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激光熔覆MoNbTaVW难熔高熵合金涂层微动磨损性能

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材料导报 2024年第7期38卷 173-178页

作者：董颖辉陈飞寰蔡召兵林广沛卢冰文张坡古乐武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学精密制造研究院武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081 广东省科学院新材料研究所广州510651

研究了采用激光熔覆技术制备的MoNbTaVW难熔高熵合金涂层在不同载荷(10N、20N、30N)、不同微动磨损幅值(50μm、150μm、250μm)、不同循环次数(5000、10000、15000)下的微动磨损性能及微动磨损机制。结果表明:所制备的MoNbTaVW难熔高... 详细信息

研究了采用激光熔覆技术制备的MoNbTaVW难熔高熵合金涂层在不同载荷(10N、20N、30N)、不同微动磨损幅值(50μm、150μm、250μm)、不同循环次数(5000、10000、15000)下的微动磨损性能及微动磨损机制。结果表明:所制备的MoNbTaVW难熔高熵合金涂层由Fe_(7)Ta_(3)型HCP固溶体相、FCC固溶体相及(Fe,Ni)基体相组成,其中FCC相为未熔的高熵合金粉末。根据正交实验极差分析可知,微动磨损幅值对磨损体积的影响最大,微动磨损载荷对磨损体积的影响次之,微动磨损循环次数对磨损体积的影响最小,其中MoNbTaVW难熔高熵合金涂层在15000次、20N、250μm微动磨损条件下的磨损体积达到最大值;微动磨损载荷对摩擦系数的影响最大,微动磨损幅值对摩擦系数的影响次之,微动磨损循环次数对摩擦系数的影响最小,其中MoN bTaVW难熔高熵合金涂层在10000次、30 N、150μm微动磨损条件下的摩擦系数达到最大值。MoNbTaVW难熔高熵合金涂层的微动磨损机制主要为氧化磨损和黏着磨损,磨损产生的磨损碎片主要为Ta、W的氧化物。

关键词：难熔高熵合金微动磨损摩擦学性能正交实验

基于邻接跳变德布鲁因序列的结构光编解码算法

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光学学报 2024年第8期44卷 74-83页

作者：梁正林陈彬伍世虔武汉科技大学信息科学与工程学院湖北武汉430081 武汉科技大学机器人与智能系统研究院湖北武汉430081

德布鲁因序列常被用于结构光条纹的编码,但是序列中相邻的相同码元会导致在相同颜色区域内难以确定码元个数以及每个码元的确切编码范围。为了解决这一问题,提出一种邻接跳变德布鲁因序列,该序列在保留子序列唯一性的基础上保证了相邻... 详细信息

德布鲁因序列常被用于结构光条纹的编码,但是序列中相邻的相同码元会导致在相同颜色区域内难以确定码元个数以及每个码元的确切编码范围。为了解决这一问题,提出一种邻接跳变德布鲁因序列,该序列在保留子序列唯一性的基础上保证了相邻码元的相异性。首先,证明了所提出序列的存在性,并给出了其生成方式。然后,将该序列用于相位周期级次编码,结合正弦相移条纹设计了一种彩色条纹编码方法。在解码阶段,按颜色通道分别提取、计算得到包裹相位和相位周期级次,最终获得展开相位。实验结果表明,所提方法与传统相移法有相似的测量精度,且仅需要4幅投影图像即可完成三维测量,显著提高了测量效率。

关键词：测量德布鲁因序列结构光相移测量

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机电装备全工作域能效运维的难点与挑战

机械工程学报 2024年

作者：段荣江志刚张华龚青山李明遥武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉科技大学绿色制造工程研究院湖北汽车工业学院机械工程学院武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室

随着我国高能效机电装备的规模化应用与能效约束的持续加强，提升装备的专业化节能运维服务能力，保障装备的各工作单元在其各工况场景的全工作域运行中充分释放自身能效潜力，是我国工业能效全面提升进程中迫切需要解决的关键问题。然... 详细信息

随着我国高能效机电装备的规模化应用与能效约束的持续加强，提升装备的专业化节能运维服务能力，保障装备的各工作单元在其各工况场景的全工作域运行中充分释放自身能效潜力，是我国工业能效全面提升进程中迫切需要解决的关键问题。然而，影响装备能效损失的内外因素众多，且深度耦合在装备全工作空间域的不同工作单元内及其全工作时间域的多工况场景中，致使能效运维的过程与目标难以有效控制，全工作域能效运维实施困难。为此，通过分析机电装备全工作域低能效服役的起因，探索全工作域能效运维的问题特征，明确影响工程实践的关键科学难题；进而详细综述机电装备的全工作域能效损失分析与调控因子识别、全工作域能效运维过程模型构建、全工作域多目标能效运维优化三大难题的代表性研究进展，讨论当前的研究现状与研究面临的主要挑战；从而给出全工作域能效运维的研究层次及其研究重点。

