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基于IPSO-SVM的动态汽车衡故障诊断方法研究

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机电工程 2024年

作者：黄庆程福建省交通科研院有限公司

针对服役状态下，不易对轴重式动态汽车衡的灵敏度漂移等故障进行在线检测这一问题，提出了一种特征降维下结合莱维飞行改进粒子群算法优化支持向量机（IPSO-SVM）模型以及信号特征提取与降维的动态汽车衡故障诊断方法。首先，提取了输... 详细信息

针对服役状态下，不易对轴重式动态汽车衡的灵敏度漂移等故障进行在线检测这一问题，提出了一种特征降维下结合莱维飞行改进粒子群算法优化支持向量机（IPSO-SVM）模型以及信号特征提取与降维的动态汽车衡故障诊断方法。首先，提取了输出信号的时域与频域特征，利用核主成分分析（KPCA）将非线性映射函数输入空间变换到高维空间以实现对特征向量的降维与筛选；然后，利用了莱维飞行改进粒子群优化算法（PSO）的寻优能力，并采用改进后的算法对支持向量机（SVM）进行了优化，得到了最优的参数组合，以此构建了全局最优的IPSO-SVM诊断模型；最后，采用建立的诊断模型，对不同车重、不同车速、不同轴型载荷工况下的动态汽车衡进行了故障诊断验证。研究结果表明：采用所提出的动态汽车衡故障诊断方法，其诊断准确率可达98%，证实了引入莱维飞行后的改进粒子群算法可显著改进优化的效率和效果。相比现有诊断方法，IPSO-SVM诊断模型可有效解决PSO算法易陷入局部最优解的问题，准确率得到了较大提升，可实现对汽车衡系统动态故障工况下的全类型高精度诊断。

关键词：质量计量仪器故障诊断模型莱维飞行信号特征提取信号特征降维支持向量机改进粒子群算法优化支持向量机核主成分分析

温度场作用下Fe-Cr合金中空洞演化与迁移的相场模拟

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稀有金属材料与工程 2024年第8期53卷 2193-2199页

作者：朱伟程大钊刘彩艳马聪吴璐张静中国核动力研究设计院第一研究所西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安理工大学材料科学与工程学院

堆芯关键部件材料Fe-Cr基奥氏体钢在高温和辐照环境下长时服役，辐照空位簇聚形成空洞导致辐照肿胀和硬化现象。本模拟采用相场方法耦合中心温度场和一维温度场研究Fe-Cr合金空位簇聚和空洞演化行为。计算结果表明，中心温度场下，温度... 详细信息

堆芯关键部件材料Fe-Cr基奥氏体钢在高温和辐照环境下长时服役，辐照空位簇聚形成空洞导致辐照肿胀和硬化现象。本模拟采用相场方法耦合中心温度场和一维温度场研究Fe-Cr合金空位簇聚和空洞演化行为。计算结果表明，中心温度场下，温度梯度促使空位向中心温度高的区域迁移，导致中心高温区域空位浓度高，优先出现空洞形核，空洞尺寸大，低温区域空位浓度低，空洞尺寸小；一维温度场下，体扩散机制控制下，空洞的迁移速度与温度梯度正相关，与初始孔径无关；表面扩散机制控制下，空洞的迁移速度与温度梯度正相关，与初始孔径负相关。该研究结果启发局域组织老化引起的导热不均材料或宏观温度梯度下服役部件的组织和性能预测。

关键词：温度场相场空洞迁移体扩散表面扩散

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耀景街16号

北京文学（精彩阅读） 2024年第8期 175-181页

作者：程黛眉不详

去年冬天,哈尔滨火了,“哈尔滨”刷屏了各类媒体。从网上看,这个城市到处人山人海,“冰雪大世界”像沸腾的海洋,人们载歌载舞,都像是多少年前的老邻居在重逢。热情的哈尔滨人已经不知道怎样抬爱南方来的游客,他们宠溺地叫他们“南方小... 详细信息

