种可商业化应用的电子封装材料。为了改善片层石墨/铝复合材料的热物理性能,采用真空热压法制备了碳化硅颗粒增强石墨/铝复合材料,研究了碳化硅的含量对... 详细信息

片层石墨/铝复合材料具有低密度、高热导率的优点,但力学性能较差,目前无法作为一种可商业化应用的电子封装材料。为了改善片层石墨/铝复合材料的热物理性能,采用真空热压法制备了碳化硅颗粒增强石墨/铝复合材料,研究了碳化硅的含量对复合材料热导率、热膨胀系数和抗弯强度的影响。结果表明,经过高频振荡工艺,碳化硅-石墨/铝复合材料中石墨的排列取向良好。添加碳化硅颗粒能明显降低复合材料的热膨胀系数,提高抗弯强度,略微降低热导率。随着碳化硅颗粒体积分数增加,碳化硅-石墨/铝复合材料内部会逐渐出现孔洞缺陷,相对密度下降。当碳化硅和石墨的体积分数分别为15vol%、50vol%时,碳化硅-石墨/铝复合材料具有最优热物理性能,此时x-y方向热导率为536 W/(m·K)、热膨胀系数为6.4×10^(-6)m/K,抗弯强度为102 MPa,是一种十分具有商业前景的电子封装材料。

关键词：碳化硅-石墨/铝热导率热膨胀系数抗弯强度复合材料

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高效远程传声技术窄带主动噪声控制研究

振动与冲击 2023年第9期42卷 268-274页

作者：吴方博卢炽华刘志恩杨忠礼武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070

远程传声技术(remote microphone technique,RMT)是一种经典的虚拟麦克风主动噪声控制技术,该技术能扩大对噪声的控制范围,在车内主动噪声控制(active noise control,ANC)中拥有很大的研究潜力。但其较大的运算量使得处理器的成本提高,... 详细信息

远程传声技术(remote microphone technique,RMT)是一种经典的虚拟麦克风主动噪声控制技术,该技术能扩大对噪声的控制范围,在车内主动噪声控制(active noise control,ANC)中拥有很大的研究潜力。但其较大的运算量使得处理器的成本提高,一定程度上限制其在量产车上的应用。将自适应陷波算法引入到RMT当中,提出融合自适应陷波算法的远程传声技术,与传统的远程传声技术相比有效地降低了运算量。用多频率混合噪声作为初级声源进行仿真试验,对比以上两种远程传声技术的降噪性能和算法算力,结果表明,所提出的远程传声技术降噪能力与传统技术相当,程序运行时间却小于传统的远程传声技术。将提出的远程传声技术应用到ANC系统台架试验中,结果表明,在目标降噪区域远离物理麦克风的条件下,系统依然能快速收敛并实现良好的降噪效果。

关键词：远程传声技术(RMT) 虚拟麦克风主动噪声控制(ANC) 自适应陷波算法

考虑多性能约束的车辆主动前轮转向静态输出反馈控制

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上海交通大学学报 2022年第2期56卷 156-164页

作者：毛营忠冯智勇郭会茹武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070

为使车辆能精确地跟踪理想横摆角速度,从而提高车辆路径跟踪能力,提出考虑多性能约束的主动前轮转向静态输出反馈(SOF)控制方法.由于行驶中车辆轮胎的侧偏刚度是一强非线性参数,所以将侧偏刚度作为模型的不确定性参数.基于饱和线性轮胎... 详细信息

为使车辆能精确地跟踪理想横摆角速度,从而提高车辆路径跟踪能力,提出考虑多性能约束的主动前轮转向静态输出反馈(SOF)控制方法.由于行驶中车辆轮胎的侧偏刚度是一强非线性参数,所以将侧偏刚度作为模型的不确定性参数.基于饱和线性轮胎模型,建立二自由度车辆动力学多胞型模型来对参数不确定性进行处理.针对该类不确定性系统,考虑具有区域极点配置约束与H_(∞)性能约束的鲁棒SOF控制器设计问题.给出了该类不确定系统的线性矩阵不等式(LMI)充分条件,并首次扩展运用一种坐标转换矩阵优化方法来迭代求解所得到的LMI条件,从而得到该类不确定性系统的鲁棒最优H_(∞)SOF控制器.MATLAB/Simulink和CarSim的联合仿真结果表明,所设计的SOF控制器可显著提高对期望横摆角速度的跟踪性能,改善车辆路径跟踪能力,且对模型参数的不确定性具有良好的鲁棒性.

