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激光强度时空分布光电探测单元结构设计

应用激光 2024年第1期44卷 119-125页

作者：梁晓琳周松青周毅湖南科技学院智能制造学院湖南永州425199

激光强度时空分布测量对分析评价强激光大气传输效应和光束控制能力具有重要意义。光电阵列探测法具有时空分辨能力高、响应灵敏度高和测量误差低等优点,是目前最可靠的高能激光强度时空分布测量方法。一款光电探测单元由激光衰减取样... 详细信息

激光强度时空分布测量对分析评价强激光大气传输效应和光束控制能力具有重要意义。光电阵列探测法具有时空分辨能力高、响应灵敏度高和测量误差低等优点,是目前最可靠的高能激光强度时空分布测量方法。一款光电探测单元由激光衰减取样装置、冷却系统、积分球衰减器、光纤衰减器、光电检测检测模块和数据处理终端组成。基于该光电探测单元构建光电阵列探测器,可实现大面积、高能量和高时空分辨力的激光强度时空分布测量,可为高能激光光电阵列探测器的研制提供技术支持。

关键词：高能激光激光强度时空分布光电阵列冷却系统积分球

固溶温度对Ti-Ta合金微观结构及阻尼性能的影响

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金属热处理 2024年第1期49卷 166-171页

作者：张文玉刘先兰伍杰何文鹏田子豪全阳湖南工学院智能制造与机械工程学院湖南衡阳421002

将真空熔炼制备并冷轧后的Ti-32Ta合金依次在600、700和800℃下进行固溶处理,通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、DSC热分析仪、DMA动态力学分析仪等对其进行微结构和阻尼性能表征,研究固溶处理温度对Ti-32Ta合金微观结构和阻尼性... 详细信息

将真空熔炼制备并冷轧后的Ti-32Ta合金依次在600、700和800℃下进行固溶处理,通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、DSC热分析仪、DMA动态力学分析仪等对其进行微结构和阻尼性能表征,研究固溶处理温度对Ti-32Ta合金微观结构和阻尼性能的影响。结果表明,Ti-32Ta合金的再结晶温度在700~800℃之间,600℃固溶处理样品的组织为未再结晶组织,700℃和800℃固溶处理样品的组织中再结晶等轴晶粒随温度的升高而增多;Ti-32Ta合金经固溶处理后相变点Ms提高,600℃和700℃固溶处理样品的相变温度,相比于未固溶处理时的相变温度440 K(167℃)提高了39℃,800℃固溶处理样品的相变温度提升了18℃;固溶温度对Ti-32Ta合金的阻尼性能影响不明显,但工作温度对阻尼性能有较大的影响,当工作温度升高到150℃以上,材料的阻尼性能随温度升高呈现迅速升高的趋势。

关键词： Ti-32Ta合金固溶处理微结构阻尼性能相变温度

脉冲激光加工碳纤维复合材料板材的数值模拟与实验优化

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光学学报 2024年第3期44卷 166-178页

作者：蔡颂宋金潮陈达文跃兵何志坚陶能如何国旗湖南工业大学机械工程学院湖南株洲412000 湖南第一师范学院智能制造学院湖南长沙430100

利用激光线扫描方式建立丝状高斯热源的传热模型,并对其进行数值分析,得到脉冲激光烧蚀碳纤维的演化规律。对碳纤维复合材料(CFRP)板材进行激光烧蚀实验研究以验证所提模型的可行性。结果表明:当激光功率为9 W、激光扫描速度为200 mm/s... 详细信息

利用激光线扫描方式建立丝状高斯热源的传热模型,并对其进行数值分析,得到脉冲激光烧蚀碳纤维的演化规律。对碳纤维复合材料(CFRP)板材进行激光烧蚀实验研究以验证所提模型的可行性。结果表明:当激光功率为9 W、激光扫描速度为200 mm/s时,板材表面绝大多数树脂被蒸发,表面粗糙度降至7.20μm,表征数据稳定性的样本方差为1.889。实验证明了该理论模型的正确性和可行性,为CFRP材料的激光加工研究提供了参考。

关键词：激光光学碳纤维复合材料脉冲激光激光烧蚀传热模型表面粗糙度

空耦超声波换能器中酰胺化改性声匹配层的制备与性能检测

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复合材料学报 2024年第5期41卷 2455-2464页

