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快速边界元方法计算匀速运动声源声场的研究

快速边界元方法计算匀速运动声源声场的研究

作者：李传珍南京航空航天大学

学位级别：硕士

本文主要研究通过预修正快速傅里叶变换边界元方法计算运动声源声场。首先回顾了边界元方法和声学边界元方法的研究现状。然后详细地分析了传统边界元方法的基本原理和声学边界元方法的基本解、亥姆霍兹边界积分方程、复合亥姆霍兹边界... 详细信息

本文主要研究通过预修正快速傅里叶变换边界元方法计算运动声源声场。首先回顾了边界元方法和声学边界元方法的研究现状。然后详细地分析了传统边界元方法的基本原理和声学边界元方法的基本解、亥姆霍兹边界积分方程、复合亥姆霍兹边界积分方程和亥姆霍兹边界积分方程模拟声学外问题时解在某些特征频率下的不唯一现象以及弱奇异积分和复合亥姆霍兹边界积分方程中所包含超奇异积分的处理方法。随后,重点分析和研究了预修正快速傅里叶变换边界元方法的基本原理、过程的具体实现和亥姆霍兹边界积分方程、复合亥姆霍兹边界积分方程用预修正快速傅里叶变换边界元方法进行计算的关键技术。接着,详细地推导了有亚声速直匀流时声场的控制方程并通过普朗特-格劳厄脱变换把该方程和边界条件变换到无流动时声场的控制方程。最后,利用预修正快速傅里叶变换边界元方法模拟了已知变换域结构表面振动速度的有亚声速直匀流的结构声辐射问题。文中模拟了两个网格划分的情形。数值解和对应的解析解对比表明了算法和程序的正确性和计算精度。因为普朗特-格劳厄脱变换所增加的计算量和所消耗的计算机内存都非常小,所以用预修正傅里叶变换边界元方法模拟有亚声速直匀流的结构声辐射问题的计算效率和所消耗的计算机内存与模拟无流动的结构声辐射问题基本相同。

关键词：预修正快速傅里叶变换边界元法普朗特-格劳厄脱变换亥姆霍兹积分方程基本解亚声速直匀流

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三轴立式加工中心热误差建模与补偿

三轴立式加工中心热误差建模与补偿

作者：李传珍重庆大学

学位级别：硕士

三轴立式加工中心是中小批量精密零件加工的重要设备,随着电子、汽车、船舶和医疗器械行业的产品朝着精密化方向发展,对三轴立式加工中心也提出了高精度、高效率和智能化的要求。热误差是影响三轴立式加工中心加工精度的最大误差,在实... 详细信息

三轴立式加工中心是中小批量精密零件加工的重要设备,随着电子、汽车、船舶和医疗器械行业的产品朝着精密化方向发展,对三轴立式加工中心也提出了高精度、高效率和智能化的要求。热误差是影响三轴立式加工中心加工精度的最大误差,在实际加工中,热误差补偿技术可以有效减少热误差对机床加工精度的影响。目前国内外学者往往只研究了三轴立式加工中心热误差补偿技术中的热误差建模技术,而未全面的研究机床热误差补偿技术,在提高机床加工精度和加工效率方面具有较大的局限性。因此,本文对三轴立式加工中心进行了温度测点优化、热误差建模和热误差补偿模块开发的研究,对于提高此类机床的加工精度、加工效率和智能化能力具有较好的理论指导价值。本文的主要研究内容如下:（1）研究三轴立式加工中心热源及温度场分布,从而设计热误差测量试验,完成热误差数据采集。先初步分析三轴立式加工中心结构、热变形原因和热传递情况;然后对机床进行热特性有限元分析,获得机床稳态温度场云图和热变形云图,从而初步了解热误差变化规律,并确定机床温度测点布置位置;最后设计机床温度与位移测量系统,完成机床热误差试验数据采集。（2）采用改进有序聚类法进行三轴立式加工中心温度测点优化。首先利用互信息法初选温度变量;其次计算类直径矩阵并比较误差函数,结合归纳法获得温度测点初始分类;然后基于多元线性回归的统计学分析,从相关性检验和残差比较等方面确定了最佳聚类数与最佳温度测点。最后,将采用改进有序聚类、未改进有序聚类、灰色关联度与模糊聚类三种温度测点优化方法建立的热误差模型进行比较,验证了改进有序聚类法在优选三轴立式加工中心温度测点方面的有效性。（3）利用支持向量回归SVR建立热误差模型。首先利用网格搜索法和粒子群优化算法优化机床SVR算法的参数,选取最佳SVR算法参数;再基于参数优化后的SVR算法建立机床热误差模型,与MLR热误差模型相对比,验证了SVR热误差模型具有更高的预测精度和鲁棒性。（4）基于华中8型V2.0数控系统的二次开发平台,开发三轴立式加工中心的热误差补偿模块。先设计温度测点检测系统,然后在二次开发平台上,利用QT软件开发热误差补偿模块的设置界面与功能。最后对开发的热误差补偿模块的三种补偿功能进行了试验验证。

