自动化技术

  • 双定子无刷双馈发电机结构强度分析与实验研究

    蒋晓东;吕森;石征锦;

    针对现有常规风力发电机成本较高、功率密度和可靠性较低的问题,提出一种混合转子双定子无刷双馈风力发电机新机械结构。阐述了该新型电机机械结构特点和装配型式,基于应力分析理论,推导了电机结构应力计算的解析表达式,采用有限元方法对该新型电机主要结构零件机座、混合转子以及静止轴进行了仿真分析,结果表明结构设计满足材料强度要求。研制了一台额定功率为50kW、额定转速为360r/min的样机,对其额定负载运行下的振动和噪声进行了测试,测试结果验证了新型混合转子双定子无刷双馈发电机结构设计的合理性。

    2022年05期 v.41 1-5+12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1967K]
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  • 基于DSC-BiGRU的化工过程故障诊断

    杨青;于桂仙;刘彦俏;吴东升;

    针对化工过程数据具有动态时序性以及少数故障特征不明显难以进行故障诊断问题,本文将深度可分离卷积(DSC)和双向门控循环单元(BiGRU)相结合,提出基于DSC-BiGRU的集合型故障诊断方法。首先,对数据进行归一化处理并输入DSC网络提取空域特征,并将数据降维;再将DSC的输出作为BiGRU的输入,通过BiGRU从两个方向提取时域特征;最后,通过全连接层(FC)进行故障诊断。经田纳西-伊士曼(TE)过程验证,该方法较传统方法能够有效提升化工过程的故障诊断精度。

    2022年05期 v.41 6-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 898K]
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  • 地对空武器—目标分配的多目标决策问题研究

    许可;吉兰萍;孙文娟;雷鸣;高宏宇;叶彩霞;

    地对空信息化作战中,合理高效的武器-目标分配方案对于降低我方损失、提高防御效能具有重要意义。本文以敌方所有来袭目标的剩余生存概率最小、我方弹药消耗量的价值最小、敌方对我方资产的损害最小为优化目标建立地对空武器-目标分配模型;设计一种改进第二代快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对模型进行求解,针对两个种群进行不同的遗传操作,利用强化学习方法动态调整两个种群中个体迁徙参数,以保证种群的多样性;对获得的武器-目标分配模型的非劣解集(Pareto解),使用模糊决策进行评价,得出最优的分配决策方案。

    2022年05期 v.41 13-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 814K]
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  • 基于视觉的自主无人机目标跟踪着陆方法研究

    孙凯;于洋;冯迎宾;

    无人机与地面无人车组成空地协同机器人系统,可以显著提高两者作业效率以及机器人系统的自主化程度。针对无人机自主回收过程中存在的定位困难和着陆成功率较低的问题,提出一种适用于空地异构系统自主无人机目标跟踪着陆方法。首先,运用机载视觉算法对降落标志进行目标识别与位置解算,对于无人机难以获得目标的运动状态导致跟踪着陆失败的问题,提出一种基于主动视觉的目标速度估计算法,实现目标无人车运动状态估计。其次,提出分阶段降落策略解决在动态目标上着陆时冗余度较低和目标易短暂丢失的问题,实现无人机对目标的自主跟踪着陆。利用视觉设备辅以无人机仿真实验平台进行实验,结果表明系统各部分都能有效运行,验证了所提出算法和策略的有效性。

    2022年05期 v.41 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1017K]
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  • 基于生成式对抗网络的人脸图像生成

    于耀淋;张景异;雎付佳;

    人脸图像生成是计算机视觉中的经典问题,为保证良好的生成效果,对边界均衡生成式对抗网络(BEGAN)进行改进。首先在训练时对模型使用双时间尺度更新规则(TTUR),对生成和鉴别两个网络应用不同的学习率,并通过修改损失函数、加入推开项(PT)避免网络产生模式聚集的样本;然后使用自注意力机制,将特征图中广泛分离的空间区域转换为不同的特征空间,再进行融合,增强图像的整体质量。在人脸数据集CelebA上的实验表明,与BEGAN算法相比,改进方法生成人脸图像效果有一定提升。

