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塞斯纳172R飞机蒙皮涂层高光谱数据库构建及无损检测模型研究

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塞斯纳172R飞机蒙皮涂层高光谱数据库构建及无损检测模型研究

作者：李凯歌中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

塞斯纳172R飞机被广泛应用于飞行训练,然而,长期飞行训练使飞机蒙皮受到气候、飞行应力等各种环境因素的影响,易产生潜在损伤而危及飞行安全。现阶段飞机表面损伤检测仍以人工目视检测为主,其可靠性无法得到保障且时间与人工成本高。近... 详细信息

塞斯纳172R飞机被广泛应用于飞行训练,然而,长期飞行训练使飞机蒙皮受到气候、飞行应力等各种环境因素的影响,易产生潜在损伤而危及飞行安全。现阶段飞机表面损伤检测仍以人工目视检测为主,其可靠性无法得到保障且时间与人工成本高。近年来出现的基于图像空间特征的无损检测技术,由于依赖大量的高分辨率图像而时效性较差,难以满足实际工作场景的需求,亟需发展新的无损检测技术。高光谱成像作为一种结合了空间图像与光谱信息的前沿技术,在无损检测应用方面有独特的技术优势,并已在多个重要领域取得了快速进展,但在飞机表面无损检测领域中的研究却很少。为此,本研究以采集的塞斯纳172R飞机蒙皮涂层高光谱数据为着手点,首先开发了一个针对塞斯纳172R飞机蒙皮涂层高光谱数据的数据库系统,在此基础上以数据库中的数据为实验样品,研究了基于光谱指数的决策树分类模型与CNNVIT深度学习模型,最后通过实验数据对两个模型的特点及性能进行了验证。本论文的主要研究结果包括:1、以Image-λ-N17E高光谱成像仪为核心设备,搭建了室内、外两套塞斯纳172R飞机蒙皮涂层近红外高光谱数据采集系统,并采集了70余个塞斯纳172R飞机机翼原切材料的蒙皮涂层高光谱数据立方和20余个外场飞机蒙皮涂层高光谱数据。2、在数据采集的基础上,本研究设计具有数据库结构,制定了数据的存储、上传及管理规则,开发了数据查询、数据显示、数据提交以及数据维护功能,并将采集到的数据录入了数据库中,建立了针对于塞斯纳172R飞机蒙皮涂层检测任务的数据库系统。3、根据塞斯纳172R飞机蒙皮涂层中有损像元与无损像元的参考光谱曲线,构建了三个基于光谱指数ASCI(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的决策树模型,对3个蒙皮样品高光谱数据进行全局像元无损检测实验,并利用制图精度、用户精度、总体分类精度和Kappa系数对3个模型性能进行了评价。根据结果显示,基于光谱指数ASCI-Ⅰ的决策树模型识别效果最佳,其全局像元识别结果与实际样品的空间分布基本一致;其对于测试样本集的制图精度、用户精度和总体分类精度均达到了90%以上,Kappa系数均超过了0.88。4、本研究基于卷积神经网络模型与Transformer模型构建了一个新的深度学习分类模型CNN-VIT。通过2D-CNN、3D-CNN、Transformer和CNN-VIT进行对比试验,对4个蒙皮样品高光谱数据进行全局像元无损检测实验,并利用分类精度、平均精度、总体分类精度和Kappa系数对模型性能进行了评价。结果显示本研究所构建的CNN-VIT识别效果最佳,其全局像元识别结果与实验样品的空间分布基本一致;其分类精度和平均精度均超过了90%,其总体分类精度均超过了96%,Kappa系数均超过了0.92。

关键词：塞斯纳172R飞机高光谱成像无损检测光谱指数深度学习数据库

数字化教育背景下小学数学智慧课堂教学模式研究 ——以沈阳市D小学为例

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数字化教育背景下小学数学智慧课堂教学模式研究 ——以沈阳市D小...