关键词：立式加工中心热误差分析改进有序聚类法 SVR建模热误差补偿

基于FCM聚类算法下的特殊教育学校信息化应用水平研究

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基于FCM聚类算法下的特殊教育学校信息化应用水平研究

作者：李传珍华中师范大学

学位级别：硕士

信息技术的快速发展和普遍应用已经实现了特殊教育教学的质量提升,信息技术的应用也为特殊学生提供了一种新的学习方式,更为特殊教育学校开展个性化辅助教学提供相对独特的辅助功能。尽管我国近年出台了有关特殊教育学校信息化的政策和... 详细信息

信息技术的快速发展和普遍应用已经实现了特殊教育教学的质量提升,信息技术的应用也为特殊学生提供了一种新的学习方式,更为特殊教育学校开展个性化辅助教学提供相对独特的辅助功能。尽管我国近年出台了有关特殊教育学校信息化的政策和规定,大力推动特殊教育学校信息化发展,但我国特殊教育学校之间的信息化应用水平可能存在一定的差异性。为了能够更加准确评价我国特殊教育学校之间信息化应用水平的差异性发展,基于聚类算法分析了特殊教育学校信息化应用水平研究,将特殊教育学校信息化应用水平进行类别划分,能够更加全面了解我国特殊教育学校不同水平之间的信息化应用的差异性,对逐级提升我国特殊教育学校信息化应用水平的质量起着至关重要的作用。本文首先通过梳理国内外文献中关于基础教育信息化应用和特殊教育信息化应用相关指标体系的基础上,采用问卷调查、专家访谈等方法进一步完善特殊教育学校信息化应用指标体系,最终形成了适合我国特殊教育学校信息化应用水平发展的指标体系。其次,利用K-means聚类算法将特殊教育学校信息化应用水平进行聚类分析,得到三种类别的学校集群,基于以上的分类结果,进一步分析了三种类别学校信息化应用水平,得出K-means聚类算法下的不同类别学校在信息化教学维度下的特殊个性化教学应用上并没有显著差异性,不能更好的对特殊教育本身所具备的个性化特征进行描述。由于K-means聚类的局限性,采用FCM模糊聚类算法对特殊教育学校信息化应用水平进行聚类分析,FCM模糊聚类能够通过隶属度矩阵更加灵活的对特殊教育学校个性化的教学应用进行聚类分析。通过分析FCM聚类分析的结果,得出FCM聚类算法更加适用于不同水平的特殊教育学校信息化应用发展的特征研究,该算法将学校信息化应用发展特征划分成三个不同的应用水平。为了进一步验证FCM聚类的三个不同水平的特殊教育学校信息化应用是否具有显著差异性,通过方差分析(ANOVA)对不同水平学校的信息化应用指标进行差异性检验。研究表明,三种不同水平的特殊教育学校信息化应用在教学应用和管理应用等10个具体应用指标都存在显著性差异。通过事后检验分析,将特殊教育学校信息化应用水平划分为三个等级即“较好”、“适中”、“不足”,基于不同级别特殊教育学校信息化应用水平发展提出针对性建议,为逐级提升我国特殊教育学校信息化应用水平提供相关理论参考依据。

