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可变斜面光伏清扫机器人行走特性研究

兵器装备工程学报 2023年第3期44卷 239-245页

作者：梁艺汪步云全鹏孙凯王伟振汪玉冰安徽工程大学人工智能学院安徽芜湖241000 天合光能股份有限公司光伏科学与技术国家重点实验室江苏常州213031 马鞍山学院人工智能创新学院安徽马鞍山243100 芜湖安普机器人产业技术研究院安徽芜湖134000

针对光伏面板清扫特点、大斜面稳定行走的严苛要求,设计了变斜面光伏清扫全向轮式机器人构型。在建立其数学模型基础上,完成了机器人行走特性分析和实验。分析了斜面角φ变化的附着特性,给出了在2种工况下行走机构斜面上稳定附着角度。... 详细信息

针对光伏面板清扫特点、大斜面稳定行走的严苛要求,设计了变斜面光伏清扫全向轮式机器人构型。在建立其数学模型基础上,完成了机器人行走特性分析和实验。分析了斜面角φ变化的附着特性,给出了在2种工况下行走机构斜面上稳定附着角度。通过仿真和实验,验证了在满足力学模型约束下,三全向轮式对称构型,在斜面上有一定附着角度。分析了随姿态角θ变化的速度、力矩分配规律基础上,为了消除行走机构3个全向轮之间挤压力问题,对行走机构速度和驱动电机力矩进行综合控制。实验数据表明,采用双PI控制策略后,机器人在斜面上行走的速度偏差和功耗都有一定的减少。

关键词：光伏清扫机器人行走特性附着特性双PI控制

地震序列作用下干砂与饱和砂地基动力响应离心模拟试验

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岩土力学 2020年第10期41卷 3385-3394页

作者：吴小锋汪玉冰朱斌浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058 浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310058 浙江大学超重力研究中心浙江杭州310058

海洋环境荷载复杂多变,海上构筑物基础周围土体作为主要承载体受地震作用的影响非常大。我国已建及拟建的沿海区域存在着大量饱和砂土层,相比于沙漠戈壁等干旱区域,基础周围土体的动力特性有极大不同。已有研究主要考虑单一地震作用下... 详细信息

海洋环境荷载复杂多变,海上构筑物基础周围土体作为主要承载体受地震作用的影响非常大。我国已建及拟建的沿海区域存在着大量饱和砂土层,相比于沙漠戈壁等干旱区域,基础周围土体的动力特性有极大不同。已有研究主要考虑单一地震作用下自由场土体力学性状演化,少有关注地震序列及地震历史对基础周围土体动力特性的影响。基于ZJU-400超重力振动台,开展了干砂地基和饱和砂地基离心模型试验,从离心模型尺度对比了两种地基中桩周土体在地震作用下的动力响应。研究发现,饱和地基的自振频率受地震历史的影响较明显,而干砂地基受其影响并不显著。桩-土强烈的相互作用会加速桩周土体超孔压发展。受地震历史效应的影响,土体剪胀特性逐渐加强;桩周超孔压的累积发展逐渐放缓,而消散速度却有所加快。在饱和地基中,桩周土体放大系数随着地震序列呈现明显的震荡增加现象,而在干砂地基中这种现象并不显著。采用反演方法发现,在整个施振过程中饱和砂地基桩周土体模量逐渐减小且不受剪应变关联的现象,揭示了其受超孔压的影响程度要大于剪应变的规律。

关键词：地震序列地震历史效应桩周土体超重力振动台

水平环境荷载与地震动联合作用下的海上风机单桩基础动力响应模型试验

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岩土力学 2019年第10期40卷 3937-3944页

作者：吴小锋朱斌汪玉冰浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058 浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310058 浙江大学超重力研究中心浙江杭州310058

近海风机结构和基础长期承受着巨大的水平向环境荷载。在风机的服役周期中,地震荷载与水平环境荷载会有大概率同时空作用于风机基础上。研发了初始水平环境施加装置,设计了砂土地基中的近海风机单桩基础超重力动力模型试验,从物理模型... 详细信息

近海风机结构和基础长期承受着巨大的水平向环境荷载。在风机的服役周期中,地震荷载与水平环境荷载会有大概率同时空作用于风机基础上。研发了初始水平环境施加装置,设计了砂土地基中的近海风机单桩基础超重力动力模型试验,从物理模型尺度初步实现了考虑初始水平环境荷载与地震荷载联合作用的单桩基础动力试验。通过超重力振动台试验发现,联合工况下干砂地基和饱和砂地基中风机单桩基础的震后桩身弯矩值要大于初始弯矩值。在饱和地基中部分深度处的震后桩身弯矩是初始弯矩值的4倍。此外桩顶水平位移在施振过程中出现了震荡累加的现象,在饱和地基中震后桩顶水平位移是初始位移的1.3倍。初始水平环境荷载与地震荷载联合作用下风机单桩基础表现出的这种耦合效应对风机的安全服役产生了巨大的挑战,在风机基础设计中值得关注。

