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基于声振融合的二次EWT-CNN刀具磨损监测

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组合机床与自动化加工技术 2024年第2期 8-12页

作者：郝旺身娄永威董辛旻李继康娄本池郑州大学机械与动力工程学院郑州450001

为了实现加工过程中对刀具磨损状态的监测,提出一种基于协同过滤融合的方法。首先,对工作刀具振动信号和声音信号进行特征相关性分析后进行数据层融合;然后,将得到的声振融合信号进行二次经验小波变换(EWT)后去噪重构;最后,将重构信号... 详细信息

为了实现加工过程中对刀具磨损状态的监测,提出一种基于协同过滤融合的方法。首先,对工作刀具振动信号和声音信号进行特征相关性分析后进行数据层融合;然后,将得到的声振融合信号进行二次经验小波变换(EWT)后去噪重构;最后,将重构信号进行信号增强并送入CNN实现特征提取及刀具故障识别。通过对不同故障类型的麻花钻头进行故障识别实验,在声音、振动以及声振融合信号和不同信号去噪重构方法的对比下,该方法对不同故障类型的钻头作出了98.96%的高识别率。验证了所提方法在刀具故障识别方面的优越性。

关键词：声振融合信号刀具磨损故障识别经验小波变换卷积神经网络

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基于复杂网络的电动汽车创新扩散博弈研究

复杂系统与复杂性科学 2024年第2期21卷 45-51页

作者：孙威威张峥上海理工大学管理学院上海200093

为了支持电动汽车企业通过协调复杂的多主体博弈关系推进创新扩散,构建了复杂网络的多主体博弈模型,阐明了影响创新扩散的关键变量。研究发现:制造商采纳不同技术的单位利润、专利费、技术优势系数是影响创新扩散的关键变量。节点度和... 详细信息

为了支持电动汽车企业通过协调复杂的多主体博弈关系推进创新扩散,构建了复杂网络的多主体博弈模型,阐明了影响创新扩散的关键变量。研究发现:制造商采纳不同技术的单位利润、专利费、技术优势系数是影响创新扩散的关键变量。节点度和网络重连概率影响扩散速度,节点度越低则重连概率对扩散速度的影响越显著,且网络规模越高节点度和网络重连概率对扩散速度的影响越显著。最后,提出了推进电动汽车创新扩散的管理和政策启示。

关键词：复杂网络电动汽车创新扩散演化博弈

Ti69NbCrZrX中间层脉冲电流促进扩散焊TiAl/TiAlNb接头的组织与性能

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材料工程 2024年

作者：吕彦龙范佳锋候金保柴禄陶军中国航空制造技术研究院航空焊接与连接技术航空科技重点实验室华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心

以新型Ti69NbCrZrX为中间层，采用脉冲电流促进扩散焊在900 ℃/30 min/8 MPa参数下连接TiAl合金与Ti2AlNb合金。通过SEM，EDS，EBSD和室温拉伸技术分析焊后接头显微组织和接头性能。结果表明：以Ti69NbCrZrX为中间层可获得无缺陷TiAl/Ti... 详细信息

以新型Ti69NbCrZrX为中间层，采用脉冲电流促进扩散焊在900 ℃/30 min/8 MPa参数下连接TiAl合金与Ti2AlNb合金。通过SEM，EDS，EBSD和室温拉伸技术分析焊后接头显微组织和接头性能。结果表明：以Ti69NbCrZrX为中间层可获得无缺陷TiAl/Ti2AlNb接头。接头界面组织主要分为为TiAl扩散影响区、中间层扩散区和Ti2AlNb扩散影响区。TiAl扩散影响区组织由白色β相和灰色块状α2相组成，中间层扩散区组织主要由灰色块状的α2+α相和白色的β/B2相组成，Ti2AlNb扩散影响区由β/B2基体相和分布在其中的板条状和针状O相组成。接头室温拉伸强度均值为642.5 MPa，达到母材强度的91.57%。接头断裂以沿晶脆性断裂为主，穿晶脆性断裂为辅。

关键词： TiAl Ti AlNb 脉冲电流促进扩散焊中间层

跨学科主题学习的设计理路——加拿大安大略省科学与技术课程变革审思

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电化教育研究 2024年第3期45卷 121-128页

作者：于颖候继仓于兴华天津大学教育学院天津300350 日照市教育科学研究院山东日照276826 威海市环翠区教育教学研究中心山东威海264200

在我国新一轮基础教育课程改革中,跨学科主题学习因其有利于突破学科边界解决复杂问题备受瞩目,成为未来数字人才培养的重要途径。如何“跨”?“跨”到什么程度?这成为当前一线课程与教学直面的新挑战。为了厘清跨学科主题学习设计的逻... 详细信息

