燕山大学学报 /oa &nbsp;难热变形钢铁材料的热塑性研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202010057 为进一步提高钢铁材料在恶劣服役环境下的服役性能,各类高合金含量钢铁材料不断问世,但随之引起的热塑性降低问题也增加了热塑性加工难度。本文介绍了难热变形钢铁材料的热塑性影响因素以及提高热塑性的方法。高合金含量下的特殊物理性能、粗大凝固组织、成分偏析、杂质元素、有害析出相等是恶化高合金钢铁材料热塑性的主要因素。通过一定工艺手段净化钢液、强化晶界、改善铸态凝固组织等可提高难热变形钢铁材料的热塑性。提出了未来难热变形钢铁材料热塑性研究重点,即利用金属学相关原理,深入分析热塑性变形过程中各因素对位错、层错、孪晶、常规晶界、相界面行为的影响规律,从热塑性变形机理角度设计工艺方法以提高难热变形钢铁材料的热塑性。 2021年03月31 00:00 2021年第2期 95 107 6772223 &nbsp;林军科<sup>1</sup>,张福成<sup>2,3</sup>,徐明<sup>1</sup>,汤铁兵<sup>1</sup>,杨志南<sup>2,3</sup>,陈晨<sup>2,3,*</sup> 大型铝合金筒节轧制过程圆度控制及影响因素分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201911048 针对大型6061铝合金筒节轧制过程中的圆度变化机理和影响因素进行了研究。首先在Gleeble-3800热模拟实验机上进行热模拟实验,获得6061铝合金材料的真应力-真应变曲线。其次基于有限元方法建立了大型6061铝合金筒节轧制过程模型,通过与自建模型计算结果和模拟实验结果进行对比,验证了有限元模型的可靠性。然后基于有限元模型分析了固定导向、定向导向和圆弧导向3种不同控制模式下铝合金筒节的圆度误差,结果表明定向导向辊控制方式效果最佳;分析了轧制速度、轧制温度和轧辊偏心距对筒节圆度误差的影响,结果表明:随着转速增大,筒节圆度误差逐渐增大;温度对筒节的圆度误差影响不大;偏心距调整对整个筒节轧制过程的圆度误差控制效果一般,但轧制过程中对筒节的不同位置,通过在线调节轧辊偏心距可以达到实时调节筒节圆度的目的。 2021年03月31 00:00 2021年第2期 108 115 9774787 孙孟乾<sup>1</sup>,孙建亮<sup>1,*</sup>,韩辉<sup>2</sup>,彭艳<sup>1</sup> 相交轴磁齿轮传动系统含内共振时的自由振动 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002023 针对构件间磁耦合刚度非线性,建立了磁场调制型相交轴磁齿轮传动系统非线性动力学模型和含平方项的非线性动力学微分方程组,考虑输入、输出转子扭转模态频率间1∶2的倍数关系,采用多尺度法得到了系统存在内共振时的振幅响应曲线及各构件的时域响应规律,结果表明:由于内共振的存在使得能量在输入、输出转子扭转振动模态间相互转化,且初始幅值越大各模态能量交换频率越高,进而使得磁齿轮系统各构件由于外部激励造成的瞬态振动衰减更加缓慢,某种程度上恶化了系统动力学特性。 2021年03月31 00:00 2021年第2期 116 121 4248890 王小猛<sup>1</sup>,郝文斌<sup>2</sup>,郝秀红<sup>2,*</sup> TC4钛合金板材热轧全流程温度场研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201912034 为研究TC4钛合金板材热轧全流程中板坯温度变化规律,实现对钛板坯热轧过程中的温度控制,依据某厂TC4钛合金板一火次轧制工艺规程实测数据,利用MSC.Marc有限元软件建立TC4钛合金板热轧全流程有限元模型,研究板坯在整个轧制过程中的温度变化情况。结果表明,在进行TC4钛合金板带轧制时表面温降大,厚板时心部温升不断增加,且表面与心部最大温差达120 ℃。钛合金热轧需采用多火次轧制,且在一火次阶段应控制道次压下率,以防板坯心部温度越过相变点,板坯塑性变差。该结果对制定钛合金多道次轧制工艺规程、实现钛合金热轧自动化具有一定的指导意义。 