    2022年05期 v.41 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1066K]
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材料与化工

  • 荧光显现指纹粉制备及显现效果研究

    马丽;陈帅;姜夏冰;张文正;王志鹏;王林斌;

    为提高犯罪现场潜在指纹的提取率,基于荧光材料在紫外灯光照射下与客体背景之间存在明显反差的特性,以磁性四氧化三铁、铁粉作为主体材料,其外包覆高分子聚合物,并掺杂荧光染色剂等进行混合研磨,制备一种具有荧光材料特性的磁性指纹粉末。对比不同原料组成及不同客体背景下的指纹提取效果,确定适宜的制备条件。结果表明:当原料组成(质量分数)为荧光粉5%、60目铁粉85%、磁性四氧化三铁7.5%、高分子聚合物2.5%,研磨时间为40min时,所制备的荧光指纹粉分散性较好,可在紫外线的照射下有效提取案发现场潜指纹,提取的指纹纹路清晰可见、纹线细腻,与客体背景反差较大,具有良好的市场应用前景。

    2022年05期 v.41 34-39+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1760K]
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  • 改性花生壳纤维素对水中Ni(Ⅱ)的吸附研究

    张乐;张丽芳;武欢;

    采用氢氧化钠-亚氯酸钠法从花生壳中提取纤维素,以三乙烯四胺对纤维素进行接枝改性,利用扫描电镜和傅里叶红外光谱仪对改性花生壳纤维素进行表征,并以其为吸附剂吸附水中Ni(Ⅱ),考察制备条件及吸附过程中pH值、投加量、时间等因素对Ni(Ⅱ)去除率的影响。结果表明:胺基被成功引入纤维素表面;改性后的纤维素表面更加粗糙,呈类蜂巢状,空隙较多;环氧氯丙烷用量为5mL/g、三乙烯四胺用量为2mL/g时,制备得到的改性花生壳纤维素对Ni(Ⅱ)的吸附效果最佳;选择溶液pH值为7、吸附时间为120min、吸附剂投加量为80mg作为适宜的吸附条件,该条件下去除率可达70.60%;改性花生壳纤维素对Ni(Ⅱ)的等温吸附行为符合Langmuir模型,且吸附为自发吸热过程。

    2022年05期 v.41 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1395K]
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  • 石墨烯负载NiCoMn LDH催化剂的制备及性能研究

    张亚楠;吕逍;李思成;陈皓;全希桐;周宪民;董振巍;

    采用具有亲水性、导电性及大比表面积的3D结构石墨烯(3DG)作为基体,用水热法制备镍钴锰层状三金属氢氧化物(NiCoMn LDH),探究制备工艺条件对NiCoMn LDH/3DG结构形貌及电催化析氧反应(OER)性能的影响。结果证明,NiCoMn以纳米片结构生长在3DG上,当添加Mn~(2+)含量为0.5mmol时,NiCoMn LDH/3DG具有较好的电催化OER性能,在1.7V下可达到10mA·cm~(-2)的电流密度,且具有更低的塔菲尔斜率。

    2022年05期 v.41 47-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1251K]
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  • 柠檬酸酸浸轻烧镁粉制备超细氢氧化镁

    朱益斌;王余莲;王营;王琪浩;张俊;刘珈伊;时天骄;邓凤;李纪勋;苏德生;池云;

