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Cu合金化Mg_2Ni氢化物能量与电子结构的赝势平面波计算

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稀有金属材料与工程 2008年第8期37卷 1336-1341页

作者：张健周惦武彭平刘金水湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082

采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波方法,计算了Cu合金化前后Mg2Ni相及其氢化物的能量与电子结构。负合金形成热的计算结果表明:Cu合金化Mg2Ni形成Mg2Ni(Ⅱ)''1-xCux(x=1/3)的相结构稳定性最高,两个Cu原子最易占据Ni(Ⅱ)的(0,0.5... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波方法,计算了Cu合金化前后Mg2Ni相及其氢化物的能量与电子结构。负合金形成热的计算结果表明:Cu合金化Mg2Ni形成Mg2Ni(Ⅱ)''1-xCux(x=1/3)的相结构稳定性最高,两个Cu原子最易占据Ni(Ⅱ)的(0,0.5,0.16667)与(0.5,0,0.5)位置;进一步对其氢化物的解氢反应热进行计算,发现Cu合金化后,氢化物体系解氢反应热与合金化前相比,明显降低,表明Cu合金化Mg2Ni氢化物的解氢能力增强;电子态密度(DOS)与电子密度的计算结果发现:Mg2Ni(Ⅱ)''1-xCux(x=1/3)相结构最稳定的主要原因在于:Cu合金化后氢化物在费米能级处的成键电子数N(EF)与其它结构相比最少;而Cu合金化Mg2Ni氢化物解氢能力增强的主要原因在于:Cu合金化削弱了氢化物中Mg-Ni和Ni-H间的成键作用以及相应原子在低能级区成键电子数的减少。

关键词： Mg2Ni相 Mg2NiH4 赝势平面波方法解氢反应热解氢能力电子结构

镀锌钢/铝添加中间夹层Cu、Pb的激光搭接焊研究

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稀有金属材料与工程 2014年第5期43卷 1181-1186页

作者：周惦武田伟彭利张屹陈根余湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082

对1.2 mm厚DC56D+ZF镀锌钢和1.15 mm厚6016铝合金平板试件进行了添加中间夹层Cu、Pb的激光搭接焊实验研究,利用体视显微镜、卧式金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、微机控制的电子万能试验机等手段研究了钢/铝焊缝的表面成形性、接头... 详细信息

对1.2 mm厚DC56D+ZF镀锌钢和1.15 mm厚6016铝合金平板试件进行了添加中间夹层Cu、Pb的激光搭接焊实验研究,利用体视显微镜、卧式金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、微机控制的电子万能试验机等手段研究了钢/铝焊缝的表面成形性、接头各区域的金相组织、界面元素分布、断口形貌、主要物相与接头力学性能。结果表明:添加中间夹层Cu、Pb,焊接接头的平均抗拉强度分别为49.44、73.51 MPa,伸长率分别为1.63%、2.37%,与未添加夹层相比,抗拉强度和伸长率提高,其中Pb提高效果优于Cu;不加夹层,钢/铝试样断口呈明显脆性断裂特征;加入夹层Cu,脆性断裂特征不明显;而加入夹层Pb,试样断口呈韧性断裂特征;添加夹层Pb,钢/铝界面连接处Fe、Al、Zn、Mg、Pb元素变化剧烈,混合区宽度大,新生成Mg2Pb金属间化合物的结构比FeAl金属间化合物稳定,能抑制脆性FeAl金属间化合物生成。这是添加夹层Pb明显改善钢/铝焊接接头力学性能的重要原因。

关键词：激光搭接焊中间夹层金属间化合物结构稳定性

万瓦级光纤激光焊接过程中小孔内外等离子体研究

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物理学报 2014年第10期63卷 191-198页

作者：李时春陈根余周聪陈晓锋周宇湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

为了进一步深入了解超高功率光纤激光深熔焊接过程中等离子体特征,试验拍摄了深熔小孔内外等离子体形态,并采用光谱仪检测分析了光纤激光致等离子体光谱信号.利用检测得到的等离子体光谱信号,计算研究了等离子体的电子温度、电子密度、... 详细信息

为了进一步深入了解超高功率光纤激光深熔焊接过程中等离子体特征,试验拍摄了深熔小孔内外等离子体形态,并采用光谱仪检测分析了光纤激光致等离子体光谱信号.利用检测得到的等离子体光谱信号,计算研究了等离子体的电子温度、电子密度、电离度以及等离子体压力特征,并分析了在小孔内不同深度处及孔外等离子体的变化规律.结果表明,孔内等离子体呈现不均匀分布特征,孔外金属蒸气远多于等离子体.等离子体光谱分析显示,光纤激光致等离子体辐射出的谱线较少,即电离程度较低.进一步的计算结果同样证实了光纤激光致等离子体处于弱电离状态,但等离子体电子密度仍然处于较高水平,且等离子体瞬态压力可达到数百个大气压.

