摘要：为了实现激光选区熔化(SLM)无支撑低角度成形,进而提高样件的成形效率和降低打印成本,笔者提出了一种基于加工层角度自适应下表面工艺区域的划分方法,并对该方法成形的样件的表面质量以及该方法的适用性进行了探究。结果表明:过高或者过低的能量密度都会对悬垂区域的多层成形产生负面影响,采用适熔工艺成形悬垂结构能在保证低孔隙率的同时实现多层打印。将悬垂结构进行上、下、内表面区域划分,基于向下比较层数T进行区域面积调控能够显著影响悬垂样件的可制造性和结构完整性,应用下表面工艺区域的面积越大,悬垂样件的成形性越好。对上下表面的成形机理进行了深入分析,结果显示,下表面的成形质量主要受粘粉以及熔池下陷引起的凸起的影响,而上表面除了受粘粉影响外,还主要受阶梯效应和轮廓边界熔道间隙的影响。最终,成形了不同尺寸的测试样件以及最低角度为15°的叶轮零件,证明了所提低角度成形方法的可行性。

摘要：目前机器学习技术已被广泛应用于工业智能故障诊断中,但其成功应用的前提条件是能够获取到充足的含标签故障数据以对机器学习模型进行训练.实际工业场景中,设备常运行于正常状态,故障数据的获取与标注成本巨大,无法达到模型训练的需求.现有少样本诊断方法通常依赖于额外的有标签数据,无法克服工业场景下的数据采集与标注局限.对此,挖掘关键时序依赖特征以及专家先验知识与故障诊断任务之间的内在关联,提出一种知识自监督深度表征学习方法以实现少样本故障诊断.该方法设计了一个掩码信号重构与先验特征预测多任务联合的模型预训练策略,利用与目标设备类似设备积累的海量历史无标签数据对工业智能故障诊断模型中的特征提取器模型进行预训练,使得模型在无需额外标注数据的前提下,提取具有专家先验知识引导的时序变化模式,从而获取高泛化故障表征能力.通过上述基于知识自监督表征的预训练方法,在诊断过程中仅需利用目标设备的少量有标签故障样本对模型的全局参数进行微调,从而克服模型对有标签样本的依赖性难题.最后,通过一个跨数据集的故障诊断实验来模拟跨设备的少样本故障诊断场景,验证所提出方法在少样本场景下的有效性.

摘要：论文基于残余压应力-激光喷丸搭接率的拟合关系式,设计出非均匀搭接率下的激光光斑位置路径;基于ABAQUS软件建立了7075-T6铝合金受损件激光喷丸有限元模型,实现了非均匀搭接率下激光喷丸有限元数值模拟并获得残余应力场的分布情况。结果表明,采用非均匀搭接率的激光喷丸方法可使试样表面在打磨或受到拉伸载荷后仍处于应力均匀分布的状态;通过增加搭接率调控残余应力值的大小,还可实现修复件表面在受到拉伸载荷时处于均匀压应力状态,从而抑制疲劳裂纹的萌生和扩展。试验结果与模拟结果一致,验证了模型的可靠性。

摘要：扩散动力学信息是深入理解合金的相变机制、微观组织形成和演化机理的关键参数,也是实现新型钴基与Nb-Si基高温合金设计与研发必要的基础物性数据。首先,本文系统地归纳了高温合金中常见的合金化元素及其作用。随后,详细介绍了合金体系中自扩散系数与杂质扩散系数的机器学习计算方法、互扩散系数的实验测定方法以及示踪扩散系数的分子动力学计算方法,并介绍了本课题组在新型钴基与Nb-Si基高温合金多元扩散动力学数据库建立与完善方面的工作。最后,介绍了扩散动力学数据库在微观组织模拟、合金设计等领域的应用,并对扩散动力学数据库的完善及应用方面的发展进行了展望。

