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一步法制备超疏水表面及其防覆冰性能研究

表面技术 2024年第16期53卷 190-197页

作者：刘宏伟邹秦锐杨益宋岳干徐远冲李国强西南科技大学信息工程学院四川绵阳621010 西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621010

目的提高铜网表面的防除冰性能。方法以铜网为基底材料,用纳米胶带将铜网和聚四氟乙烯(PTFE)固定在一起,采用飞秒激光直写技术将PTFE纳米颗粒部分嵌入铜网,采用一步法制备了PTFE附着铜网的超疏水表面,并通过扫描电子显微镜和光学显微镜... 详细信息

目的提高铜网表面的防除冰性能。方法以铜网为基底材料,用纳米胶带将铜网和聚四氟乙烯(PTFE)固定在一起,采用飞秒激光直写技术将PTFE纳米颗粒部分嵌入铜网,采用一步法制备了PTFE附着铜网的超疏水表面,并通过扫描电子显微镜和光学显微镜对其微结构进行形貌分析。结果在PTFE低表面能和粗糙度共同作用下,所制备的表面表现出优异的超疏水性能,水的接触角为152°,滚动角为4°。在此基础上探究了其微观结构对表面润湿性和防覆冰性能的影响。结果表明,PTFE附着铜网的超疏水表面能有效延长冷凝液滴结冰时间,与未垫PTFE的铜网相比,结冰时间延长1.2倍。在冷却过程中,液滴从Cassie状态向Wenzel状态转变,PTFE附着铜网的超疏水表面能维持将长时间的Cassie状态。并且结冰后依然能保持较低的黏附力,最小冰黏附力为2.55 kPa,相比普通的超疏水表面缩小了近2.5%。同时能够实现冷凝液滴的高效快速自去除,还显示出优异的自清洁性能。结论PTFE附着铜网的超疏水表面可有效延长结冰时间,降低冰黏附力,具有优异的冷凝自去除和自清洁性能,且在5.01V的电压下,铜网表面能够有效防止冰的形成。

关键词：铜网超疏水防除冰低黏附自清洁电热除冰

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基于自纠正最小和的LDPC译码改进算法

吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1136-1143页

作者：江虹徐洪亮西南科技大学信息工程学院绵阳621000

针对低密度奇偶校验码(LDPC)中非零元素含量较低,导致在译码过程中存在节点信息可靠度判定不够准确的问题,本文提出了一种基于自纠正最小和的LDPC译码改进算法。分析置信传播(BP)译码算法的迭代规律,利用最小和算法的第一最小值和第二... 详细信息

针对低密度奇偶校验码(LDPC)中非零元素含量较低,导致在译码过程中存在节点信息可靠度判定不够准确的问题,本文提出了一种基于自纠正最小和的LDPC译码改进算法。分析置信传播(BP)译码算法的迭代规律,利用最小和算法的第一最小值和第二最小值设置变量节点信息的修正阈值,改进自纠正最小和算法。采用次序统计量理论获取与两个最小值对应的归一化因子,阻止不可靠变量节点信息在迭代译码过程中的传递扩散。仿真结果表明:在误比特率为10^(-5)时,该算法可获得约0.2 dB的译码性能增益,平均迭代次数最多可降低18.2%,证明所提算法可有效提高译码性能和迭代收敛性能。

关键词： LDPC码自纠正最小和算法修正阈值次序统计量置信传播算法

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基于空间光调制器的远场超分辨光场构建

光学学报 2024年第10期44卷 347-354页

作者：李新羽黄字文赵昶栋邹依洋李占锋尚丽平邓琥武志翔西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621010 西南科技大学信息工程学院四川绵阳621010 西南科技大学极端条件物质特性联合实验室四川绵阳621010

针对传统聚焦器件受到衍射极限的限制问题,提出了一种基于空间光调制器的远场超分辨聚焦光场构建方法,采用光学超振荡原理,结合二进制粒子群算法和角谱衍射理论,针对波长λ=632.8 nm的圆偏振光,通过在空间光调制器液晶屏上加载超振荡相... 详细信息

针对传统聚焦器件受到衍射极限的限制问题,提出了一种基于空间光调制器的远场超分辨聚焦光场构建方法,采用光学超振荡原理,结合二进制粒子群算法和角谱衍射理论,针对波长λ=632.8 nm的圆偏振光,通过在空间光调制器液晶屏上加载超振荡相位掩模的方式,得到了焦距f=300000λ(18984μm)、半径R=4000λ(2531.2μm)的远场超分辨聚焦器件,并利用物镜结合互补金属氧化物半导体(CMOS)相机的测量方案对其进行特征参数表征。实验结果表明:该器件通过对入射光场的相位调控,生成了纵向半峰全宽为6.029 mm的针状聚焦光场;聚焦焦斑目标焦距位置处的横向半峰全宽为22.384μm,小于衍射极限23.732μm,实现了远场超分辨聚焦。该器件具有结构尺寸小、无需复杂加工等特点,在光学显微、光学遥感等领域中具有应用潜力。

