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碳纤维复合材料圆柱耐压壳屈曲特性研究

碳纤维复合材料圆柱耐压壳屈曲特性研究

作者：管伟江苏科技大学

学位级别：硕士

潜水器是进行海洋资源探索开发的重要装备,耐压壳作为潜水器重要组成部分之一,起着保障潜水器内部操作人员安全及各类设备正常运转的作用。耐压壳的性能受到多种因素的影响,包括材料属性、结构形式、载荷和环境等。其中,材料属性是优化... 详细信息

潜水器是进行海洋资源探索开发的重要装备,耐压壳作为潜水器重要组成部分之一,起着保障潜水器内部操作人员安全及各类设备正常运转的作用。耐压壳的性能受到多种因素的影响,包括材料属性、结构形式、载荷和环境等。其中,材料属性是优化总体性能的前提,设计人员在选择材料时必须同时考虑强度、刚度、抗疲劳和抗腐蚀等综合因素。由于具备质量小、强度高、耐腐蚀、可加工性强等优势,碳纤维复合材料在水下耐压构件中呈现出良好的应用发展潜力,因此本文对碳纤维复合材料圆柱壳屈曲特性进行深入研究。主要研究内容如下:(1)基于试验与数值分析法,研究碳纤维复合材料圆柱壳在均匀外压下的屈曲特性,建立准确计算碳纤维复合材料圆柱壳屈曲载荷的非线性分析方法。设计并制造了8个不同的长径比L/d和铺层角度θ的碳纤维复合材料圆柱耐压壳,测量了每个圆柱壳的几何形状、壁厚、内径和长度,以及相应板材的材料性能。然后,进行水压试验。根据实测数据进行了含真实几何缺陷的碳纤维复合材料圆柱壳线性及非线性屈曲分析,试验和数值分析结果误差在7%以内。(2)探讨长径比、铺层角和几何缺陷对正负对称交替铺层和非对称交替铺层的碳纤维复合材料圆柱壳屈曲特性的影响。发现正负对称交替铺层和非对称交替铺层的影响规律基本一致,圆柱壳屈曲承载力均随着长径比的增加而降低。铺层角对碳纤维复合材料圆柱壳屈曲特性影响较大,且铺层角的影响随长径比的不同而不同。同时,碳纤维复合材料圆柱壳是缺陷敏感结构,初始几何缺陷的引入降低了壳体的承载能力。随着几何缺陷系数的增大,缺陷对壳体承载力的影响逐渐减弱。(3)建立麻雀搜索算法优化的BP神经网络预测碳纤维复合材料圆柱壳临界屈曲载荷。考虑碳纤维复合材料圆柱壳屈曲性能的影响因素,利用有限元模型生成神经网络训练集和测试集。基于麻雀搜索算法优化的BP神经网络预测模型结合了人工神经网络的非线性映射能力和麻雀搜索算法的全局搜索能力,预测值与目标值吻合良好。与预测目标值的最大误差为6.88%,平均误差为2.24%。(4)采用试验与数值分析法对均匀外压下加肋碳纤维复合材料圆柱壳屈曲特性进行研究,揭示了肋截面、肋几何形状和肋分布对屈曲载荷和屈曲模态的影响。提出基于Hashin损伤准则分析加肋碳纤维复合材料圆柱壳屈曲模态的方法,与试验结果吻合良好。建立了碳纤维复合材料圆柱壳加肋方法和屈曲分析方法,研究结果为后续加肋复合材料在工程上的实际应用提供了相关依据。

关键词：圆柱耐压壳碳纤维复合材料屈曲预测方法加肋壳

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单比特取样超宽带系统同步性能研究

单比特取样超宽带系统同步性能研究

作者：管伟中国科学技术大学

学位级别：硕士

随着社会的发展,人们对通信系统传输能力的要求也越来越高。脉冲无线电超宽带(Impulse Radio Ultra-wideband, IR-UWB)系统由于具有低功耗、低复杂度、低成本和高吞吐能力(三低一高)的显著特点,被认为是短距离高速通信的一种有效传输方... 详细信息

