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玄武岩纤维增强复合材料拉挤圆管抗弯性能研究

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桥梁建设 2024年第1期54卷 39-46页

作者：孙胜江李航宇邢丽丽长安大学公路学院陕西西安710064 中船双瑞(洛阳)特种装备股份有限公司河南洛阳471000

为使玄武岩纤维增强复合材料(Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP)拉挤圆管在桥梁工程中得到更广泛地应用,对其抗弯性能进行试验及有限元分析。对2根长度为750 mm的BFRP拉挤圆管进行三点抗弯试验;采用LS-DYNA有限元软件对试验过程进... 详细信息

为使玄武岩纤维增强复合材料(Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP)拉挤圆管在桥梁工程中得到更广泛地应用,对其抗弯性能进行试验及有限元分析。对2根长度为750 mm的BFRP拉挤圆管进行三点抗弯试验;采用LS-DYNA有限元软件对试验过程进行模拟,验证有限元模拟的正确性;在保持BFRP拉挤圆管总厚度不变的条件下,研究内、外层双向纤维布的铺设厚度和角度对抗弯性能的影响。结果表明:试件从加载至破坏分为线弹性阶段、下降阶段和残余阶段,试件破坏后残余强度较大且卸载后迅速回弹恢复几何形状;有限元模拟试件的荷载~滑移曲线、失效现象和试验结果吻合较好,有限元模拟正确;布置适量厚度的内、外层双向纤维布可以提高试件的抗弯承载力;将内、外层双向纤维布铺设方向由90°变为45°后,抗弯承载力进一步提高,随着外层45°纤维布厚度增加,破坏时的挠度下降。建议制作BFRP拉挤圆管时,布置适量厚度的双向纤维布,角度以45°为宜。

关键词：桥梁工程玄武岩纤维增强复合材料拉挤圆管抗弯性能铺设角度铺设厚度三点抗弯试验有限元法

基于深度迁移学习的池沸腾瞬时状态快速识别方法

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中国科学：技术科学 2024年第6期54卷 1057-1068页

作者：张轩洪敏古江杭莫冬传衡益中山大学计算机学院广州510006 中山大学国家超级计算广州中心广州510006 中山大学广东省计算科学重点实验室广州510006 中山大学材料学院深圳518107 广东省先进热控材料及系统集成工程技术研究中心广州510275

沸腾过程高效传热的同时也面临着沸腾危机,而沸腾状态的瞬时识别与预测是维持“高功率密度电子器件”高效散热与延长生命周期的关键问题之一.得益于人工智能的快速发展,智能监测与快速识别技术逐渐被用于开发高效的沸腾状态检测器.传统... 详细信息

沸腾过程高效传热的同时也面临着沸腾危机,而沸腾状态的瞬时识别与预测是维持“高功率密度电子器件”高效散热与延长生命周期的关键问题之一.得益于人工智能的快速发展,智能监测与快速识别技术逐渐被用于开发高效的沸腾状态检测器.传统机器学习方法作为纯数据驱动方法难以摆脱对数据的过度依赖,而在实际沸腾应用场景下,模型会因为工况改变与数据稀缺面临泛化瓶颈.基于此,本文提出了一种基于深度迁移学习的池沸腾瞬时状态快速识别方法.首先基于卷积神经网络构建状态识别器OrigCNN,并利用自行开展的池沸腾实验获取沸腾瞬时状态数据集Dataset A训练源模型,测试准确率为100%;针对源模型的泛化瓶颈,本文以自有数据集Dataset A为源域,公开数据集Dataset B和Dataset C为目标域,在源模型OrigCNN中引入迁移学习技术构建深度迁移模型TLCNN,并分别使用目标域数据集的10%,5%,2.5%和1%构建小样本数据集用于迁移训练.测试结果表明,迁移训练样本数据量越多,TLCNN的测试准确率越高,以使用5%Dataset B(132张)进行迁移训练为例,TLCNN测试准确率达99.83%,临界状态检测假阴性率(false negative rate,FNR)为0.38%,证明该模型在实际场景切换时迁移应用的有效性与可靠性.此外,本文提出的深度迁移学习模型的识别效率在单机设备上即可达到毫秒级,对开发实时沸腾瞬态状态识别器及相应的数字孪生工具软件有重要的意义.

