金属板材轧制复合理论、工艺和技术

• 厚规格板材异步和蛇形轧制分析及研究综述

  江连运;陈亚飞;康广荣;梁佳乐;

  随着钢铁行业和工业技术的飞速发展，各种规格和不同种类的板材相继出现，蛇形轧制技术在其中起到了重要的作用，它是为解决厚规格板材异步轧制复合弯曲问题发展而来的一种新型轧制工艺。自2001年蛇形轧制出现以来，受到了国内外专家学者和各种钢厂的广泛关注。为了使读者对蛇形轧制技术及应用能够有更加全面的了解并深入认识到新型工艺的发展前景，文中首先介绍了异步轧制和蛇形轧制工艺技术，给出了蛇形轧制在应用领域的优势所在；然后从蛇形轧制的基本原理着手，将理论与实践有机结合，进而重点概述了蛇形轧制在应变、弯曲曲率、轧制力以及力学性能和组织性能机理分析三个方面的国内外研究现状；最后，总结分析了当前蛇形轧制技术在工业中的应用发展前景，为新一代热机械控制加工工艺的革新提供方向指导。

  2024年03期 v.45;No.203 223-228+235页 [查看摘要][在线阅读][下载 195K]
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• 2205/Q420/2205蛇形轧制复合变形规律研究

  杨超;赵海峰;乔福振;王利军;江连运;

  为研究三层不锈钢复合板在不同工艺参数下轧制复合的变形规律，采用ANSYS有限元软件模拟了2205/Q420/2205三层复合板轧制复合过程，研究了同步轧制、同速异径轧制和同速异径蛇形轧制三种不同工艺下，复合板结合界面等效塑性应变和弯曲曲率的变化规律，分析了不同压下率、初始厚度比和错位量对轧后板形的影响规律，并进行了轧制复合实验。研究结果表明，蛇形轧制通过调整错位量，能有效提高轧后板材界面结合强度并降低轧后弯曲。轧后弯曲曲率随着压下率的增大呈现出先减小后增大的趋势。等效塑性应变随着错位量的增加先增大后减小，轧后弯曲曲率随着错位量的增加逐渐降低，这表明通过适当调整错位量可以使轧后板材同时达到优良的结合强度和平直度。

  2024年03期 v.45;No.203 229-235页 [查看摘要][在线阅读][下载 494K]
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• 双层金属板材同速异径蛇形轧制复合变形研究

  乔福振;国树东;杨超;杨瑞卿;江连运;

  采用ANSYS Multiphysics/LS-DYNA软件对Q345碳钢/NM400耐磨钢复合板轧制复合过程进行了有限元模拟，并开展蛇形轧制实验，验证了所建立有限元模型的准确性。总结了轧辊直径、错位量、摩擦条件和压下量对复合板变形行为的影响，结果表明，其他工艺参数不变条件下，初始辊径和摩擦条件对复合板平直度的影响较大，初始辊径越大和摩擦系数越小，复合板越平直；错位量和压下量对复合板结合面处等效塑性应变的影响较大，错位量适当增大，压下量越大，复合板结合面处变形更充分；轧辊直径对复合板厚度比影响较大，轧辊直径越大，复合板层厚比越大。其中蛇形轧制错位量的调整可同时实现对板材厚度比、等效塑性应变和弯曲曲率的正向调控，证明了可以通过调整蛇形轧制的错位量获得形性兼优的金属复合板。

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• 非对称轧制及冷却对中厚板板形及应变的影响

  杨若雯;宋佳宇;赵海峰;江连运;

  基于非对称轧制与差温轧制在提高厚板心部变形程度的优势，在蛇形轧制的基础上研究了差温轧制对厚板心部变形程度和轧后弯曲的影响规律。采用有限元软件，模拟不同工艺参数下的中厚板蛇形轧制过程，研究不同错位量、异速比对心部变形及轧后弯曲的影响规律。根据轧后板材弯曲情况，设定轧后冷却策略，模拟非对称冷却抑制弯曲的影响规律。开展差温轧制模拟及实验，观察轧后板材心部变形情况，研究轧板组织性能变化。结果表明：蛇形轧制及非对称冷却均能够有效改善板形，如当初始厚度为60 mm、异速比为1.02、错位量为30 mm时，对轧后板材进行非对称冷却后，得到的板材最为平直。相对于均温轧制，差温轧制后板形心部变形程度提高，板材力学性能提升。以上研究为实际工业生产提供理论和技术参考。

  2024年03期 v.45;No.203 243-250页 [查看摘要][在线阅读][下载 1026K]
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• 含表面缺陷双列调心滚子轴承动力学特性研究

  杨慧明;杨霞;黄宇齐;江连运;