去年冬天,哈尔滨火了,“哈尔滨”刷屏了各类媒体。从网上看,这个城市到处人山人海,“冰雪大世界”像沸腾的海洋,人们载歌载舞,都像是多少年前的老邻居在重逢。热情的哈尔滨人已经不知道怎样抬爱南方来的游客,他们宠溺地叫他们“南方小土豆”,不惜动用私家车接送游客,那些平日里高声大嗓的老爷们儿,都开始夹着嗓子殷勤地说:“公主请上车!”“公主请下车!”真是乱花迷了人眼,所有人似乎都在小心翼翼地承接这突然降临的“泼天的富贵”。

关键词：哈尔滨人冰雪大世界私家车重逢公主游客

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碳化材料的烧蚀性能参数辨识方法

北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1384-1391页

作者：程莫瀚李文光王志北京理工大学宇航学院北京100081

针对碳化材料烧蚀性能参数测量难度大的问题,对基于优化算法的烧蚀性能参数辨识方法进行了研究。根据一维连续模型描述碳化烧蚀材料的内部热响应情况,与公开试验数据进行对比验证,各测量点计算误差均小于15%。采用基函数表征法对材料碳... 详细信息

针对碳化材料烧蚀性能参数测量难度大的问题,对基于优化算法的烧蚀性能参数辨识方法进行了研究。根据一维连续模型描述碳化烧蚀材料的内部热响应情况,与公开试验数据进行对比验证,各测量点计算误差均小于15%。采用基函数表征法对材料碳化前后的比热容和导热率进行表征,基函数选取为切比雪夫多项式。根据PICA材料的温度测试试验数据,对材料的热解动力学参数和基函数的待定系数采用遗传算法进行辨识,将辨识得到的材料烧蚀性能参数代入一维连续模型中进行计算,与验证工况下的试验数据进行比对,计算得到的温度曲线平均相对误差小于10%。

关键词：热防护材料烧蚀性能参数辨识优化算法数值计算

面向全量测点耦合结构分析与估计的工业过程监测方法

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自动化学报 2024年第8期50卷 1517-1538页

作者：赵健程赵春晖浙江大学控制科学与工程学院杭州310027

实际工业场景中,需要在生产过程中收集大量测点的数据,从而掌握生产过程运行状态.传统的过程监测方法通常仅评估运行状态整体的异常与否,或对运行状态进行分级评估,这种方式并不会直接定位故障部位,不利于故障的高效检修.为此,提出一种... 详细信息

实际工业场景中,需要在生产过程中收集大量测点的数据,从而掌握生产过程运行状态.传统的过程监测方法通常仅评估运行状态整体的异常与否,或对运行状态进行分级评估,这种方式并不会直接定位故障部位,不利于故障的高效检修.为此,提出一种基于全量测点估计的监测模型,根据全量测点估计值与实际值的偏差定义监测指标,从而实现全量测点的分别精准监测.为克服原有的基于工况估计的监测方法监测不全面且对测点间耦合关系建模不充分的问题,提出多核图卷积网络(Multi-kernel graph convolutional network,MKGCN),通过将全量传感器测点视为一张全量测点图,显式地对测点间耦合关系进行建模,从而实现全量传感器测点的同步工况估计.此外,面向在线监测场景,设计基于特征逼近的自迭代方法,从而克服在异常情况下由于测点间强耦合导致的部分测点估计值异常的问题.所提出的方法在电厂百万千瓦超超临界机组中引风机的实际数据上进行验证,结果显示,与其他典型方法相比,所提出的监测方法能够更精准地检测出发生故障的测点.

关键词：自迭代特征替换多核图卷积网络全量测点估计故障检测

发达国家基础研究助力高等教育发展的规律性认识与启示

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中国高等教育 2024年第1期 60-64页

作者：段从宇何志程深圳大学石河子大学

借鉴西方发达国家“走基础研究与高等教育发展良性耦合道路,以有组织的开放协同促其耦合效能提升”等经验,我国可在后续的基础研究助力高等教育发展实践中,注重基础研究与高等教育发展的关系处理,强化基础研究助力高等教育发展的要素统... 详细信息

借鉴西方发达国家“走基础研究与高等教育发展良性耦合道路,以有组织的开放协同促其耦合效能提升”等经验,我国可在后续的基础研究助力高等教育发展实践中,注重基础研究与高等教育发展的关系处理,强化基础研究助力高等教育发展的要素统筹,关注基础研究与高等教育良性互动的效能发挥。