关键词：特殊教育学校信息化应用聚类分析 K-means FCM

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皮蛋水溶性涂膜剂涂膜干燥机设计与研究

皮蛋水溶性涂膜剂涂膜干燥机设计与研究

作者：李传珍华中农业大学

学位级别：硕士

皮蛋是我国传统蛋制品,因其独特的口感而深受国人喜爱,但是随着国人对于食品安全认知水平的提高,对皮蛋进行涂膜处理逐渐成为皮蛋加工生产中的必要环节,但是受限于涂膜材料物理特性的差异性,皮蛋涂膜干燥设备间通用性较差。目前针对皮... 详细信息

皮蛋是我国传统蛋制品,因其独特的口感而深受国人喜爱,但是随着国人对于食品安全认知水平的提高,对皮蛋进行涂膜处理逐渐成为皮蛋加工生产中的必要环节,但是受限于涂膜材料物理特性的差异性,皮蛋涂膜干燥设备间通用性较差。目前针对皮蛋水溶性涂膜剂,多是采用人工喷涂,生产效率低下,涂膜皮蛋的产量难以满足市场需要,所以针对皮蛋水溶性涂膜剂开展皮蛋涂膜干燥机研究意义重大。本课题围绕湖北神丹公司研发的皮蛋水溶性涂膜剂开展涂膜干燥机研究,首先对涂膜剂的物理特性进行研究,通过对不同涂膜方式下的涂膜皮蛋进行分析,研制了一种基于喷淋涂膜方式的皮蛋涂膜干燥机;同时围绕皮蛋涂膜干燥机的喷淋涂膜装置、干燥装置等关键零部件进行分析;针对皮蛋喷淋涂膜后的悬垂液滴提出了气吸式悬垂液滴去除方法,并使用Fluent对皮蛋喷淋涂膜模型进行了仿真分析;最终测试分析了皮蛋涂膜干燥机的性能。主要研究内容与结论如下:(1)通过测量与试验获得了皮蛋、涂膜剂的物理特性。测量结果表明:皮蛋短轴平均长度为45.00mm,尖端长半轴平均长度为37.50mm,钝端平均长半轴为27.50mm,皮蛋蛋壳的表面粗糙度为4.857μm,涂膜剂的密度为1.100g/cm;涂膜剂的动力粘度为0.107Pa.s,表面张力为0.0642N/m,涂膜剂对蛋壳的接触角为72.8°;涂层干燥试验结果表明,涂层达到表干状态需要在25℃以上的环境下干燥30min,以上结果为皮蛋涂膜干燥机设计提供了重要的设计参数。(2)开展了皮蛋涂膜干燥机总体结构设计。对比了不同涂膜方式下皮蛋涂层质量,确定了涂膜干燥机采用喷淋方式进行涂膜;确定了皮蛋涂膜干燥机的主要结构包括喷淋涂膜装置、干燥装置、蛋托输送装置,并明确了皮蛋涂膜干燥机的工作过程;基于模块式的设计方案,确定了皮蛋涂膜干燥机的传动路线。(3)设计分析了涂膜干燥机的关键装置。根据涂膜干燥机设计要求,设计了皮蛋喷淋系统,通过对喷淋系统的分析,选用水泵的流量为10m/h、扬程为16m、功率为750W;根据皮蛋干燥时长,得到了金属输送链的基本参数,最终确定金属输送链的输送长度为60.71m;基于Recurdyn分析了螺旋输送塔的动力学特性,结果表明:金属输送链的拉力为1900N-2000N时,金属输送链会产生翻带现象;使用Fluent对干燥室温度场进行仿真分析,确定了暖风机的布局方式及栅格角度为30°。(4)基于Fluent仿真分析皮蛋喷淋涂膜过程。针对皮蛋喷淋涂膜后形成的悬垂液滴提出了气吸式去除方法,并建立皮蛋喷淋涂膜模型,探究了皮蛋摆放姿势对皮蛋液膜形成过程的影响与吸管参数对悬垂液滴的影响;以膜厚变化系数为评价指标,利用Box-Behnken试验筛出最佳的吸管参数组合。计算结果表明:尖端朝下摆放的皮蛋经过喷淋涂膜后液膜润湿比为1,而钝端朝下摆放的皮蛋的液膜润湿比仅为0.836;通过Box-Behnken试验筛选出最优吸管参数组合为间距L=14.50mm,直径d=12.09mm,工作压力P=6.97kpa,膜厚变化指数预测值为0.636;对筛选出的最优吸管参数进行了仿真试验验证,得到膜厚变化指数C平均值为0.647,与预测值的相对误差为1.73%;利用搭建的悬垂液滴去除装置进行实验时,得到膜厚变化指数预测值为0.588,与预测值的相对误差为7.55%,与仿真值的相对误差为9.12%。(5)通过样机试验验证了皮蛋涂膜干燥机的功能性。开展皮蛋涂膜干燥机样机试验,试验结果表明:皮蛋涂膜干燥机的涂膜剂损耗率最低为9.6%,涂膜剂损耗率最高为16.9%,皮蛋漏涂率为0%,皮蛋破损率为0%,涂层厚度合格率为100%,皮蛋涂膜干燥机的最大生产效率可以达到5712枚/小时,处于满载状态时的干燥装置运行稳定,结果表明所设计皮蛋涂膜干燥机基本满足设计要求。

