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大熔覆速率TIG焊研究现状与展望

热加工工艺 2024年第1期53卷 12-16页

作者：刘自刚张建峰钱雪娇叶佳城孙仲侃诺力智能装备股份有限公司浙江省智能物流装备工程技术研究中心浙江湖州313100 长兴瑷晟环保科技有限公司浙江湖州313100

TIG焊具有焊接电弧稳定,焊缝成形美观,焊接过程无飞溅等优点,但也存在熔覆速率低的缺点。本文总结了热丝TIG焊、TOP-TIG焊、TIP-TIG焊、双钨极TIG焊、窄间隙TIG焊等几种提高TIG焊熔覆速率的高效TIG焊接方法,归纳了这几种大熔覆速率TIG... 详细信息

TIG焊具有焊接电弧稳定,焊缝成形美观,焊接过程无飞溅等优点,但也存在熔覆速率低的缺点。本文总结了热丝TIG焊、TOP-TIG焊、TIP-TIG焊、双钨极TIG焊、窄间隙TIG焊等几种提高TIG焊熔覆速率的高效TIG焊接方法,归纳了这几种大熔覆速率TIG焊接方法存在的问题,并展望了未来的发展方向。

关键词：热丝TIG焊 TOP-TIG焊 TIP-TIG焊窄间隙TIG焊

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果园智能化作业装备自主导航技术研究进展

农业机械学报 2024年第4期55卷 1-22页

作者：窦汉杰陈震宇翟长远邹伟宋健冯凡张焱龙王秀北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 国家农业智能装备工程技术研究中心北京100097 江苏大学农业工程学院镇江212013

果园生产管理主要包括喷药、施肥、割草、修剪、授粉、疏花和采收分级等作业环节,需要大量的人力投入,随着我国人口老龄化程度加剧,亟需果园生产管理由机械化向智能化转型升级。自主导航技术是果园机械化装备实现智能化的关键技术。本... 详细信息

果园生产管理主要包括喷药、施肥、割草、修剪、授粉、疏花和采收分级等作业环节,需要大量的人力投入,随着我国人口老龄化程度加剧,亟需果园生产管理由机械化向智能化转型升级。自主导航技术是果园机械化装备实现智能化的关键技术。本文围绕果园智能化作业装备导航控制需求,结合国内外研究现状,分别阐述了包含导航定位信息和障碍物信息的果园作业场景感知技术,导航地图构建、导航路径提取和路径规划技术,行走底盘运动学模型构建、运动控制技术,多机协同控制、远程交互控制技术等。随着智慧农业发展,智慧果园已成为果园未来发展方向,果园智能化作业装备是智慧果园建设必不可少的关键环节,在此基础上,归纳了我国果园智能化作业装备自主导航技术发展面临的问题为:环境感知能力不足、路径提取不稳定、局部路径规划不灵活、导航系统环境适应性欠缺、多机协同和远程控制不成熟等,提出了多传感器融合的环境感知与路径提取、完整路径规划、强通用性果园导航、大型果园多作业环节的多机协同与远程操作等未来发展方向。

关键词：果园生产管理作业装备自主导航智慧果园

Fe-Mn-Al-C系奥氏体基低密度钢使役性能研究进展

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机械工程学报 2024年第8期60卷 34-47页

作者：孔玲王玉辉杨浩坤彭艳燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004 香港生产力促进局智能制造部中国香港999077

双碳战略催生轻量化材料和技术的蓬勃发展。作为最重要的结构材料之一,钢铁材料在国民经济发展中扮演重要角色。Fe-Mn-Al-C系钢具备优异的轻量化特征、耐腐蚀性、机械强度(抗拉强度600~2000 MPa)和塑性(伸长率30%~100%)匹配,引起国内外... 详细信息