2021年03月31 00:00 2021年第2期 122 128 4685027 徐森<sup>1</sup>,孙静娜<sup>1,*</sup>,崔永军<sup>2</sup> 增压氮化及等温处理对60Si2CrA钢组织和性能的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202012022 <span style="FONT-FAMILY: Arial">用扫描电镜、X 射线衍射分析等方法研究了增压气体氮化及贝氏体等温处理工艺对60Si2CrA钢的微观组织与机械性能的影响特性。结果表明:退火态试验钢经520 ℃增压(0.4 MPa)氮化7 h后,渗层深达225 μm,表面硬度达600 HV;增压氮化后再加热到1 000 ℃保温30 min,然后快速放入270 ℃盐浴炉中停留48 h,得到了大量的超细低温贝氏体组织。与传统淬火加中温回火工艺相比,将这两种工艺结合后,60Si2CrA钢的强度、塑性及韧性均显著改善,强塑积提高74%,综合力学性能大幅度提高。</span> 2021年03月31 00:00 2021年第2期 129 133 6474468 &nbsp;孙淑华<sup>1, 2,*</sup>,涂小龙<sup>3</sup>,刘嘉庆<sup>2</sup>,卞文栋<sup>2</sup>,王振华<sup>2</sup>,吕知清<sup>2</sup> 外加电磁场作用下铸锭冒口凝固过程数值模拟研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202004022 为了强化铸锭冒口补缩效果,在冒口区域外加电磁场,在电磁场作用下控制冒口凝固过程。通过ANSYS模拟计算外加电流强度、频率等对铸锭冒口凝固过程中电磁场与温度场分布影响规律。结果表明:感生焦耳热可有效补偿冒口热量损失,改善温度场分布,随着电流强度和电源频率的增加,冒口温度场分布越均匀,电流<em>I</em>=1 000 A,频率f=2 200 Hz时,冒口径向温差仅为42 K。同时,冒口补缩通道角也受外界电磁作用而得到改善,由88 °增至130 °,冒口补缩效果得到明显提升。 2021年03月31 00:00 2021年第2期 134 141 0 &nbsp;顾涛<sup>1</sup>,李静文<sup>1</sup>,张帅鑫<sup>1</sup>,刘化峰<sup>2</sup>,王明家<sup>3</sup>,赵宇宏<sup>1,*</sup>,侯华<sup>1</sup> 基于需求侧响应的电热综合能源系统风电消纳低碳经济调度 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201910079 电热综合能源系统作为能源互联网的重要组成部分,促进了能源在更广阔范围内的配置。首先,本文提出了一种多目标电热综合能源系统低碳经济调度模型,充分挖掘了储热装置、电锅炉以及电储能的风电消纳特性;其次,系统考虑需求侧响应的影响,通过峰谷分时电价优化负荷曲线,有效削减了负荷峰谷差,为风电上网提供了空间;最后,采用多目标细菌群体趋药性算法对低碳经济调度问题进行求解。仿真分析了实施峰谷分时电价前后系统的风电消纳情况,并对储热装置、电锅炉以及电储能对系统风电消纳的效果进行了分析。仿真结果验证了所建立低碳经济调度模型的合理性和所采用算法的有效性。<br /> 2021年03月31 00:00 2021年第2期 142 152 1670347 &nbsp;王海云<sup>1</sup>,杨宇<sup>2</sup>,于希娟<sup>1</sup>,耿丽君<sup>3</sup>,卢志刚<sup>3,*</sup> 三相PWM整流器不平衡电网下的功率波动抑制控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002001 在电网电压不平衡下三相电压型整流器会产生负序电流致使有功功率和无功功率波动,而功率的波动又会导致网侧电流的畸变和直流侧电压的波动,从而影响整流器的工作性能。为了解决这些问题,本文利用不平衡电网下无功功率的新定义在α-β两相静止坐标系下建立了三相PWM整流器的数学模型,推导出有功和无功的功率表达式,得到了更为简单的参考电流计算表达式,并提出了相应的控制方案。通过功率平衡控制,可以使电网电流总谐波畸变率降低并且有效抑制直流侧电压的二倍频波动。对所建议的方法通过实验进行了验证,实验结果表明该策略的有效性。<br /> 2021年03月31 00:00 2021年第2期 153 159 5260428 纪伊琳<sup>1</sup>,阚志忠<sup>2,*</sup>,荣小兵<sup>2</sup> 基于FPGA的红外成像系统及图像处理算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201910010 红外成像技术一直是光电子领域的热点课题,由于受红外自身成像特点、红外探测器件工艺限制及成像环境的影响,导致红外图像噪声大、对比度低,造成红外图像待测目标模糊、图像信噪比较低、无法有效识别目标等问题。