随着社会的发展,人们对通信系统传输能力的要求也越来越高。脉冲无线电超宽带(Impulse Radio Ultra-wideband, IR-UWB)系统由于具有低功耗、低复杂度、低成本和高吞吐能力(三低一高)的显著特点,被认为是短距离高速通信的一种有效传输方式,能够有效地解决人们短距离高速通信的需求。然而,IR-UWB系统发射信号的带宽极大,导致了系统的实现存在各种困难:首先,在IR-UWB系统中,信息比特流的载体是宽度极窄的时域脉冲,通常脉冲的宽带在0.1ns量级,造成了同步的困难;其次,极大的发射带宽导致射频前端的模数转换器件不容易实现,因此片上系统的集成化相当困难,从而影响着系统的大规模应用。其中,第一点与系统的同步密切相关,第二点与发射前端的ADC量化精度有关。为此,本文深入研究有限精度(低位宽)量化下IR-UWB系统的同步问题,以便更好地设计IR-UWB系统的接收机,为IR-UWB系统的实用化奠定基础。目前,国内外有关这方面的研究还处于初级阶段。本文的研究范围包括:信噪比损失与同步偏差、量化精度的关系、同步方差的Cramer-Rao界、系统同步器设计。论文的主要贡献如下:第一,为了设计出性能良好的同步器,首先研究了AWGN和多径信道下IR-UWB系统中同步偏差、量化精度和信噪比损失的关系。推导出了三者的隐式表达,利用仿真分析,可以看出两种信道下表现出了类似的特征,即随着同步偏差变大,信噪比损失上升,量化精度越大,加速度越快。从中可以看出同步偏差30ps左右时信噪比损失是可以容忍的。第二,在获得了系统对同步精度的要求后,我们考虑各种同步器所能达到的最优性能,即同步方差的Cramer-Rao界。为了顺利的分析,我们借助Bussgang理论对单比特量化进行线性化处理,得到了线性化系统模型,借助于此模型我们推导出了AWGN和多径信道下的Cramer-Rao界,可以得出在加性高斯白噪声信道中,Cramer-Rao界与信噪比成反比;在多径衰落信道中,Cramer-Rao界随着路径数增多而增大。第三,我们在前两部分分析的基础之上进行同步器的设计。讨论了最佳同步器的结构,利用最大似然方法,我们设计出了统计意义上最优的估计器,利用该估计器在训练序列足够长的时候,可以达到上面所说的Cramer-Rao界,论文进而对这种估计器结构进行了分析,得出训练长度为300个符号时,能够达到通信效率和性能的较好权衡。通过上面的分析,本文对基于单比特取样超宽带系统同步器设计的研究达到了一定深度,对于工程设计具有一定的指导意义。

关键词：脉冲无线电超宽带(IR-UWB) 有限精度量化同步

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统一化的快速距离变换

计算机学报 1995年第8期18卷 626-635页

作者：管伟光马颂德中国科学院自动化研究所国家模式识别实验室

距离变换是图象处理和分析的有效工具，是关于图象的全局操作．为了避免庞大的计算量，人们通常采用将全局操作分解成局部操作的策略．但是这种分解策略只能产生近似的欧氏距离．本文提出一种统一化的距离变换算法，它不需要并行处理硬... 详细信息

距离变换是图象处理和分析的有效工具，是关于图象的全局操作．为了避免庞大的计算量，人们通常采用将全局操作分解成局部操作的策略．但是这种分解策略只能产生近似的欧氏距离．本文提出一种统一化的距离变换算法，它不需要并行处理硬件的支持就能快速实现距离变换以及最近特征点变换．对于使用不同的距离测度函数，仅需要调整距离查找表，而算法本身不用做任何改动．本文最后给出算法分析和实验结果．

关键词：图象处理距离变换欧氏距离图象分析

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基于污染数据分析实现LSB秘密消息的检测

计算机研究与发展 2006年第6期43卷 1058-1064页

作者：刘文芬管伟曹佳张卫明信息工程大学信息研究系郑州450002

信息隐藏技术已经成为网络信息安全的一个重要研究方向,如何有效地监控和检测网络中传递的秘密消息对于保障国家安全具有重要的现实意义·针对互联网上大量的隐写软件利用彩色及灰度图像的最低有效比特位(LSB)隐藏秘密消息,基于污染数... 详细信息

信息隐藏技术已经成为网络信息安全的一个重要研究方向,如何有效地监控和检测网络中传递的秘密消息对于保障国家安全具有重要的现实意义·针对互联网上大量的隐写软件利用彩色及灰度图像的最低有效比特位(LSB)隐藏秘密消息,基于污染数据分析,提出了一种新的隐写分析方法,并给出了此算法的数学模型·该方法不仅可以快速有效地检测出图像中秘密消息的存在性,同时还可以精确地估计出连续及随机间隔嵌入算法下所嵌入秘密消息的长度·

关键词：信息隐藏隐写术隐写分析 LSB 污染数据分析

基于前景理论的区间累积型结构化产品定价与优化——以招商银行挂钩沪深300产品为例

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基于前景理论的区间累积型结构化产品定价与优化——以招商银行挂...

