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电弧增材制造不锈钢圆管柱的轴压试验

土木工程学报 2025年

作者：赵阳陈寅程俊婷王震叶俊绍兴文理学院土木工程学院浙江大学建筑工程学院中机工程有限公司浙大城市学院工程学院

电弧增材制造（WAAM）可高效率、低成本地制造大尺寸金属结构件，是适用于建筑行业工程应用的金属3d打印工艺。通过标准试件的拉伸试验，获得WAAM不锈钢材料的基本力学性能；利用WAAM工艺制造7个不同长细比的圆管柱构件，通过三维激光... 详细信息

电弧增材制造（WAAM）可高效率、低成本地制造大尺寸金属结构件，是适用于建筑行业工程应用的金属3d打印工艺。通过标准试件的拉伸试验，获得WAAM不锈钢材料的基本力学性能；利用WAAM工艺制造7个不同长细比的圆管柱构件，通过三维激光扫描结合硅胶铸模的方法对构件进行几何测量，获得WAAM构件的基本几何尺寸和几何缺陷；对圆管柱进行两端铰支约束下的轴压加载试验，分析构件荷载-构件中部侧向挠度曲线、极限承载力和破坏模式、应变发展与不对称分布以及整体初始几何缺陷对承载力的影响；将试验结果与传统工艺制造圆管柱的轴压承载力以及国内外现行规范的承载力预测值进行了对比分析。结果表明，WAAM圆管柱相比传统构件具有相对更大的整体几何缺陷，轴压承载力总体上随着几何缺陷的增大而降低；WAAM圆管柱的轴压稳定承载力与传统构件大致相当，但当长细比较大时承载力略低于大部分传统构件；WAAM圆管柱构件可基本满足现行国内外不锈钢结构设计规范中的轴压稳定承载力要求。

关键词：电弧增材制造不锈钢圆管柱几何缺陷轴压试验

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增强现实3d显示的技术路径及产业化分析

激光与光电子学进展 2025年

作者：李颖泉华鉴瑜陈林森乔文苏州大学光电科学与工程学院

增强现实（Augmented reality, AR）三维显示（3d display）是面向未来“元宇宙”场景的关键技术。凭借高透明、真3d、自然交互等优点，AR-3d显示在赋能智慧医疗、智慧文旅、智慧交通、智能制造等创新应用方面具有广阔的前景。本文首先... 详细信息

增强现实（Augmented reality, AR）三维显示（3d display）是面向未来“元宇宙”场景的关键技术。凭借高透明、真3d、自然交互等优点，AR-3d显示在赋能智慧医疗、智慧文旅、智慧交通、智能制造等创新应用方面具有广阔的前景。本文首先回顾了现有AR-3d显示技术，并按照3d显示的不同实现方式进行分类，包括视差型AR-3d显示技术、多平面型AR-3d显示技术、光场型AR-3d显示技术。阐述了不同AR-3d显示技术的发展过程。最后，结合未来元宇宙场景应用，对AR-3d显示技术做出产业化分析。AR-3d显示的快速发展，对于我国抢占新型显示产业的技术制高点具有重要意义，本文旨在为这一领域的快速发展建言献策。

关键词：增强现实3d显示光场显示多平面显示双目视差

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“挤镦”剧变形力学模型建立

机械工程学报 2025年 188-198页

作者：王珍张治民于建民程眉山西工学院智能制造工程学院中北大学材料科学与工程学院

针对“挤镦”剧变形过程缺少变形力的计算模型，无法进行设备选择、工艺设计及工装模具设计的现状，建立过程中的载荷求解模型。采用deform-3d模拟软件研究了坯料尺寸、成形件尺寸及摩擦因子对于成形载荷的影响。由于变形特征为局部注... 详细信息