关键词：沸腾危机状态识别实时检测卷积神经网络迁移学习

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柔性三维力传感器的研究进展

材料导报 2024年第15期38卷 264-274页

作者：曾剑涛王勇江国权张元祥衢州学院机械工程学院浙江衢州324000 浙江工业大学机械工程学院杭州310023

柔性传感器作为柔性可穿戴电子设备的关键组成部分,在健康监测、人机交互和智能机器人等新兴领域广泛应用而备受关注。传统的单一检测法向压力的柔性传感器无法满足复杂和先进智能系统中的使用需求,而柔性三维力传感器因其独特的多角度... 详细信息

柔性传感器作为柔性可穿戴电子设备的关键组成部分,在健康监测、人机交互和智能机器人等新兴领域广泛应用而备受关注。传统的单一检测法向压力的柔性传感器无法满足复杂和先进智能系统中的使用需求,而柔性三维力传感器因其独特的多角度和全方位力学检测能力,逐渐成为研究的热点。为实现高性能柔性三维力传感器的研制目标,需要综合协调考虑传感机制、结构、材料和解耦方法等多种因素。近年来,许多学者致力于设计和制备高性能柔性三维力传感器,包括结构设计和新型材料的开发、数据处理和机器学习算法的改进,多方面的创新推动着其进一步发展。本文旨在概述柔性三维力传感器的研究进展,首先详细介绍了柔性三维力传感器各种形式的传感机理,并分析比较了各自的特点和优势;然后系统总结了柔性三维力传感器在结构设计、材料、解耦方法等方面的研究进展及相互影响,以及在智能机械臂、运动姿态检测、人机交互和无线健康监测等领域的应用;最后分析了柔性三维力传感器当前所面临的挑战,并对其未来发展进行了展望。

关键词：柔性三维力传感器传感机理结构设计功能材料解耦方法

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超特长隧洞TBM智能辅助掘进技术研究及应用

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隧道建设（中英文） 2024年第3期44卷 442-463,I0037-I0058页

作者：谭忠盛邓铭江城市地下工程教育部重点实验室(北京交通大学) 北京100044 新疆水利发展投资(集团)有限公司新疆乌鲁木齐830000

为解决目前TBM掘进存在依赖于司机经验,难以对异常情况做出及时响应,导致掘进减缓或刀具磨损加剧的问题,不仅需要在不停机状态下及时准确获取掌子面围岩信息,还要在了解掌子面围岩信息的情况下实现智能辅助决策。依托北疆供水二期工程,... 详细信息

为解决目前TBM掘进存在依赖于司机经验,难以对异常情况做出及时响应,导致掘进减缓或刀具磨损加剧的问题,不仅需要在不停机状态下及时准确获取掌子面围岩信息,还要在了解掌子面围岩信息的情况下实现智能辅助决策。依托北疆供水二期工程,分析围岩类别、掘进效能和掘进参数等掘进指标,基于图像识别、数据挖掘和机器学习等技术,通过岩渣图像识别、刀盘振动监测和超前地质预报实现围岩状态的实时感知;构建地质信息、掘进参数、设备与支护参数数据库,进行大数据预处理及关联分析;采用多目标智能优化算法,以掘进速度和刀具寿命为目标,对掘进参数进行优化。在此基础上,提出掘进参数、支护方案、卡机应对措施等辅助决策方法。通过TBM智能辅助掘进技术在XE隧洞试验段中的应用可知,掘进速度总体可提升15.6%,刀具寿命总体提升4.5%,且未发生因掘进参数选择不当导致掘进停滞或设备异常损坏等问题。

关键词：隧洞工程 TBM 智能辅助掘进围岩感知大数据分析掘进参数优化

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提升风电消纳的绿氢钢铁冶炼系统动力学建模

中国电力 2024年第8期57卷 36-45页

作者：周专苗帅袁铁江国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830011 大连理工大学电气工程学院辽宁大连116024

富裕风电电解水制氢,耦合高污染的钢铁冶炼过程,既促进炼钢产业低碳转型,又可有效提升风电消纳能力。为了模拟绿氢钢铁冶炼对风电消纳能力的影响,综合考虑钢铁冶炼的可靠性、氢能发展的经济性以及风力发电的环境性,确定绿电-氢能-钢铁... 详细信息