同时,传统红外图像处理系统往往无法在提升红外视频图像质量的同时兼顾图像处理速度。因此为提升硬件条件下的红外图像质量和图像处理速度,本文采用FPGA作为红外图像处理系统核心处理器,搭建集图像采集、视频解码、数据缓存及显示等功能的红外图像成像系统,并基于该系统提出一种改进的红外图像处理算法提升红外图像质量,包括改进的中值滤波算法、伽马变换与直方图均衡化组合算法以及改进的伪彩色变换算法。仿真和系统实验结果表明本文提出的红外图像处理算法可以有效地改善红外成像质量并保持红外图像的处理速度,提升了红外成像系统的性能。 2021年03月31 00:00 2021年第2期 160 167 9573186 高美静<sup>1,2,*</sup>,彭春阳<sup>1</sup>,李时雨<sup>1</sup>,张博智<sup>1</sup>,祖振龙<sup>1</sup> 双向摩擦特性Dahl模型的布料仿真稳定性提升 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201911014 &nbsp;针对布料仿真中单向摩擦特性所导致的布料运动稳定性弱的问题,提出了双向摩擦特性的Dahl模型处理布料摩擦接触的仿真方法。首先,采用忽略质点弹簧模型中剪切弹簧力的方法对布料进行建模,保证布料模型的稳定性,同时通过设定形变系数的最大值来约束布料的弹性形变,从而达到改善超弹的目的;其次,为进一步增强风场中布料运动的稳定性,在Dahl模型的布料摩擦力的计算过程中,引入表示双向摩擦力的微分项,不仅完善布料的摩擦特性,还提高了绘制的效率;最后,利用插值法的思想通过质点位置、距离当前质点位置的最小值以及最大值这3个因子来优化二分法的时间步长,从而达到复杂度相同的情况下,绘制速度得到提高的目的。实验结果表明,该方法不仅能够实时地绘制出布料与物体摩擦接触的实验效果,而且提升了绘制的速度,同时增强了布料运动的稳定性。<br /> 2021年03月31 00:00 2021年第2期 168 173 2782392 唐勇<sup>1,2,*</sup>,李玲<sup>1,2</sup>,刘志蕾<sup>1,2</sup>,赵静<sup>1,2</sup>,吕梦雅<sup>1,2</sup> 基于多维特征分布的设计风格偏好度量模型研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202008011 利用计算机对用户所需要的设计风格进行准确评估能够使设计变得高效。本研究提出一种针对设计风格偏好进行数字化评估的模型。模型采用卷积神经网络提取不同维度的图像特征,计算特征向量的格莱姆矩阵表示图像的特征分布,用图像特征分布间的均方误差作为描述图像风格的分值,通过比较不同图像的风格分值评价用户的设计风格偏好。该模型通过室内设计效果图进行了性能验证。结果表明该模型能够区分不同风格设计作品,同类风格设计作品排序与设计师的符合率达90%,可用于用户设计风格偏好的评估。 2021年03月31 00:00 2021年第2期 174 179 4115005 姜鑫玉<sup>1</sup>,栾宽<sup>2</sup>,唐智<sup>1,*</sup>,王平<sup>1</sup> 输出误差约束的非线性系统的预定性能反步控制及应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201912005 针对带有执行器故障、外界干扰与不确定参数的非线性系统的控制问题,提出自适应预定性能反步控制策略。首先,采用结构简单的障碍Lyapunov函数处理输出误差约束;其次,通过自适应律对不确定参数进行估计,并构造干扰观测器估计综合不确定,解决执行器故障、外界干扰与传统反步控制的“计算爆炸”问题;在此基础上设计预定性能控制器;再次,基于Lyapunov理论证明闭环系统的稳定性、输出误差满足约束;最后,通过永磁同步电机仿真验证所设计的控制策略的有效性。 2021年03月31 00:00 2021年第2期 180 188 2797608 高红梅<sup>1</sup>,王芳<sup>1,*</sup>,华长春<sup>2</sup>,宗群<sup>3</sup>,阴良魁<sup>4</sup>