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暴雨环境下滑翔制导炮弹气动特性研究

弹道学报 2024年第2期36卷 37-43页

作者：刘译蔓陈琦常思江南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

为研究暴雨条件对滑翔制导炮弹气动特性的影响,基于双向动量耦合的欧拉-拉格朗日方法,采用考虑转捩的剪切应力输运湍流模型(Transition SST)和三阶精度的MUSCL格式,建立了暴雨环境下的滑翔制导炮弹气动特性计算模型并进行数值模拟。结... 详细信息

为研究暴雨条件对滑翔制导炮弹气动特性的影响,基于双向动量耦合的欧拉-拉格朗日方法,采用考虑转捩的剪切应力输运湍流模型(Transition SST)和三阶精度的MUSCL格式,建立了暴雨环境下的滑翔制导炮弹气动特性计算模型并进行数值模拟。结果表明:与无雨条件相比,降雨在弹丸表面形成了贴体水膜层,后续雨滴粒子下落时,会冲击弹丸表面水膜形成凹坑,增加了弹丸表面的粗糙度;随着飞行速度的增加,弹体表明温度逐渐升高,水膜层的厚度随着蒸发不断减小;当炮弹以亚跨音速飞行时,暴雨环境对炮弹气动系数有较大的影响,当炮弹以Ma=0.8的速度在降雨强度为2 200 mm/h的工况下飞行时,阻力系数提高了27.39%,升力系数减小了18.09%。同时,随着降雨强度的提高,炮弹阻力会呈现先增加后减小再增加的趋势,但此差异会随着炮弹飞行速度的增大而逐步消失,而升力系数会不断下降;在降雨强度不变,炮弹飞行速度达到Ma=0.95时,阻力系数提高了32.29%,升力系数减小了18.38%;当炮弹飞行速度达到Ma=1.2时阻力系数提高了21.76%,升力系数减小了18.87%。

关键词：极端降雨滑翔制导炮弹气动特性水膜层

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基于可变元胞与跟驰理论的元胞自动机模型

哈尔滨工业大学学报 2024年第3期56卷 56-67页

作者：贺敏梁鹏刘玖贤杨凡刘杰长安大学公路学院西安710064 公路大型结构安全教育部工程研究中心(长安大学) 西安710064

为准确模拟桥址随机车流荷载,提出基于可变元胞与跟驰理论的元胞自动机(cellular automata,CA)模型。首先,重新定义元胞构成,提出以车辆为核心的动态可变元胞,并将精确的轴间距和轴重信息融入车辆元胞,实现车辆荷载的精确模拟;然后,引... 详细信息

为准确模拟桥址随机车流荷载,提出基于可变元胞与跟驰理论的元胞自动机(cellular automata,CA)模型。首先,重新定义元胞构成,提出以车辆为核心的动态可变元胞,并将精确的轴间距和轴重信息融入车辆元胞,实现车辆荷载的精确模拟;然后,引入跟驰理论,提出基于跟驰理论的状态演化规则,推导每辆车的专有加速度,实现车辆微观交互的模拟;最后,提出基于实测动态称重系统(weigh in motion,WIM)数据的发车规则,依据WIM数据,重构任意时段的实际车队,并建立基于车头时距的发车规则,重现车辆通过WIM时的运动状态。基于所提出的发车规则和动态演化规则,实现车辆从进入道路到驶离道路全过程时空位置的准确模拟,结合融入精确轴载的车辆元胞,实现随机车流荷载的模拟。基于实测WIM数据验证所提模型的可行性和先进性。结果表明:可变元胞可以精确模拟车辆荷载;提出的状态演化规则可以根据不同车辆的运动状态计算得到每辆车的专属加速度,准确模拟每辆车在自由行驶和跟驰行驶时的不同运动状态;新发车规则可以重构任意时段的实测车队,结合新状态演化规则,可以实现桥址任意时段随机车流的模拟。结合精细化车辆荷载模拟和合理的车流模拟,可实现桥址随机车流荷载模拟。

关键词：桥梁工程随机车流模拟新型元胞自动机轴载跟驰理论转换规则

供应链集中度对中国上市企业ESG表现的影响分析——基于企业经营视角

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系统工程理论与实践 2024年第6期44卷 1795-1814页

作者：张冰晔刘紫琦周君何晓奇荆中博中国人民大学法学院北京100872 中央财经大学管理科学与工程学院北京100081

供应商和客户是企业在供应链上的重要利益相关者,探讨供应链结构对企业可持续发展的影响作用是我国顺利实现“双碳”目标的微观基础.本文以2010–2022年中国A股上市公司样本为对象,探讨供应链集中度对企业ESG表现的影响及作用机制.实证... 详细信息

