基于IMU与激光雷达紧耦合的混合匹配算法

针对线、面特征匹配的激光雷达测距与地图构建算法(Lightweight and Ground-Optimized Lidar Odometry And Mapping,LeGO-LOAM)在自动导引运输车(Automated Guided Vehicle,AGV)室内室外实时建图与定位时,易出现激光里程计累积误差大和旋转估计不准确等问题,本工作采用惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)与激光雷达紧耦合的LeGO-LOAM算法,通过IMU为激光雷达提供的初始位姿信息,构建IMU与激光雷达联合误差函数,实现位姿共同迭代优化.其中,对于室外结构化信息较少时,在点对点的迭代最近点算法(Iterative Closest Point,ICP)较高定位精度的基础上,结合LeGO-LOAM算法和ICP算法互补性,进一步提出基于IMU与激光雷达紧耦合的混合匹配算法:当环境中结构信息较多时,激光里程计采用LeGO-LOAM算法,而当环境中结构化信息较少时采用ICP算法.实验结果表明,基于IMU与激光雷达紧耦合的混合匹配算法可有效降低激光里程计相对位姿误差和累积误差,提高AGV小车定位精度以消除部分地图重影.     

阴阳极电流密度比对7075铝合金微弧氧化陶瓷膜特性的影响

在硅酸钠、六偏磷酸钠复合电解液中,采用微弧氧化技术在7075铝合金表面原位生长出氧化铝陶瓷膜,研究了阴/阳极电流密度比对陶瓷膜厚度、表面及截面形貌、相组成及耐蚀性等的影响。结果表明:陶瓷膜的厚度、微观形貌、相组成及含量与阳极电流密度和阴阳极电流密度比密切相关,7075铝合金经微弧氧化处理后腐蚀电流密度降低2~4个数量级,耐腐蚀性能大幅提高。     

BaBiO3陶瓷靶材的烧制工艺优化及其晶粒生长机制

高质量的陶瓷靶材对于射频磁控溅射法可镀制出综合性能优异的BaBiO₃基负温度系数热敏薄膜至关重要。基于此,本工作以纯Ba Bi O₃靶材样品的收缩率、平整度和体积密度为主要质量特性衡量指标,通过改变保压时间、烧结温度、保温时间和升温速率等4个因素,设计了正交实验并加以分析各因素与靶材质量指标的构效关系。同时,基于烧结行为对BaBiO₃靶材晶粒生长的影响关系,包括调控烧结温度、保温时间和升温速率等关键烧结工艺参数,结合唯象方程和截距法,探讨了晶粒生长机制、生长指数n与关键影响因素间的内在关联性。基于此,进一步联合X射线衍射、Raman光谱、扫描电子显微镜和能谱等表征方法分析了不同工艺参数条件下靶材样品的相结构和元素构成,从而验证了正交化实验的有效性。结果表明,获得综合质量较优(变形程度小、致密度高和表观质量良好)的BaBiO₃陶瓷靶材的烧制工艺为：保压时间12 min、烧结温度750℃、保温时间120 min和升温速率2℃/min。     

硝酸铈添加剂对7075铝合金微弧氧化陶瓷膜

为进一步提高7075铝合金的表面耐磨性,在硅酸钠、六偏磷酸钠复合电解液中加入不同质量浓度的硝酸铈添加剂,运用微弧氧化技术在其表面原位生长出氧化铝陶瓷膜。采用涂层测厚仪、维氏硬度计、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射议(XRD)等方法研究了硝酸铈添加剂对陶瓷膜厚度、显微硬度、表面形貌、相组成以及耐磨性的影响。结果表明： 陶瓷膜主要由αAl2O3和γ Al2O3两相组成,当硝酸铈质量浓度为0.12 g/L,陶瓷膜的厚度达到最大,约为18 μm;硬度达到最高,约为916 HV0.2;致密性最佳;陶瓷膜表现出更好的耐磨性能。     

Li_2O添加对Sr_(0.24)La_(0.18)Na_(0.18)Nd_(0.4)Ti_(0.6)Al_(0.4)O_3微波陶瓷烧结及介电性能的影响北大核心CSCD

采用固相反应法制备了Sr_(0.24)La_(0.18)Na_(0.18)Nd_(0.4)Ti_(0.6)Al_(0.4)O_3+xLi_2O(简写为SLNNTA-x Li_2O,x=1.0%,2.0%,4.0%,8.0%,质量分数)微波介质陶瓷。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和矢量网络分析仪系统研究了不同质量分数Li_2O烧结助剂对SLNNTA陶瓷的相成分、显微结构、烧结行为与微波介电性能的影响关系。结果表明:当Li_2O掺杂质量分数为1.0%～4.0%时,SLNNTA陶瓷体系仍可形成钙钛矿固溶体,说明低含量Li_2O添加可作为SLNNTA陶瓷的烧结助剂,而当添加量增至8.0%时,体系出现未知第二相;此外,与纯SLNNTA陶瓷的介电性能相比,在不大幅恶化品质因数(Q·f≈17360 GHz)和谐振频率温度系数(τ_f≈17.7×10^(-6)℃^(-1))的基础上,添加2%的Li_2O可使SLNNTA致密化烧结温度降至1400℃,同时保持了较高的相对介电常数(ε_r≈44.2)。     