关键词：皮蛋涂膜干燥机喷淋涂膜悬垂液滴仿真分析

边界元方法模拟二维势流问题时角点处处理方法的研究

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固体力学学报 2014年第S1期35卷 125-128页

作者：李传珍闫再友南京航空航天大学空气动力学系南京210016 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116023

研究了用三节点等参曲线单元时边界元方法模拟二维势流问题中角点处法向量不连续的处理方法.该方法的核心思想是在任意一点处速度矢量是唯一确定的且在角点处速度矢量的方向是已知的.该方法的特点是不改变所求解的线性方程组的大小,不... 详细信息

研究了用三节点等参曲线单元时边界元方法模拟二维势流问题中角点处法向量不连续的处理方法.该方法的核心思想是在任意一点处速度矢量是唯一确定的且在角点处速度矢量的方向是已知的.该方法的特点是不改变所求解的线性方程组的大小,不降低计算精度.通过模拟二维平行管道中直匀流绕圆柱的流动验证了该方法的可行性.

关键词：边界元势流尖角

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音频原声变速软件的设计与应用

广播与电视技术 2008年第1期35卷 51-54页

作者：郭华帅王晖李传珍中国传媒大学信息工程学院

音频原声变速技术是指在保证原始音频音调、音色不变的情况下,增大或减小音频的播放速度。该技术能对音频在时间轴上进行拉仲或压缩,本文基于SOLA-FS算法设计了一款音频原声变速软件,通过对音频文件在时间轴上的处理,解决了节目编辑过... 详细信息

音频原声变速技术是指在保证原始音频音调、音色不变的情况下,增大或减小音频的播放速度。该技术能对音频在时间轴上进行拉仲或压缩,本文基于SOLA-FS算法设计了一款音频原声变速软件,通过对音频文件在时间轴上的处理,解决了节目编辑过程中音视频文件时间长度不匹配的问题。

关键词：音频原声变速 SOLA—FS 节目编辑时间轴处理

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蜗杆砂轮磨齿机几何误差敏感度分析

工程设计学报 2020年第1期27卷 111-120页

作者：陶小会李国龙徐凯李传珍重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

为识别影响蜗杆砂轮磨齿机空间精度的关键几何误差项,提出一种基于旋量理论和Sobol法的几何误差敏感度分析方法。以YW7232型蜗杆砂轮磨齿机为研究对象,首先,基于旋量理论建立机床的几何误差模型;然后,采用Sobol法计算机床磨削过程中各... 详细信息

