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马铃薯收获机薯-土分离装置筛分性能研究
左梦杰;刘春阳;金鑫;针对丘陵砂壤土地区马铃薯机械化收获过程中薯土分离率低、块茎损伤率高的问题，设计了一种一级薯土分离装置。通过分析筛杆、土壤与马铃薯之间的相互作用机制，明确了影响筛分性能的关键因素。建立了装置的离散元与多体动力学耦合仿真模型，以分离率与损伤率为评价指标，以前进速度、升运链线速度及振动频率为实验因素开展正交仿真实验。基于实验结果构建响应面模型并进行参数优化，确定当机器前进速度为0.66 m/s、升运链线速度为1.21 m/s、振动频率为4 Hz时，分离率为92.6%,损伤率为1.76%。田间试验表明，优化后的装置分离率和损伤率与仿真结果相对偏差均小于5%,满足高效低损收获要求及行业标准，可为薯土分离装置的仿真分析与参数优化提供参考。
蜗杆砂轮磨齿机虚拟Y轴螺旋线偏差补偿分析
杨建军;吴国烁;韩益南;丁苗江;谷瑞杰;目的 针对展成磨齿过程中，螺旋线修形引起的左右齿面螺旋线倾斜偏差问题。方法 提出一种基于虚拟Y轴运动的斜齿轮螺旋线偏差补偿策略。建立蜗杆砂轮磨齿数学模型，通过求解啮合方程得到了左右齿面瞬时接触迹线。构建通用高阶多项式螺旋线修形曲线，分析了砂轮与左右齿面接触位置不同导致的齿面偏差量，通过Y轴与虚拟Y轴的叠加运动进行齿面偏差补偿，并开发了相应的数控补偿程序，将补偿运动与磨齿机床的数控联动关系进行集成。结果 通过磨齿加工试验进行了验证。结果表明：补偿后的左右齿面螺旋线非对称偏差量较补偿前降低了69%。结论 该补偿策略可有效降低螺旋线修形引起的螺旋线倾斜偏差。
高压高速斜轴式柱塞泵缸体浮动抗倾覆特性研究
李东林;李跃;史进武;史振磊;王帅辉;目的 在高压、高速工况下，轴向柱塞泵的缸体受力不平衡加剧，极易导致缸体倾覆，产生泄漏和偏磨，严重影响泵的工作性能与寿命。提出一种新构型斜轴式柱塞泵“全浮动”缸体抗倾覆结构方案，探究该缸体的抗倾覆特性。方法 首先，对该缸体的受力特性进行了理论分析；进而，建立了缸体六自由度动力学—液压联合仿真模型，研究工况参数、弹簧力及配流副密封带尺寸对缸体运动特性的影响规律；最后，通过样机试验对斜轴泵的性能进行验证。结果 配流副密封带宽度对缸体倾覆行为具有显著影响，随密封带宽度增大，压紧系数减小，缸体倾覆程度呈先减小后增大趋势；增大弹簧力可有效提高压紧系数，使缸体运行更加平稳；新构型高速斜轴泵的缸体倾覆程度较小，样机在2 000～8 000 r/min宽转速范围内，泵的吸油效率在98.6%以上；额定工况(35 MPa、8 000 r/min)下，泵的容积效率可达94.5%。结论 新构型高速斜轴泵的缸体有良好的浮动抗倾覆特性，样机有优良的性能。
铝化物涂层镍基单晶高温颗粒冲蚀损伤实验研究