关键词：基础研究高等教育发展耦合互动

基于ERNIE和DPCNN的科技文献摘要结构要素识别

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数据分析与知识发现 2024年第1期8卷 125-134页

作者：胡忠义税典程吴江武汉大学信息管理学院武汉430072 武汉大学电子商务研究与发展中心武汉430072

【目的】构建一种高效的科技文献摘要结构要素识别模型,实现对一段式摘要的结构要素识别。【方法】以知识增强语义表示模型(ERNIE)对科技文献的摘要文本进行表征,通过深度金字塔卷积神经网络(DPCNN)进行文本特征抽取,构建科技文献摘要... 详细信息

【目的】构建一种高效的科技文献摘要结构要素识别模型,实现对一段式摘要的结构要素识别。【方法】以知识增强语义表示模型(ERNIE)对科技文献的摘要文本进行表征,通过深度金字塔卷积神经网络(DPCNN)进行文本特征抽取,构建科技文献摘要结构要素识别模型。【结果】所构建的模型在图书情报领域数据集上识别文献摘要结构要素的精确率、召回率、F1宏平均值均高于0.95,比基准模型具有更好的识别性能。【局限】使用的语料具有一定的领域倾向,模型的领域通用性还有待验证。【结论】构建的模型可以更好地对文本特征进行抽取,有效提升了科技文献摘要结构要素的识别性能。

关键词：摘要结构要素识别文本表征 ERNIE DPCNN

考虑螺栓预紧力差异的箭体连接结构动力学响应分析

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国防科技大学学报 2024年第3期46卷 59-69页

作者：孙伟程关振群潘嘉诚曾岩大连理工大学力学与航空航天学院辽宁大连116024

针对广泛地应用在航空航天箭体结构中的螺栓法兰连接结构的动力学响应特征会显著受到螺栓预紧力大小影响的问题,在螺栓法兰连接结构不同工况下螺栓预紧力出现差异时,研究箭体连接结构的静动力学响应特征。通过对特定的筒壳螺栓法兰连接... 详细信息

针对广泛地应用在航空航天箭体结构中的螺栓法兰连接结构的动力学响应特征会显著受到螺栓预紧力大小影响的问题,在螺栓法兰连接结构不同工况下螺栓预紧力出现差异时,研究箭体连接结构的静动力学响应特征。通过对特定的筒壳螺栓法兰连接结构,基于有限元分析和敲击试验来提出一套考虑螺栓预紧力差异的箭体连接结构动力学响应分析方法。并由此研究螺栓松动时的响应特征,基于互补集合经验模态分解算法设计一种新的螺栓松动探测流程,可以量化螺栓发生松动时连接结构的中高频段频响幅值升高的特征,能无损快速地识别松动工况的发生。

关键词：螺栓法兰非线性刚度耦合振动螺栓松动识别螺栓预紧力互补集合经验模态分解

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砂土场地桥梁群桩基础延性抗震性能分析

同济大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 893-901页

作者：王靖程叶爱君王晓伟同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

采用严格的增量动力分析(IDA)方法对砂土场地桥梁群桩基础的延性性能开展了系统研究。基于砂土中单墩-群桩基础体系振动台试验验证了数值模拟方法;以实际工程为背景,考虑与结构、土体相关的9个参数,建立了一系列分析模型;将7条实际地震... 详细信息

采用严格的增量动力分析(IDA)方法对砂土场地桥梁群桩基础的延性性能开展了系统研究。基于砂土中单墩-群桩基础体系振动台试验验证了数值模拟方法;以实际工程为背景,考虑与结构、土体相关的9个参数,建立了一系列分析模型;将7条实际地震记录作为输入,进行了系统的增量动力分析。基于计算结果,对地震下桥梁群桩基础的损伤破坏过程进行了验证,提出了表征群桩基础延性性能的位移、转角、强度3个指标,并揭示了各性能指标随结构、土体参数的变化规律。结果表明,群桩基础在易修复状态下的平均位移延性系数为2.52,平均水平承载力为首次屈服状态的1.41倍;极限状态下平均位移延性系数为3.62,平均水平承载力为首次屈服状态的1.47倍,延性性能可观且稳定;承台转动引起的桥墩漂移率最大不超过0.7%,不控制抗震设计。

关键词：群桩基础延性性能增量动力分析位移延性水平承载力承台转角