在我国新一轮基础教育课程改革中,跨学科主题学习因其有利于突破学科边界解决复杂问题备受瞩目,成为未来数字人才培养的重要途径。如何“跨”?“跨”到什么程度?这成为当前一线课程与教学直面的新挑战。为了厘清跨学科主题学习设计的逻辑理路,适当借鉴发达国家跨学科课程与教学的有益经验,研究分析了加拿大教育强省安大略省于2022年发布的科学与技术课程标准文本。通过文本分析发现,安大略省高度重视STEM跨学科主线在课程架构中的统领作用,把跨学科大概念理解作为课程与教学的内在机理,并采用跨学科和融合学习两种形式开展教学。汲取其启示,跨学科主题学习首先要理解跨学科意蕴,聚焦核心素养育人目标,其次,探索出适合我国国情的跨学科主题学习设计理路,包括:立足本体学科提取学科大概念,形成“学科大概念群”;聚合学科学习与真实生活,形成“跨学科主题群”;设计“问题链—任务簇—证据集”,在问题解决中实现跨学科融合。

关键词：跨学科主题学习融合科学与技术课程大概念问题解决

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用于水声目标识别的注意力机制特征增强

声学学报 2024年第4期49卷 664-670页

作者：任佳威谢源徐及颜永红中国科学院声学研究所语言声学与内容理解重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

提出了一种基于注意力机制的特征增强网络(FEAN)用于水声目标的识别,该方法以水声目标辐射噪声信号的线谱信息和调制信息为基础,采用可学习的注意力模块,一方面依照后端的分类任务,对特征进行线性的自适应滤波操作,保留对分类任务有效... 详细信息

提出了一种基于注意力机制的特征增强网络(FEAN)用于水声目标的识别,该方法以水声目标辐射噪声信号的线谱信息和调制信息为基础,采用可学习的注意力模块,一方面依照后端的分类任务,对特征进行线性的自适应滤波操作,保留对分类任务有效的信息,并且滤除干扰;另一方面利用线谱信息在时域上的相干性,调制信息在频域上的相关性来优化时频谱图特征。在DeepShip和Shipsear公开数据集上的实验结果表明,相比于以传统的短时傅里叶变换(STFT)和Fbank特征作为输入的识别模型,FEAN在两个数据集上分别获得了4.5%和1.2%的识别准确率提升。

关键词：水声目标识别深度学习注意力机制特征增强

考虑寒区隧道围岩冻结温度渐变的冻胀力解析解

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 360-369页

作者：曹善鹏夏才初周舒威寇继生同济大学土木工程学院上海200092 宁波大学岩石力学研究所浙江宁波315211 绍兴文理学院土木工程学院浙江绍兴312000

为考虑寒区隧道围岩单向冻结和径向冻结温度渐变会引起的不同方向和不同冻结深度处的非均匀冻胀变形,通过引入冻胀围岩径向冻结温度T(r)和平行与垂直冻结方向的非均匀冻胀系数k反映围岩的非均匀冻胀性,理论推演建立了寒区隧道冻胀力解析... 详细信息

为考虑寒区隧道围岩单向冻结和径向冻结温度渐变会引起的不同方向和不同冻结深度处的非均匀冻胀变形,通过引入冻胀围岩径向冻结温度T(r)和平行与垂直冻结方向的非均匀冻胀系数k反映围岩的非均匀冻胀性,理论推演建立了寒区隧道冻胀力解析解,并进行了案例和影响因素分析。研究表明:忽略冻结温度渐变影响时冻胀力明显偏大,考虑冻结温度渐变可有效提高冻胀力计算的可靠性;考虑冻结温度渐变影响的冻胀力随着非均匀冻胀系数k的增大呈对数函数增大,随冻结与未冻围岩的弹性模量比EⅡ/EⅢ的增大而线性减小,且EⅡ/EⅢ越大时冻胀力产生所需围岩达到的临界k值也越大;隧道冻胀力随围岩冻结圈外径、未冻围岩弹性模量和原岩应力的增大而增大,但随衬砌内径、冻结围岩单位温度冻胀系数的增大而逐渐降低。

关键词：寒区隧道冻胀力非均匀冻胀冻结温度渐变

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碳基材料催化臭氧氧化净水研究进展

中国环境科学 2024年

作者：孔艺莲候志昂王津南南京大学环境学院

非均相催化臭氧氧化可通过直接氧化和生成活性氧物种(Reactive oxygen species， ROS)降解水中有机污染物，其净水效能与催化剂性质密切相关.碳基材料因其稳定的化学性质、易于调控的表面特性以及孔结构，在催化臭氧净水方面得到大量研... 详细信息

