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医用钛合金海尔贝克磁场阵列化学磁流变抛光研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第4期51卷 90-98页

作者：张祥雷陈卓杰廖煜晖周芬芬冯铭温州大学机电工程学院浙江温州325035 台州学院智能制造学院浙江台州318000

为了提高医用钛合金(TC4)抛光中的精度以及效率,采用基于海尔贝克磁场阵列的化学磁流变抛光方法加工医用钛合金.利用海尔贝克磁场阵列强化磁场强度,将过氧化氢溶液作为氧化剂来进行抛光加工.通过仿真模拟对比海尔贝克磁场阵列与常规N-S... 详细信息

为了提高医用钛合金(TC4)抛光中的精度以及效率,采用基于海尔贝克磁场阵列的化学磁流变抛光方法加工医用钛合金.利用海尔贝克磁场阵列强化磁场强度,将过氧化氢溶液作为氧化剂来进行抛光加工.通过仿真模拟对比海尔贝克磁场阵列与常规N-S磁场阵列,改变羰基铁粉的活性来验证实验可行性,研究了加工间隙、主轴转速以及磨粒粒径对工件表面粗糙度以及接触角的影响规律.结果表明,海尔贝克磁场阵列比常规N-S磁场阵列有更高的磁场强度;采用本文方法抛光的医用钛合金表面粗糙度比单一纯磁流变抛光降低80%;当加工间隙为0.8mm,主轴转速为400rad/min,磨粒粒径为1µm时,可使工件表面达到光滑效果,表面粗糙度最优可达15.5 nm,同时测量出实验组钛合金表面接触角数值多数小于90°.应用该方法抛光医用钛合金可以得到超光滑表面,表面具有亲水性,符合医用钛合金标准.

关键词：医用钛合金表面粗糙度接触角化学磁流变抛光海尔贝克磁场阵列

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不同压下量对波纹辊轧制铜/铝复合板微观组织及力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 1826-1835页

作者：李岩史爱尊张文斌刘翠荣太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024 山西电子科技学院智能制造产业学院山西临汾041000

波纹辊冷轧粘合(CCRB)作为一种新型轧制工艺,在金属复合板的制备过程中受到广泛关注,但不同压下量下波纹复合板的力学性能及界面的微观形貌尚不明确。采用数值模拟和实验方法,研究了在55%、60%、65%和70%压下量下制备铜/铝波纹复合板的... 详细信息

波纹辊冷轧粘合(CCRB)作为一种新型轧制工艺,在金属复合板的制备过程中受到广泛关注,但不同压下量下波纹复合板的力学性能及界面的微观形貌尚不明确。采用数值模拟和实验方法,研究了在55%、60%、65%和70%压下量下制备铜/铝波纹复合板的情况。通过ABAQUS有限元模拟仿真软件建立三维模型,模拟了轧制过程中的应力和应变曲线。通过扫描电子显微镜、电子背散射衍射、X射线能谱仪等方法研究了波纹复合板界面形貌。结果表明,复合板的极限抗拉伸强度和剪切强度在65%压下量下达到最大值,分别为221.08和79 MPa,在55%压下量下达到最小值,分别为169.34和45 MPa。在65%和70%压下量下,由于剧烈的塑性变形作用,复合板形成拉长的晶粒和细小的等轴晶。但70%压下量下,由于轧制力过大,基体金属产生微裂纹,导致拉伸性能下降,这与力学实验结果一致。

关键词：铜/铝波纹复合板波纹辊冷轧粘合(CCRB) 压下量 ABAQUS有限元模拟力学性能微观形貌

多尺度融合与细节突显的水下视觉图像增强算法

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机械科学与技术 2024年

作者：唐军秦艳霞林玲张少文雷文生朱娱乐赣南科技学院智能制造与汽车工程学院江西理工大学机电工程学院

由于水的吸收和悬浮粒子的散射作用，水下图像出现色偏、对比度降低以及细节模糊等问题，影响水下视觉同步定位与地图构建（Simultaneous localization and mapping， SLAM）前端特征提取和特征匹配。针对上述问题，提出一种用于水下视... 详细信息

