基于禁区惩罚函数和MPC倍增预测的车辆避障研究

为了增强无人驾驶汽车对障碍物预测及躲避的可靠性,以模型预测控制（MPC）和车辆动力学模型为基础,提出了一种基于障碍物禁区惩罚函数和MPC预测距离倍增法的避障控制策略。考虑车辆的尺寸,对于障碍物边界的确定引入以阶跃函数为基础的禁区边界惩罚函数。同时在障碍预测环节中对预测距离进行倍数扩增,提高了车辆在较远距离处对障碍物的预测能力。仿真实验以车辆动力学平台CarSim为基础,结合Matlab/Simulink的S函数,对不同仿真工况进行测试。实验结果表明车辆可以避开给定障碍物并能够返回到原始路径,结果达到预期要求,验证了算法的可行性。     

Y添加Ti_(40)Zr_(25)Cu_9Ni_8Be_(18)非晶合金的纳米晶化及力学性能

利用铜模铸造法制备直径为3mm的(Ti_(40)Zr_(25)Cu_9Ni_8Be_(18))100-xYx(x=0,1.0,1.5,2.0,3.0)合金棒材,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、差式扫描量热计(DSC)和单轴压缩测试设备对合金的组织、玻璃形成能力和力学性能进行研究。结果表明:Y元素含量为1.0%(原子分数,下同)时,合金的衍射结果为非晶态;Y元素含量为1.5%时,诱发了非晶合金的纳米晶化。在高分辨透射电镜下可观察到,非晶基体上析出5~20nm左右的晶化相,含Y为1.5%的合金抗压强度高达1990MPa,塑性应变高达3.0%;Y添加后合金断口处剪切带数量增加。多剪切带之间的交错,阻碍不均匀形变,提高了合金的塑性和强度。     

热处理对粉末冶金Inconel 718合金TIG焊接的组织和性能的影响

用真空感应熔炼惰性气体雾化法(Vacuum induction melting inert gas atomization, VIGA)制备预合金粉末,然后用热等静压(Hot isostatic pressing, HIP)工艺制备粉末冶金Inconel 718板材。用钨极惰性气体保护焊(Tungstun inert gas arc welding, TIG)将板材连接并进行焊后固溶时效、均匀化和热等静压处理。用SEM和EBSD表征焊接接头的组织并测试接头区域的显微硬度,研究了焊后热处理对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明,母材为细小的等轴晶,晶粒尺寸约为28μm,拉伸强度接近对同牌号变形高温合金的要求。在粉末冶金Inconel 718合金的接头处未观察到宏观气孔和夹杂等焊接缺陷,热处理后接头的强度与母材的性能相当。均匀化处理后Laves相基本上溶解了,组织均匀、塑性明显提高;热等静压处理可消除焊接后板材的显微孔洞,使力学性能的稳定性提高。在拉伸过程中合金的焊接接头优先在Laves相与基体的界面产生微气孔,其聚集产生微裂纹并最终发生断裂。     

热等静压成形Inconel 718粉末合金的显微组织和力学性能

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法(electrode induction melting gas atomization,EIGA)制备了Inconel718预合金粉末，并利用SEM对合金粉末进行了表征，通过预合金粉末热等静压工艺制备了Inconel 718粉末合金坯料并测试了力学性能。研究结果表明，镍基合金Inconel 718易于制得化学成分满足要求的洁净粉末，但热等静压过程中碳化物形成元素扩散至粉末表面，并以氧化物为核心生成包含Ti和Nb的碳化物以及Ni3Nb的硬质薄膜，形成粉末高温合金的原始颗粒边界(prior particle boundaries,PPBs)，使粉末合金的塑性、韧性和持久性能低于锻造合金。通过后续工艺抑制或消除热等静压过程中产生的原始颗粒边界可显著提升材料的综合力学性能。