针对“挤镦”剧变形过程缺少变形力的计算模型，无法进行设备选择、工艺设计及工装模具设计的现状，建立过程中的载荷求解模型。采用deform-3d模拟软件研究了坯料尺寸、成形件尺寸及摩擦因子对于成形载荷的影响。由于变形特征为局部注入式镦粗变形的特殊性，传统力学模型无法进行计算，通过分析变形过程中的质点流动规律，提出新的边界条件假设。采用主应力法建立微小单元体的力学平衡方程，从而实现载荷模型的建立，并通过AZ80及VW124A两种典型镁合金进行物理试验验证。模型曲线的变化趋势与模拟曲线的变化趋势一致，表明所提出的边界条件假设是合理的，可用于“挤镦”剧变形的力能计算。但物理试验的变化趋势与之不同，是因为材料性能受应变状态的影响。成形载荷物理试验结果与计算结果偏差均小于10%，表明所建模型的合理性，为设备选择及工艺设计提供理论依据。

关键词： “挤镦”剧变形金属流动变形假设载荷求解模型

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基于改进dGCNN的树木点云分割方法

南京农业大学学报 2025年第1期48卷 240-248页

作者：刘超卜鑫荣刘慧杨官学沈跃徐婕江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212000

[目的]通过目标分割为果园喷雾机提供树木的表征信息,使喷雾机能够实现精准喷雾。在分割过程中,对苗圃中的树冠、树干等不同部位进行分割,可以帮助喷雾机对喷雾部分对靶,在果园或苗圃景观中实现自动导航以及精准喷药等操作。与图片相比... 详细信息

[目的]通过目标分割为果园喷雾机提供树木的表征信息,使喷雾机能够实现精准喷雾。在分割过程中,对苗圃中的树冠、树干等不同部位进行分割,可以帮助喷雾机对喷雾部分对靶,在果园或苗圃景观中实现自动导航以及精准喷药等操作。与图片相比,点云能够更好地表征树木的三维结构并且受照明条件影响小,因此针对点云树木设计分割算法更适合应用在果园、苗圃等室外环境作业的农业机械。[方法]本文基于dGCNN提出了一种分割精度准确、参数量小的树木点云分割网络——tSNet,它可以很容易被部署在果园喷雾机上。该网络主要具有以下特点:1)该网络是基于dGCNN改进的,可以更好实现点云分割任务;2)网络引入了连续递归门控卷积模块(gnConv),可以提高树木分割的准确率;3)为避免全局信息损失并增加信息传递效率,我们设计了权重通道用于特征传递。[结果]tSNet分割树木的mIoU达到90.08%,模型大小为0.72 M,优于PointNet、PointNet++、dGCNN、CurveNet、PointMLP和d-PointNet++等常用的点云分割算法。[结论]tSNet能够为苗圃树木检测识别和农业机器人作业提供更准确的感知信息。

关键词：点云树木分割深度学习精准喷雾果园喷雾机

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不同腐蚀环境下混凝土黏聚韧度及软化曲线

水利水运工程学报 2025年

作者：巩妮娜李双范向前王哲媛耿方方章鹏李乾坤南京工程学院土木工程与智慧管理研究所江苏海洋大学土木与港海工程学院南京水利科学研究院南京工程学院建筑工程学院

为了揭示不同腐蚀环境下混凝土的软化特性，开展了3种环境 (清水、Na2SO4、Na2SO4+NaCl) 下混凝土I型断裂性能试验，计算分析黏聚韧度实测值及不同形式下的解析值，并确定各龄期的软化曲线。结果表明：3种环境中混凝土的黏聚韧度基本呈... 详细信息

为了揭示不同腐蚀环境下混凝土的软化特性，开展了3种环境 (清水、Na2SO4、Na2SO4+NaCl) 下混凝土I型断裂性能试验，计算分析黏聚韧度实测值及不同形式下的解析值，并确定各龄期的软化曲线。结果表明：3种环境中混凝土的黏聚韧度基本呈先增后减趋势，龄期达到270 d后明显下降且速率接近，360 d时，清水中黏聚韧度、裂缝张开位移达到最大值，相应的最小值则均出现在Na2SO4环境中，说明长期腐蚀导致混凝土劣化，氯盐的加入有助于延缓硫酸盐对混凝土的侵蚀作用；Xu和Reinhardt修正的双线性软化曲线能够较好描述3种环境下混凝土的软化特性，清水、Na2SO4、Na2SO4+NaCl环境中校正参数分别取7、10、8时，黏聚韧度实测值与解析值最接近，反映了混凝土断裂过程区上内聚力的分布规律，根据Petersson软化曲线所得黏聚韧度解析值较大；Na2SO4及Na2SO4+NaCl两种环境中校正参数随龄期的增加整体呈减小趋势，Na2SO4环境中该参数集中在6～10，Na2SO4+NaCl环境中集中在8～10。