作者：李凯旋沈阳大学

学位级别：硕士

随着人工智能、大数据、虚拟现实等数字技术的普及,各行各业正在迎来历史性的转型机遇,从传统的信息科技时代迈向了数字科技时代。数字中国战略的部署与实施、建设教育强国的战略谋划以及中国教育现代化战略的加速推进,都为教育数字化... 详细信息

随着人工智能、大数据、虚拟现实等数字技术的普及,各行各业正在迎来历史性的转型机遇,从传统的信息科技时代迈向了数字科技时代。数字中国战略的部署与实施、建设教育强国的战略谋划以及中国教育现代化战略的加速推进,都为教育数字化转型提供了深刻的战略背景,技术能够赋能教育,同时也能创新教育方式。随着数字化教育的进程,传统课堂教学可能难以适应未来教育的发展趋势,许多学校正在探索和实施智慧课堂教学模式,以提高教学质量和效果,促进学生的全面发展。本研究以智慧课堂的相关理论和实践为基础,构建了“深度学习,互动交流,数据赋能”的小学数学智慧课堂教学模式。以课程目标为核心,将智能教学应用、智能端服务、智能评价支持等技术贯穿于掌握基础知识、突破疑难问题、提升与拓展的各个教学环节中,围绕数据驱动的教学过程、数据赋能的技术支持、师生合作的角色任务展开描述,将信息技术应用于教学过程的每一个环节,充分挖掘智慧课堂的功能,形成循环往复的智慧课堂智能服务系统。在该模式的基础上,以某小学为例开展实践研究,利用智慧课堂评价系统对学生的课堂学习过程进行评价,包括实时性评价、个性化评价、发展性评价等,以便教师及时了解学生的学习情况并进行及时反馈,改进教学效果,提高教学质量。通过问卷调查对所得到的数据进行描述性分析发现,大部分教师和学生对智慧课堂教学模式的教学效果非常满意。小学数学智慧课堂教学模式的实施虽然给课堂教学带来了很多便利,但在实施的过程中也会面临一些挑战,为了使智慧课堂教学模式的教学效果最大化,需要不断改进技术和方法,让智慧课堂教学模式真正发挥出其应有的价值,为小学数学教育的发展注入新的动力。

关键词：数字化教育智慧课堂教学模式数学教学

基于自适应动态虚拟同步阻抗的虚拟同步机功率解耦策略

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中国电机工程学报 2024年第15期44卷 6010-6022,I0014页

作者：张林张海波蒋维勇李凯新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 国网经济技术研究院北京市昌平区102209 国网山东省电力公司经济技术研究院山东省济南市100038

虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)在弱电网中易出现的大功角以及功率传输时线路存在高阻抗比的运行条件下,有功与无功功率间存在严重耦合,可能引起VSG功率稳态偏差、动态振荡甚至严重时引发系统失稳。通过建立虚拟同步机... 详细信息

虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)在弱电网中易出现的大功角以及功率传输时线路存在高阻抗比的运行条件下,有功与无功功率间存在严重耦合,可能引起VSG功率稳态偏差、动态振荡甚至严重时引发系统失稳。通过建立虚拟同步机的宽频域功率耦合模型,采用动态相对增益阵列分析VSG功率耦合机理,并在此基础上,提出一种基于自适应动态虚拟同步阻抗的VSG功率解耦策略,能够动态地消除VSG功率环路之间的耦合。通过小信号模型的对比分析,证明该解耦策略能够有效提高VSG系统的稳定性。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证所提方法不仅可以有效地消除功率耦合,而且可以进一步提高VSG系统的动态响应性能。

关键词：虚拟同步发电机功率耦合动态相对增益阵列动态解耦自适应虚拟阻抗

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香港地区中医执业资格考试之现况与改革建议

医学与哲学 2024年第1期45卷 71-75页

作者：李凯平灵实−香港中文大学中医诊所暨教研中心中国香港999077

目前国家把中医药传承发展需要的中医临床合格人才作为中医执业资格考试的目的。通过香港地区、内地(大陆)与台湾地区三地执业资格考试现况的比较,从中医发展现况、国家中医人才需求及本地中医业界意见等入手探讨香港地区的中医执业资... 详细信息

目前国家把中医药传承发展需要的中医临床合格人才作为中医执业资格考试的目的。通过香港地区、内地(大陆)与台湾地区三地执业资格考试现况的比较,从中医发展现况、国家中医人才需求及本地中医业界意见等入手探讨香港地区的中医执业资格考试制度。结论是因目前所需的中医人才在中医思维、经典与临床实践能力都有较高的要求,故执业资格考试亟需在目的、内容、方式、参加资格与课程要求等方面做相应改革,并结合有系统的中医人才培训计划及资历架构以提升中医专业素质,另建议设立“香港中医专业学院”以进行执业资格考试的相关改革事宜。