双碳战略催生轻量化材料和技术的蓬勃发展。作为最重要的结构材料之一,钢铁材料在国民经济发展中扮演重要角色。Fe-Mn-Al-C系钢具备优异的轻量化特征、耐腐蚀性、机械强度(抗拉强度600~2000 MPa)和塑性(伸长率30%~100%)匹配,引起国内外极大关注。其中,奥氏体基低密度钢在综合性能和加工方面具有显著优势,是汽车、交通、军事等领域结构件极具潜力的轻量化先进钢铁材料。对近年来国内外发表的Fe-Mn-Al-C系低密度钢典型使役性能进行总结和分析,着重聚焦其作为结构件应用中的“基本力学性能、加工成形性能和重要服役性能”等方面,综述Fe-Mn-Al-C系奥氏体基低密度钢使役过程中的力学行为、变形特征以及冲击、疲劳和腐蚀等使役评价,归纳阻碍该类钢作为结构件工业应用仍需突破的科学与技术问题,提出未来提高奥氏体基Fe-Mn-Al-C系低密度钢使役性能的重点方向和研究路径,以期为奥氏体基低密度钢作为结构件应用研究提供参考。

关键词：奥氏体基低密度钢 Fe-Mn-Al-C 力学性能成形性能服役性能

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冷轧铜带板形控制系统数字孪生研究

中国有色金属学报 2024年第9期 2978-2988页

作者：高心成刘宏民王东城石磊腾燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心

本文以冷轧铜带板形控制的物理系统为基础，采用机理分析与数据智能协同建模方法，应用在线传感、互联网、云服务、大数据、虚拟仿真、机器学习等技术，研发了一套冷轧铜带板形控制数字孪生系统，实现了与物理系统的实时互动，形成了面... 详细信息

本文以冷轧铜带板形控制的物理系统为基础，采用机理分析与数据智能协同建模方法，应用在线传感、互联网、云服务、大数据、虚拟仿真、机器学习等技术，研发了一套冷轧铜带板形控制数字孪生系统，实现了与物理系统的实时互动，形成了面向板形控制的信息物理系统。该系统实现在600 mm四辊轧机和600 mm六辊轧机上的工业应用。结果表明：冷轧铜带板形控制数字孪生系统不仅可以实时监控和优化轧制过程，提高板形控制水平和质量，而且可以预警轧制故障，提高轧机运行的稳定性和安全性。该系统为研发新一代冷轧带材板形智能控制技术，提供新的思路方法和应用场景。

关键词：冷轧铜带板形控制数字孪生建模仿真机器学习

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冷轧铜带板形控制系统数字孪生研究

中国有色金属学报 2024年

作者：高心成刘宏民王东城石磊腾燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心

为了推进冷轧铜带板形控制技术的进步，提高轧制过程的数字智能化水平和产品质量，以板形控制的物理系统和数学模型为基础，应用在线传感、互联网、云服务、大数据、建模仿真、机器学习等技术，研发了一套冷轧铜带板形控制数字孪生系统... 详细信息

为了推进冷轧铜带板形控制技术的进步，提高轧制过程的数字智能化水平和产品质量，以板形控制的物理系统和数学模型为基础，应用在线传感、互联网、云服务、大数据、建模仿真、机器学习等技术，研发了一套冷轧铜带板形控制数字孪生系统，实现了与物理系统的实时互动与循环赋能，形成了面向板形控制的信息物理系统。在600 mm四辊轧机和600 mm六辊轧机上的工业应用表明，冷轧铜带板形控制数字孪生系统，不仅可以实时监控和优化轧制过程，改善板形控制效果，而且可以预警轧制故障，提高轧机运行的稳定性和安全性。为研发新一代冷轧带材板形智能控制技术和系统，提供了新的思路方法和应用场景。