马景洋;杨茜;虞跨海;杨一博;皇涛;目的 探究不同温度与颗粒冲击速度工况下镍基单晶合金的损伤特性，明确铝化物涂层的抗冲蚀防护性能及损伤机理。方法 在600～900℃、颗粒冲击速度10～30 m/s内开展镍基单晶铝化物涂层的连续冲蚀实验，结合冲蚀率测试和微观形貌表征系统分析涂层冲蚀损伤规律。结果 5 g颗粒短时冲蚀条件下，无涂层镍基单晶试样冲蚀率随冲击速度升高显著增大，600℃、30 m/s工况下冲蚀率可达0.192 mg/g,铝化物涂层试样则无明显质量损失，直至连续冲蚀150 g时涂层试样才出现质量损失，在900℃、30 m/s工况下冲蚀率仅为0.004 7 mg/g且无氧化增质量现象。结论 两类试样冲蚀后表面均产生凹坑、微裂纹、层状剥落等典型损伤，冲蚀中心区以塑性变形与脆性剥落为主，边缘区以微切削损伤为特征；研究证实铝化物涂层对镍基单晶合金具有优异的高温抗冲蚀防护效果，可显著削弱冲蚀损伤程度，涂层与基体的冲蚀损伤规律差异显著，明晰了不同工况下铝化物涂层的损伤特征与防护优势。
基于GTA-SVDD模型的ADS-B异常数据检测方法
张召悦;舒俊;赵宁宁;目的 为了解决现有广播式自动相关监视(ADS-B)异常数据检测方法存在的航迹空间关联建模缺失、长程时序依赖捕捉不足、关键特征聚焦薄弱等问题。方法 提出了一种时空关联分类的异常检测模型(GTA-SVDD),首先通过结合5层残差和可学习边权的图卷积网络与时序卷积网络并行提取航迹空间关联特征与长短期时序依赖特征，经特征融合后采用分层局部注意力聚焦关键片段，最终通过支持向量数据描述构建自适应决策边界。结果 实验结果表明：GTA-SVDD模型能够很好检测出航迹偏移、高度偏移、消息删除、航迹替换、消息重放等攻击下的ADS-B异常数据。结论 且模型性能在所选攻击场景数据集下优于其他机器学习和深度学习方法，准确率平均可达96.36%,比VAE-SVDD和TTSAD模型分别提高4%和2%。
基于相场法的螺栓-混凝土锚固区损伤演化与多参数优化研究
于英霞;刘沛;冯皓龙;李文杰;针对无轨式液压自爬模施工中，螺栓锚固区混凝土损伤演化过程难以精确模拟与多参数交互影响难以量化的问题，本文基于统一相场法，建立了螺栓-混凝土系统的相场损伤模型，通过ABAQUSUEL子程序模拟裂缝全过程，揭示了混凝土的损伤演化规律，进而构建以螺栓直径和混凝土强度为变量的响应面模型，采用方差分析评估了参数敏感性。结果表明：混凝土损伤演化呈现3阶段特征，主破裂面扩展速度与范围均大于次破裂面；混凝土强度是起裂应力的主导因素，其提升可使起裂应力显著增长。方差分析确定，最优参数组合对应的起裂应力为20.7MPa。工程应用中该优化方案为保障墩身线形偏差小于4mm提供了基础，现场检测证实内部微裂缝宽度小于0.1mm。研究结果为锚固区混凝土损伤控制提供了理论依据与优化方案。
耗能梁对平面3层偏心支撑钢框架抗震性能影响研究
王新武;李亚飞;陈易飞;杨颢晨;通过对一个平面3层偏心支撑钢框架进行低周往复加载试验,分析耗能梁段的改变对其抗震性能的影响;采用Abaqus有限元软件建立模型,对比模拟结果与试验结果,验证所建立的有限元模型合理性。基于验证的有限元模型,以加劲肋布置、变截面构造、开孔率为参数共设计了16种不同耗能梁构造形式的平面3层偏心支撑钢框架,从滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线及塑性转角等角度分析其抗震性能。参数化分析结果表明:横向加劲肋对结构承载力提升效果显著,而纵向加劲肋对承载力影响有限;变截面耗能梁段可有效集中塑性应变,保障框架梁、柱及支撑处于弹性状态;开孔设计会导致结构强度退化与初始刚度下降,初始刚度最高下降27.49%,且刚度退化速率加快。