  为了分析双列调心滚子轴承故障位置，基于动量定理建立了缺陷处冲击载荷计算公式，引入缺陷位置分段函数和承载区分段函数，建立了双列调心滚子轴承外圈和内圈含缺陷的非线性动力学方程，并利用Matlab/Simulink进行数值仿真，得到了不同转速下缺陷轴承的振动加速度，由仿真结果可知：轴承转速越高，缺陷冲击载荷越大，且冲击载荷在轴承底部最大，沿两侧逐级递减。最后对该动力学方程仿真结果进行了试验验证，试验测得振动加速度与仿真结果基本一致，验证了冲击载荷计算公式和动力学模型的正确性，根据冲击载荷类型可清晰判断缺陷所在位置。

  2024年03期 v.45;No.203 251-256+262页 [查看摘要][在线阅读][下载 445K]
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计算机科学与信息工程

• 自纠正混合粒子群算法的动车组接续问题

  张京;张春美;

  针对动车组在不固定周转方式下的接续优化问题，首先在满足列车时刻表时空约束的条件下建立以接续时间最短为目标函数的数学模型。设计自纠正的混合粒子群算法求解该模型，为了减少算法优化复杂度，每隔T周期比较前一半T周期和后一半T周期的平均目标值，若目标值递减即按照正常粒子群速度更新公式更新，反之则按速度更新公式反向更新；得到新的种群后，按照目标值从升序排列粒子，在排序后的粒子中依次挑选两个粒子进行交叉变异操作，生成使得接续时间最短的粒子。最后分别利用自纠正混合粒子群算法(SCHPSO)、混合粒子群算法(HPSO)、粒子群算法(PSO)和遗传算法(GA)对武广线数据进行实验验证，证明了SCHPSO的有效性。

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• 融合滑动注意力机制的钢带缺陷检测算法

  赵文晶;

  针对工业钢带表面缺陷检测存在的小目标识别率差、检测精度低等问题，提出一种融合滑动注意力机制的钢带缺陷检测算法。首先，构建融合滑动注意力主干网络，建模局部自注意力机制全局上下文；其次，提出基于内容重组的上采样算子，通过模型感受野的提升捕获目标周围特征信息；最后，通过可自适应学习的参数引导特征融合模块，抑制模型在训练过程中由于梯度反传而导致的不一致性。工业钢带数据集NEU-DET上的实验结果表明，所提检测算法能够在牺牲较少检测速度的情况下，提升均值平均精度至83.2%.

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• 基于链路预测和能量感知的机会路由协议研究

  魏伟;徐玉斌;

  在无线传感器(Wireless Sensors Networks, WSN)中，由于节点能量有限，可能导致节点过早死亡，引起网络结构发生变化，链路稳定性变差。针对该问题文中提出了一种基于链路预测和能量感知的机会路由协议ELPOR(Opportunistic Routing Protocol Based on Link Prediction and Energy Sensing, ELPOR).该协议综合考虑节点能量和各节点之间链路连接的概率，从潜在的候选转发集中选择一个中继节点，以实现能量的高效利用和数据的可靠传输。仿真结果表明，该协议能够有效均衡网络能耗、提高吞吐量和延长网络生存周期。

  2024年03期 v.45;No.203 271-277页 [查看摘要][在线阅读][下载 802K]
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• 改进型LCL并网逆变器电容电流正反馈控制策略

  董晓冬;乔建华;

  弱电网下LCL滤波并网逆变器采用传统电容电流比例有源阻尼进行入网控制时，阻尼环等效为并联在电容两端的虚拟阻抗Z_(eq)(s),而Z_(eq)(s)的负阻特性易导致控制系统无法适应较宽范围内变化的电网阻抗，鲁棒性较差甚至失稳。鉴于此，提出一种改进型电容电流有源阻尼正反馈控制策略，通过在阻尼环路中引入二阶谐振环节，利用频域分析法给出了相关参数的设计过程，可有效扩大Z_(eq)(s)的正阻特性范围，并网逆变器在弱电网下的鲁棒性得到增强。最后，通过仿真验证了改进型方法的合理性和有效性。

  2024年03期 v.45;No.203 278-284+291页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K]
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• 基于特征增强网络的交通场景图像语义分割

  代文娟;谢刚;张浩雪;

  针对当前交通场景图像语义分割时，因特征信息提取不足导致分割精度低的问题，提出了特征增强网络(EFN).首先将网络ResNeXt-101中卷积层5-3的输出输入到多尺度特征注意力模块中进行有针对性的特征提取；然后输出结果与卷积层2-3、卷积层3-3和卷积层4-3提取的特征图通过特征融合模块进行高效的特征融合，最后利用上采样得到图像分割结果。在数据集CamVid上的实验结果表明特征增强网络可有效提高交通场景图像语义分割的精准度。

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• 基于ROGI-FLL的汽车充电站指定次谐波与无功优化

  黄晓伟;李宏杰;郭冉;陈思同;王安红;