由于水的吸收和悬浮粒子的散射作用，水下图像出现色偏、对比度降低以及细节模糊等问题，影响水下视觉同步定位与地图构建（Simultaneous localization and mapping， SLAM）前端特征提取和特征匹配。针对上述问题，提出一种用于水下视觉SLAM前端的多尺度融合与细节突显的图像增强算法。首先，提出一种改进颜色通道补偿的颜色校正方法，用于校正水下图像色偏；其次，利用曝光融合框架对颜色校正的水下图像对比度进行增强；然后，将颜色校正图像和对比度增强图像进行多尺度融合；最后，采用非锐化掩模对融合图像进行细节突显，进而得到视觉效果较好的增强图像。实验结果表明，与其他算法相比，该算法处理后的水下图像在颜色平衡、对比度、细节以及清晰度等方面的效果较好，同时还增加了特征点和特征匹配对数，显著改善了水下视觉SLAM前端的特征提取和特征匹配。

关键词：水下视觉SLAM 水下图像增强颜色校正对比度增强多尺度融合细节突显

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面向工业5.0的人机协作增材制造

机械工程学报 2024年第3期60卷 238-253页

作者：蒋周明矩熊异王柏村南方科技大学系统设计与智能制造学院深圳518055 浙江大学机械工程学院杭州310058

工业5.0是一种以价值驱动的新兴制造模式,其中人本智造是核心理念之一。然而,目前人本智造研究主要聚焦于系统层级,针对增材制造等特定工艺应用的研究仍然较少,因此亟需明晰相关科学问题与关键挑战。基于人-信息-物理系统的理论体系,提... 详细信息

工业5.0是一种以价值驱动的新兴制造模式,其中人本智造是核心理念之一。然而,目前人本智造研究主要聚焦于系统层级,针对增材制造等特定工艺应用的研究仍然较少,因此亟需明晰相关科学问题与关键挑战。基于人-信息-物理系统的理论体系,提出了面向工业5.0的人机协作增材制造参考框架,建立产品-经济-生态三层次模型,并结合增材制造技术的内在特点和功能演进阐释了人机协作增材制造的基本概念。围绕产品开发流程,讨论了关键使能技术,包括万物互联、人工智能、数字孪生、扩展现实、智能材料等。最后,探讨了人机协作增材制造在产品层、经济层、生态层中的典型应用,包括个性化产品设计、交互式制造、面向工艺链的人机协作、众创式设计、分布式制造和节能减排等。该框架旨在研究人机协作增材制造,通过发展人-信息-物理系统理论,首次系统地阐述了其核心概念、关键技术和典型场景,以推动增材制造向人机协作的工业5.0范式转变,更好地满足用户个性化需求。

关键词：人机协作增材制造人-信息-物理系统工业5.0 人本智造

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虚拟负电感控制的高频段参数整定方法

电力系统及其自动化学报 2024年第1期36卷 71-79页

作者：曹敏黄锦敬湛江科技学院智能制造学院湛江524094

随着直流微电网电力电子化程度的提高,多变换器在硬件和算法上的深度耦合会直接影响电网电压的稳定。为了分析恒功率负载引起电压振荡的机理,建立直流微电网复频域模型并推导电压稳定的约束条件。在此基础上构建虚拟负电感补偿环节以抵... 详细信息

随着直流微电网电力电子化程度的提高,多变换器在硬件和算法上的深度耦合会直接影响电网电压的稳定。为了分析恒功率负载引起电压振荡的机理,建立直流微电网复频域模型并推导电压稳定的约束条件。在此基础上构建虚拟负电感补偿环节以抵消LC滤波器电感对电压稳定的影响,从而满足约束条件并抑制系统的电压振荡,并对虚拟负电感的高频段补偿方法和工程设计方法及参数选择依据进行研究。最后,采用奈奎斯特判据分析直流微电网的稳定性,并通过实验验证了所提算法的有效性。

关键词：虚拟负电感恒功率负载负阻抗特性电压振荡

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钕铁硼废料中稀土回收工艺研究进展及展望

湿法冶金 2024年

作者：王厚庆叶雨欣汪金良曾斌李盛凯刘东辉赣南科技学院智能制造与材料工程学院江西春华锂业有限公司

钕铁硼永磁体废料作为富含Nd、Pr、Dy等稀土元素的重要二次资源，其回收再利用不仅关乎稀土战略资源的供给安全，更对减少环境污染、促进可持续发展具有重要意义。总结了钕铁硼永磁体废料的来源、基础物化特性和稀土元素的回收技术，综... 详细信息

钕铁硼永磁体废料作为富含Nd、Pr、Dy等稀土元素的重要二次资源，其回收再利用不仅关乎稀土战略资源的供给安全，更对减少环境污染、促进可持续发展具有重要意义。总结了钕铁硼永磁体废料的来源、基础物化特性和稀土元素的回收技术，综述了火法、湿法和其他回收工艺的基本原理和研究进展，分析了技术优缺点，并对钕铁硼废料回收稀土技术的未来发展方向进行了展望，以期推动该领域的技术进步与可持续发展。