作者：韩思奇康洋邵欣天津中德应用技术大学智能制造学院天津300350

基于空心玻璃微珠(HGM)/环氧树脂体系的声匹配层制备了高灵敏度的空耦超声波换能器。采用聚甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物(PVMMA)接枝到空心玻璃微珠表面(PVMMA-g-HGM),以提高低密度空心玻璃微珠在高密度环氧树脂基体中的分散性。结果表... 详细信息

基于空心玻璃微珠(HGM)/环氧树脂体系的声匹配层制备了高灵敏度的空耦超声波换能器。采用聚甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物(PVMMA)接枝到空心玻璃微珠表面(PVMMA-g-HGM),以提高低密度空心玻璃微珠在高密度环氧树脂基体中的分散性。结果表明:改性空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料的致密度提升显著且无明显缺陷,具备了更好的声辐射性能,制备的空耦超声波换能器灵敏度达到4.88 V。此外,改进后超声波换能器装配的气体超声波流量计具备更好的流场适应性,相对误差绝对值低于1.0%。本文提出一种新的工艺以改进气体超声波流量计中超声换能器的性能。

关键词：空心玻璃微珠空耦超声波换能器声匹配层酰胺化改性气体超声波流量计

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采用平衡函数的大规模多标签文本分类

计算机工程与应用 2024年第4期60卷 163-172页

作者：陈钊鸿洪智勇余文华张昕五邑大学智能制造学部广东江门529020

大规模多标签文本分类是自然语言处理领域的一项挑战性任务。该任务存在标签数据长尾分布的情况,在这种情况下,模型学习尾部标签分类能力不佳,导致模型的整体分类效果不理想。为解决以上问题,提出采用平衡函数的大规模多标签文本分类方... 详细信息

大规模多标签文本分类是自然语言处理领域的一项挑战性任务。该任务存在标签数据长尾分布的情况,在这种情况下,模型学习尾部标签分类能力不佳,导致模型的整体分类效果不理想。为解决以上问题,提出采用平衡函数的大规模多标签文本分类方法。该方法使用BERT预训练模型对文本进行词嵌入处理,进一步使用预训练模型中多层编码器的拼接输出作为文本向量表示,获取了丰富的文本语义信息,提高了模型收敛速度。最后采用平衡函数针对预测标签的训练损失赋予不同的衰减权重,提高了方法在尾部标签分类上的学习能力。在Eurlex-4K和Wiki10-31K数据集上的实验结果表明,评价指标P@1、P@3和P@5上分别达到86.95%、74.12%、61.43%和88.57%、77.46%、67.90%。

关键词：自然语言处理大规模多标签文本分类 BERT 平衡函数深度学习

基于划区域宇宙算法的红外与可见光图像融合研究

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光电子·激光 2024年

作者：张健黄安穴黄淮学院智能制造学院

为了克服红外与可见光图像融合过程中目标物体边缘处产生虚影的问题，提出划区域宇宙算法。首先建立宇宙空间模型，核心区域的宇宙可进行双向交流，非核心区域的宇宙只能进行单向交流；接着连接核心区域与非核心区域的连接宇宙能够使得... 详细信息

为了克服红外与可见光图像融合过程中目标物体边缘处产生虚影的问题，提出划区域宇宙算法。首先建立宇宙空间模型，核心区域的宇宙可进行双向交流，非核心区域的宇宙只能进行单向交流；接着连接核心区域与非核心区域的连接宇宙能够使得核心区域与非核心区域形成邻居关系；然后红外与可见光图像分别获得细节图层、基础图层、显著图层，不同层使用不同融合策略；最后给出了宇宙优化融合的流程。实验仿真表明，本文算法融合图像结果具有较多的热目标、场景信息，视觉效果符合人眼的视觉特征，互信息、标准差、空间频率、平均梯度指标相比其他算法提升平均值分别为17.57%、14.80%、34.16%、21.01%，优于其他算法。

关键词：融合划区域宇宙交流

CNT/PDMS复合材料的直写打印技术及性能测试

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功能材料 2024年第6期55卷 6230-6236页

作者：陆晗婧陈志刚罗斌肖洋李雅芳邵阳学院机械与能源工程学院湖南邵阳422000 高效动力系统智能制造湖南省重点实验室湖南邵阳422000

针对复合材料的制备需求以及具有导电性能的碳纳米管(CNT)-聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合材料在柔性传感方向的使用需求,利用直写打印与复合材料制备相结合,研究了CNT/PDMS复合材料的直写打印工艺及测试了其传感性能。在实验中,配制了不同CN... 详细信息