关键词：冷轧铜带板形控制数字孪生建模仿真机器学习

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丘陵山区机械化灌溉现状与发展思考

排灌机械工程学报 2024年第3期42卷 294-303页

作者：朱兴业赵莹袁寿其刘俊萍汤玲迪江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

针对目前丘陵山区机械化灌溉装备与技术单一,适应性差,缺少绿色化、智能化的灌溉模式等一系列问题,系统阐述了目前相关研究的现状和未来的发展趋势;全面了解目前丘陵山区机械化灌溉水平是后续开展相关研究的关键.通过分析目前丘陵山区... 详细信息

针对目前丘陵山区机械化灌溉装备与技术单一,适应性差,缺少绿色化、智能化的灌溉模式等一系列问题,系统阐述了目前相关研究的现状和未来的发展趋势;全面了解目前丘陵山区机械化灌溉水平是后续开展相关研究的关键.通过分析目前丘陵山区机械化灌溉的现状,适应丘陵山区机械化发展的要求,在机械化灌溉方面从国家政策入手到丘陵分区,结合丘陵山区的灌溉特点、目前的灌溉现状和相关经济因素进行了系统的总结.根据中国丘陵山区的国情以及相关政策,对丘陵山区机械化灌溉提出了相应的建议.可为未来丘陵山区机械化灌溉改造提供参考,补齐丘陵山区机械化灌溉装备与技术的短板,还可提高对丘陵山区机械化灌溉方面的重视,提升丘陵山区农业的灌溉水平,促进农业跨领域深度联合,推动农业可持续和现代化发展.

关键词：丘陵山区农业机械化灌溉装备机械化灌溉智能化

铁铝土泥浆包覆与淬灭强化荔枝木炭化物的碳固存率

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农业工程学报 2024年第13期40卷 214-221页

作者：校亮吴静华李文瀚李悦诗袁国栋肇庆学院广东省环境健康与资源利用重点实验室广东省水土污染管控与装备智能制造工程技术研究中心肇庆526061

生物质炭作为一种富碳多孔材料,具有固碳、减污和培肥等多重功效。基于当前限氧高温热裂解制炭技术及炭改性方法,该研究以亚热带地区常见的荔枝木为原材料、选取铁铝土制成泥浆,通过泥浆包覆和淬灭实现生物质“自限氧”和“水”淬灭,探... 详细信息

生物质炭作为一种富碳多孔材料,具有固碳、减污和培肥等多重功效。基于当前限氧高温热裂解制炭技术及炭改性方法,该研究以亚热带地区常见的荔枝木为原材料、选取铁铝土制成泥浆,通过泥浆包覆和淬灭实现生物质“自限氧”和“水”淬灭,探讨铁铝土泥浆在荔枝木炭化过程中的作用及其对炭质的影响机理。结果表明:铁铝土泥浆包覆和淬灭制得的荔枝木炭的碳含量和碳固存率最高,分别为83.5%和83.9%,较无包覆水淬灭炭品的碳含量和碳固存率提高了16.7和37.8个百分点。扫描电镜-能谱分析的结果表明,铁铝土泥浆包覆和淬灭生成的炭品的碳骨架结构规整且其表面有铁铝矿物负载。一方面,泥浆通过涂层包覆形成了包覆壳,以物理阻隔作用截留了碳(防止炭化物中的碳在持续燃烧中生成COX);另一方面,铁铝矿物在高温热裂解过程中与炭化物结合,形成了矿质(Fe/Al)-碳质复合体,实现了碳固存。研究可为生物质炭的制备提供新的便捷、廉价的技术思路,以生物质就地炭化和应用的碳负排放方案助力碳中和。

关键词：生物质炭包覆碳固存率铁铝土泥浆淬灭荔枝木

基于RIME-VMD的高速列车横向减振器故障诊断

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：秦永峰李刚齐金平王建帅兰州交通大学机电技术研究所甘肃省物流及运输装备信息化工程技术研究中心甘肃省物流与运输装备行业技术中心

为解决变分模态分解（VMD）在高速列车横向减振器故障诊断中特征提取较为困难的问题，提出一种基于霜冰算法（RIME）以最小包络熵作为适应度函数优化变分模态分解（VMD）的特征提取方法。首先，使用霜冰算法（RIME）优化VMD在不同故障... 详细信息