作者：管伟林华东政法大学

学位级别：硕士

近年来,中国经济经历了从高速增长到高质量发展的转变,金融市场也随之发生了变化。2018年颁布的《关于规范金融机构资产管理业务的指导意见》明确提出:资产管理业务不得承诺保本保收益,要打破刚性兑付。商业银行作为金融市场的主体之一... 详细信息

近年来,中国经济经历了从高速增长到高质量发展的转变,金融市场也随之发生了变化。2018年颁布的《关于规范金融机构资产管理业务的指导意见》明确提出:资产管理业务不得承诺保本保收益,要打破刚性兑付。商业银行作为金融市场的主体之一,也在改革的历史进程中创新产品,抢占更多的市场份额。其中结构化产品也成为了许多国内外发行商关注的焦点。本文针对结构化产品的复杂结构设计,在两种不同的假设条件下对产品进行定价分析,并在此基础上对结构化产品定价模型提出优化建议。当前模型普遍以理性人假设作为前提,使得定价模型趋势复杂,而实用性却逐步下降。与此同时伴随行为金融学的发展,前景理论被应用于金融资产定价模型中,本文也将前景理论加入到结构化产品的定价中,分别从理性和非理性角度探究不同假设条件下的定价结果。本文选取招商银行发行的一款与沪深300指数相挂钩的区间累积型结构性理财产品(117693号)作为案例,进行实证分析。首先,通过对沪深300指数对数收益率序列的分析,发现其具有尖峰厚尾的特征,不服从正态分布;为使定价模型更为准确,我们对指数收益率波动率采用GARCH(1,1)模型进行修正;然后根据产品预期收益是与沪深300指数挂钩有较强路径依赖性的特征,采用蒙特卡罗模拟定价法对产品进行定价。通过程序模拟计算得到该结构化理财产品的每份产品理论价值为1.0158元,并以此作为在风险中性条件假设下案例产品的理论价值。同时我们根据前景理论价值函数及权重函数对产品的定价,得到每份产品的前景理论价值为1.0024元。比较两种定价结果发现,两种假设下的结果均表明结构产品存在溢价,而区别在于前景理论假设下的产品估值小于风险中性条件下的产品估值。本文继续对案例产品定价的两个结果进行分析和说明,一般来说,基于前景理论的定价模型可以解释不同风险偏好投资者购买行为的不同市场现象,更具有现实意义。本文还对结构化产品的发展现状、收益率和相关风险进行了阐述和介绍,并根据定价结果进行了风险分析和模型相关参数分析。风险中性定价和前景理论定价可以分别视为发行商和投资者眼中的产品价值,本文以此角度提出了相关优化建议。从发行商的角度来讲,发行商对产品的优化最终目的是增加利润,提高产品吸引力。一方面可以通过提高定价水平及风险管理能力,降低产品溢价及减少不必要的风险损失来增加利润;另一方面通过以需求为导向加大创新、降低门槛等方式来提高吸引力。而从投资者角度,倡导理性购买符合其风险承受能力的产品并提升自身专业化能力。对于产品存在溢价有利可图的情况,就投资者能否套利获取利润进行讨论。

关键词：结构化产品定价蒙特卡洛模拟前景理论

挖掘机工作装置机液系统研究与挖掘工况能耗分析

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挖掘机工作装置机液系统研究与挖掘工况能耗分析

作者：管伟中南大学

学位级别：硕士

液压挖掘机的节能与作业效率是衡量其性能的重要方面。在复合挖掘作业时,挖掘机存在工作装置液压系统的能耗较高和铲斗挖掘速度偏低的问题。上述问题直接影响到整机的能耗和作业效率。本文以降低液压挖掘机挖掘工况时系统能耗和提高挖... 详细信息