关键词：节能服务能效运维能效损失全工作域机电装备

基于改进深度Q网络的机器人持续监测路径规划

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兵工学报 2024年第6期45卷 1813-1823页

作者：王霄龙陈洋胡棉李旭东武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心湖北武汉430081 武汉科技大学机器人与智能系统研究院湖北武汉430081

持续监测问题指的是通过规划移动机器人在路网中的巡逻路线,从而对路网环境实施长期监测,以实现保障环境安全的目的。环境中的待监测点通常受到最大允许监测周期(重访周期)的限制,并且最优的监测路径不应具有固定的周期,否则监测过程容... 详细信息

持续监测问题指的是通过规划移动机器人在路网中的巡逻路线,从而对路网环境实施长期监测,以实现保障环境安全的目的。环境中的待监测点通常受到最大允许监测周期(重访周期)的限制,并且最优的监测路径不应具有固定的周期,否则监测过程容易被恶意入侵者针对性地破坏。针对上述问题,提出一种基于改进深度Q网络(Deep Q Networks,DQN)的机器人监测路径规划算法。改进DQN的决策方法,使机器人获得一条监测频率高、安全性好(防止被智能入侵的能力)、非固定周期的监测路径。仿真实验结果表明:所提算法可以高效地覆盖所有待监测节点;与传统的DQN算法相比,该算法不会使监测陷入周期性的循环路径之中,增强了系统的抗入侵能力。

关键词：持续监测强化学习路径规划移动机器人

通信受限条件下多无人机协同环境覆盖路径规划

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中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 273-281页

作者：陈洋周锐武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081 武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心武汉430081

多无人机协同覆盖旨在有效分配多个无人机任务,实现给定区域的快速、高效全覆盖。然而,在现实应用场景中常常因为无人机之间距离超出通信范围,信号传输受阻,导致无人机之间的协作和信息交互面临极大挑战。为此,提出一种基于Deep Q Netwo... 详细信息

多无人机协同覆盖旨在有效分配多个无人机任务,实现给定区域的快速、高效全覆盖。然而,在现实应用场景中常常因为无人机之间距离超出通信范围,信号传输受阻,导致无人机之间的协作和信息交互面临极大挑战。为此,提出一种基于Deep Q Networks(DQN)的多无人机路径规划方法。采用通信中断率和最大通信中断时间两个指标来评价路径质量,通过构建与指标相关的奖励函数,实现了无人机团队的自主路径决策。仿真实验表明,所提方法在最短路径上可以与传统优化算法效果保持一致,权衡路径下在增加20%路径长度的情况下可以降低80%通信中断率,在全通信路径下则可以实现100%的全过程连接通信,因此可以根据不同的通信环境生成高效覆盖所有环境节点的路径。

关键词：环境覆盖多无人机通信约束深度Q网络路径规划

激光熔覆NbMoTaWV难熔高熵合金涂层的高温氧化行为

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材料导报 2024年第10期38卷 182-189页

作者：陈飞寰蔡召兵董颖辉林广沛张坡卢冰文古乐武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081 武汉科技大学精密制造研究院武汉430081 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州510650

难熔高熵合金涂层是近年来高熵合金领域的研究热点,有望成为未来重要的高温结构和功能材料。本工作采用激光熔覆技术制备了NbMoTaWV难熔高熵合金涂层,研究了其在800℃下的高温氧化行为,重点分析了不同氧化时间(10、20、30、50、100 h)的... 详细信息

难熔高熵合金涂层是近年来高熵合金领域的研究热点,有望成为未来重要的高温结构和功能材料。本工作采用激光熔覆技术制备了NbMoTaWV难熔高熵合金涂层,研究了其在800℃下的高温氧化行为,重点分析了不同氧化时间(10、20、30、50、100 h)的NbMoTaWV难熔高熵合金涂层组织结构演变、显微硬度变化及界面元素扩散行为。实验结果表明:NbMoTaWV难熔高熵合金涂层主要由Fe_(7)Ta_(3)型HCP固溶体相、(Fe, Ni)基体相及未熔高熵合金粉末相组成,而经不同时间氧化处理后,涂层表面生成了以Fe_(2)O_(3)和Fe_(3)O_(4)为主的氧化物相。800℃高温氧化处理后,NbMoTaWV高熵合金涂层内部组织结构变化不大,仅部分氧元素扩散进入到涂层内部。高温氧化导致NbMoTaWV难熔高熵合金涂层的显微硬度有所提升,但随着氧化时间的延长,NbMoTaWV难熔高熵合金涂层的显微硬度呈现出先增加后降低的趋势,且当氧化时间为20 h时,其显微硬度达到最大,这与高温扩散所导致的固溶强化有关。同时,TG-DSC证实了NbMoTaWV难熔高熵合金涂层在800℃具有优异的高温稳定性。

