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半导体量子点分子-腔光机械耦合系统中光学双稳及多稳态的形成及调控

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原子与分子物理学报 2025年第5期42卷 115-122页

作者：曾莹任波徐名琪杨红佘彦超吉首大学物理与机电工程学院吉首416000 铜仁学院物理与电子工程系铜仁554300

本研究探讨了外部磁场对半导体量子点分子与腔光机械耦合系统中光学双稳态行为的影响.研究结果显示,外部磁场、量子点之间的隧穿耦合以及探测光单光子的失谐可以有效地调控系统的光学双稳态.在弱隧穿和弱磁场条件下,系统的光学双稳态阈... 详细信息

本研究探讨了外部磁场对半导体量子点分子与腔光机械耦合系统中光学双稳态行为的影响.研究结果显示,外部磁场、量子点之间的隧穿耦合以及探测光单光子的失谐可以有效地调控系统的光学双稳态.在弱隧穿和弱磁场条件下,系统的光学双稳态阈值和磁滞回线宽度随着外部磁场和点间隧穿耦合强度的增加而增大.随着磁场强度和隧穿耦合强度的进一步增加,系统的双稳态将演变为多稳态.有趣的是,在强隧穿和强磁场作用下,系统的光学双稳态阈值和磁滞回线宽度随着外部磁场和点间隧穿耦合强度的增加而减小.这种对耦合腔光机械系统中光学双稳态的灵活调控将在可控光开关方面具有潜在的广泛应用前景.

关键词：双稳态多稳态点间隧穿耦合光力耦合

T2纯铜快速冷却搅拌摩擦焊缝微观组织和力学性能研究

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机械工程学报 2022年第24期58卷 94-101页

作者：许楠陈磊刘坤刘露涛宋亓宁包晔峰河海大学机电工程学院常州213022

由于焊后余热带来的退火软化效应,T2纯铜常规搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)焊缝通常会出现位错密度降低和晶粒长大的现象,其屈服强度普遍较低。为消除焊后退火效应并改善力学性能,采用液态CO_(2)同步快速冷却FSW工艺对2 mm的T... 详细信息

由于焊后余热带来的退火软化效应,T2纯铜常规搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)焊缝通常会出现位错密度降低和晶粒长大的现象,其屈服强度普遍较低。为消除焊后退火效应并改善力学性能,采用液态CO_(2)同步快速冷却FSW工艺对2 mm的T2纯铜进行焊接。利用光学显微镜、电子背散射衍射、透射电子显微镜、显微硬度测试以及拉伸试验对焊缝的微观组织、力学性能和加工硬化行为进行研究。结果表明,纯铜FSW焊缝的晶粒细化机制主要为不连续动态再结晶、连续动态再结晶和孪晶诱导几何动态再结晶。快速冷却FSW纯铜焊缝呈现具有纳米孪晶和高位错密度的细晶结构,在加工硬化第Ⅲ阶段表现出较大的加工硬化率。在第Ⅳ阶段,纳米孪晶为位错增殖提供储存空间,使加工硬化率降低并改善塑性。和常规FSW相比,快速冷却FSW焊缝的屈服强度和断后伸长率分别提高了31.1%和25.7%。本文提出的液态CO_(2)同步快速冷却FSW工艺通过改善焊接热循环可在焊缝中制备异质细晶结构,有助于提高焊缝的屈服强度并使其表现出良好的强塑性匹配。

关键词：搅拌摩擦焊纯铜微观组织力学性能加工硬化行为

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数据驱动的智慧车间实时调度方法研究

机械工程学报 2023年第12期59卷 47-61页

作者：顾文斌李育鑫刘斯麒苑明海裴凤雀河海大学机电工程学院常州213022

智能制造系统采用了物联网等大量先进信息技术,使得车间积累了大量的实时生产数据。同时,复杂制造系统在运行过程中容易出现一系列干扰事件,这对车间实时响应能力提出了更高的要求。因此,在工业大数据支撑的制造环境下,针对考虑序列相... 详细信息

智能制造系统采用了物联网等大量先进信息技术,使得车间积累了大量的实时生产数据。同时,复杂制造系统在运行过程中容易出现一系列干扰事件,这对车间实时响应能力提出了更高的要求。因此,在工业大数据支撑的制造环境下,针对考虑序列相关设置时间和阻塞的混合流水车间调度问题(Hybrid flow shop scheduling problem with sequence-dependent setup times and blocking,HFSP-SDST-B),提出一种基于深度强化学习的实时调度方法,从而实现制造资源的合理分配和完工时间最小化。作为一个序列决策问题,HFSP-SDST-B可以被建模为一个马尔科夫决策过程。在每个调度点,智能体根据当前的生产状态选择相应的调度规则,从而进行合理的工件排序和机器分配。为了实现生产数据驱动的实时调度方法,依次设计考虑阻塞因素的调度点、通用生产状态特征、基于遗传规划的启发式规则和奖励函数。然后提出一种基于近端策略优化算法的训练方法,从而让智能体构建状态与规则之间的有效映射。最后试验结果表明,与现有的动态调度方法相比,该方法具有优越性和通用性,并且通过学习能够有效处理随机扰动时间和新订单插入的未知情况。