  在能源转型背景下，电动汽车的应用呈爆发式增长，电动车集中式充电站的需求量也随之增长。由于汽车直流充电桩的整流装置，其开关模式使系统产生谐波，同时无功功率增加，功率因数降低。针对某电动汽车充电站，传统并联电容器补偿无法解决谐波干扰，提出通过降阶广义积分原理提取指定次谐波，结合静止同步补偿器在同步坐标系下双闭环补偿控制，加入锁频环节自适应跟踪电网频率，综合补偿谐波与无功功率。通过建模分析，结果补偿系统THD指数由28.65%降至3.64%,功率因数提高至0.95以上。

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• 结合超像素的交通场景小目标改进语义分割算法

  罗臣彦;谢新林;刘晓芳;尹东旭;

  交通场景图像语义分割是自动驾驶和智能交通等领域的重要研究问题之一。针对交通场景图像中小目标分割精度低的问题，提出一种以全卷积网络和超像素为基础的交通场景小目标改进语义分割算法。首先，基于全卷积网络获得粗糙语义分割结果，提取小目标的位置信息。其次，定位小目标各像素点对应超像素，并提取该超像素内各像素点的类别标签。最后，用超像素内最大可能性的类别为小目标重新标注语义标签。实验结果表明，所提算法能够提高小目标分割的准确率，对道路场景图像语义分割性能的提高是有效的。

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机械工程

• 基于损伤力学的矿用定向钻机金属结构寿命评估

  渠晓刚;焦松岩;栗林波;陈峙;高杰;

  针对ZYL-15000D型煤矿用履带式全液压定向钻机底座寿命评估，首先通过Q345B钢的脉动循环加载拉伸疲劳试验数据，拟合得到应力幅值和寿命的关系式，经由应力修正和安全系数的选取，转换得到对称循环下的应力幅值和寿命的关系式。结合基于损伤力学推导出的损伤退化模型，根据Q345B钢试验数据拟合确定损伤退化模型中的待定参数，将Q345B钢对称循环下应力幅值和寿命的关系式代入，得到Q345B钢的疲劳损伤退化模型。然后借助ABAQUS对钻机整机进行结构分析，得到钻机底座的危险点位置(即应力最大处),在该型号样机试验台上通过应变片测得钻机底座危险点处的应力—时间历程。最后采用雨流计数和应力修正，对测得的随机载荷谱进行处理得到雨流计数直方图(应力均值-幅值-循环次数),再转换为对称循环载荷的形式，代入确定的疲劳损伤退化模型中，评估钻机底座的疲劳寿命。

  2024年03期 v.45;No.203 306-312页 [查看摘要][在线阅读][下载 828K]
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应用科学

• 非k积态基于Sandwiched Renyi相对熵的关联测度

  吴慧敏;王银珠;

  在量子信息理论中，Sandwiched Renyi相对熵具有极其重要的应用价值。该研究给出多体复合系统非k积态基于Sandwiched Renyi相对熵的关联测度，同时证明了其满足量子关联度的一些必要性质，包括非负性，酉不变性，在完全正的保迹线性映射下的单调性，联合凸性以及在非相干辅助子系统影响下的不变性。

  2024年03期 v.45;No.203 313-316页 [查看摘要][在线阅读][下载 160K]
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• 相依部件平均剩余强度的非参数贝叶斯估计

  刘斌;霍美玲;许靖;崔学英;谢秀峰;

  应力-强度系统是一种普遍的系统结构，估计系统平均剩余强度时通常假设部件间相互独立。然而，基于部件独立假设会造成平均剩余强度估计的不准确。利用copula理论建立部件强度间的相依关系，得到了系统平均剩余强度的表达式。采用非参数贝叶斯方法估计了系统的平均剩余强度，对串联系统和并联系统数据进行蒙特卡罗模拟，验证了方法的有效性。结果表明，在部件强度相依的情况下，基于独立假定的串联系统平均剩余强度被低估，并联系统的平均剩余强度则被高估。因此，系统部件间的相依影响不能忽略。

  2024年03期 v.45;No.203 317-322页 [查看摘要][在线阅读][下载 190K]
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• 具有缺弧和失效点的单定向超立方体的诊断度

  李丽娜;原军;

  对于大规模多处理器系统，为了保证其可靠性，需要将发生故障的处理器及时诊断出来并进行更换。诊断度是系统能够自我识别的故障处理器的最大数目。n维单定向超立方体UQ_n是通过对超立方体Q_n所有的边进行定向得到的一个有向网络。研究了PMC模型下具有缺弧和失效点的单定向超立方体的诊断度。设S是UQ_n中缺弧和失效点的集合且■．通过对其缺弧和失效点的分布模式进行讨论，得到了UQ_n-S在PMC模型下的诊断度为UQ_n-S的最小入度，其中n≥3.

  2024年03期 v.45;No.203 323-328页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]
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