关键词：香港地区中医中医执业资格考试中医人才培训计划

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基于离散元方法的立式螺旋搅拌磨机工作性能

吉林大学学报(工学版) 2024年第09期 2423-2431页

作者：谢朋书崔达王国强李凯吉林大学机械与航空航天工程学院

对影响立式螺旋搅拌磨机工作性能的主要结构及特征参数进行分析研究，提出了关键工作参数选择方法。基于离散元方法，首先建立了立式螺旋搅拌磨机的仿真模型，分析了主轴转速、搅拌器导程和研磨介质尺寸分布对磨矿性能的影响；然后，提... 详细信息

对影响立式螺旋搅拌磨机工作性能的主要结构及特征参数进行分析研究，提出了关键工作参数选择方法。基于离散元方法，首先建立了立式螺旋搅拌磨机的仿真模型，分析了主轴转速、搅拌器导程和研磨介质尺寸分布对磨矿性能的影响；然后，提出综合磨矿性能指标，对各参数进行正交试验，得到磨矿效果的量化值；最后，得到在特定权重系数下的最优工作参数组合，为磨机的优化设计提供了参考方法。

关键词：立式螺旋搅拌磨机磨矿性能离散元工作参数正交试验

三相电压不平衡下DDSRF-PLL与DSOGI-PLL的锁相误差检测与补偿方法

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电工技术学报 2024年第2期39卷 567-579页

作者：祁永胜李凯高畅毓薛腾跃游小杰北京交通大学电气工程学院北京100044 国网山西省电力公司忻州供电公司忻州034000

由于高渗透的分布式电源、多样化的负荷类型以及电网故障等因素,并网点三相电压不仅存在幅值不平衡,而且会出现相位不平衡现象。这种情况下,广泛应用的解耦双同步坐标系锁相环(DDSRF-PLL)和双二阶广义积分器锁相环(DSOGI-PLL)无法获得... 详细信息

由于高渗透的分布式电源、多样化的负荷类型以及电网故障等因素,并网点三相电压不仅存在幅值不平衡,而且会出现相位不平衡现象。这种情况下,广泛应用的解耦双同步坐标系锁相环(DDSRF-PLL)和双二阶广义积分器锁相环(DSOGI-PLL)无法获得精确的同步信息。为此,该文在论证这两种锁相环具有理论等价性的基础上,阐释三相电压不平衡与锁相误差的内在关系,进而提出一种锁相误差的补偿方法,实现幅值和相位不平衡下的准确锁相。所提方法仅需对电压采样值进行简单计算即可获得不平衡相位和锁相误差,实现开环相位补偿,无需修改原有锁相结构,具有良好的拓展性。最后,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。

关键词：三相电压不平衡锁相环(PLL) 不平衡相位检测锁相误差补偿

cRP NRs/MIL-101-NH复合材料的制备及其光催化降解四环素

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复合材料学报 2024年

作者：朱靖雨高志邦王驰李凯梅毅昆明理工大学化学工程学院昆明理工大学环境科学与工程学院

晶态红磷纳米带(cRP NRs)是一种具有条带状结构的新型材料，其结构赋予了晶态红磷纳米带独特的物理和化学性质，使其在光催化领域具有广泛的应用前景。然而cRP NRs因其光生电子空穴复合较快和自由基产生种类单一等问题影响了其在光催化... 详细信息

晶态红磷纳米带(cRP NRs)是一种具有条带状结构的新型材料，其结构赋予了晶态红磷纳米带独特的物理和化学性质，使其在光催化领域具有广泛的应用前景。然而cRP NRs因其光生电子空穴复合较快和自由基产生种类单一等问题影响了其在光催化中的应用。为了提高cRP NRs的光催化降解效率，通过结合铁基MOF材料MIL-101-NH2具有高比表面积和孔隙率的优点，利用构造异质结的方法来对材料进行改性。本文采用溶剂热法成功将cRP NRs与MIL-101-NH2铁基金属有机框架材料复合。随后，对复合材料进行了SEM、TEM等表征，并通过元素分布扫描和XRD特征峰等分析，证实了cRP NRs与MIL-101-NH2材料的成功复合。在光催化降解四环素的对比实验中，cRP NRs/MIL-101-NH2表现出优异的降解效率，在光照90 min后降解了约80%。接着深入进行了XPS元素能谱分析、禁带宽度测量、Mott-Schottky曲线测定以及自由基捕获实验，确定了cRP NRs/MIL-101-NH2形成了Z型异质结。