针对复合材料的制备需求以及具有导电性能的碳纳米管(CNT)-聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合材料在柔性传感方向的使用需求,利用直写打印与复合材料制备相结合,研究了CNT/PDMS复合材料的直写打印工艺及测试了其传感性能。在实验中,配制了不同CNT含量的打印墨水,通过测试其自举性及导电性得到CNT含量为7%的墨水在打印时出丝顺畅且能打印复杂结构。优选200 kPa的挤出气压、20 mm/s的打印速度进行打印。通过对不同形状的网格打印效果和导电性进行测试,选择60%密度的网格进行打印。为了提高固化后的导电性,选择80℃,加热2 h进行固化。在此基础上,打印CNT含量不同的网格结构,测试其灵敏度在0~10 kPa范围内变化相对明显,往后加压电阻变化率增长速度放缓;对材料往复施加不同压力,其稳定性良好;将不同质量砝码间歇式的压在网格结构上时,测试得该复合材料的传感分辨率良好。这为后续研究直写打印技术制备复合材料打下了良好的基础。

关键词： CNT/PDMS 复合材料直写打印传感性能

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CO脉冲激光雕刻CFRP表面形貌特征研究

激光技术 2024年

作者：蔡颂余凡杨奇胡沙沙湖南第一师范学院智能制造工程学院湖南拓建教育科技有限公司武昌工学院智能制造学院

为了探究CO2脉冲激光对碳纤维增强复合材料(CFRP)的加工工艺质量，采用单因素实验方法，进行了理论分析和实验验证，得到了扫描速率、激光功率对加工质量的影响规律，并对CFRP进行圆形图案雕刻试验。结果表明，材料在激光功率为50 W和... 详细信息

为了探究CO2脉冲激光对碳纤维增强复合材料(CFRP)的加工工艺质量，采用单因素实验方法，进行了理论分析和实验验证，得到了扫描速率、激光功率对加工质量的影响规律，并对CFRP进行圆形图案雕刻试验。结果表明，材料在激光功率为50 W和扫描速率为60 mm/s时发生穿透，且随着扫描速率降低，材料吸收能量增多导致图案完全穿透；设定扫描速度为100 mm/s，功率在10 W-5 W范围内变化时材料表面颜色逐渐出现了白色条纹；采用横向与纵向法测量雕刻后的材料表面粗糙度，两种测量方法均表明其粗糙度的数值呈现先减小后增加的规律，并在激光功率为7 W时粗糙度达到最小值约为7.030 μm；雕刻完成的材料经超声波清洗后，当激光功率为9 W、扫描速度为20 mm/s时粗糙度达到最大值且表面残留物较少，此时雕刻效果较好。此研究结果可为脉冲激光加工碳纤维复合材料工艺提供一定的指导作用。

关键词：激光技术表面处理测量方式表面粗糙度超声波清洗

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蛇形机器人多刚体系统动力学建模与分析

机械设计与研究 2024年第3期 51-57页

作者：杜雪林周灿刘颖易文慧邹家华郭金鹏湖南工学院智能制造与机械工程学院

针对蛇形机器人的多刚体系统动力学分析问题，建立了其三维仿真模型，并讨论了阻尼系数、摩擦系数比和关节角度幅值对机器人动力学特性的影响。采用蛇形曲线实现蛇形机器人蜿蜒、翻滚和蠕动等基本步态，完成了对应步态的动力学分析。特... 详细信息

针对蛇形机器人的多刚体系统动力学分析问题，建立了其三维仿真模型，并讨论了阻尼系数、摩擦系数比和关节角度幅值对机器人动力学特性的影响。采用蛇形曲线实现蛇形机器人蜿蜒、翻滚和蠕动等基本步态，完成了对应步态的动力学分析。特别地，采用step函数实现了翻滚运动关节角度的输入。基于动力学分析的结果，确定合理的控制思路，开展了蛇形机器人样机步态实验。结果表明，阻尼系数对不同步态的影响机理不同，摩擦系数比越大蜿蜒运动的效率越高及关节角度幅值增大有助于蜿蜒运动的效率但同时加大了运动干涉的风险，因此在进行机器人样机运动控制时要综合考虑。

关键词：蛇形机器人动力学分析步态摩擦系数比运动干涉