    为改善硫酸或盐酸等强酸酸浸含镁矿物过程中副产物易导致环境污染等问题,采用柠檬酸酸浸轻烧镁粉制备柠檬酸镁溶液,以此为镁源制备超细氢氧化镁,研究柠檬酸浓度、固液比、酸浸温度以及酸浸时间对氧化镁浸出率的影响,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、马尔文激光粒度仪等分析碱性溶液种类、反应时间、反应温度、添加剂种类及分散剂种类对氢氧化镁粒径的影响,并分析氢氧化镁生长过程。结果表明:常压下柠檬酸浓度为7%、固液比为1∶40、酸浸温度为70℃、酸浸时间为60min时,浸出率最高,为80.60%;以柠檬酸镁溶液为镁源、氢氧化钠为沉淀剂、氯化镁为添加剂、聚乙二醇和十二烷基苯磺酸钠为复合分散剂,反应温度为70℃,反应时间为60min时,制得非晶态氢氧化镁的粒径最小,为845nm;氢氧化镁由Mg(OH)■八面体生长基元通过共棱的方式连接而成,较多的OH~-利于Mg(OH)■的形成。

    2022年05期 v.41 53-59+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 802K]
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  • 新型吸附相转移催化剂对有机废水的净化性能

    朱洪歧;尹燕军;李颖;郭智丽;刘月;张东;

    以糠醛渣为基体,通过改性、炭化、掺杂纳米钛酸钙,制备复合吸附相转移催化剂;以热处理废水COD去除为目标,以臭氧为氧化剂,采用预吸附相转移再通臭氧催化氧化工艺,研究该材料对高浓度难降解有机废水的净化性能,考察吸附催化条件对废水COD去除率的影响。结果表明:合成的糠醛渣基复合吸附催化剂净化热处理含油废水时,首先将废水中的有机物吸附于其上,实现难降解有机物的液-固相转移,再与臭氧反应,吸附相转移大大提高了臭氧催化氧化能力;吸附40min,再通20mg/L臭氧催化氧化120min,废水COD去除率达到79%以上;吸附催化材料重复使用6次,COD去除率下降在5%以内,该材料具有较好的稳定性。

    2022年05期 v.41 60-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 683K]
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  • 雾化干燥-氢还原法制备CoCuFeNi高熵合金

    贾帅凡;杨明川;金浩;霸书红;

    针对目前高熵合金制备工艺复杂的问题,探索一种适合大批量生产高熵合金的制备工艺,采用雾化干燥结合氢还原制备CoCuFeNi高熵合金粉末,并通过模压、烧结方法制备CoCuFeNi高熵合金。利用X射线衍射仪、扫描电镜测试CoCuFeNi高熵合金粉末的物相组成和微观结构,利用密度计和硬度计测试CoCuFeNi高熵合金的密度和维氏硬度。结果表明:通过雾化干燥结合氢还原工艺制备的CoCuFeNi高熵合金粉末呈面心立方固溶体结构,粉末呈球状,粒径在20μm左右,由粒径0.5μm的小颗粒团聚形成,元素分布均匀,无偏析现象;通过模压、烧结,在1300℃下保温2h制备的CoCuFeNi高熵合金,致密度达到96%,维氏硬度为147.7HV;随着烧结温度升高,其硬度增大,但烧结温度过高,试样表面出现熔化现象,致密度无法继续提高。

    2022年05期 v.41 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1035K]
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  • Zr_(52)Cu_(32)Ni_6Al_(10)非晶合金与W之间的润湿性及界面特性

    罗欣;李文;李宏;

    采用铜模吸铸法制备Zr_(52)Cu_(32)Ni_6Al_(10)非晶合金,利用X射线衍射仪(XRD)和差式扫描量热仪(DSC)分析Zr_(52)Cu_(32)Ni_6Al_(10)合金的微观结构和熔化温度,采用座滴法测试Zr_(52)Cu_(32)Ni_6Al_(10)合金熔体与W之间的润湿性,利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)表征润湿界面形貌和相组成。结果表明:连续升温过程中Zr_(52)Cu_(32)Ni_6Al_(10)合金熔体在W基片上的润湿角随温度的升高而减小,润湿过程包括一次快速铺展和二次缓慢铺展两个阶段;在890℃、930℃和970℃保温30min后,Zr_(52)Cu_(32)Ni_6Al_(10)合金熔体与W基片之间的平衡润湿角分别为10°、7°和5°,二者之间具有良好的润湿性,且温度越高,润湿性越好;Zr_(52)Cu_(32)Ni_6Al_(10)非晶合金熔体与W基片之间为反应型润湿,随着润湿温度升高,界面反应加剧,界面处生成的白色富W-Zr颗粒相逐渐增多。