为识别影响蜗杆砂轮磨齿机空间精度的关键几何误差项,提出一种基于旋量理论和Sobol法的几何误差敏感度分析方法。以YW7232型蜗杆砂轮磨齿机为研究对象,首先,基于旋量理论建立机床的几何误差模型;然后,采用Sobol法计算机床磨削过程中各几何误差项对空间误差分量的敏感度系数,并识别出关键几何误差项;最后,对机床的关键几何误差项进行修正,通过仿真分析对比修正前后机床的空间误差分量以及3种测量模式下球杆仪的杆长。仿真结果表明所提出的方法可有效识别出机床磨削过程中的关键几何误差,这可为提高机床精度提供理论指导。

关键词：蜗杆砂轮磨齿机旋量理论几何误差敏感度分析 Sobol法

基于改进有序聚类法的立式加工中心进给系统温测点优化

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工程设计学报 2020年第2期27卷 223-231页

作者：李传珍李国龙陶小会庞源重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

为解决立式加工中心热误差补偿关键技术中温测点难选取的问题,提出了一种基于改进有序聚类法的机床进给系统温测点优化方法。首先,结合试验数据计算反映温测点温度变量与热误差相关性的互信息值,初步筛选机床各部件的温测点,消除测点间... 详细信息

为解决立式加工中心热误差补偿关键技术中温测点难选取的问题,提出了一种基于改进有序聚类法的机床进给系统温测点优化方法。首先,结合试验数据计算反映温测点温度变量与热误差相关性的互信息值,初步筛选机床各部件的温测点,消除测点间的耦合性;然后,根据筛选出的温测点,通过建立类直径矩阵和计算各类的最小误差函数,获得温度变量分类;最后,基于多元线性回归建立包含多个不同温测点的热误差模型,并对模型进行统计学综合分析,确定了最佳聚类数和最佳温测点。结果表明:在不同加工条件下采用改进有序聚类法建立的热误差模型的均方根误差和平均残差分别降至1.05μm和1μm以下,相较于采用传统有序聚类法和灰色关联度模糊聚类法建立的热误差模型,它具有更高的热误差预测精度和更好的鲁棒性。所提方法在中小型加工中心进给系统的温测点研究中具有广阔的应用前景。

关键词：立式加工中心改进有序聚类法统计学分析测点优化热误差建模

基于EDEM的笼养种鸭精准饲喂器的设计与试验

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华中农业大学学报 2024年第5期43卷 269-277页

作者：唐诗杰谷月李传珍王树才华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070

为解决目前笼养种鸭饲喂系统供料量不精确、饲喂过程中个体饲喂量可控程度较低导致的不利于种鸭育种选育研究的问题,设计了一种叶片式颗粒饲料饲喂器。分析饲喂器充料排料原理以及核心工作部件参数,以饲料通过间距、排料叶片螺旋升角、... 详细信息

为解决目前笼养种鸭饲喂系统供料量不精确、饲喂过程中个体饲喂量可控程度较低导致的不利于种鸭育种选育研究的问题,设计了一种叶片式颗粒饲料饲喂器。分析饲喂器充料排料原理以及核心工作部件参数,以饲料通过间距、排料叶片螺旋升角、叶片转速为试验因素,并以单位时间饲喂器饲料排量的变异系数为评价指标建立三因素三水平正交试验,并结合实际养殖需求,分析各因素的影响大小以及其最优组合。仿真结果显示,各参数对排料均匀性的影响大小依次为饲料通过间距、排料叶片螺旋升角、叶片转速;当饲料通过间距为9.0 mm、叶片螺旋升角为71.5°、叶片转速为58.4 r/min时,饲喂器的排料变异系数有最小值18.66%。在最优参数组合下,饲喂器排料性能台架试验结果显示,饲喂器排料变异系数为18.74%,排料速度为109.26 g/s,排料预设量与实际量的最大相对误差为3.07%,满足种鸭供料需求。

关键词：笼养种鸭精准饲喂器颗粒饲料饲喂装置均匀性

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