激光沉积制造翘曲变形检测与开裂预测研究

翘曲变形与开裂是激光沉积制造大型整体结构的瓶颈,限制了该技术的发展。为解决这一难题,笔者基于表面形貌监测系统提出了一种翘曲变形原位检测及开裂预测新算法。通过坐标系校准、滤波降噪、曲面重构等实现了原位检测与数据预处理,采用旋转切片和平行切片两种方案求取切片与重构表面的交线,计算交线的翘曲角与翘曲角变化量,根据翘曲阈值与开裂阈值判定翘曲变形并预测开裂。设定的阈值与制件尺寸呈反比关系,与翘曲度呈正比关系。实验结果表明：翘曲样件X向的最大翘曲角为3.98°,且该方向所有交线的翘曲角均超出了翘曲阈值（3.27°）,判定发生翘曲变形;薄壁件开裂影响区内翘曲角的最大值在第46～51层呈连续正增长趋势,翘曲角变化量为1.58°,且80%的交线的翘曲角变化量超出了开裂阈值（1.53°）,判定即将发生开裂,继续沉积至第55层时出现开裂。通过实验证实了所提算法检测翘曲与预测开裂的有效性,对激光沉积制造技术的发展具有重要意义。     

基于改进YOLOX-S的交通标志识别

交通标志是车辆在规范行驶过程中的一个重要指导,交通标志识别是无人驾驶汽车环境感知中必不可少的重要内容。本文基于YOLOX-S算法进行改进,通过在主干网络末端添加CBAM注意力机制模块,强化特征提取网络所得到的特征;使用Focal Loss函数,更好地消除正负样本不均衡问题,挖掘难例样本;使用GIOU损失函数,解决了原损失函数存在的优化不一致和尺度敏感的问题,进一步提高模型的识别准确率。本文基于TT100K数据集对提出算法进行了实验,对比了几种主流算法与本文算法的识别精度,实验结果表明在具有较高FPS的前提下,本文算法对大部分目标类别的检测精度都有所提升。相较于YOLOX-S模型,所提模型的coco精度评价指标mAP＿50提升1.9%,mAP＿50:95提升2.1%,FPS为35.6。证明了所做改进的有效性。     

基于分布式深度强化学习的微网群有功无功协调优化调度

针对微网群的分布式有功无功协调优化调度问题,提出一种分布式多智能体深度强化学习方法,可训练智能体在与环境交互的过程中学习到最优调度策略,并克服传统优化方法对模型的依赖。相较于已有基于“集中训练”框架的多智能体深度强化学习方法,该方法无须收集全局信息,能够更好地保障各子微网信息的隐私,减轻通信压力,并且在训练和执行阶段均表现出对通信故障的鲁棒性。此外,考虑到微网群存在拓扑变化而强化学习模型泛化能力差,提出一种迁移强化学习方法,利用已有智能体知识为每种拓扑高效训练一组智能体。最后,通过改进的IEEE 33节点系统算例,验证了所提方法在解决微网群分布式有功无功协调优化调度问题上的有效性。     

适应非光滑特性的交直流混合电力系统状态估计

交直流混合电力系统中的有载调压变压器(on-load-tap-changer, OLTC)和换流器模型存在大量限幅、死区等非光滑特性,如何处理换流器引入的分段函数约束是当前状态估计的研究难点。构建了OLTC的混合整数非线性(mixed integer nonlinear programming, MINLP)模型,通过控制二次侧电压水平得到OLTC挡位的估计值。针对换流器采用分段函数描述包含限幅、死区等下垂控制特性的问题,提出采用近似拟合函数将分段函数光滑化。与采用MINLP描述分段函数的方法相比,所提模型显著提高了计算效率。通过3节点和IEEE14节点交直流混合系统算例,验证了所提状态估计模型的正确性和实用性,同时分析了拟合系数对状态估计的影响。算例表明,所提模型增强了状态估计处理不良数据的能力,提高了对非光滑特性的适应能力,在保证计算精度的前提下能够提高状态估计的收敛性。     