基于Wasserstein距离的低功耗奶牛发情检测方法
王道龙;罗小娟;胡鹏昊;管磊;林佳旭;针对现有奶牛发情检测方法中多模态传感器成本高、算法复杂度高,难以在可穿戴设备中长期部署的问题,本文提出一种基于加速度数据的低功耗、自适应发情检测方法。该方法利用颈挂式传感器采集奶牛三轴加速度数据,并计算信号幅度矢量。利用Wasserstein距离计算当前活动分布与历史基准之间的差异,通过构建个体化基准实现对发情行为的精准识别。同时,研究通过降采样仿真,评估了算法在不同采样频率下的鲁棒性与计算功耗。独立测试集实验表明,在原始采样频率下,该算法检测的精确率和召回率均为92.86%;当采样频率降低至2 Hz时,算法结果与原始采样频率下的皮尔逊相关系数保持在0.98以上,召回率等指标未发生显著衰减,且在2 Hz采样频率下,微控制单元端计算功耗降低了约84%。本文为开发低功耗、长续航的智慧牧场监测终端提供了理论依据和技术支撑。
全预制部分包覆钢-混凝土组合梁受弯性能试验研究
高笑娟;杜鑫蕾;查支祥;王韬;朱元泽;谢镭;为提升装配式结构梁柱节点的施工效率,在部分包覆钢-混凝土组合结构(PEC)基础上提出了分别通过翼缘与腹板连接的全预制部分包覆-钢混凝土组合结构(PPEC)。通过PPEC梁力学性能室内试验,研究了其破坏形态、承载能力、变形性能、相对滑移等指标,并与PEC梁试验结果进行对比分析。结果表明:PPEC梁与PEC梁破坏模式相同、承载力相近,型钢与混凝土的相对滑移不影响结构的破坏形式;PPEC梁混凝土应变、型钢腹板应变沿截面高度基本符合平截面假定,在达到正常使用极限状态前,通过翼缘连接的PPEC试件其刚度和承载力均高于腹板连接试件;根据全截面塑性准则计算得到的PPEC梁的极限承载力与试验结果吻合较好,可为新型连接试件的推广应用提供理论依据。
二值图像细化算法的比较与改进
崔凤奎,王晓强,张丰收,王永森本文在分析二值线图形的基本细化原理及目前流行的各种细化算法的基础上，提出一种以Ｈｉｌｄｉｔｃｈ经典算法为基础并行与串行处理相结合的细化算法。该算法大大提高了处理速度，满足工程图矢量识别系统对处理速度的要求。
系统动力学在国内外的发展历程与未来发展方向
钟永光;钱颖;于庆东;杜文泉;回顾了系统动力学的国内外发展历程,特别是对20世纪90年代以来,系统动力学在宏观领域、项目管理领域、学习型组织领域、物流与供应链领域所取得的成果进行了综述。最后指出了在基于主体的建模,心智模型、制订动态决策与学习,组织和社会的进化等理论领域和模拟软件等技术领域系统动力学未来面临的挑战和发展方向。
一种基于神经网络的机器人路径规划算法
禹建丽,李晓燕,王跃明,韩平研究已知障碍物形状和位置环境下的全局路径规划问题。给出了一个路径规划算法 ,其能量函数的定义利用神经网络结构 ,根据路径点位于障碍物内外的不同位置选取不同的动态运动方程。规划出的路径达到了折线形的最短无碰路径。仿真研究表明 ,本文提出的算法计算简单 ,收敛速度快 ,方法可行
吸波材料的研究现状与进展
巩晓阳,董企铭吸波材料是一种重要的军事隐身材料和民用防护材料 ,其机理本质上是电磁波与物质的相互作用 ,由电磁损耗机制可分为三种类型 ,即电阻型、电介质型和磁介质型。本文从这三种类型的不同机理出发 ,分别论述了碳纤维、石墨、导电高聚物、钛酸钡、铁氧体及金属微粉的研究现状和发展趋势 ,较为详细地介绍了新型纳米材料的性质和在吸波方面的机理、应用 ,并对其它新型吸波材料的研究现状也有论述 ,最后对吸波材料的应用前景进行了展望