为解决变分模态分解（VMD）在高速列车横向减振器故障诊断中特征提取较为困难的问题，提出一种基于霜冰算法（RIME）以最小包络熵作为适应度函数优化变分模态分解（VMD）的特征提取方法。首先，使用霜冰算法（RIME）优化VMD在不同故障状态下模态（IMF）分量的个数和惩罚因子的最优参数组合。其次，计算各个IMFs分量的峭度值与相关性系数，再分别选取峭度值较大的前4阶IMF分量，并在峭度值较大的4个IMFs分量中选取相关性系数较高的前3阶IMFs进行信号重构降噪。最后，计算多尺度的奇异熵、样本熵、排列熵作为故障特征值，并结合t分布随机近邻嵌入（tSNE）算法降维去除冗余特征信息，将降维融合后的特征矩阵逐一输入到支持向量机（SVM）中，从而实现对高速列车横向减振器不同故障部位的识别。仿真实验结果表明：相较于灰狼算法（GWO）优化变分模态分解（VMD）的方法，RIME-VMD方法利用霜冰算法高效的搜索与开发能力，可以更快速寻得高速列车不同工况下，变分模态分解中分解层数和惩罚因子参数的全局最优组合，提高了VMD分解信号的鲁棒性，采用信号重构的方法可以有效提取故障特征，实现高速列车横向减振器故障的高效、准确识别。原始变分模态分解（VMD）方法虽然分解速度较快，但原始VMD参数的人工试错成本更高，不能满足高速列车故障诊断的要求。研究结果为高速列车横向减振器故障诊断和安全运营进一步优化提供参考。

关键词：转向架变分模态分解霜冰算法故障诊断多尺度奇异熵

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强风环境下高速列车横向振动控制方法研究

铁道标准设计 2024年

作者：李文昊李德仓赵传徽闫荣佳贾若谷甘肃省物流与运输装备行业技术中心甘肃省物流及运输装备信息化工程技术研究中心兰州交通大学机电技术研究所

随着我国高速列车轻量化设计以及运行速度的逐渐提高，强风环境导致高速列车车体横向振动愈加严重。高速列车在强风作用下的横向振动控制是一个耦合性强且高度非线性的过程，对车辆悬架系统振动控制的要求也变得越来越高。据此建立在不... 详细信息

随着我国高速列车轻量化设计以及运行速度的逐渐提高，强风环境导致高速列车车体横向振动愈加严重。高速列车在强风作用下的横向振动控制是一个耦合性强且高度非线性的过程，对车辆悬架系统振动控制的要求也变得越来越高。据此建立在不稳态气动载荷和轨道激励作用下的车辆动力学模型，根据Cooper理论和叠加原理获得强风下的不稳态气动载荷，并分析在气动载荷作用下的高速列车横向振动特性；进一步建立基于二系主动悬挂系统的高速列车车体横向1/4车辆动力学模型，提出基于模型预测控制（MPC）的主动控制方法，以实现对轨道和气动载荷激励下的车体侧向振动的主动控制；针对模型预测控制(MPC)在解决高速列车横向控制过程中偏差过大、计算时间长的问题，提出一种基于粒子群（PSO）算法的高速列车横向振动模型预测控制方法，并利用粒子群算法对模型预测控制的控制步长n和预测步长p进行优化，提高MPC的控制精度，减少控制器的迭代次数；利用MATLAB/SIMLINK软件建立高速列车动力学模型进行仿真验证，仿真结果表明：相较于被动控制和MPC控制，基于PSO算法优化后的MPC控制器能将车体横向振动加速度的RMS降低大约13%，对抑制高速列车车体横向振动有显著效果，增强了列车在横风条件下的运行稳定性、行驶舒适性和安全性。

关键词：高速列车横风激励主动悬架横向振动模型预测控制粒子群算法优化