关键词：混合流水车间实时调度强化学习序列相关设置时间阻塞

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超声波焊接工艺参数对铜导线接头性能的影响

中国有色金属学报 2022年第11期32卷 3341-3351页

作者：成先明杨可刘思沾季珊林王健河海大学机电工程学院常州213022

以BVR2.5 mm~2铜导线为研究对象,采用单一变量法对超声波线束焊接进行实验。以焊接振幅、时间、压力为独立变量展开接头力学性能测试和导电性测试,通过接头和断口微观形貌分析超声波线束焊连接机理。结果表明:铜导线接头强度随焊接振幅... 详细信息

以BVR2.5 mm~2铜导线为研究对象,采用单一变量法对超声波线束焊接进行实验。以焊接振幅、时间、压力为独立变量展开接头力学性能测试和导电性测试,通过接头和断口微观形貌分析超声波线束焊连接机理。结果表明:铜导线接头强度随焊接振幅、时间、压力增大均呈现先增大后减小的趋势,当焊接时间为1100 ms、焊接振幅为40%、焊接压力为0.3 MPa时,各焊接工艺参数均达到临界值,接头抗拉力达到554.8 N。接头电阻随焊接压力增加先减小后增大,当焊接压力为0.3 MPa时,电阻为0.275 mΩ。随着焊接压力的增加,铜导线由边缘向内部逐渐形成稳定冶金结合,先由局部点连接扩展为面连接,然后形成机械嵌合,最终产生原子间键合。在焊接时间、振幅、压力达到临界值时,焊接接头拉伸断口为典型韧性断裂模式,满足强度要求。

关键词：铜导线超声波线束焊力学性能导电性微观形貌

基于四面体特征的面阵激光雷达与相机标定方法

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光子学报 2024年第7期53卷 166-180页

作者：徐孝彬曹晨飞张磊胡锦超冉莹莹谭治英徐林森骆敏舟河海大学机电工程学院常州213022

为了提高面阵激光雷达与相机标定精度,提出了一种基于四面体结构的面阵激光雷达与相机标定方法。利用图像中角点的反投影射线和点云中直线特征建立“点-三线”的对应关系,提高了约束强度,根据异面直线间的距离和投影直线间的夹角建立约... 详细信息

为了提高面阵激光雷达与相机标定精度,提出了一种基于四面体结构的面阵激光雷达与相机标定方法。利用图像中角点的反投影射线和点云中直线特征建立“点-三线”的对应关系,提高了约束强度,根据异面直线间的距离和投影直线间的夹角建立约束方程,通过非线性优化求解相机和雷达坐标系间的变换向量并最终得到变换矩阵。构建三角板和地面组成的四面体结构并进行实验验证,实验结果表明:该方法的平均投影误差在0.6像素以内,优于其他两种标定方法,为后续激光雷达数据与图像数据融合提供了研究基础。

关键词：面阵激光雷达相机标定四面体直线特征

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孔系组合夹具夹紧方案自动规划方法

计算机集成制造系统 2006年第1期12卷 100-104,153页

作者：吴玉光张坤明河海大学机电工程学院江苏常州213022

提出了基于实体模型的工件夹紧点自动确定方法和夹紧信息表示方法。采用了工件外轮廓的规约化方法,根据工件的规约化几何形状,确定工件满足夹紧要求的夹紧点个数,再进行夹紧点位置区域划分。从每个区域中各选择一个夹紧点组成一个夹紧方... 详细信息

提出了基于实体模型的工件夹紧点自动确定方法和夹紧信息表示方法。采用了工件外轮廓的规约化方法,根据工件的规约化几何形状,确定工件满足夹紧要求的夹紧点个数,再进行夹紧点位置区域划分。从每个区域中各选择一个夹紧点组成一个夹紧方案,形成了可行夹紧方案集合。根据夹紧点位置、高度与受力多边形关系,来评价夹紧方案。

关键词：组合夹具夹紧方案自动规划

内生氧化铝颗粒增强高熵复合涂层的制备及其减摩性能的研究

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表面技术 2021年第11期50卷 218-225,242页