MPU9250传感器的姿态检测与数据融合
刘春阳;徐军领;程洪涛;王东方;薛玉君;设计了基于MPU9250多轴姿态传感器和MSP430F149单片机的姿态检测系统。利用传感器内部的陀螺仪、加速度计和电子罗盘,可以对3个轴的角速度、加速度、磁感应强度进行测量,进而解算成角度姿态。利用优化的卡尔曼滤波算法对解算的姿态角度进行了融合处理,融合后的数据有效地抑制了噪声,提高了角度姿态检测的准确性。设计的姿态检测系统每秒钟可以完成100次姿态检测与计算,具有体积小、响应快等特点,并应用于自平衡小车的姿态检测。
混凝土本构关系研究现状及发展
刘小敏,王华,杨萌,崔广仁对混凝土本构关系模型,从新兴交叉学科的研究成果对混凝土本构关系发展的影响和在特定环境下混凝土本构关系的新成果两个角度来评析混凝土本构关系研究的发展。指出为了适应混凝土的复杂加载和破坏的特点,将多种模式组合,如塑性断裂、粘弹塑性、塑性损伤、内时塑性、内时损伤等理论交叉将会得到进一步加强。此外,有关动力分析、随机因素的本构关系值得深入的探讨。
植物中游离氨基酸的提取、纯化及分析方法
刘荣森;杨虹琦;黄郁维;张长水;孔繁伦;综述了植物游离氨基酸的提取、纯化以及氨基酸的常用分析方法,包括从植物的烘干样品和鲜样品中提取、纯化游离氨基酸的方法;氨基酸的分析方法包括平面色谱法、氨基酸自动分析仪法、气相色谱法、反相高效液相色谱法、高效阴离子色谱-积分脉冲安培法,分析了各种氨基酸分析方法的优缺点。
系统动力学在国内外的发展历程与未来发展方向
钟永光;钱颖;于庆东;杜文泉;回顾了系统动力学的国内外发展历程,特别是对20世纪90年代以来,系统动力学在宏观领域、项目管理领域、学习型组织领域、物流与供应链领域所取得的成果进行了综述。最后指出了在基于主体的建模,心智模型、制订动态决策与学习,组织和社会的进化等理论领域和模拟软件等技术领域系统动力学未来面临的挑战和发展方向。
人工智能在机器翻译中的应用研究
郭明阳;张晓玲;唐会玲;孟庆端;任龙波;针对人工智能在机器翻译中的应用现状和发展趋势,探讨了人工智能对于提高机器翻译效率、促进行业发展的新路径。首先,分析了人工智能在机器翻译行业中的发展趋势,并阐释了具体的应用方式;其次,立足国情,发掘中国在人工智能和机器翻译行业中的发展优势,并研究在大数据时代,提高机器翻译效率的方法。研究结果期望为中国基于人工智能的机器翻译产业发展提供参考,为制定人工智能和机器翻译产业政策提供决策依据,并为人工智能在自然语言处理和机器翻译的研究提供帮助。
四自由度机器人Matlab仿真实例
冯飞;张洛平;张波;以一个四自由度机器人为例,图示了关节坐标系的设置,建立了机器人的运动学参数和关节的变换矩阵,并通过两个Matlab示例程序介绍了仿真程序的编写方法。最后通过实际仿真应用,探讨了利用Matlab软件完成绘制四自由度机器人的三维运动轨迹,并且通过动画来进行仿真研究的方法,最终通过机器人在笛卡尔空间做直线轨迹运动的截图展示了仿真运行的效果。研究表明,利用Matlab进行软件仿真能够大大地缩短机器人的开发周期,具有非常高的经济效益。