关键词：物理光学空间光调制器光学超振荡远场超分辨聚焦角谱衍射光场测量

C/UV树脂电磁超材料的3D打印制备及微波吸收性能分析

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化工进展 2024年

作者：王沛琪代竟雄钟良西南科技大学制造科学与工程学院

通过3D打印制备了C/UV树脂电磁超材料，研究了C球的热处理温度（700℃、800℃和900℃）对C/UV树脂电磁超材料微波吸收性能的影响。结果表明：随着热处理温度的上升，所制备的C/UV树脂样品的微波吸收性能呈现出先增强后下降的趋势。当热... 详细信息

通过3D打印制备了C/UV树脂电磁超材料，研究了C球的热处理温度（700℃、800℃和900℃）对C/UV树脂电磁超材料微波吸收性能的影响。结果表明：随着热处理温度的上升，所制备的C/UV树脂样品的微波吸收性能呈现出先增强后下降的趋势。当热处理温度为800℃时，C/UV树脂样品的性能最佳，其在8.6mm匹配厚度下获得了-42.9dB的最小反射损耗，在9.4mm匹配厚度的有效吸收带宽可达6.0GHz。不同样品的性能差异与其阻抗匹配和衰减系数有关，在700℃的热处理温度下，C球的石墨化程度较低，对电磁波的反射较弱，同时低石墨化程度也导致该样品衰减系数较小，微波吸收性能较差；当热处理温度上升至800℃时，C球的石墨化程度提升，提高了高频极化弛豫和衰减系数，使该样品表现出优异的微波吸收性能；随着热处理温度上升至900℃，C球石墨化程度进一步提升，导致样品高频极化弛豫受到抑制，阻抗匹配也减弱，故该样品的微波吸收强度和有效吸收带宽开始减弱。以上研究明确了碳材料热处理温度对其微波吸收性能的影响规律，为该类材料的研究提供了有效参考，同时研究所采用的3D打印制备方法也为新型微波吸收材料制备工艺的探索提供了新思路。

关键词： C/UV树脂水热 3D打印制备微波吸收电子材料

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轮-阜机构的动力学模拟

应用力学学报 2024年第3期41卷 659-665页

作者：袁迪袁卫锋西南科技大学制造科学与工程学院绵阳621010

受滚木运输的启发,设计了一种轮-阜复摆互动机构,通过在两个平面上分别构造摆轮和凸台阵列,可实现平面之间的平稳滑动。为了研究滑动中接触面间法向力和切向力的关系,建立了轮-阜机构的系统动力学微分方程,并基于Runge-Kutta方法提出一... 详细信息

受滚木运输的启发,设计了一种轮-阜复摆互动机构,通过在两个平面上分别构造摆轮和凸台阵列,可实现平面之间的平稳滑动。为了研究滑动中接触面间法向力和切向力的关系,建立了轮-阜机构的系统动力学微分方程,并基于Runge-Kutta方法提出一种迭代算法对之求解,计算摆轮和凸台相互碰撞所产生的滑动阻力。数值仿真结果表明,合理设置轮-阜机构的几何参数,可以减少接触面相互滑动中的能量损耗,从而大幅提高法向载荷和等效切向阻力之间的比值。在理论分析的基础上,制造了相应的实物模型进行实验验证,结果显示该机构可以实现平稳的滑动,且切向驱动力可低于法向载荷的百分之一,从而验证了该机构的可行性。

关键词：刚体碰撞动力学仿真轮-阜结构 Runge-Kutta方法摩擦副

基于翻孔试验的AZ31B镁合金薄板温成形特点研究

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塑性工程学报 2024年第5期31卷 37-47页

作者：胡威薛松何其其高洪晨邓瑞许明龙何绍祥李泽农西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621010

以1.6 mm厚的AZ31B镁合金板料为研究对象,利用Deform-3D软件探究了温成形翻孔工艺的成形特点,分析了成形温度、冲压速度和压边间隙对制件成形过程中等效应力、成形载荷及厚度变化的影响规律和机理,在此分析结果基础上提出了翻孔优化工艺... 详细信息

以1.6 mm厚的AZ31B镁合金板料为研究对象,利用Deform-3D软件探究了温成形翻孔工艺的成形特点,分析了成形温度、冲压速度和压边间隙对制件成形过程中等效应力、成形载荷及厚度变化的影响规律和机理,在此分析结果基础上提出了翻孔优化工艺,并通过对比优化工艺下仿真试验和物理试验中制件的变形情况,验证了模拟仿真的正确性。结果表明,扩孔阶段制件凸缘区材料应力波动幅度最大,达到141.29 MPa,减薄和增厚最严重的区域分别是伸长区底部和凸缘区,分别达到20.00%和3.13%,温度与材料的等效应力峰值及应力分布不均匀性呈负相关,较低的冲压速度可以给材料变形提供充足的缓冲时间,有利于降低等效应力峰值和增厚率,压边间隙主要影响材料厚度变化情况而对材料主变形区等效应力的影响较小,仿真试验与物理试验制件的终态材料厚度分布趋势一致,凸模峰值载荷误差为0.94 kN,仿真试验结果与物理试验结果具有良好的一致性。