非均相催化臭氧氧化可通过直接氧化和生成活性氧物种(Reactive oxygen species， ROS)降解水中有机污染物，其净水效能与催化剂性质密切相关.碳基材料因其稳定的化学性质、易于调控的表面特性以及孔结构，在催化臭氧净水方面得到大量研究.本文系统地综述了近年来碳基催化剂在非均相臭氧氧化净水中的研究进展，详细介绍了常用的碳基催化剂的特性及其功能化调控方法;探讨了碳基材料催化臭氧生成ROS的构效关系、污染物降解的自由基与非自由基反应机制;分析了实际水处理效能与水质条件的影响作用机制;最后对碳基材料催化臭氧净水的未来研究与发展方向进行了展望.

关键词：碳基催化材料功能化调控催化臭氧氧化反应机制

严寒运行工况下高速铁路供电电缆附件界面绝缘匹配劣化特性

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高电压技术 2024年

作者：朱光亚沈青李军邵岩周凯候永昌四川大学电气工程学院中国铁路成都局集团有限公司中铁二院工程集团有限责任公司

针对严寒地区高速铁路供电电缆在极端电－热应力协同作用下界面绝缘匹配劣化特性不清的问题，本文在实验室内搭建电缆系统短时过热试验平台，模拟供电电缆运行工况，对比分析了电缆终端在低温短时过热工况下的界面压力变化情况，同时结... 详细信息

针对严寒地区高速铁路供电电缆在极端电－热应力协同作用下界面绝缘匹配劣化特性不清的问题，本文在实验室内搭建电缆系统短时过热试验平台，模拟供电电缆运行工况，对比分析了电缆终端在低温短时过热工况下的界面压力变化情况，同时结合仿真和数学建模手段分析界面微观形态变化情况，推演获得该工况下附件绝缘匹配劣化演变规律。研究结果表明：电缆附件界面绝缘在短时过热单周期内，材料分子－气体分子协同作用使得界面空腔区域形态结构发生变化，界面压力先增后降。随着短时过热次数的增加，残余应力逐渐积累，界面粗糙度先减后增，从而导致不同阶段各个状态的界面压力变化各不相同。基于结果推演得到的劣化演变规律，对于预防电缆突发故障发生奠定了重要理论基础。

关键词：电缆终端低温短时过热界面压力有限元分析

汽车功能安全:面向敏感指令攻击场景的自主驾驶车辆路径规划风险缓解控制

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机械工程学报 2024年第10期60卷 302-316页

作者：林晨魏洪乾荆威张幽彤北京理工大学机械与车辆学院北京100081 清洁车辆北京市重点实验室北京100081 北京理工大学长三角研究院嘉兴314000 汽车测控与安全四川省重点实验室成都610039

为解决敏感动作指令攻击诱导的路径规划失效与跟踪控制失稳问题,提出一种基于状态解耦与实时模型预测控制相结合的自主驾驶车辆路径规划风险缓释控制方法。首先,从汽车的横向、纵向及航向等三个自由度进行风险解耦判断,并引入了网络风... 详细信息

为解决敏感动作指令攻击诱导的路径规划失效与跟踪控制失稳问题,提出一种基于状态解耦与实时模型预测控制相结合的自主驾驶车辆路径规划风险缓释控制方法。首先,从汽车的横向、纵向及航向等三个自由度进行风险解耦判断,并引入了网络风险因子和阻断风险因子对汽车可能遭受的敏感指令攻击风险进行量化评估;然后,将风险因子引入模型预测控制中的局部路径规划模块,对其惩罚函数进行实时修正,规划出考虑动态网络攻击风险的局部最优参考路径;此外,还在轨迹跟踪层加入基于阈值驱动的主备冗余总线切换机制,缓解敏感动作指令攻击对汽车操控能力的恶性破坏;最后,引入三种常见的敏感动作集攻击场景进行有效性验证。测试结果表明,在加速动作指令攻击场景和制动动作指令攻击场景下,与没有缓解控制的方案相比,所提方案能够缓解约31%的速度急剧变化,有效地规避汽车的纵向驾驶风险和横向失稳问题;此外,面向转向动作指令攻击时,所提方案可以制止错误的转向过程,阻止汽车发生碰撞事故。

关键词：智能网联汽车自主驾驶路径规划网络攻击主动安全