液压挖掘机的节能与作业效率是衡量其性能的重要方面。在复合挖掘作业时,挖掘机存在工作装置液压系统的能耗较高和铲斗挖掘速度偏低的问题。上述问题直接影响到整机的能耗和作业效率。本文以降低液压挖掘机挖掘工况时系统能耗和提高挖掘作业效率为研究目的,以工作装置机液系统为研究对象,开展典型挖掘工况下系统的动态特性和能耗研究。论文的主要工作如下：综述了挖掘机节能意义,介绍了挖掘机上应用的典型节能控制系统,并对挖掘机工作装置阀控系统研究成果和能耗分析现状进行了概述。在详细分析液压挖掘机主泵、多路阀以及负流量控制系统的基础上,建立了负流量控制系统的数学模型。通过进行变量泵源双阀控系统的特性分析,从理论上论述了合理控制斗杆优先节流可提高挖掘过程铲斗油缸的挖掘速度。建立了工作装置运动学模型,为工作装置系统建模奠定了基础。基于AMESim平台建立了液压系统中各功能元件的仿真模型并进行了深入分析。构建了液压挖掘机上作装置机液系统仿真,并通过实测与仿真对比验证了模型的准确性。本文对挖掘机的典型挖掘工况开展了仿真研究与能耗分析,得到挖掘工况下系统动态响应与挖掘工况的能耗分布,结果表明,挖掘过程中包括斗杆优先阀在内的节流产生的能耗最大。针对斗杆优先阀产生的能耗过高和挖掘中对铲斗回路的流量限制,本文对液压系统回路中斗杆优先阀的先导控制回路进行了改进,使优先节流适应挖掘工况要求。然后,利用仿真平台对优化前后的系统性能进行了对比研究。研究表明,优化后的液压系统在挖掘工况时,优先阀口压损下降,铲斗油缸速度得到提升,实现了挖掘工况的节能。

关键词：液压挖掘机工作装置 AMESim仿真挖掘能耗

尖叶假龙胆治疗大鼠酒精性肝损伤的有效部位筛选

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尖叶假龙胆治疗大鼠酒精性肝损伤的有效部位筛选

作者：管伟黑龙江中医药大学

学位级别：硕士

尖叶假龙胆(Gentianella acuta(Michx.)Hulten),别名苦龙胆,蒙药称之为“阿古特-其其格”,藏药称“桑地格”,广泛分布于我国东北、内蒙古、山东、山西等地区,其味苦性凉,具有清热利湿,利胆退黄等功效,对黄疸型肝炎、心绞痛、外伤感染等... 详细信息

尖叶假龙胆(Gentianella acuta(Michx.)Hulten),别名苦龙胆,蒙药称之为“阿古特-其其格”,藏药称“桑地格”,广泛分布于我国东北、内蒙古、山东、山西等地区,其味苦性凉,具有清热利湿,利胆退黄等功效,对黄疸型肝炎、心绞痛、外伤感染等疾病疗效显著,民间用药发现长期嚼服或代茶饮对心脏病有治疗及预防有很大的帮助。目前,有关尖叶假龙胆的成分研究相对较少。按其结构可以分为[口山]酮类、环烯醚萜类、萜类、黄酮类、甾体类、木脂素类等类型化合物为其主要成分。酒精依赖及滥用已成为当今日益严重地公共卫生问题。酒精性肝损伤主要表现为四种形式,酒精性脂肪肝、酒精性肝炎、酒精性肝纤维化、酒精性肝硬化,此几种类型或单独或混合存在。在中国,酒文化有着悠久的历史,传统医学中虽无酒精性肝损伤之病名,但关于其临床表现早有记述。中医学认为其病因与素体禀赋、嗜酒无度有关,其病机可归纳为脾胃气虚、痰湿内阻、水湿内停、气滞血瘀、等几方面。在治法上注重清热化湿、疏肝理气、活血化瘀、软坚散结等治法。中药的成分十分复杂,目前,关于中药及复方的药效物质基础研究备受关注,本实验旨在以中医基础理论为指导,用中药化学结合药效学的研究方法,对尖叶假龙胆单味药进行研究,以此来确定其拮抗大鼠酒精性肝损伤的有效部位,为今后有效成分的研究奠定前期基础。在药学实验方面,本研究利用AB-8大孔树脂对尖叶假龙胆70%、95%乙醇提取液的不同极性部位进行分离富集。在有效部位筛选方面,通过药效学研究的方法,对酒精性肝损伤模型大鼠灌胃尖叶假龙胆全草及大孔树脂水洗部位、30%、50%、70%、95%乙醇洗脱部位,然后对其肝脏称重计算肝指数,测定血清ALT、AST、TG、ALB、TP,及肝组织匀浆MDA、SOD、GSH,同时对肝脏进行HE染色检测其病理变化,通过以上指标的检测,不同极性洗脱部位与全草对比,筛选出有效的洗脱部位,为下一步有效成分的研究打下基础。药效学实验结果表明,尖叶假龙胆全草及其70%乙醇洗脱部位能够减轻肝脏肿胀程度,且能够降低血清ALT、AST、TG、ALB的含量,同时能够降低肝组织中MDA的含量,而且能够提升SOD及GSH的含量,肝组织病理HE染色表现,本品能够改善肝组织病变程度,缓解肝细胞炎性改变,并且以上结果均有统计学意义P<0.05。在有效部位筛选的研究中,统计学分析表明70%乙醇洗脱部位对以上检测指标均有降低,推测尖叶假龙胆对酒精性肝损伤的拮抗中起到协同拮抗的作用,但具体机理尚未知晓需进一步实验研究证实。综合以上研究结果可得出结论尖叶假龙胆及其AB-8大孔树脂70%乙醇洗脱部位能够维护肝脏细胞膜的稳定性,提升其抗氧化能力,降低脂质过氧化反应,对酒精性肝损伤具有一定的保护作用,同时证实了 AB-8大孔树脂70%乙醇洗脱部位为尖叶假龙胆拮抗大鼠酒精性肝损伤的有效部位。