关键词：光纤激光深熔焊接等离子体压力

SADBN及其在滚动轴承故障分类识别中的应用

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振动与冲击 2019年第15期38卷 11-16,26页

作者：杨宇罗鹏甘磊程军圣湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室

传统的智能诊断方法一般都是基于"特征提取+分类器"模型,其核心在于特征值的提取以及分类器的设计。针对不同的诊断对象,通常需要根据先验知识提取不同的故障特征值,这必将给最终的诊断结果带来诊断误差;与此同时,传统的分类器一般使用... 详细信息

传统的智能诊断方法一般都是基于"特征提取+分类器"模型,其核心在于特征值的提取以及分类器的设计。针对不同的诊断对象,通常需要根据先验知识提取不同的故障特征值,这必将给最终的诊断结果带来诊断误差;与此同时,传统的分类器一般使用浅层模型,这使得其难以表征信号与装备运行状况之间复杂的映射关系。作为深度学习算法典型代表之一的深度信念网络(Deep Belief Network,DBN),可以直接从原始信号中提取特征并具有深度学习能力,因而已受到越来越多研究者的关注。但是DBN依然存在网络结构需要人为设定的缺陷,这也限制了DBN在工程实际中的应用。为解决DBN网络结构难以确定及如何提升其在工程实际应用中的诊断效率问题,提出了一种新的深度信念网络,即结构自适应深度信念网络(Structure Adaptive Deep Belief Network,SADBN)。与DBN相比,SADBN可以自适应地确定网络结构,有效提高诊断效率。对滚动轴承故障振动信号的分析结果表明了改进网络的有效性。

关键词：深度学习 DBN 网络结构 SADBN 滚动轴承故障诊断

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空间盘绕型声学超材料的亚波长拓扑谷自旋态

物理学报 2017年第22期66卷 104-111页

作者：郑圣洁夏百战刘亭亭于德介湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

声子晶体的Dirac线性色散关系,使其具有奇特的声拓扑特性,在声波控制领域具有良好的应用前景.目前,声子晶体的拓扑边缘态主要基于Bragg散射所产生的能带结构,难以实现低频声波的受拓扑保护单向边缘传输.本文引入空间盘绕结构,设计了具有... 详细信息

声子晶体的Dirac线性色散关系,使其具有奇特的声拓扑特性,在声波控制领域具有良好的应用前景.目前,声子晶体的拓扑边缘态主要基于Bragg散射所产生的能带结构,难以实现低频声波的受拓扑保护单向边缘传输.本文引入空间盘绕结构,设计了具有C_(3v)对称性的空间盘绕型声学超材料,并研究其布里渊区高对称点(K/K'点)的亚波长Dirac锥形线性色散.接着,通过旋转打破空间盘绕型声学超材料的镜像对称性,使其Dirac简并锥裂开而产生亚波长拓扑相变和亚波长拓扑谷自旋态.最后,采用拓扑相位互逆的声学超材料构造拓扑界面,实现声拓扑谷自旋传输.空间盘绕型声学超材料的亚波长Dirac线性色散与亚波长拓扑谷自旋态突破了声子拓扑绝缘体的几何尺寸限制,为声拓扑稳健传输在低频段的应用提供理论基础.

关键词：空间盘绕结构亚波长声学超材料 Dirac简并锥拓扑谷自旋态

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基于核相关滤波和运动模型的多目标轨迹跟踪

汽车工程 2019年第10期41卷 1179-1188页

作者：廖家才曹立波夏家豪张晓吴强湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室

在自动驾驶系统中,基于视觉的车辆前方多目标检测和轨迹跟踪能够为前方目标的姿态估计、行为分析提供有效信息。针对协同运动信息和核相关滤波跟踪信息的多目标跟踪的不足,使用卷积神经网络YOLOv2检测目标,提出了融合核相关滤波和目标... 详细信息