    2022年05期 v.41 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 829K]
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  • 微量Ce元素对42CrMo易切削钢切削性能的影响

    袁麟;郑雷刚;胡小强;张玉妥;

    利用扫描电镜、能谱仪、质量分析仪和车削加工等实验方法,对比分析稀土Ce元素对42CrMo易切削钢夹杂物和切削性能的影响。结果表明:Ce元素具有显著的变质夹杂作用,加入0.013%Ce元素后,42CrMo钢中夹杂物类型由MnS和Al_2O_3为主转变为以Ce_2S_3为主,夹杂物数量增多,尺寸减小,具有较小的长径比;细小颗粒状稀土硫化物促进了切削裂纹扩展和显微空洞形成,切屑由以平螺旋屑为主转变为以C形屑为主,切削性能得到明显改善。

    2022年05期 v.41 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K]
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机械工程

  • 织构刀具凹坑直径对刀-屑摩擦特性的影响

    孙非瑀;沈号伦;李金泉;

    通过TC4钛合金切削试验研究织构刀具的凹坑直径对刀-屑摩擦特性的影响。首先根据蜣螂体表实际凹坑尺寸设计出不同凹坑直径的织构刀具,然后采用切削试验测量非织构刀具与不同凹坑直径的织构刀具在不同进给量下的表面粗糙度和切削力及其各向分力,分析刀-屑摩擦系数、工件表面粗糙度与凹坑直径之间的关系。研究结果表明:织构刀具的刀-屑摩擦系数随着凹坑直径的增大而减小,凹坑直径为50μm、70μm时其摩擦系数高于非织构刀具,凹坑直径为100μm时其摩擦系数低于非织构刀具;工件表面粗糙度总体上随织构刀具凹坑直径的增大而增大,凹坑直径为50~100μm时,采用织构刀具加工可有效改善工件表面质量。

    2022年05期 v.41 81-85+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 830K]
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数理应用

  • 灭火战斗部抛撒参数的工程计算与试验研究

    唐辉;赵丽俊;焦志刚;

    灭火剂的抛撒特性直接决定灭火战斗部的作用效能,为研究液体灭火战斗部抛撒参数间的数值关系,简化其工程设计中抛撒参数的计算过程,根据液体战斗部爆轰原理,从能量守恒角度推导出液体灭火战斗部各抛撒参数之间的定量关系,并通过战斗部静爆试验对本文提出的抛撒参数计算方法进行验证。结果表明,液体灭火剂的初速计算值与试验实测值的相对误差小于18.8%,抛撒半径的计算值与实测值相对误差小于17.6%。本文给出的抛撒参数工程计算方法简单可靠,误差满足工程设计要求,可为灭火战斗部的设计提供参考。

    2022年05期 v.41 86-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 700K]
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  • 一种高精度弹丸全弹道飞行时间测量方法

    刘红梅;陈俊彪;吴建敏;薛磊;王凯;

    为解决兵器试验中弹丸全弹道飞行时间测量时地形地貌复杂、弹道线长、首落区地域时差、传输信号弱等因素对测试结果影响的问题,提出一种以卫星授时为基础的高精度弹丸全弹道飞行时间测量方法。简介试验测试系统的组成、工作原理及测试操作流程,并通过某型号火箭弹外场试验测试及数据分析验证该系统的布局合理性、操作可行性及测试高效性。试验结果表明,该测试系统设计简单可靠、性能稳定、测量数据准确,弹丸飞行时间的测量精度约为1ms。

    2022年05期 v.41 91-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K]
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