基于等差划分的虚拟机实时迁移技术

研究了虚拟机的实时迁移。对局域网内存迁移的预拷贝算法、后拷贝算法以及由这两种算法构成的混合拷贝算法的特性进行分析,在改进混合拷贝算法的基础上提出了基于等差划分的虚拟机实时迁移技术,该技术把第一轮传输的内存页划分成近似等差数列形式的多段,以减少第二轮传输的内存页。不同工作负载条件下的试验表明,与混合内存拷贝方式相比,基于等差划分的虚拟机实时迁移技术平均减少了25%的同步内存位图时间,29%的后拷贝方式发送的内存页以及2.2%的总迁移时间,在一定程度上提高了混合内存拷贝方式的虚拟机实时迁移性能。     

低压铸造-轧制法快速制备Al-Cu复合材料

采用低压铸造-轧制法实现了快速制备650mm×30mm×7mm×R3.5mm的Al/Cu复合材料,并通过SEM、EDS、XRD和电子万能试验机(AG-X)表征其结构和界面剪切强度。结果表明:在Cu管预热温度200℃,轧制压下率30%,冷却水通量400L/h,Al液温度680~740℃条件下均可实现Al-Cu之间的冶金结合,界面合金层随着Al液温度的升高而变宽;复合材料的导电性能和界面结合剪切强度受界面金属间化合物层宽度的影响,其宽度越宽,剪切强度降低。低压铸造法制备Al-Cu复合材料工艺流程短,一次成形快,并能对界面物相进行有效调控。     

“气韵”在产品设计中的应用

目的用气韵的审美视角研究北京奥运奖牌的设计理念,并简述里约奥运奖牌的设计突破、简析气韵的涵义与美学解释。方法从气韵的审美方式出发,探究北京奥运奖牌形式的呈现、材质的应用、寓意的表达。联系中国传统审美和当今国际审美特点,用专业的设计方法进行剖析。结论将民族传统材料与现代可持续环保材料进行结合能创造出具有传统文化底蕴和更具人文关怀的设计,能在国际市场上表现得更加出色。     

高含水岩石爆破参数试验研究及优化

通过长期的现场实践,统计分析水介质对爆破施工工艺、爆破效果的影响。结合现有水介质不耦合装药岩石破坏范围理论及《爆破手册》确定高含水岩石爆破现场试验参数,以孔距(a)×排距(b)为3 m×2.5 m、3.5 m×3 m、4×3.5m、4.5 m×4 m进行四组现场试验,并以大块率、根底率作为试验效果分析的判别依据。试验结果表明:孔距(a)×排距(b)为3.5 m×3 m时爆破效果最佳;在此爆破参数下,含水岩石炸药单耗仅为0.312 kg/m~3,相对一般岩石爆破较低。     

纳米纤维矿物纤蛇纹石为模板合成多孔炭及其在超级电容器中的应用

以天然纳米纤维矿物纤蛇纹石为模板,蔗糖为碳源,合成了具有一维管状形貌的多级孔结构炭材料。通过调控模板与碳源的比例,可以改变炭材料的孔结构分布和比表面积。当纤蛇纹石与蔗糖的质量比为1∶3.0时,模板炭的中大孔比例较高,达到87%,作为双电层电容器(EDLC)储能材料的电化学性能最佳,比电容最大:在6 M KOH三电极条件下,0.5 A/g电流密度条件时容量可达150 F/g,在20 A/g时,比电容仍能保持75%。以10 A/g电流密度循环10 000次,比电容没有明显损失,仍达到119 F/g。     

MOFs/g-C3N4复合光催化剂的研究进展

金属-有机框架材料(MOFs)和石墨相氮化碳(g-C₃N₄)在产氢、CO₂还原、Cr还原以及有机污染物降解方面表现出优异的光催化性能。将MOFs和g-C₃N₄结合构建二元或三元异质结,可以克服两种材料各自的缺点,进一步提高其材料在可见光或太阳光照射下的光催化性能。重点介绍了几种典型MOFs/g-C₃N₄复合材料的制备方法及其光催化性能,并展望了该研究领域发展前景和面临的挑战。