第一百零三期“工学智汇”机械工程研究生学术汇报活动
（院研究生会肖凯 图/文）2024年11月14日上午，我院第一百零三期“工学智汇”机械工程研究生学术汇报活动在16幢602教室顺利举行。乐竞在线注册杨朋飞老师莅临指导，主讲人分别为22级机械工程学硕的研究生张建芳、何畅、孙磊和高云峰。2024级机械工程学硕的研究生积极参与了此次活动。
何畅同学汇报的主题是《复合材料挤出式螺杆结构设计与打印性能研究》。基于研究熔融沉积式螺杆3D打印机的工作原理，为设计复合材料挤出3D打印螺杆结构设计提供理论依据，并提供参考。设计螺杆结构，并进行挤出流量计算和强度校核。最后进行仿真模拟，分析速度场、压力场、剪切速率以及粘度场等参数，评价螺杆的不同要素对性能的影响。制备聚苯硫醚（PPS）复合材料的粒料，熟悉使用粒料3D打印设备。调整优化3D打印工艺参数，用三种不同的螺杆结构进行挤出测试，打印力学样件，分析对比其表面质量和力学性能。通过电子分析天平测量密度，计算出试样的孔隙率，并使用扫描电子显微镜对破坏试样进行了失效机理分析。选择最优的螺杆结构进行粒料3D打印，通过注塑聚苯硫醚（PPS）复合材料样件，优化3D工艺参数。通过对比注塑和粒料3D打印的表面质量和力学性能。通过电子分析天平测量密度，计算出试样的孔隙率，并使用扫描电子显微镜对破坏试样进行了失效机理分析，对比注塑件和打印件的情况，分析各自的优势和劣势。
张建芳欣同学汇报的主题是《3D打印复合材料层间性能改善研究》，引入PET可以有效改善基于FFF的短碳纤维增强PA6基复合材料的层间结合强度。与纯PA6相比，碳纤维增强的PA6材料的层间结合更差，这是因为引入碳纤维的同时增加了材料的粘度，使聚合物链在层与层之间的扩散更加困难。当PA6/PET混合比为90/10时，3D打印件的层间结合强度比纯PA6提高了47.3%，比PA6基CFRPs提高了94.3%。
孙磊同学汇报的主题是《激光增材制造航空压气机叶片的微动疲劳损伤机理研究》。基于针对榫结构微动疲劳表面裂纹观测难度大，垫块摩擦接触区形状不规则等问题。设计了一种新型的微动疲劳夹具，设计并实现了微动疲劳试验，建立了夹具在微动疲劳实验中的仿真模型。为揭示高温（200℃）和室温（25℃）环境下激光选区熔化（SLM）技术制备的不同取向（0°，45°，90°取向）的TC4钛合金的干摩擦磨损性能差异。采用球/平面接触方式，通过HSR-2M型往复式摩擦磨损试验机测试了800℃退火处理后的SLM增材制造Ti6Al4V合金以及传统锻态TC4合金在不同温度下的干摩擦磨损学性能，后续利用光学显微镜扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对试样显微组织、磨损形貌和磨损体积进行微观表征。同时，使用MTS万能试验机和维氏硬度仪对试样进行简单力学性能进行测试为探究锻态Ti6Al4V钛合金和增材制造Ti6Al4V钛合金的微动疲劳性能差异，采用燕尾榫结构与垫块接触模式，通过MTS万能试验机测试了室温下SLM增材制造Ti6Al4V钛合金以及传统锻态Ti6Al4V钛合金的疲劳寿命，后续利用光学显微镜、扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对试样显微组织、磨损形貌、磨损体积、断口形貌，裂纹扩展方向进行微观表征。
高云峰同学汇报的主题是《镁合金/工程塑料搅拌摩擦点连接工艺性能研究》。基于镁合金抗腐蚀差，在实际应用中必须考虑腐蚀问题，在镁合金表面添加涂层的方式可以提高耐腐蚀性，但是在工程应用中复杂的自然环境中，尤其是海洋条件下，不仅需要考虑接头的耐腐蚀性更要考虑接头的强度。搅拌摩擦点连接虽然没有电偶腐蚀，但是会存在自腐蚀和间隙腐蚀。铆接是典型的电化学腐蚀接头，两种接头是典型的异种材料连接方式，连接方式的差异决定不同的腐蚀类型和腐蚀的速率。理论上电化学腐蚀比自腐蚀要快，但是铆接的接头强度要大，综合研究两种接头的力学性能和抗腐蚀性能，在实际应用中综合考虑以选好正确的接头方式。搅拌摩擦点连接(FSpJ)旋转销(Pin)的下压力小，旋转销垂直方向移动，时间短、效率高，连接过程旋转销会细化镁合金内部晶粒溶解β相，消除镁合金的内部缺陷，提高耐腐蚀性能。自冲铆接(SPR)依靠铆钉腿在板材中的翻边变形形成机械互锁，已成为广泛的连接技术之一。本研究采用FSpJ和SPR工艺将镁合金AZ31和工程塑料PEEK进行连接，使用SPR接头作为对比，目的是衡量FSpJ接头腐蚀程度，从而确定评测FSpJ接头的腐蚀方法的可行性。通过原位电化学噪音(EN)、电化学阻抗测试(EIS)以及动电位极化曲线来评测两种接头的腐蚀类型、电荷转移和物质转移以及腐蚀速率，以及通过浸泡实验观测接头的腐蚀形貌、结合面腐蚀差异以及腐蚀接头拉伸力的大小。
陈泽森同学汇报的主题是《基于注意力机制的改进yolov8高速公路事故检测系统》。高速公路二次事故，鉴于交通运行的高动态性和驾驶人反应时间的稳定性，加之驾驶人安全防范意识的欠缺，二次事故发生概率十分显著，据部分高速公路交通事故统计数据显示，每年二次事故数量占交通事故总量的40%-70%，本文研究旨在为减少高速公路二次事故，采用嵌入式视觉及改进的yolov8设计一套高速公路事故报警系统，使发生事故以后的后续车辆能够提前预警，减少二次事故。本项目以yolov8作为基准框架，在yolov8的基础上添加注意力机制，使得改进的yolov8能够更好的识别车辆出车祸的特征，主要包括的注意力机制有MHSA（多头自注意力机制）以及ShuffleAttention注意力机制。得出注意力机制在小批量的数据集上表现并不好，但是在大数据集上有着一定的提升。后续将训练好的模型进行嵌入式部署，使得事故报警系统能够在本地运行，以减小受到信号的干扰，增加系统的稳定性。
杨朋飞老师对本次活动的所有主讲人们的汇报得到了肯定容较为扎实，选择的方向较新颖，内容较为扎实，但是还是需要继续深入挖掘学习。