在自动驾驶系统中,基于视觉的车辆前方多目标检测和轨迹跟踪能够为前方目标的姿态估计、行为分析提供有效信息。针对协同运动信息和核相关滤波跟踪信息的多目标跟踪的不足,使用卷积神经网络YOLOv2检测目标,提出了融合核相关滤波和目标运动信息的多目标轨迹跟踪方法,目的是将运动信息融入到图像特征跟踪容器中,优化运动模型,减少环境噪声造成的目标跟踪丢失、偏离。提出了基于运动信息改进核相关滤波跟踪尺度不变性算法。建立了多目标的检测跟踪容器,提出了结合目标属性、重合度、运动状态、跟踪状态的多目标匹配方法。实验表明,本文算法能够实现一定场景下的多目标的持续实时轨迹跟踪,平均有效跟踪率为92.5%。

关键词：自动驾驶系统多目标跟踪核相关滤波 YOLOv2 卡尔曼滤波

基于改进二次粒子群算法的汽车零配件配载优化

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汽车工程 2010年第8期32卷 731-736页

作者：王向银刘坚武春燕于德介湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室

综合考虑汽车零配件物流运输配载过程中成本、资源及服务质量等决策要素，建立了汽车零配件配载优化模型。引入二次粒子群算法对该问题进行求解，并针对该算法在搜索早期粒子多样性低的缺点，提出了改进二次粒子群优化算法，它采用遗传... 详细信息

综合考虑汽车零配件物流运输配载过程中成本、资源及服务质量等决策要素，建立了汽车零配件配载优化模型。引入二次粒子群算法对该问题进行求解，并针对该算法在搜索早期粒子多样性低的缺点，提出了改进二次粒子群优化算法，它采用遗传算法的变异思想和互换更新机制来提高种群的多样性，以避免过早收敛和改进优化效果。仿真实例表明，与原算法相比，改进后算法的计算效率显著提高，且搜索到全局最优解的概率也更高。

关键词：汽车零配件配载二次粒子群优化算法变异

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Ni单晶体塑性应变的非均匀性与加工硬化

金属学报 2015年第12期51卷 1457-1464页

作者：王晓钢姜潮韩旭湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

通过数字图像相关方法获取全场应变信息,从应变非均匀性的角度研究Ni单晶体的加工硬化行为.首先提出一种适用于描述单晶体变形的数字图像相关方法,用于准确获取应变场.拉伸实验结果表明,Ni单晶体的塑性应变具有显著的局部化特征,这与滑... 详细信息

通过数字图像相关方法获取全场应变信息,从应变非均匀性的角度研究Ni单晶体的加工硬化行为.首先提出一种适用于描述单晶体变形的数字图像相关方法,用于准确获取应变场.拉伸实验结果表明,Ni单晶体的塑性应变具有显著的局部化特征,这与滑移带的形成、发展密切相关.根据应变场的演化特征,3种变形机制可被确定,且发现它们与材料的3个加工硬化阶段具有一一对应关系.在位错理论框架下,两者之间的内在联系得到了合理的解释,并通过对材料微观结构演化的实验观测得到了很好的验证.

关键词： Ni单晶体加工硬化塑性变形数字图像相关非均匀性

基于解析有限元的齿根裂纹时变啮合刚度计算方法

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机械工程学报 2018年第23期54卷 56-62页

作者：吴家腾杨宇程军圣湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室

当齿轮发生故障时,时变啮合刚度的变化能够反映齿轮故障特征大小。因此,时变啮合刚度在齿轮传动过程中是一个重要的动力学参数。提出一种新的齿根裂纹啮合刚度计算方法,即解析有限元法(Analytical-finite element method, A-FM)。考虑... 详细信息

当齿轮发生故障时,时变啮合刚度的变化能够反映齿轮故障特征大小。因此,时变啮合刚度在齿轮传动过程中是一个重要的动力学参数。提出一种新的齿根裂纹啮合刚度计算方法,即解析有限元法(Analytical-finite element method, A-FM)。考虑到齿轮发生故障时,啮合刚度解析模型计算精度较低,将应力强度因子引入裂纹齿轮的啮合刚度计算过程。首先定义应力强度因子与啮合刚度之间的关系,通过建立齿轮接触模型计算裂纹尖端附近的应力强度因子,然后将计算结果替代解析模型中故障刚度部分。由于应力强度因子能够敏感地识别齿根裂纹的局部微小变化,故该方法相比于解析法具有更高的计算精度,相比于有限元法具备更快的计算效率。同时,建立6自由度动力学模型,通过对其振动响应进行分析,仿真结果验证了所提方法的可行性。

关键词：解析有限元法时变啮合刚度应力强度因子动力学建模