富裕风电电解水制氢,耦合高污染的钢铁冶炼过程,既促进炼钢产业低碳转型,又可有效提升风电消纳能力。为了模拟绿氢钢铁冶炼对风电消纳能力的影响,综合考虑钢铁冶炼的可靠性、氢能发展的经济性以及风力发电的环境性,确定绿电-氢能-钢铁冶炼耦合系统内部交互关系和反馈机制;结合钢铁行业发展趋势和绿氢替代潜力,建立了提升风电消纳的绿氢钢铁冶炼系统动力学模型;同时考虑到政府支持力度与制氢技术的发展,构建差异化情景,分析不同条件下的氢能需求规模和风电消纳水平。基于新疆案例表明,加大氢冶金支持力度和提高制氢电解效率,能够有效提升钢铁行业的绿氢替代率并加速绿氢成本降低,进而实现风电的全额消纳,有效解决“弃风”难题。

关键词：风电消纳绿氢需求钢铁行业清洁冶炼系统动力学

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大黄鱼DIGIRR通过抑制MyD88-NF-κB的激活参与免疫调控

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水产学报 2024年第5期48卷 3-14页

作者：罗云江柳盈姚翠鸾集美大学水产学院海水养殖生物育种全国重点实验室

为研究大黄鱼双免疫球蛋白白细胞介素1受体相关分子(double immunoglobulin interleukin-1 receptor-related molecule, DIGIRR)在免疫反应中的作用，本实验克隆了大黄鱼digirr (Lcdigirr)的编码区序列；采用荧光定量PCR (qPCR)对大黄鱼各组织及免疫刺激后的脾脏、头肾等组织及大黄鱼肾细胞系(LCK)中的Lcdigirr表达情况进行了检测；构建了重组表达质粒pTurboGFP-DIGIRR及pcDNA3.1-DIGIRR，分别以绿色荧光蛋白(GFP)为报告基因及双荧光素酶报告系统，研究了Lc DIGIRR的亚细胞定位及过表达后对NF-κB启动子活性的调控。结果显示，Lcdigirr的开放读码框(ORF)包含1 575 bp核苷酸，编码524个氨基酸，理论分子量为59.4 ku、等电点(pI)为5.76,N端包含2个免疫球蛋白(Ig)结构域、1个跨膜区及1个Toll/白细胞介素-1受体(TIR)结构域，属于保守的硬骨鱼类DIGIRR家族；qPCR结果显示，Lcdigirr在大黄鱼多组织均有表达，其中在肠道中表达量最高；采用变形假单胞菌及脂多糖(LPS)、鞭毛蛋白、多聚肌-胞苷酸[poly (I:C)]等分别进行体内与体外刺激，均可诱导其表达量显著增加；亚细胞定位结果显示，Lc DIGIRR主要存在于细胞的膜质区；过表达Lc DIGIRR能够显著抑制nf-κb及MyD88介导的nf-κb的转录激活。综上表明，Lcdigirr可能通过抑制nf-κb的转录激活，在大黄鱼的免疫反应中发挥负调控作用。对于深入理解大黄鱼的免疫反应机制具有重要意义。

关键词：大黄鱼 DIGIRR 表达特征过表达 MyD88 NF-кB 负调控

基于等高线控制器波特图的多频段稳定器PSS4B迭代设计方法

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南方电网技术 2024年

作者：曾丕江黄润黄伟叶鹏举江崇熙甘德强云南电网有限责任公司浙江大学电气工程学院

作为抑制低频振荡最有效的手段之一，电力系统稳定器（PSS）在电力系统中得到了广泛的应用。现今国内最广泛采用的PSS是PSS2B，不过由于其自身结构问题，PSS2B对频率较低的区域间振荡模式抑制效果一般。新型多频段稳定器PSS4B有望解决... 详细信息

