飞秒激光加工镍基合金无锥度微孔试验研究(封面文章·特邀)

随着我国航空航天事业的不断发展,镍基合金等耐高温材料和气膜冷却技术逐渐应用于航空发动机的热端部件中,对航空发动机热端部件气膜孔的制造要求也日益提高,电火花和电化学等传统加工方法已无法满足在镍基合金上加工高质量微孔的制造要求。而飞秒超快激光由于其精密、低损伤、冷加工的特点,越来越契合镍基合金微孔的加工需求,但是在加工大深径比微孔时出现的热缺陷、锥度不足等问题仍然需要克服。针对镍基合金材料深微孔加工难题,基于倾斜工件旋转钻孔的激光加工工艺,首先阐述了加工方法和试验原理,然后在镍基合金材料上开展了无锥度单孔加工试验,采用控制变量法探究了激光离焦量、激光重复频率、激光扫描半径和激光光轴偏移量对单孔形貌的影响规律,在2 mm厚度镍基合金上实现了无锥度的高质量单孔加工。为了解决较厚材料的大深径比无锥度微孔加工问题,在倾斜工件旋转钻孔的基础上进行了工艺优化,采用钻孔、扩孔、修孔三道工序,并增加了旁轴吹气辅助工艺,从而在6 mm厚度镍基合金上实现了锥度为0.14°的深微孔加工。

基于观察质量场的虚拟对象协同操作方法

在虚拟现实(VR)中,对象操作是关键的交互方式。特别是在协作VR应用中,执行高效且准确地操作是非常重要的。然而,传统的协作操作技术未能充分考虑到与操作相关的对象、目标以及环境动态之间的相互作用,并且未提供有效地指导以帮助用户在操作时选择最佳视点。为了解决这一问题,引入了一种基于观察质量场(OQF)的新型协作操作技术,旨在提高操作的准确性和效率。并根据用户的观察质量分数,引导其选择最合适的视角,以实现更加高效和协调的对象操控。首先介绍OQF的概念及其构建方法,并提出2种策略加速OQF更新过程,随后提出了一种利用OQF的指导来操作物体的协同操作方法。通过在3种不同的虚拟环境:客厅、仓库和管道场景中进行的含36名参与者的用户研究,评估了其操作效率和准确性。结果表明,与传统方法相比,OQF技术显著减少了任务完成时间、位置误差、旋转误差和任务负荷。

教学改革视野下的工程训练课程安排

为实现通过科学化课程编排引领工程训练教学改革,达到提高工程训练质量的效果,以吉林大学工程训练排课为例,基于当前吉林大学工程训练中心在课程安排上的现状与问题,提出了以坚持基础课程优先排课、传统课程优先排课、关联工种连续排课和按照工艺过程排课为原则的新型排课方法。并选取3个卓越工程师班进行新方法排课试点,对试点班次与普通班次学生的实训表现、考试成绩进行了对比研究。结果表明,在现有教学软硬件条件不变的前提下,新排课方法对于提高学生知识掌握程度、实践动手能力都有十分正面的作用。

激光加工气膜孔重铸层的研究进展

气膜冷却孔是航空发动机涡轮叶片上的重要冷却结构,激光可以在涡轮复杂曲面上制备出高精度气膜孔。激光作用过程中产生的重铸层会降低气膜冷却效果。虽然超快激光通常视为“冷”加工,但大功率高重频的超快激光也会出现热损伤。激光加工气膜孔技术的重点是多方面的,重铸层形成机理及其抑制方法是激光加工气膜孔技术的重点之一。目前对激光加工气膜孔重铸层的研究集中于加工参数的影响。激光加工气膜孔重铸层的研究已经取得了一定的成果,但是尚未解决重铸层形成机理问题。从重铸层的金相组织、元素组成等方面对重铸层进行表征分析是一种可能的研究方向,介绍激光加工气膜孔的加工原理与现状,并对激光加工微孔时重铸层的相关研究进行综述,总结了目前关于重铸层形成机理的相关理论研究。

冷等离子体对肉蛋白的影响及其在肉品保藏加工中的应用研究进展

冷等离子体主要通过产生的活性氮或活性氧对肉品杀菌并降低内源酶活性,从而达到肉品保藏的目的,活性氮的存在使其可作为肉制品中亚硝酸盐的替代物,但活性粒子对肉品成分尤其是对蛋白质和脂肪的影响不容忽视,过度氧化最终导致肉品品质劣变。本文综述国内外关于冷等离子体技术在肉蛋白及肉品中的作用形式,及其对肉蛋白中肌原纤维蛋白和肌红蛋白结构和功能的调控作用及相关机制,并概述冷等离子体技术在肉品保藏加工领域的应用研究现状,以期为冷等离子体技术在肉品工业中的广泛应用提供参考。

基于多尺度注意力机制的道路场景语义分割模型

通过对道路场景进行语义分割可以辅助车辆感知周边环境,达到避让行人、车辆以及各类小目标物体障碍的目的,提高行驶的安全性。针对道路场景语义分割中小目标物体识别精度不高、网络参数量过大等问题,提出一种基于多尺度注意力机制的语义分割模型。利用小波变换的多尺度多频率信息分析特性,设计一种多尺度小波注意力模块,并将其嵌入到编码器结构中,通过融合不同尺度及频率的特征信息,保留更多的边缘轮廓细节。使用编码器与解码器之间的层级连接,以及改进的金字塔池化模块进行多方面特征提取,在保留上下文特征信息的同时获得更多的图像细节。通过设计多级损失函数训练网络模型,从而加快网络收敛。在剑桥驾驶标注视频数据集上的实验结果表明,该模型的平均交并比为60.21%,与DeepLabV3+和DenseASPP模型相比参数量减少近30%,在不额外增加参数量的前提下提升了模型的分割精度,且在不同场景下均具有较好的鲁棒性。

白酒企业不锈钢大型贮罐的清洁化生产技术研究

白酒产业“双碳”经济要求下,酒企朝着智能化、绿色化、生态化、安全化、数据化发展对设备供应商提出更高要求,文章从设计、焊材选择及施焊过程各阶段进行阐述,以实现白酒厂不锈钢大型贮罐的清洁化生产。

Process in laser drilling of deep microholes without taper on metal materials

Deep microhole machining is currently a prominent research area within the aerospace field,encompassing blade film cooling and fuel injection control technologies.However,taper defects in metal materials may lead to performance degradation or even structural damage over a component’s lifetime.Trepanning and helical drilling,facilitated by ultrashort pulse lasers,have proven more suitable for achieving high-precision,deep holes in metal materials.Nonetheless,excessive repetition rates can also result in severe thermal damage.Various methods are commonly employed for controlling taper,including parameter optimization,assistance,and secondary modification.Tilted laser beam drilling is widely utilized and has been integrated into relevant machining systems for commercial applications.Typical deep microholes include film cooling holes and injection microholes.Laser drilling is a potential machining method for new materials in the aerospace field.Although laser drilling processing has been studied,numerous related scientific challenges and technical difficulties must be addressed before practical implementation.