高Q值(1-x)(Sr0.2Nd0.208Ca0.488)TiO3-xNd(Ti0.5Mg0.5)O3微波陶瓷的微结构及介电性能研究

采用固相法制备了(1-x)(Sr_0.2Nd_0.208Ca_0.488)TiO₃-xNd(Ti_0.5Mg_0.5)O₃(0.3≤x≤0.4, SNCT-NTMx)系微波介质陶瓷材料, 并研究了该体系的相组成、显微结构、烧结性能和微波介电性能之间的关系。结果表明: 在x = 0.3~0.35范围内, SNCT-NTMx陶瓷形成了正交钙钛矿固溶体, 并伴随有少量未知第二相; 当x增至0.4时, 第二相含量有所增加。介电性能研究结果显示: 随着x的增加, 体系介电常数(ε_r)减小, 但品质因子(Q×f)得到改善; 此外, 体系谐振频率温度系数(τ_f)随NTM含量的增加逐渐向负值方向移动。当x = 0.35, 陶瓷样品在1520℃烧结4 h 得到的微波介电性能较优: ε_r=50.1, Q×f =44910 GHz, τ_f= -1.7×10^-6/℃。     

中厚板多道焊的焊接温度场数值模拟

针对某橡胶机械厂大型硫化机焊接结构在焊接时易存在变形、断裂等问题,结合有限元模拟软件,运用单元唤醒技术,对中厚板T型接头多道焊这一复杂过程进行了三维数值模拟分析。结合实际焊接工艺参数,应用软件的校正工具对热源进行校核,通过分析焊接过程中的温度场变化,为中厚板多道焊焊接参数的合理选择和优化提供依据,同时也对进一步深入研究焊接应力和变形有着一定指导意义。     

MgO-CeO2二元系复相陶瓷的微波介电性能研究

采用传统固相法制备了xMgO-yCeO2[摩尔百分比(mol％):x:y=1:1、1:2和2:1]二元系微波介质陶瓷,并研究了该体系的相组成、烧结性能和微波介电性能之间的影响关系.X射线衍射(XRD)结果表明,当烧结温度为1520～1680℃时,所研究组分范围内MgO-CeO2二元系并未形成固溶体,均为MgO与CeO2两相共存态;电子扫描显微镜带能谱仪(SEM-EDS)分析结果也进一步证实了这一现象的正确性.这说明,在MgO-CeO2二元体系内,各组分反应的吉布斯标准自由能较高.此外,由矢量网络分析仪测试所得的微波介电性能可知,随着烧结温度的增加,MgO-CeO2、2MgO-CeO2和MgO-2CeO2复相陶瓷的εr受温度的影响程度较小,而Q×f值(f=6.6～7.7 GHz)则呈先增后减趋势;其中,在1600℃烧结4 h时,该系列样品的τf值均处于(-59～-62)×10-6/℃范围内.此外,以上分析结果也为MgO-CeO2二元系相图的成分裁剪范围和构建提供了一定的实验依据.     

基于Dynaform的整体式波形片成形回弹研究及其模具参数优化

以某型号65Mn离合器整体式波形片为研究对象,结合逆向试算法确定参数模型,通过Dynaform有限元分析软件对该波形片子片(厚度t为0.6 mm)的成形及回弹过程进行了数值模拟,分析了不同虚拟冲压速度对材料应力应变及回弹量的影响。当速度参数设定在200 mm·s~(-1)时,研究了模具深度及弯曲半径对波形片成形高度的影响规律,从而按照模拟结果优化了模具结构参数。其中,弯曲半径越大,回弹量越大;而模具深度越小,则回弹量越大,成形高度数值越小。试验结果表明,当模具关键参数R_1(R_2),R_3,R_4,H_1,H_2和H_3分别为13.5,21,24,1.8,1.2和1.3 mm时,可加工出符合产品要求的波形片,回弹过程模拟与实际生产结果取得较好的吻合性,这也说明了Dynaform可以较好地模拟计算厚度较小且材料屈服强度偏高的接触卸载回弹问题。     

热处理对Mg-Al-Si-Ti-B系微晶玻璃析晶及介电性能的影响

采用差热分析仪(DSC), X射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)等测试手段, 研究了不同烧结制度下19MgO-23Al₂O₃-53SiO₂-4TiO₂-2.5B₂O₃(wt%, M-A-S-T-B)系微晶玻璃样品的析晶过程、相成分与含量及微观形貌, 并分析了核化与晶化时间对材料微波介电性能的影响关系。结果表明, 根据玻璃受控析晶机制, 当热处理制度为850℃/2 h+950℃/2 h时, 斜顽辉石(MgSiO₃)相得以较好的析出, 且伴随有α-堇青石(Mg₂Al₄Si₅O₁₈)、镁铝硅酸盐(xMgO-yAl₂O₃-zSiO₂)和方石英(α-SiO₂)相的析出。随着核化时间的延长, M-A-S-T-B体系各晶相种类及析出量变化不明显; 而随着晶化时间的延长(20 h), 材料的晶化程度提高, 品质因数(Q×f)得以提升, 颗粒状晶粒析出趋于显著; 但当晶化时间进一步延长至30 h时, 样品致密度降低, 介电损耗略有增大。在热处理制度为850℃/2 h+950℃/20 h下, 样品获得的微波介电性能较优: ε_r=3.85、τ_f ≈-5.37×10^-6/℃和Q×f ≈12740 GHz(f₀=13.973 GHz)。