关键词：尖叶假龙胆酒精性肝损伤大孔树脂

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钛合金激光点焊-胶接复合接头组织性能研究

中国激光 2014年第12期41卷 77-84页

作者：刘申马轶男陶汪管伟琦哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

利用带有预气化脉冲的激光束,对Ti6Al4V钛合金进行激光点焊胶接复合连接实验,分析了胶层分解后产生的残余碳对激光点焊胶接复合接头内组织和性能产生的影响。研究结果表明,胶层分解后产生的残余碳会使钛合金的激光点焊胶接复合接头中出... 详细信息

利用带有预气化脉冲的激光束,对Ti6Al4V钛合金进行激光点焊胶接复合连接实验,分析了胶层分解后产生的残余碳对激光点焊胶接复合接头内组织和性能产生的影响。研究结果表明,胶层分解后产生的残余碳会使钛合金的激光点焊胶接复合接头中出现大量的TiC,并且在焊点与胶层接触的界面处生成以TiC为主的界面反应区。对钛合金激光点焊胶接复合接头内部组织产生影响的残余碳主要是在预气化脉冲过程中分解所产生的,而形成界面反应区的残余碳则主要来源于后续的胶层回流现象。TiC的出现提高了钛金点焊胶接复合接头的显微硬度,但是不利于提高钛合金点焊焊接复合接头的承载能力。

关键词：激光光学激光点焊胶接钛合金残余碳微观组织力学性能

基于LES-VOF方法的花瓣孔喷嘴内空化流动和近场雾化的数值研究

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工程热物理学报 2022年第9期43卷 2551-2557页

作者：邓奕铖冷先银管伟何志霞江苏大学汽车与交通工程学院镇江212000 江苏大学能源研究院镇江212000

为改善柴油机的油气混合性能,借鉴航空发动机离心喷嘴中的设计,在锥形喷嘴孔壁上设置若干螺旋弧槽,形成花形截面的螺旋花瓣喷嘴。本文采用多相流耦合大涡模拟(VOF-LES)方法对柴研究了螺旋花孔喷嘴结构对柴油机喷嘴空化流动和一次雾化特... 详细信息

为改善柴油机的油气混合性能,借鉴航空发动机离心喷嘴中的设计,在锥形喷嘴孔壁上设置若干螺旋弧槽,形成花形截面的螺旋花瓣喷嘴。本文采用多相流耦合大涡模拟(VOF-LES)方法对柴研究了螺旋花孔喷嘴结构对柴油机喷嘴空化流动和一次雾化特性的影响。数值计算结果表明,螺旋花喷嘴的速度系数较小。并且,由于螺旋花瓣结构的存在,在螺旋花喷嘴的近场区域可以观察到强旋转射流。最后,螺旋花喷嘴喷出的射流具有更大的扩散角和更小的液滴尺寸,在螺旋花喷嘴出口处也有一些液丝和液滴与主射流分离。

关键词：柴油喷嘴螺旋花瓣孔内部流动近场射流大涡模拟