关键词：激光熔覆 NbMoTaWV 难熔高熵合金涂层高温氧化高温稳定性

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双叶片液压关节主被动联合柔顺控制分析

吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 86-98页

作者：赵慧朱发强蒋林王诗虎武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学机器人与智能系统研究院武汉430081

双叶片液压被动柔顺回转关节在受到外界环境的碰撞时,关节的被动柔顺性会使关节阀体输出转角产生回调,碰撞结束后,输出转角又会迅速恢复。为了有效吸收剩余的冲击能量,本文将自适应阻抗控制作为回转关节的主动柔顺控制,与关节的被动柔... 详细信息

双叶片液压被动柔顺回转关节在受到外界环境的碰撞时,关节的被动柔顺性会使关节阀体输出转角产生回调,碰撞结束后,输出转角又会迅速恢复。为了有效吸收剩余的冲击能量,本文将自适应阻抗控制作为回转关节的主动柔顺控制,与关节的被动柔顺控制相结合,实现对关节的主被动联合柔顺控制,增大了回转关节在受到碰撞时的回调角度,能够更好地化解环境碰撞力。同时在关节的控制系统中设计并添加了一个模糊自适应PID(比例-积分-微分)控制器,作为自适应阻抗控制中的位置控制器,能够减小回转关节输出转角恢复后的稳态误差,提高了关节与外界接触时的安全性。

关键词：机械电子工程液压关节模糊PID控制自适应阻抗控制主被动联合柔顺控制

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基于困难样本对激励的小样本图像分类方法

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第6期36卷 895-903页

作者：郭璐刘斌李维刚甘平武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心武汉430081 武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081 去哪儿大数据研究院北京100080

使用少量标签样本训练得到的传统模型往往预测精度低、泛化能力弱,很难应用到实际生产中.针对小样本图像提出一种基于困难样本对激励分类方法,包括预训练阶段和元学习阶段.预训练阶段在基类数据集上训练编码器,并作为元学习阶段的初始... 详细信息

使用少量标签样本训练得到的传统模型往往预测精度低、泛化能力弱,很难应用到实际生产中.针对小样本图像提出一种基于困难样本对激励分类方法,包括预训练阶段和元学习阶段.预训练阶段在基类数据集上训练编码器,并作为元学习阶段的初始特征编码器;元学习阶段将进一步优化此编码器,元训练过程使用本质特征法降低异常样本对质心的影响;结合度量学习与元学习设计了困难样本对激励损失函数,从样本对角度出发,在训练过程中引导模型扩大正负样本间距离,使同类样本更加紧凑.在公开数据集mini-ImageNet,tiered-ImageNet上进行实验的结果表明,分类精度分别为64.12%,70.15%,验证了所提方法的有效性和可行性.

关键词：困难样本对小样本学习元学习度量学习

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考虑学习效应的零售商战略库存决策研究

中国管理科学 2024年

作者：陆芬吕婉琪吴小畅黎继子王勇武汉科技大学服务科学与工程研究中心武汉科技大学管理学院

制造商生产制造过程中存在学习效应，零售商为了推动制造商的学习行为并提高自身未来议价能力，在第一周期持有战略库存。本文构建由制造商作为领导者，零售商作为追随者组成的两周期Stackelberg博弈模型，分析学习速率与战略库存等关... 详细信息

制造商生产制造过程中存在学习效应，零售商为了推动制造商的学习行为并提高自身未来议价能力，在第一周期持有战略库存。本文构建由制造商作为领导者，零售商作为追随者组成的两周期Stackelberg博弈模型，分析学习速率与战略库存等关键因素对供应链成员决策和利润的影响。研究结果表明：存在学习效应的供应链中，对于合理的库存持有成本，零售商均会持有战略库存，但只有当库存持有成本较小时，零售商及供应链才能从其战略库存行为中获益，学习效应与战略库存的跨期效应使得零售商亏损第一周期利润以保证总利润最大化。此外，学习速率与库存持有成本同时较小时，制造商会提升第一周期批发价格阻碍零售商持有战略库存；学习速率或库存持有成本较大时，制造商才会降低第一周期批发价格，促进零售商持有战略库存。随着学习效应的增强，供应链及其成员利润均增加。

关键词：学习效应战略库存动态定价库存持有成本