关键词：稀土钕铁硼废料回收分离铁研究进展展望

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传导冷却超导磁体系统电动式热开关性能分析

低温与超导 2024年第9期 37-43页

作者：梁庆薛晓健王磊曲洪一孙晋璐申欣闫龙龙山西科技学院智能制造工程学院中国科学院电工研究所

设计了一种应用于传导冷却超导磁体系统的电动式热开关，通过建立传导冷却超导磁体系统冷却模型分析了其工作性能。电动式热开关由电机、推杆、导冷板和导冷带四部分组成，其中导冷带为金属铜构成的柔性编织带。结果表明，当导冷带截面... 详细信息

设计了一种应用于传导冷却超导磁体系统的电动式热开关，通过建立传导冷却超导磁体系统冷却模型分析了其工作性能。电动式热开关由电机、推杆、导冷板和导冷带四部分组成，其中导冷带为金属铜构成的柔性编织带。结果表明，当导冷带截面积为500 mm2,铜的剩余电阻率为100时，设置电动式热开关后超导磁体从室温冷却至工作温度的时间减少了41.8%。随着导冷带截面积的增大，超导磁体的冷却时间逐渐减小，且减小的幅度逐渐变缓，而提高铜的剩余电阻率并不能显著降低其冷却时间。

关键词：超导磁体传导冷却热开关

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恒流与恒压双路输出WPT系统研究

电源学报 2024年

作者：周学斌董康帅杨林河南师范大学电子与电气工程学院湖南科技学院智能制造学院

为了解决大多数双路输出无线电能传输(wireless power transfer， WPT)系统中不必要的交叉耦合、空间利用率低、需要额外的补偿元件等问题，本文采用了电路解耦方法，建立了恒流和恒压双路输出WPT系统，该系统可以实现近零相位角(zero p... 详细信息

为了解决大多数双路输出无线电能传输(wireless power transfer， WPT)系统中不必要的交叉耦合、空间利用率低、需要额外的补偿元件等问题，本文采用了电路解耦方法，建立了恒流和恒压双路输出WPT系统，该系统可以实现近零相位角(zero phase angle， ZPA)特性下负载无关的恒流和恒压输出及零电压开关(zero voltage switching， ZVS)。在此基础上，建立了T型解耦电路和恒流与恒压双路输出WPT系统理论模型，同时进行了数学理论推导，验证所提出系统的正确性。此外，对系统进行了仿真验证，仿真结果与理论推导一致。最后，设计了系统磁耦合器，搭建了一台工作频率85kHz，恒流输出5A，恒压输出60V的实验样机。实验结果验证了理论分析的正确性，系统最大效率可达 93.4%。

关键词：无线电能传输双路输出恒流恒压零电压开关

基于灰色关联-熵权法的座体注塑工艺参数优化

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工程塑料应用 2024年第9期52卷 79-85页

作者：朱红萍王星星沙洲职业工学院智能制造学院宿迁学院机电工程学院

手持风扇底座具有复杂曲面与多筋结构等复杂的结构特征，这阻碍了材料的流动，可能会使产品产生熔接线、翘曲、体积收缩等缺陷，进而影响产品的表面质量和尺寸精度。为解决上述问题，通过理论算法与有限元仿真相结合开展风扇底座注塑工... 详细信息

手持风扇底座具有复杂曲面与多筋结构等复杂的结构特征，这阻碍了材料的流动，可能会使产品产生熔接线、翘曲、体积收缩等缺陷，进而影响产品的表面质量和尺寸精度。为解决上述问题，通过理论算法与有限元仿真相结合开展风扇底座注塑工艺参数的优化研究。首先，根据产品特征确定了型腔数量及浇口位置，初步分析发现产品的缩痕指数相对较大；其次，以翘曲变形和缩痕指数为优化目标，建立中心复合试验方案并开展仿真分析，结合灰色关联与熵权法进行多目标优化，确定了工艺参数对灰色关联度影响的大小程度，依次为熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力及保压时间；最后，确定最佳工艺参数组合为熔体温度225℃、模具温度30℃、注射时间5 s、保压压力20MPa及保压时间30 s。相比初始方案，最佳工艺参数组合下的缩痕指数降低了30.79%，由于加强筋的存在翘曲变形优化前后相差较小。

关键词：模流分析灰色关联度熵权法多目标分析模具设计