关键词：主动前轮转向静态输出反馈控制多胞型模型线性矩阵不等式坐标转换矩阵

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接触弹性变形下叶片边缘机器人磨抛温度预测

华中科技大学学报（自然科学版） 2022年第2期50卷 44-49页

作者：朱大虎刘雅钱琛吕远健武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心湖北武汉430070

针对现有温度计算模型中仅考虑接触轮外部弹性橡胶的弹性模量,从而导致预测温度偏低问题,提出一种接触轮-叶片接触弹性变形影响下的叶片边缘机器人砂带磨抛温度预测方法.首先,根据弹性模量公式计算外力作用下的接触轮铝合金芯和外部弹... 详细信息

针对现有温度计算模型中仅考虑接触轮外部弹性橡胶的弹性模量,从而导致预测温度偏低问题,提出一种接触轮-叶片接触弹性变形影响下的叶片边缘机器人砂带磨抛温度预测方法.首先,根据弹性模量公式计算外力作用下的接触轮铝合金芯和外部弹性橡胶的组合弹性模量;然后,基于赫兹弹性接触理论计算考虑接触轮组合弹性模量时的接触面积及材料去除深度;最后,确定磨抛过程中的热量分配比以得到传递进入叶片边缘的热流密度.利用ANSYS软件模拟不同加工参数下考虑接触轮组合弹性模量及仅考虑弹性橡胶弹性模量时叶片前后缘的温度分布,并与实验测量值进行对比分析,结果表明:考虑接触轮组合弹性模量模型的模拟温度与实验测量值的平均相对误差为13.9%,验证了所提方法的合理性.该方法能够为后续叶片边缘局部烧蚀控制提供优化策略.

关键词：叶片前后缘机器人砂带磨抛接触弹性变形温度预测组合弹性模量

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DPF中碳烟氧化再生的单通道仿真

华中科技大学学报（自然科学版） 2022年第1期50卷 50-55页

作者：郭冠伦虞敬方乐王文辉武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心湖北武汉430070

以La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_(3)钙钛矿催化剂氧化碳烟实验为基础,使用COMSOL Multiphysics软件建立二维DPF单通道模型,并进行合理的假设和简化.结合实验进行模型验证,分析了进气流速和进气温度对碳烟氧化的影响,得出以下结论:当进气流速为1.... 详细信息

以La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_(3)钙钛矿催化剂氧化碳烟实验为基础,使用COMSOL Multiphysics软件建立二维DPF单通道模型,并进行合理的假设和简化.结合实验进行模型验证,分析了进气流速和进气温度对碳烟氧化的影响,得出以下结论:当进气流速为1.5 m/s,入口温度为881 K时,柴油机微粒过滤器(DPF)通道内温度达到峰值,为1010 K.进气流速和进气温度都会影响碳烟的沉积和反应的进行.进气流速增大,碳烟的氧化反应减慢,碳烟的沉积加剧;进气温度增大,碳烟的氧化反应加快,碳烟的沉积减少,氧化碳烟的起燃时间缩短.

关键词：柴油机微粒过滤器单通道模型进气流速进气温度碳烟分布模型优化

航空机匣环件曲面结构超声全聚焦检测与缺陷定量方法

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中国机械工程 2023年第8期34卷 892-898页

作者：关山月汪小凯华林李一轩武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070 武汉理工大学汽车工程学院武汉430070

航空发动机机匣所用环形锻件的沟槽和圆角部位容易产生各类缺陷。针对环形锻件的曲面结构,提出了超声全聚焦检测与缺陷定量方法。在待测区域建立圆柱坐标系并划分网格点,设计了Φ0.8 mm当量缺陷对比试块,采集了网格点处缺陷最大幅值数据... 详细信息

航空发动机机匣所用环形锻件的沟槽和圆角部位容易产生各类缺陷。针对环形锻件的曲面结构,提出了超声全聚焦检测与缺陷定量方法。在待测区域建立圆柱坐标系并划分网格点,设计了Φ0.8 mm当量缺陷对比试块,采集了网格点处缺陷最大幅值数据集,将数据集在深度和角度两个方向拟合,建立了距离-角度-幅值曲面缺陷定量评价方法。某机匣环件试样实验结果表明缺陷定量方法的误差小于1 dB。

关键词：航空发动机环形锻件曲面全聚焦法缺陷定量化

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考虑传动间隙的工业机器人关节刚度辨识方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2023年第6期51卷 23-28页

作者：朱大虎王宇迪钱琛付佳豪武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心湖北武汉430070

针对工业机器人刚度辨识成本高、辨识精度提升难的问题,提出一种基于千分表并且考虑传动间隙影响的关节刚度辨识方法.首先,建立机器人运动学模型和刚度模型,对传统刚度模型进行了改进,考虑了辨识过程中传动间隙对辨识精度的影响;其次,... 详细信息

针对工业机器人刚度辨识成本高、辨识精度提升难的问题,提出一种基于千分表并且考虑传动间隙影响的关节刚度辨识方法.首先,建立机器人运动学模型和刚度模型,对传统刚度模型进行了改进,考虑了辨识过程中传动间隙对辨识精度的影响;其次,推导了仪器精度、测量量级、辨识精度之间的关系,在此关系式的基础上确定了以千分表为测量设备的接触式测量方案;最后,根据新方法开展了IRB6700-200/2.60型工业机器人关节刚度辨识实验.实验结果表明:使用千分表进行实验且不考虑传动间隙影响的预测相对误差为17.77%,与使用激光跟踪仪的预测相对误差16.80%相当,而考虑传动间隙影响的预测相对误差为11.00%,相比两者有明显提升.

关键词：工业机器人刚度辨识传动间隙测量千分表