关键词： AZ31B镁合金温成形翻孔成形特点

果胶酶与半纤维素酶复合酶解制备费约果果汁的工艺优化

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食品工业科技 2024年第3期45卷 179-186页

作者：李远蓬朱棚伟何慧谢雨彤翁静陈其阳王丹西南科技大学生命科学与工程学院四川绵阳621010

为减少费约果细胞壁中果胶和半纤维素等物质对果汁品质的负面影响,提高果汁出汁率,本文研究了复合酶(半纤维素酶和果胶酶)比例、加酶量、温度、时间对“Unique U-100”费约果果汁出汁率和可溶性固形物的影响。在单因素实验的基础上,进... 详细信息

为减少费约果细胞壁中果胶和半纤维素等物质对果汁品质的负面影响,提高果汁出汁率,本文研究了复合酶(半纤维素酶和果胶酶)比例、加酶量、温度、时间对“Unique U-100”费约果果汁出汁率和可溶性固形物的影响。在单因素实验的基础上,进行四因素三水平的响应面优化。结果显示:在复合酶(半纤维素酶/果胶酶)比例为2.14:1,加酶量19.6 g/L,酶解温度56.8℃,酶解时间92 min的条件下,费约果果实出汁率最高,为79.5%,与模型预测值相对误差为5.67%;果汁中可溶性固形物含量为15.7%,与模型预测值相对误差为0.83%。此外,与直接压榨的费约果果汁相比,酶解后的果汁表现出更高的澄清度、总酚含量(24.4 mg GAE/100 g)和VC含量(2.42 mg/100 g)。因此,本研究优化了复合酶酶解制备费约果果汁的工艺,提高费约果果汁出汁率和营养品质,可为后续费约果果汁深加工提供理论依据。

关键词：费约果果汁果胶酶半纤维素酶工艺优化

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融入注意力机制的多模特征机械臂抓取位姿检测

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控制与决策 2024年第3期39卷 777-785页

作者：楚红雨冷齐齐张晓强常志远邵延华西南科技大学信息工程学院四川绵阳621010

针对机械臂抓取检测任务中对未知物体抓取位姿检测精度低、耗时长等问题,提出一种融入注意力机制多模特征抓取位姿检测网络.首先,设计多模态特征融合模块,在融合多模态特征同时对其赋权加强;然后,针对较浅层残差网络提取重点特征能力较... 详细信息

针对机械臂抓取检测任务中对未知物体抓取位姿检测精度低、耗时长等问题,提出一种融入注意力机制多模特征抓取位姿检测网络.首先,设计多模态特征融合模块,在融合多模态特征同时对其赋权加强;然后,针对较浅层残差网络提取重点特征能力较弱的问题,引入卷积注意力模块,进一步提升网络特征提取能力;最后,通过全连接层对提取特征直接进行回归拟合,得到最优抓取检测位姿.实验结果表明,在Cornell公开抓取数据集上,所提出算法的图像拆分检测精度为98.9%,对象拆分检测精度为98.7%,检测速度为51 FPS,对10类物体的100次真实抓取实验中,成功率为95%.

关键词：目标抓取位姿检测机械臂注意力机制多模态特征深度学习

基于注意力机制的CNN-BiLSTM复杂设备剩余寿命预测

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机械设计 2024年第S1期 58-63页

作者：刘益豪石宇强西南科技大学制造科学与工程学院

在制造企业智能化进程中，预测性维护对于确保复杂设备的安全运行和可靠性至关重要，它能够有效地预防由设备故障引起的损失。作为预测性维护的核心环节，剩余使用寿命（RUL）预测需处理和利用大量工业数据以满足维护需求。文中提出了... 详细信息

在制造企业智能化进程中，预测性维护对于确保复杂设备的安全运行和可靠性至关重要，它能够有效地预防由设备故障引起的损失。作为预测性维护的核心环节，剩余使用寿命（RUL）预测需处理和利用大量工业数据以满足维护需求。文中提出了一种基于注意力机制的混合深度学习剩余寿命预测方法，该方法通过卷积神经网络（CNN）提取数据的多维特征，同时采用双向长短时记忆网络（BiLSTM）有效捕获其时间序列特征。此外，该方法利用注意力机制，专注于关键信息，解决了BiLSTM中的信息丢失问题。试验结果表明：该模型在处理大量数据时能够准确且稳定预测设备的RUL，显示出高精度和优良的泛化能力。

关键词：预测性维护剩余寿命预测卷积神经网络注意力机制双向长短时记忆网络