摘要：针对主从导航收获协同卸粮作业过程中作业车辆纵向相对位置控制需求以及拖车驱动系统非线性度较高的问题,该研究设计了一种适用于主从导航协同收获卸粮作业的纵向相对位置协同控制方法。根据协同系统几何关系获得纵向相对位置偏差的平行协同模型,基于动力学原理和位速耦合控制方法设计了纵向相对位置控制器;通过面积辨识方法获取车速系统传递函数,基于传递函数构建仿真模型进行控制器参数全因子仿真优化试验,并与传统PD方法进行仿真对比试验,结果表明该研究方法的最优参数适应性优于传统PD。不同初始偏差的纵向协同田间空载试验结果表明,在主机速度为1 m/s时,3、7和10 m初始纵向偏差下,系统响应平均调节时间分别为7.73、17.2和23.2 s,9组试验的平均稳态绝对偏差为0.0918 m,平均相对速度稳态误差为0.0123 m/s,表明该方法具有较好的初始偏差适应性;田间协同收获作业表明,在主机速度为1 m/s时,平均稳态纵向相对位置偏差绝对值为0.0778 m,标准差为0.0913 m,协同精度能够满足收获协同卸粮的作业要求。研究结果可为自主收获作业系统研究提供支持。

摘要：车间流水线承载轨道定期检测磨损情况是确保生产安全的关键,而人工检测轨道磨损量效率低,因此设计一款自动检测装置是十分必要的。针对某车企树脂车间承载轨道设计出了一套磨损量自动检测装置,并将该轨道检测装置投入使用,为了确保轨道检测装置数据的真实性,将检测装置采集到的数据与传统人工测量的数据进行对比,得到该装置具有较高的检测效率和精度的结论,同时可以改善人工检测的繁琐。针对该检测装置在车间轨道不同路段下磨损数据的采集,对检测装置的检测数据进行分析,得出了车企树脂车间承载轨道的磨损特征,可为评估该车企树脂车间轨道的使用情况提供参考。

摘要：在人体内部环境中,碘是合成甲状腺激素的关键原料之一,而甲状腺激素主要功能是促进人体生长发育以及调节新陈代谢,因此碘对人体内部环境正常运转起到至关重要的作用。碘在人体内主要以碘化氨基酸的形式存在于甲状腺中,对其常用的检测手段有很多种。而这些方法虽然具有较高精度以及灵敏度高,但检测过程较为复杂且检测周期较长。因此,发展一种成本较低、操作简单、快速准确的I-检测方法具有应用意义。研究设计一种简便且快速精准的I-检测方法,利用荧光"Off-On"传感体系对溶液中I-进行定量检测。以柠檬酸为碳源、乙二胺为氮源,通过水热法一步合成水溶性较好且具有良好荧光性质的碳点(CDs)。利用荧光光谱仪以及紫外-可见光光谱仪对该CDs的光学性能进行表征。通过分析CDs的光谱可知该CDs的激发波长为345 nm,发射波长为470 nm。另外,通过傅里叶-红外光谱仪以及高分辨紫外光电子能谱对该CDs表面的官能团以及元素进行分析检测。通过荧光光谱进行检测,可以发现当CDs溶液中存在Hg^2+时, CDs的荧光发生猝灭现象。其原因是CDs与Hg^2+的d轨道间非辐射电子转移或Hg^2+与CDs表面的氨结合形成非荧光复合物,导致CDs的荧光强度下降。通过将最佳浓度的Hg^2+与CDs溶液进行混合,来制备Hg^2+@CDs的荧光传感体系溶液。分析Hg^2+@CDs的荧光传感体系溶液的荧光光谱图可以发现,当Hg^2+@CDs的荧光传感体系溶液中存在I-时,体系荧光强度随着I-浓度的上升而逐渐增强。该原因可以归根于I-与Hg^2+之间存在较强的相互作用可将Hg^2+从CDs表面脱附,使CDs的荧光重新恢复,从而实现I-的荧光"Off-On"检测。利用该方法来检测溶液中的I-,其检测范围在5.0~75μmol·L^-1,而检测限为0.25μmol·L^-1。实验最后还利用荧光光谱仪对Hg^2+@CDs的荧光传感体系的选择性以及抗干扰能力进行分析,结果显示该荧光传感体系对I-具有较好的选择性以及良好的离子抗干扰性能。

