6

東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院李尚杰等，針對(duì)智能車(chē)的環(huán)境感知任務(wù)，為了結(jié)合相機(jī)圖像中豐富的語(yǔ)義信息與激光雷達(dá)點(diǎn)云中準(zhǔn)確的位置信息，提出一種基于圖像和點(diǎn)云實(shí)例匹配的融合檢測(cè)方法。通過(guò)實(shí)例分割網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)圖像中目標(biāo)的實(shí)例掩膜，通過(guò)透視投影變換將點(diǎn)云投影至圖像平面，根據(jù)每個(gè)目標(biāo)的實(shí)例掩膜提取屬于該目標(biāo)的點(diǎn)云，然后利用聚類(lèi)算法去除點(diǎn)云中的噪聲，并利用凸包輪廓逼近算法擬合點(diǎn)云的三維輪廓，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的融合檢測(cè)。在所提出的融合檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)跟蹤門(mén)實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)與管理，基于卡爾曼濾波對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤并估計(jì)各目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠有效地對(duì)圖像數(shù)據(jù)和點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行信息融合，從而準(zhǔn)確快速地對(duì)目標(biāo)的位置、尺寸、方向角進(jìn)行擬合并對(duì)目標(biāo)的速度進(jìn)行估計(jì)，且在不同試驗(yàn)場(chǎng)景中表現(xiàn)出魯棒性。

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北京理工大學(xué)機(jī)械與車(chē)輛學(xué)院熊健等認(rèn)為，膠接是精密光學(xué)元件廣泛采用的一種裝配連接方式。隨著航天、航空、儀器儀表等領(lǐng)域?qū)鈱W(xué)系統(tǒng)精度要求的不斷提升，膠接裝配后，膠接應(yīng)力對(duì)精密光學(xué)元件非均勻應(yīng)力分布、面型精度、成像質(zhì)量等裝配性能指標(biāo)的不利影響逐漸凸顯，并成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。綜合闡述和分析了國(guó)內(nèi)外精密光學(xué)元件膠接裝配研究現(xiàn)狀，首先分析了目前精密光學(xué)元件的主要膠接裝配形式，在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)論述了膠層中膠接應(yīng)力形成機(jī)理及數(shù)值仿真計(jì)算方法、膠接光學(xué)元件內(nèi)部非均勻應(yīng)力場(chǎng)與精度及其穩(wěn)定性的形成機(jī)理、面向精度和性能的光學(xué)元件膠接裝配工藝參數(shù)優(yōu)化方法等相關(guān)研究成果，分析了存在的一些不足，最后，就精密光學(xué)儀表膠接裝配理論和技術(shù)未來(lái)的研究方向提出了若干建議。

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山東大學(xué)材料液固結(jié)構(gòu)演變與加工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張賢昆等認(rèn)為，攪拌摩擦焊非常適合于鈦/鋁異種結(jié)構(gòu)的制造，但工藝參數(shù)對(duì)鈦/鋁攪拌摩擦焊過(guò)程中傳質(zhì)和傳熱的影響和界面金屬間化合物的精準(zhǔn)調(diào)控仍需要深入研究。基于流體動(dòng)力學(xué)和固相擴(kuò)散理論，針對(duì)不同焊接速度條件下鈦/鋁攪拌摩擦焊過(guò)程中的溫度場(chǎng)、材料流動(dòng)及金屬間化合物的生長(zhǎng)進(jìn)行模擬和對(duì)比分析。研究發(fā)現(xiàn)，焊接速度的變化對(duì)鈦/鋁異種金屬攪拌摩擦焊過(guò)程中的峰值溫度影響小于對(duì)高溫持續(xù)時(shí)間的影響。模型表明，15 mm/min焊接速度下的高溫持續(xù)時(shí)間約為60 mm/min焊接速度的四倍，但兩者界面處峰值溫度差異僅約為40 K。金屬間化合物的生長(zhǎng)主要受峰值溫度和高溫持續(xù)時(shí)間的影響，高溫持續(xù)時(shí)間的增加是低焊速條件下金屬間化合物增厚的主要原因。高焊速下，焊縫底部材料流動(dòng)不充分是導(dǎo)致未焊合缺陷產(chǎn)生的根本原因。通過(guò)試驗(yàn)測(cè)溫、TMAZ邊界測(cè)量及IMCs厚度測(cè)量，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。