关键词：腐蚀环境混凝土断裂试验双线性软化曲线黏聚韧度

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复合式跳跃运动的仿生机器人设计与跳跃分析

工程设计学报 2025年

作者：魏晓华韩峰韩晓亮何明忠辽宁工程技术大学机械工程学院

为了提高多足跳跃机器人的跳跃高度，基于对跳蛛的腿部结构和跳跃运动的运动机理，设计了一种采用机身弹射和腿部伸展两种方式相结合的复合式跳跃方式的仿跳蛛跳跃机器人。首先观察跳蛛的跳跃运动，对其运动机理和原理结构的分析，设计... 详细信息

为了提高多足跳跃机器人的跳跃高度，基于对跳蛛的腿部结构和跳跃运动的运动机理，设计了一种采用机身弹射和腿部伸展两种方式相结合的复合式跳跃方式的仿跳蛛跳跃机器人。首先观察跳蛛的跳跃运动，对其运动机理和原理结构的分析，设计腿部结构和弹射装置，并利用UG三维建模软件完成机器人整体模型的设计。其次使用MdH法对腿部进行运动学建模并进行简单的运动学分析，利用MAtLAB计算机器人的腿部工作空间，并使用拉格朗日法对机器人腿部进行动力学计算。弹射装置采用一种棘轮传动和锥齿轮传动的并行方式，并根据能量守恒定律和胡克定律设计弹射装置的储能弹簧。搭建机器人硬件控制系统。通过Adams进行运动仿真，根据仿真结果得出机器人的垂直跳跃的最大高度为734.1176㎜，向前跳跃的最大距离为447.6417㎜，整个运动过程1.5～2 s，得出腿部运动提供的能量与弹射装置提供能量的能量比接近1:2。最后使用3d打印技术制作部分实物模型进行垂直跳跃的姿态试验验证，结果表明仿跳蛛跳跃机器人采用复合式跳跃运动可以有效地提高多足跳跃机器人的垂直跳跃的高度和向前跳跃的距离，具有一定的可行性。

关键词：跳蛛跳跃机器人弹射装置运动仿真

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基于多切线技术的盾构隧道开挖面稳定性分析

岩土工程学报 2025年第1期47卷 76-84页

作者：钟军豪 CHIAN Siau Chen 李永鑫刘明芳陈明辉吴振元龙桂华杨小礼周德中南大学土木工程学院湖南长沙410075 新加坡国立大学土木与环境工程系新加坡117576 合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009 深圳市市政工程总公司广东深圳518000

针对非线性条件下深埋隧道开挖面稳定性问题,采用多切线技术分段线性近似Power-Law(P-L)准则,基于极限分析上限定理,构建1种新的开挖面多曲线圆锥破坏机构,提出1种考虑拉应力截断tensioncut-off(t-C)效应的开挖面稳定性理论计算方法。... 详细信息

针对非线性条件下深埋隧道开挖面稳定性问题,采用多切线技术分段线性近似Power-Law(P-L)准则,基于极限分析上限定理,构建1种新的开挖面多曲线圆锥破坏机构,提出1种考虑拉应力截断tensioncut-off(t-C)效应的开挖面稳定性理论计算方法。通过与既有文献结果对比,验证所提方法的可靠性。根据反算的应力分布和破坏机构几何特点,探究不同参数条件下t-C对开挖面稳定性的影响。结果表明:(1)在线性条件下,黏聚力较大且内摩擦角较小时,t-C对开挖面临界支护力的影响较大;在非线性条件下,m的增加并不会放大t-C对开挖面稳定性的影响。(2)在抗拉强度较大时,t-C对开挖面稳定性影响较为显著,随着抗拉强度的折减,t-C控制的破坏机构尺寸逐渐减小,且顶部区域明显钝化。