摘要：由于规范标准对结构抗震设计要求的不断提高以及结构在长期服役过程中性能的逐渐劣化,既有建筑结构的抗震性能不再满足设计要求,开展其抗震加固设计研究势在必行。然而,目前的加固设计方法往往需要大量的非线性动力计算反复迭代,增加了设计的难度,降低了其适用性。基于能量平衡概念,提出适用于增设消能减震装置的既有建筑结构抗震加固性能化设计方法。该方法考虑了多地震水准性能目标,设计过程中无需开展非线性动力计算,且迭代次数少。采用所提方法对Benchmark钢框架结构进行加固设计,通过非线性动力分析评估了加固前和加固后结构的抗震性能。研究结果表明:加固后,所有楼层的位移角均明显降低,小震、中震和大震时的平均降幅约为20%,可见加固后结构抗震性能得到了显著改善;加固结构在小震、中震和大震下的层间位移角均与设计值吻合,实现了预期的层间位移角和屋顶位移角目标,验证了所提方法的有效性;所提方法设计的阻尼器在小震时整体保持弹性状态,在中震和大震时进入屈服耗能状态,实现了预期的耗能机制,且阻尼器延性需求沿楼层的分布较为均匀,进一步表明了设计方法的合理性。研究成果可为既有建筑结构的抗震性能加固设计提供参考。

摘要：香蕉的生产环节存在大量盲目施用化肥,导致肥料浪费、环境污染等问题。该文根据香蕉根系分布形态,设计了一种转盘式变量排肥器,并通过仿真分析对排肥器参数进行优化。通过对香蕉根部形态的图像处理、分区面积像素统计,分析了香蕉根系在水平方向的面积分布规律,以根系面积分布特点为依据,设计变量施肥模式为正态分布式,即在主根位置排肥量最大,按照正态规律在两侧相应递减,依此设计了转盘式变量排肥器,并采用虚拟仿真试验方法确定排肥器最优参数组合为:前进速度0.25 m/s、转盘周期10.00 s、圆心角90.00°、曲槽开口大小20.00 mm;并进行了田间试验,田间试验的排肥长度平均合格率为96%;排肥量平均合格率95.33%。排肥长度的模型与试验误差、仿真与试验误差分别为4.98%和3.30%;排肥量的模型与试验误差、仿真与试验误差分别为11.15%和6.68%。排肥器作业性能良好。

摘要：采用铅芯橡胶支座、弹性滑板支座或摩擦摆支座的基础隔震结构,在利用反应谱方法进行设计时,需要考虑支座的非线性特征。在传统非线性振动分析平均方法或慢变振幅法中引入激励随机性,以等效线性系统和原非线性系统势能和阻尼耗能相等为原则,提出了基于能量平衡的随机等效线性化方法。在该方法中,等效刚度和等效阻尼系数表达为振动幅值的期望,与反应谱方法相结合,进一步建立了基于反应谱的等效线性化方法。在隔震支座等效线性化过程中,等效阻尼使得隔震结构变为非经典阻尼系统。为了考虑非经典阻尼的影响,将复振型峰值响应组合规则(CCQC)引入了反应谱等效线性化方法中。结果表明:对于规则结构,反应谱等效线性化方法主要适用于隔震层屈服位移在20 mm以内、屈服后刚度比接近0.2和屈重比在4%以内的情况;当屈服后刚度比小于0.2时,基底剪力较时程分析结果偏大,这也保证了弹性滑板支座或摩擦摆支座隔震结构设计的安全性。基于不规则的隔震结构Benchmark模型进一步验证了反应谱等效线性化方法的有效性,能够较好地估计结构的层间位移和绝对加速度响应,保证构件内力和配筋的准确性,但隔震层位移估计偏小,需要进一步采用非线性时程分析进行补充验算。