作为抑制低频振荡最有效的手段之一，电力系统稳定器（PSS）在电力系统中得到了广泛的应用。现今国内最广泛采用的PSS是PSS2B，不过由于其自身结构问题，PSS2B对频率较低的区域间振荡模式抑制效果一般。新型多频段稳定器PSS4B有望解决这一问题，然而PSS4B的多参数多自由度给其参数整定带来了困难。提出了一种基于等高线控制器波特图（CCBode）的PSS4B稳定器迭代设计方法。PSS4B稳定器由带通滤波器和相位补偿器串联组成。使用空间搜索方法调整相位补偿器以确保PSS4B的相频特性被限制在可接受的范围内；CCBode曲线有助于调整带通滤波器的幅频特性，从而在较宽的频带范围内具有更好的稳定性能。对Kundur的四机两区系统的测试分析证明该方法的有效性。

关键词：等高线控制器波特图(CCBode) 多频段稳定器PSS4B 低频振荡电力系统稳定器(PSS) 空间搜索法

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基于模型迁移学习的木材导热系数预测

工程热物理学报 2024年第3期45卷 865-872页

作者：冯彦皓俞自涛陆江徐旭浙江大学热工与动力系统研究所杭州310027 能源高效清洁利用全国重点实验室(浙江大学) 杭州310027 浙江科技学院建筑工程学院杭州310023 中国计量大学计量测试工程学院杭州310018

木材导热系数对木结构建筑能耗精准预测具有重要意义,然而目前文献中的模型难以提供全面而准确的预测工具,且一些机器学习模型所考虑的因素和样本数有限。本文构建1941年至今含多种特征的导热系数数据库,并开发对比神经网络和迁移学习... 详细信息

木材导热系数对木结构建筑能耗精准预测具有重要意义,然而目前文献中的模型难以提供全面而准确的预测工具,且一些机器学习模型所考虑的因素和样本数有限。本文构建1941年至今含多种特征的导热系数数据库,并开发对比神经网络和迁移学习模型的预测精度。结果表明,结合迁移学习后,导热系数预测精度可提升23%以上,且迁移学习性能在0~0.3 W·m^(-1)·K^(-1)上精度提升明显,更适合于木结构等传热应用中。本文通过创新的模型参数微调迁移策略能为小样本、含大量缺失值的数据集和简单网络结构的导热系数预测提供思路。

关键词：木材导热系数迁移学习神经网络

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宽体机登机策略优化及仿真研究

宽体机登机策略优化及仿真研究

作者：徐新江中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着国内经济的增长和民航业的高速发展,航空旅行已经成为人们出行的重要方式。为了满足人们日益增长的航班需求,航空公司需要采用合理的登机策略来提高航班的周转效率。以往对于登机策略的研究主要针对的单通道的窄体客机,如今国内宽... 详细信息

随着国内经济的增长和民航业的高速发展,航空旅行已经成为人们出行的重要方式。为了满足人们日益增长的航班需求,航空公司需要采用合理的登机策略来提高航班的周转效率。以往对于登机策略的研究主要针对的单通道的窄体客机,如今国内宽体客机的数量不断增加,宽体机客机在民航业的作用也越来越重要,其中国内宽体机数量最多的机型为A330-300。本文利用元胞自动机原理建立了机型为A330-300的宽体客机登机过程的仿真模型。为了使仿真更加符合实际,考虑了乘客携带的行李数量、乘客年龄、乘客性别这些因素对乘客移动速度的影响,并建立了乘客速度模型。基于不同登机间隔、不同客座率和不同行李比例对登机过程的影响对8种典型的登机策略进行了仿真,并对仿真结果进行了分析。实验结果表明,RP-3、OI-2、OI-4、RP-6、Steffen登机策略的总登机时间、过道干扰时间、座位干扰时间和平均个人登机时间都较为出色;减小登机间隔能够减少总登机时间但会增大乘客的个人登机时间;总登机时间与过道干扰时间和座位干扰时间成正比;座位干扰时间只与登机策略和客座率有关;过道干扰时间与乘客携带的行李数量成正比,且行李数量对过道干扰时间的影响是稳定的。基于OI-2登机策略的登机表现较好且登机组数较少在实际应用中操作难度小,因此本文以OI-2登机策略为例,提出了0-1整数规划模型来优化行李的分布,生成了新的OI＿2＿OLD登机策略。新登机策略相比于原来的OI-2登机策略总登机时间更短,在保证乘客个人登机时间较短的情况下,允许选择更小的登机间隔。

关键词：宽体客机登机策略元胞自动机仿真模拟整数规划行李分布