关键词：开挖面稳定性多切线技术 Power-Law准则拉应力截断极限分析

改进SSA优化VdFPId的棉田水肥配比调控系统研究

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农机化研究 2025年

作者：郭振华陈换美刘泽锋王伟军赵鹏朱凤磊张云飞新疆理工学院机电工程学院石河子大学机械电气工程学院

目前,棉田水肥配比调控系统存在时变性、滞后性与非线性的问题,常见的PId、模糊PId等控制算法无法获得预期的控制效果。为精准调节水肥配比,并将其控制在合理范围内,设计了一种改进SSA优化VdFPId水肥配比控制策略,通过改进的SSA算法对... 详细信息

目前,棉田水肥配比调控系统存在时变性、滞后性与非线性的问题,常见的PId、模糊PId等控制算法无法获得预期的控制效果。为精准调节水肥配比,并将其控制在合理范围内,设计了一种改进SSA优化VdFPId水肥配比控制策略,通过改进的SSA算法对伸缩因子进行寻优,以找到使系统性能达到最佳的最优伸缩因子。在工况变化时,系统能够自动调整模糊控制的论域,通过调控阀门开度改变吸肥泵的回水量,实现肥液浓度的快速精准调控。对传统PId、模糊PId、变论域模糊PId和改进SSA优化VdFPId控制算法进行了对比试验验证,结果表明:从启动时进行调节,改进SSA优化VdFPId控制下达到目标水肥配比所需的时间为15.77 s,最大超调量为14.28%,均较小;水肥配比从50∶1调节到40∶1过程中,改进SSA优化VdFPId的优势更为明显。基于改进SSA优化VdFPId的棉田水肥配比调控系统性能可以满足实际生产需求,有利于棉花种植精确灌溉施肥技术的发展。

关键词：棉田水肥精准配比变论域模糊控制改进SSA 控制策略

干旱、盐分和酸胁迫对药用植物马利筋和苋菜种子萌发的影响

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干旱区研究 2025年

作者：贾风勤黄敏桃邓利李金玲梁梅华伊洪伟宋希娟广西生态工程职业技术学院林业工程学院

以药用植物马利筋和苋菜为材料，采用聚乙二醇（PeG-6000）、NaCl和pH梯度溶液模拟干旱、盐分和酸胁迫环境，研究两种植物种子萌发对环境胁迫的响应程度，为探讨其在干旱、盐碱地区的引种栽培和高品质药材生产提供理论依据。结果表明：... 详细信息

以药用植物马利筋和苋菜为材料，采用聚乙二醇（PeG-6000）、NaCl和pH梯度溶液模拟干旱、盐分和酸胁迫环境，研究两种植物种子萌发对环境胁迫的响应程度，为探讨其在干旱、盐碱地区的引种栽培和高品质药材生产提供理论依据。结果表明：不同浓度PeG和NaCl显著抑制马利筋和苋菜的种子萌发，总体表现为萌发率、发芽指数均随浓度的增加而降低；将经过14 d胁迫后的未萌发种子复水处理，出现快速补偿萌发；复水处理后仍未萌发种子ttC染色结果显示种子依旧保持活力，两种药用植物具活力种子占比均值分别为84%和90%，显著高于对照或未显著降低；pH值为3～6范围内，马利筋和苋菜种子萌发率均超过57%和83%，未萌发种子复水萌发和ttC染色结果表明胁迫处理造成约10%的马利筋种子和15%的苋菜种子死亡，两种药用植物具活力种子占比均值分别高达91%和87%。马利筋和苋菜种子在萌发过程中对干旱和盐胁迫具有一定的耐性，对酸胁迫具有较强的耐性，两种植物可采取提前、延迟或休眠的萌发策略以适应不同胁迫环境，本研究厘清了马利筋和苋菜种子萌发在3种非生物胁迫因子处理下的萌发特征及差异，为两种药用植物生产和品质提高提供了理论依据。

关键词：药用植物马利筋苋菜种子萌发耐受性