关键词：静剪应力近海风机单桩基础超重力振动台

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利用改进自动编码器光谱法预测土壤有机质

发光学报 2018年第10期39卷 1458-1465页

作者：史杨王儒敬汪玉冰中国科学院合肥智能机械研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学自动化系安徽合肥230027

提出一种改进自动编码器方法,用于利用近红外光谱预测大尺度下土壤有机质含量等级。首先,提出改进自动编码器算法框架,将传统的用于重建输出的自动编码器与分类器相结合;对改进自动编码器中的损失函数进行定义。然后,将改进自动编码器... 详细信息

提出一种改进自动编码器方法,用于利用近红外光谱预测大尺度下土壤有机质含量等级。首先,提出改进自动编码器算法框架,将传统的用于重建输出的自动编码器与分类器相结合;对改进自动编码器中的损失函数进行定义。然后,将改进自动编码器应用于预测土壤有机质含量等级的近红外光谱分析建模问题中,使用双层前馈神经网络实现了改进自动编码器的编码器、解码器和分类器。最后,使用大尺度土壤光谱数据集对模型进行训练,预测土壤有机质含量等级,并与主成分回归、支持向量机等方法的效果进行对比。实验结果表明,基于改进自动编码器的土壤有机质含量等级分类准确率为63. 05%,高于其他方法。利用该模型预测大尺度下土壤有机质含量等级有较好的表现。

关键词：近红外光谱自动编码器土壤有机质建模方法

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用儿童的视角看儿童

动漫界（幼教365） 2023年第12期 8-15页

作者：本刊编辑部张若筠周浩汪玉冰不详

陶行知先生说:“我们必须变成小孩子,才配做小孩子的先生。”已是成人的“我们”,还能变成“小孩子”吗?假如“我们”是齐天大圣,倏忽之间,变成孩子们的小伙伴,他们岂能不透露自己的心房,告诉“我们”其内心的小秘密,包括他们的“疯魔... 详细信息

陶行知先生说:“我们必须变成小孩子,才配做小孩子的先生。”已是成人的“我们”,还能变成“小孩子”吗?假如“我们”是齐天大圣,倏忽之间,变成孩子们的小伙伴,他们岂能不透露自己的心房,告诉“我们”其内心的小秘密,包括他们的“疯魔”“执拗”“畏惧”“天真”等。自然,“我们”真正变成了他们的先生。“我们”可以是齐天大圣吗?

关键词：陶行知齐天大圣倏忽之间小伙伴儿童的视角

基于优选波长的复合肥总氮含量可见/近红外光谱分析

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发光学报 2018年第12期39卷 1785-1791页

作者：王键汪六三王儒敬鲁翠萍黄伟汪玉冰中国科学院合肥物质科学研究院合肥智能机械研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

利用可见/近红外光谱分析仪得到复合肥的原始光谱,经过MSC和一阶导数预处理后,建立了复合肥中总氮含量的PLS模型,实现了复合肥中总氮含量的快速准确无损测量。通过选取不同范围波长建模,取得了预测决定系数(R^2)、预测标准差(S_(RMSEP)... 详细信息

利用可见/近红外光谱分析仪得到复合肥的原始光谱,经过MSC和一阶导数预处理后,建立了复合肥中总氮含量的PLS模型,实现了复合肥中总氮含量的快速准确无损测量。通过选取不同范围波长建模,取得了预测决定系数(R^2)、预测标准差(S_(RMSEP))、相对分析误差(K_(RPD))最好的基础波段。在基础波段的基础上,采用优选波长算法,获得了加入波长后的模型的预测决定系数和预测标准差图。通过分析,最终确定加入42个优选波长。实验结果表明,加入优选波长后的模型的预测决定系数由不加优选波长模型的0. 760 4提高到了0. 991 1,S_(RMSEP)降低为原来的1/5,K_(RPD)提高到原来的5倍。

关键词：复合肥总氮可见/近红外光谱偏最小二乘法优选波长

基于卷积神经网络和近红外光谱的土壤有机碳预测模型

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计算机应用与软件 2018年第10期35卷 147-152,266页

作者：史杨王儒敬汪玉冰中国科学院合肥智能机械研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学自动化系安徽合肥230027