探花

北京理工大學(xué)電動(dòng)車(chē)輛國(guó)家工程研究中心張大禹等認(rèn)為，鋰離子電池作為新能源汽車(chē)的核心部件，準(zhǔn)確、高效的衰退機(jī)制辨識(shí)與健康狀態(tài)估計(jì)對(duì)于提升動(dòng)力電池系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性、降低安全風(fēng)險(xiǎn)以及殘值評(píng)估具有重要意義。隨著新能源汽車(chē)智能網(wǎng)聯(lián)化程度的不斷提高及大數(shù)據(jù)分析手段的快速發(fā)展，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力電池健康狀態(tài)估計(jì)得到了廣泛關(guān)注。為系統(tǒng)梳理鋰離子電池的衰退機(jī)制及健康狀態(tài)估計(jì)研究最新進(jìn)展，從以下兩方面進(jìn)行總結(jié)：在衰退機(jī)制方面，分別從電池的負(fù)極、正極等結(jié)構(gòu)出發(fā)，闡述了不同內(nèi)部副反應(yīng)對(duì)電池老化的影響，并結(jié)合新能源汽車(chē)實(shí)際運(yùn)行場(chǎng)景分析了強(qiáng)關(guān)聯(lián)外部使用因素對(duì)電池衰退的主導(dǎo)作用；在健康狀態(tài)估計(jì)方面，根據(jù)不同數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)算法的特點(diǎn)及側(cè)重點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有研究進(jìn)行了分類(lèi)概述，分析比較其優(yōu)點(diǎn)、局限性與應(yīng)用場(chǎng)景，并進(jìn)一步討論各類(lèi)典型方法在現(xiàn)階段實(shí)車(chē)應(yīng)用的可行性。最后，面向新能源汽車(chē)的實(shí)際運(yùn)行需求，對(duì)動(dòng)力電池健康狀態(tài)估計(jì)領(lǐng)域存在的挑戰(zhàn)與發(fā)展方向進(jìn)行了總結(jié)與展望。

榜眼

哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料結(jié)構(gòu)精密焊接與連接全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室孫清潔等認(rèn)為，鈦/鋼異種金屬結(jié)構(gòu)件不僅可以發(fā)揮鈦合金比強(qiáng)度高、耐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，還可以兼顧鋼材優(yōu)異的焊接性和性?xún)r(jià)比，在石油化工、海洋工程及航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，由于Ti、Fe之間的物理及化學(xué)性能差異較大，實(shí)現(xiàn)鈦/鋼結(jié)構(gòu)件的可靠焊接極具挑戰(zhàn)。界面脆性化合物的生成以及接頭內(nèi)部較大的殘余應(yīng)力是制約接頭性能提高的主要原因。從界面能量調(diào)控、中間層冶金調(diào)控以及能場(chǎng)輔助熱源調(diào)控三個(gè)角度出發(fā)，綜述了焊接工藝、中間層種類(lèi)以及輔助能場(chǎng)在鈦/鋼異種金屬焊接領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，總結(jié)對(duì)比了合金元素、工藝參數(shù)等因素對(duì)接頭宏觀(guān)成形及界面微觀(guān)組織的影響，分析了工藝-成形-組織-性能之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)鈦/鋼異種金屬連接進(jìn)行了總結(jié)與展望，擬為未來(lái)鈦/鋼連接的研究方向與技術(shù)突破提供參考。

狀元

重慶大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院劉文學(xué)等，為深入理解并研究城市空中交通(Urban air mobility, UAM)場(chǎng)景下電動(dòng)飛行汽車(chē)的飛行動(dòng)力學(xué)及關(guān)鍵性能，對(duì)于研發(fā)和升級(jí)航空動(dòng)力電池系統(tǒng)具有重要意義。首先，從概念和動(dòng)力學(xué)模型兩方面詳細(xì)綜述了當(dāng)前七種典型的電動(dòng)飛行汽車(chē)；然后，系統(tǒng)研究了UAM場(chǎng)景下的電動(dòng)飛行汽車(chē)關(guān)鍵性能指標(biāo)，包括航程、有效載重、巡航速度、能量效率、功率保持率、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境影響及安全性，并與常見(jiàn)地面車(chē)輛進(jìn)行對(duì)比研究，進(jìn)一步從動(dòng)力電池系統(tǒng)角度闡述了提升上述關(guān)鍵性能指標(biāo)的有效措施。研究結(jié)果表明，對(duì)于60 km的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通勤，電動(dòng)飛行汽車(chē)相比電動(dòng)乘用車(chē)能夠節(jié)省約75 min。各類(lèi)飛行汽車(chē)在滿(mǎn)載滿(mǎn)航程條件下的能量效率均分布于地面車(chē)輛區(qū)間，特別是傾轉(zhuǎn)旋翼、傾轉(zhuǎn)機(jī)翼、可停轉(zhuǎn)機(jī)翼以及傾轉(zhuǎn)涵道型飛行汽車(chē)具有與電動(dòng)乘用車(chē)相當(dāng)?shù)哪芰啃省Ｔ陔妱?dòng)飛行汽車(chē)起飛和著陸階段，電池會(huì)經(jīng)歷超過(guò)5C的峰值電流并在電池系統(tǒng)側(cè)產(chǎn)生約10%的功率損耗，而電動(dòng)乘用車(chē)電池僅損耗約4%，考慮循環(huán)老化后電池功率損耗將會(huì)加劇。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，固定翼飛行汽車(chē)在航程、有效載重和能量效率等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)城市空中巴士和末端配送等典型UAM應(yīng)用場(chǎng)景的理想選擇。

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責(zé)任編輯：趙子祎

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審 核： 張 彤

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