关键词：晶态红磷纳米带 MOF 溶剂热法光催化四环素

中低速磁浮诱发交通枢纽换乘中心振动响应研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第5期51卷 154-167页

作者：王力东孙天洋卜秀孟韩艳李凯长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 桥梁工程安全控制教育部重点实验室(长沙理工大学) 湖南长沙410114 中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410004

针对中低速磁浮诱发机场综合交通枢纽换乘中心(GTC)振动问题,建立磁浮列车-轨道梁耦合振动模型和轨道梁-GTC-土体有限元模型,采用两步法对车致GTC振动响应特征、传播规律和振级进行分析.磁浮列车采用多体动力学建模,轨道梁采用有限元法... 详细信息

针对中低速磁浮诱发机场综合交通枢纽换乘中心(GTC)振动问题,建立磁浮列车-轨道梁耦合振动模型和轨道梁-GTC-土体有限元模型,采用两步法对车致GTC振动响应特征、传播规律和振级进行分析.磁浮列车采用多体动力学建模,轨道梁采用有限元法建模,两者之间通过线性化磁轨关系形成耦合振动模型,并通过与现场实测结果对比验证了模型的正确性.基于所建立的耦合振动模型,获取H型钢轨枕与承轨台之间的扣件力时程并将其施加在轨道梁-GTC-土体模型上,通过瞬态分析得到了GTC典型观测点的动力响应.结果表明:磁浮列车诱发振动沿高度方向传播时,结构柱和楼板的振动响应均随高度的增加先减小后增大,沿水平方向传播时,振动响应随距离的增大而快速衰减;GTC振动响应存在明显的倍频现象,即扣件力主频倍频处振动响应的功率谱密度曲线存在明显峰值;当车速为60 km/h时,车辆激励主频与轨道梁一阶竖向自振频率接近,此时观测点的1/3倍频程最大振级大于其他车速;当磁浮列车以60~120 km/h车速通过GTC时,各楼层最大Z振级均未超过规范限值,表明该机场GTC具有良好的整体刚度.

关键词：中低速磁浮机场换乘中心传播规律振级评估两步法

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我国新型城镇化发展质量统计评价研究

统计研究 2024年第3期41卷 33-47页

作者：向书坚徐应超李凯浙江工商大学统计与数学学院、统计数据工程技术与应用协同创新中心浙江工商大学统计与数学学院

推进以人为核心的新型城镇化是为人民群众创造美好生活的重要路径。本文采用多种统计分析方法测算并探究2010—2021年我国30个省级地区新型城镇化发展质量综合水平的阶段性演化特征。研究表明,考察期内,我国新型城镇化发展质量水平整体... 详细信息

推进以人为核心的新型城镇化是为人民群众创造美好生活的重要路径。本文采用多种统计分析方法测算并探究2010—2021年我国30个省级地区新型城镇化发展质量综合水平的阶段性演化特征。研究表明,考察期内,我国新型城镇化发展质量水平整体上提升速度较快,但多数省份的发展质量水平不高,智慧和创新正在成为引领我国新型城镇化高质量发展的重要驱动力,而人文和宜居方面建设薄弱则可能会形成短板。分布动态演进方面,东部地区展现出显著的主力驱动型趋势,中部和西部地区呈现出明显的均衡提升型趋势,而东北地区表现出鲜明的双峰并行型趋势。空间形态方面,我国新型城镇化发展质量水平形成了俱乐部收敛的空间形态特征,其主要原因是各地区新型城镇化在短期发展过程中具有路径依赖,而本地与邻域地区间的“邻高提升,邻低抑制”效应则强化了该种空间形态。本研究为我国新型城镇化发展成效的阶段性统计监测和持续性发展研究提供启示。

关键词：新型城镇化发展质量分布动态演进区域差异空间形态