利用土壤近红外光谱间接预测土壤成分与传统的实验室分析方法相比,具有节约时间、成本低等优点,而建立准确的预测模型至关重要。提出将深度卷积神经网络模型用于大尺度范围的土壤有机碳含量的预测中。设计五种不同深度的卷积神经网络模... 详细信息

利用土壤近红外光谱间接预测土壤成分与传统的实验室分析方法相比,具有节约时间、成本低等优点,而建立准确的预测模型至关重要。提出将深度卷积神经网络模型用于大尺度范围的土壤有机碳含量的预测中。设计五种不同深度的卷积神经网络模型,使用覆盖欧洲23国的、土壤种类多样的数据集对模型进行训练。将其预测结果与传统的主成分回归、支持向量回归等线性建模方法进行对比。实验表明,使用包含6～7个卷积层的卷积神经网络预测有机碳含量的均方根误差可以达到9. 69 g/kg,比其他线性建模方法预测大尺度土壤有机碳更准确。

关键词：近红外光谱卷积神经网络土壤有机碳建模方法

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小型土石坝加密抗液化离心机振动台试验研究

岩土力学 2020年第11期41卷 3695-3704页

作者：刘庭伟李俊超朱斌汪玉冰高玉峰陈云敏浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058 浙江大学超重力研究中心浙江杭州310058 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098

地震作用下土石坝液化易导致坝坡失稳滑移等严重后果,加密法是常用的抗液化手段之一。针对坝趾压重与坝壳翻压两种坝身加密加固方法,开展了离心机振动台试验,分析了不同加密型抗液化处理的小型土石坝坝坡地震响应规律。试验结果表明,由... 详细信息

地震作用下土石坝液化易导致坝坡失稳滑移等严重后果,加密法是常用的抗液化手段之一。针对坝趾压重与坝壳翻压两种坝身加密加固方法,开展了离心机振动台试验,分析了不同加密型抗液化处理的小型土石坝坝坡地震响应规律。试验结果表明,由于高水头作用下坝坡底部土体软化,未处理坝坡加速度放大系数沿高程先减小后增大,而加密坝坡加速度放大系数沿高程逐渐增大,且坝坡表面处加速度存在表面放大现象。坝趾压重和坝壳翻压提高了坝身有效应力,降低地震产生的超静孔压比,有效防止土体液化。未处理坝坡在峰值加速度为0.24g地震作用下即发生坝趾液化现象,而加密坝坡在峰值加速度为0.24g和0.45g下均未发生液化。未处理坝坡整体侧向位移大,加密处理后,在峰值加速度为0.24g下坝坡整体表现为竖向位移。坝趾压重区坝趾水平位移明显减小,坝壳翻压区坡顶沉降减小了50%。试验结果验证了坝趾压重和坝壳翻压的抗液化效果,为小型土石坝抗震加固设计提供了参考。

关键词：土石坝抗液化离心机振动台坝趾压重坝壳翻压

蓄水后典型土质岸坡降雨与地震稳定性区域分析

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地基处理 2023年第6期5卷 468-476页

作者：汪功茂石安池陈建平周燕国汪玉冰浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058 浙江大学超重力研究中心浙江杭州310058 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 浙江华东建设工程有限公司浙江杭州310014

强降雨、地震等自然灾害频发地区,边坡稳定性的区域分析通常采用无限边坡模型,然而以往研究所选用的土层深度通常为粗略估计。本研究将钻孔实测的土层深度数据导入ArcGIS地理统计分析模块,通过普通克里金插值方法构建区域边坡地层模型... 详细信息

强降雨、地震等自然灾害频发地区,边坡稳定性的区域分析通常采用无限边坡模型,然而以往研究所选用的土层深度通常为粗略估计。本研究将钻孔实测的土层深度数据导入ArcGIS地理统计分析模块,通过普通克里金插值方法构建区域边坡地层模型。运用插值所得土层深度数据,通过无限边坡模型计算蓄水前、蓄水后、蓄水后降雨、蓄水后地震等不同工况下的边坡稳定性系数,进一步分析蓄水后各工况下边坡稳定性系数的变化情况,并绘制相应地图用于定位各工况下稳定性相对较低的区域。本文将上述研究方法应用到白鹤滩水电站水库上游区域。区域分析结果表明,蓄水及降雨工况对于岸坡稳定性影响较小而地震工况下岸坡稳定性系数整体下降较大,其中局部区域下降比例达到50%以上。研究结果可为区域边坡工程设计和场地防灾减灾规划提供参考。

关键词：地理信息系统边坡稳定性区域分析克里金插值降雨地震