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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%。
欠驱动仿人机械手结构设计及抓取性能研究
张宇轩;李兆祥;王天宇;李东林;史伟杰;武路鹏;目的 针对传统全驱动灵巧手结构复杂、成本高,工业夹具自适应能力不足的问题,本文设计一款四指欠驱动仿人机械手。机械手采用左右对称拼接构型,四指结构一致,每指由单电机驱动,基于平面连杆机构实现多关节耦合运动。方法 利用Solid Works建立三维模型,基于Matlab建立单指运动学模型,采用蒙特卡洛法计算工作空间;利用Simulink仿真指尖轨迹跟踪及阶跃响应,结果 实际轨迹与期望轨迹稳态误差为0.04,各关节相位差恒定,调节时间为0.71 s,超调量4.60%;使用ANSYS Workbench进行静态结构分析获取应力分布,对抓取圆柱和球体进行瞬态仿真,得出抓取接触力达23.73 N。结论 该机械手结构精简、响应快速,能有效包络异形物体,验证了设计方案的可行性与实用性。
围产期奶牛血清生化指标特征
王雪莹;李飞;韩硕;闫海滨;李宁;何利昆;徐宁;张才;赵刚;展示围产期奶牛血清生化指标的动态变化规律及酮病奶牛的血清生化特征。方法 以辽宁省某规模化奶牛养殖场150头2～4胎健康围产期荷斯坦母牛为研究对象,于预产期前21 d、预产期前14 d、分娩当天及产后10 d采集尾静脉血并分离血清,测定肝功能、肾功能、糖脂代谢及电解质等血清生化指标,并将于产后10 d筛选出的10头酮病奶牛与其余140头健康奶牛进行指标对比。结果 围产期荷斯坦奶牛各血清生化指标呈规律性动态变化,肝功能、肾功能指标随分娩应激发生适应性波动,糖脂代谢指标呈现典型的能量负平衡相关变化,电解质指标中钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)呈显著阶段性变化,钙(Ca)无明显波动。与健康牛相比,酮病奶牛血清非酯化脂肪酸(NEFA)、β-羟丁酸(β-HB)极显著升高,总胆红素(TBIL)、尿素氮(BUN)显著降低,肌酐(CREA)显著升高,其余指标无显著差异。回顾性分析显示,与健康组奶牛相比,产后酮病奶牛产前21 d血清天门冬氨酸氨基转移酶(AST)显著升高、总胆红素(TBIL)显著降低,而产前14 d时血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、白蛋白(ALB)、肌酐(CREA)及非酯化脂肪酸(NEFA)显著升高。结论 本研究明确了健康围产期奶牛不同生理节点的血清生化指标波动范围,揭示了酮病奶牛产前21 d和产前14 d的生化特征,为围产期奶牛的健康监测及酮病的早期诊断提供了基础数据和理论依据。
芳纶纳米纤维的低温合成法制备及其性能研究
张景;陆昶;何建新;目的 针对强碱脱质子剥离法制备芳纶纳米纤维(ANF)存在制备周期长、工艺繁琐等问题,提出一种低温原位聚合诱导自组装的一步法制备策略,提高制备效率。方法 以对苯二胺和对苯二甲酰氯为单体,在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)-氯化锂(LiCl)体系中进行低温原位聚合,通过引入甲氧基聚乙二醇(mPEG)作为界面诱导剂,利用锂离子与酰胺羰基之间的配位作用及空间位阻效应,诱导聚对苯二甲酰对苯二胺分子链定向生长与自组装,直接构筑芳纶纳米纤维,并对其形貌、结构及热性能进行表征。结果 在-5℃、反应40 min条件下,可制备直径为25～30 nm、连续性良好的芳纶纳米纤维;当单体质量分数为3%～12%时,所得纳米纤维直径稳定在20～30 nm,表现出良好的工艺稳定性;单体质量分数为6%时,产率达到93.1%。结构与热性能分析表明,所得芳纶纳米纤维完整保留了对位芳纶聚酰胺骨架结构,主要热分解过程发生在500℃以上。结论 该方法避免了传统脱质子剥离法中的强碱处理和长时间剥离过程,在降低溶剂消耗、简化制备流程的同时提高了制备效率。
‘凤丹’果荚总黄酮提取工艺优化及抗氧化评价
周婷婷;宋程威;左鼎鼎;杨迪;耿明明;侯小改;为优化‘凤丹’果荚总黄酮工艺并评价其抗氧化活性,本研究以不同时期‘凤丹’果荚为材料,确定总黄酮含量最高的时期,并通过单因素试验结合响应面法筛选影响黄酮得率的关键因素,优化提取工艺并验证得率,同时测定抗氧化活性。结果表明:不同发育时期‘凤丹’果荚总黄酮含量呈先升高后下降的趋势,S4时期为总黄酮提取的最优时期;最佳提取工艺为46.53%乙醇、提取温度49.55℃、提取时间66.53 min、料液比1:12.55 g/mL,该条件下对不同时期‘凤丹’果荚总黄酮得率进行测定,其中S4时期总黄酮得率最高,为8.62%。该工艺下总黄酮提取液对DPPH和ABTS自由基的IC50值分别为0.024 mg/mL和0.022 mg/mL,FRAP法测定的抗氧化能力也较好。综上,该优化工艺可行,‘凤丹’果荚提取液抗氧化活性较好。
基于在线可信度评价的强跟踪变分贝叶斯滤波
盛磊涛;葛泉波;白景光;段雨坤;目的 针对传统卡尔曼滤波在系统状态突变或模型参数失配时易发散、缺乏可靠性量化指标的问题,方法提出一种融合在线可信度评价的强跟踪变分贝叶斯自适应滤波算法。首先,修改渐消因子在预测误差协方差中的作用方式,并引入信任因子量化噪声协方差失配程度;进而针对过程噪声和量测噪声均未知的情形,将强跟踪滤波与变分贝叶斯推断相结合,联合递推估计状态与噪声统计量,并基于可信度构建粒子群优化模型以进一步优化噪声参数。结果 实验采用含加速度突变和时变风扰的机动目标跟踪场景进行蒙特卡洛仿真,结果表明:当过程噪声不确定时,改进的强跟踪滤波的估计均方根误差优于传统强跟踪滤波和卡尔曼滤波;在两噪声均不确定时,所提算法的估计精度优于现有滤波算法。结论 因此,该方法能有效提升复杂动态环境下状态估计的鲁棒性与精度,并为滤波可靠性提供了可量化的评估依据。
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。