作者：唐秋逸纪秀林段峻王辉张映桃河海大学机电工程学院江苏常州213022

目的研究铝含量对内生氧化铝颗粒增强高熵复合涂层的组织结构及其摩擦学性能的影响。方法在激光熔覆过程中,利用铝热反应将金属氧化物还原,并沉积在Q235钢表面,制备内生Al_(2)O_(3)陶瓷颗粒增强的Al_(x)CoCrFeNi(x=0,0.3,1,1.5,2)高熵... 详细信息

目的研究铝含量对内生氧化铝颗粒增强高熵复合涂层的组织结构及其摩擦学性能的影响。方法在激光熔覆过程中,利用铝热反应将金属氧化物还原,并沉积在Q235钢表面,制备内生Al_(2)O_(3)陶瓷颗粒增强的Al_(x)CoCrFeNi(x=0,0.3,1,1.5,2)高熵复合涂层。通过XRD、SEM、EDS、XPS、RAMAN及摩擦磨损测试仪等检测方法,研究高熵复合涂层的组织结构及其摩擦学性能。结果涂层中含有大量弥散分布的纳米级Al_(2)O_(3)陶瓷颗粒。随着Al含量的增加,高熵复合涂层逐渐由FCC与BCC共存的形式转变为单相BCC的显微组织。同时,载荷为10 N时,高熵复合涂层的摩擦系数和磨损率均随着Al含量的上升而下降。Al_(2)CoCrFeNi具有最低的平均滑动摩擦系数(0.15)和最低的磨损率(1.01×10^(–6) mm^(3)/(N·m)),分别为Q235钢基体的1/4和1/38。当Al_(x)CoCrFeNi系涂层中,当x增加至2时,磨痕表面的逐层剥落现象消失。涂层的主要磨损形式由氧化磨损和疲劳磨损转变为轻微的磨粒磨损。载荷为20 N时,Al_(2)CoCrFeNi涂层的平均摩擦系数上升至0.325。结论增加复合涂层中Al元素的含量可以稳定BCC相,并细化组织。同时,过量Al元素有抑制Fe元素氧化、降低摩擦表面Fe_(2)O_(3)含量、提高Fe_(3)O_(4)含量的作用,从而显著降低复合涂层的摩擦系数,并提高其减摩和耐磨性能。

关键词：高熵复合涂层 Al_(2)O_(3) 耐磨性摩擦磨损

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孔系组合夹具的零件定位方案自动确定方法

计算机集成制造系统 2005年第10期11卷 1438-1443页

作者：吴玉光河海大学机电工程学院江苏常州213022

提出了一种孔系组合夹具的一般定位方式,该定位方式包括工件定位边与定位元件之间接触边的类型及其组合形式,每一个定位方案由3个固定在基础板上的定位元件组成,其中定位元件包括圆柱销和半V形定位块以及两者之间的各种组合。提出了建... 详细信息

提出了一种孔系组合夹具的一般定位方式,该定位方式包括工件定位边与定位元件之间接触边的类型及其组合形式,每一个定位方案由3个固定在基础板上的定位元件组成,其中定位元件包括圆柱销和半V形定位块以及两者之间的各种组合。提出了建立定位方案集合的实施算法,将3个定位元件在基础板上的位置问题分解为两个步骤。首先根据2个定位边的类型和位置,确定2个定位元件的所有可能位置集合,然后根据给定3个定位边以及其中2个定位边上的定位元件位置和类型,确定第3定位元件全部可行定位位置集合。该方法可用于建立孔系组合夹具可行定位方案集合。

关键词：孔系组合夹具定位方案自动规划实施算法

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等离子割炬中的电极冷却流场分析

焊接学报 2012年第8期33卷 101-104,118页

作者：陈丽华韦婧宇常州机电职业技术学院机械系常州213002 河海大学机电工程学院常州213002

利用Fluent流体数值模拟软件建立了等离子割炬电极冷却流道的二维模型、对其进行仿真分析,研究电极的冷却介质流场与电极结构几何形状的关系,获得4种不同电极结构对冷却介质流场分布的影响.A型电极冷却介质存在滞止区,B型和C型电极冷却... 详细信息

利用Fluent流体数值模拟软件建立了等离子割炬电极冷却流道的二维模型、对其进行仿真分析,研究电极的冷却介质流场与电极结构几何形状的关系,获得4种不同电极结构对冷却介质流场分布的影响.A型电极冷却介质存在滞止区,B型和C型电极冷却介质的流动存在回水区和死水区,D型带圆弧过渡的圆台型电极流场分布有利于电极的冷却.同时模拟了毛细管插入深度对冷却流速的影响,当毛细管插入深度与毛细管直径之比大于0.5时存在死水区,当毛细管插入深度与毛细管直径之比在0.2左右时,流场的分布有利于对电极的冷却,为等离子割炬的设计提供了依据.

关键词：电极内腔结构数值模拟流场分布