供应商和客户是企业在供应链上的重要利益相关者,探讨供应链结构对企业可持续发展的影响作用是我国顺利实现“双碳”目标的微观基础.本文以2010–2022年中国A股上市公司样本为对象,探讨供应链集中度对企业ESG表现的影响及作用机制.实证结果表明:供应链集中度上升会抑制企业ESG表现,该结论在讨论测量误差、遗漏变量和反向因果后依然成立.供应链集中度对企业ESG表现的抑制作用在国有企业、占据较高市场份额、具有较低创新能力和较高机构持股的企业中更为显著.供应链集中度通过提高经营利润波动、运营冗余和未吸收财务冗余抑制企业ESG表现.经营期望顺差增强了供应链集中度对企业ESG表现的抑制作用,经营期望落差则会减弱供应链集中度的抑制作用.本文深化了人们对利益相关者与企业可持续发展之间关系的理解,为企业强化供应链管理与提升ESG表现提供了重要的科学依据.

关键词：供应链集中度 ESG表现经营利润波动组织冗余经营期望

非均匀当量比对旋转爆震燃烧室性能影响的三维数值模拟研究

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爆炸与冲击 2024年第5期44卷 54-71页

作者：刘事成高春雨周胜兵工业和信息化部电子第五研究所广东广州511370 广东省电子信息产品可靠性技术重点实验室广东广州511370 重庆大学航空航天学院重庆400044

为研究入口当量比的不均匀分布对旋转爆震燃烧室性能的影响,建立了当量比在入口环缝的径向或周向的函数模型,将模型公式代入组分质量分数与当量比的关系式,得到组分质量分数在径向或周向的分布函数。通过Fluent软件中的自定义函数工具,... 详细信息

为研究入口当量比的不均匀分布对旋转爆震燃烧室性能的影响,建立了当量比在入口环缝的径向或周向的函数模型,将模型公式代入组分质量分数与当量比的关系式,得到组分质量分数在径向或周向的分布函数。通过Fluent软件中的自定义函数工具,构造入口边界组分的分布函数,利用三维瞬态欧拉方程模拟了C_(10)H_(22)/air旋转爆震燃烧室中爆震波的传播过程及流场特性,对比了不同当量比分布下爆震波及旋转爆震燃烧室性能参数的变化特征。结果表明:入口当量比的不均匀分布会影响爆震波的传播特性;当量比为0.4~1.6且沿径向非均匀分布时,随着入口面中线位置当量比的增大,爆震波的高度减小;当量比为0.4~1.6且沿周向非均匀分布时,随着变化周期数的增加,爆震波的高度几乎不受影响;当量比的不均匀分布会削弱旋转爆震燃烧室的增压效果和温升效果,沿径向不均匀分布的情况相较于沿周向不均匀分布的情况,影响更明显;旋转爆震燃烧室内,爆震波的诱导和反应区并非严格位于前导激波的正后方,而是位于前导激波的斜后方,且在曲率的影响下,在靠近燃烧室外壁面的区域,前导激波沿中径圆柱面的圆周线传播。

关键词：旋转爆震燃烧室非均匀当量比自定义函数增压效果温升效果

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生物可降解聚酯/生物陶瓷3D打印骨组织工程支架研究进展

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1672-1693页

作者：刘嗣聪刘宏治殷亚然浙江理工大学材料科学与工程学院杭州310018 浙大宁波理工学院材料科学与工程学院宁波315100

移植骨植入物是目前治疗骨缺损的公认有效手段之一。生物可降解聚酯/生物陶瓷复合材料结合了生物可降解聚酯的良好力学性能、可降解性能和生物陶瓷的成骨活性,为骨植入物材料提供了新的选择。骨组织工程通过模拟骨骼微环境,加速骨缺损... 详细信息

移植骨植入物是目前治疗骨缺损的公认有效手段之一。生物可降解聚酯/生物陶瓷复合材料结合了生物可降解聚酯的良好力学性能、可降解性能和生物陶瓷的成骨活性,为骨植入物材料提供了新的选择。骨组织工程通过模拟骨骼微环境,加速骨缺损修复。将生物可降解聚酯/生物陶瓷复合材料制备成骨组织工程支架,能进一步加快骨修复进程。3D打印技术的引入能使生物可降解聚酯/生物陶瓷骨组织工程支架的制备过程精确、可重复且具备高自由度,展现出了良好的发展前景。本文阐述了骨组织工程支架应具备的各项性能,总结了近年来国内外学者对生物可降解聚酯/生物陶瓷骨组织工程支架上述性能的改善策略,并展望未来该研究领域的发展方向。

关键词：生物可降解聚酯生物陶瓷 3D打印骨组织工程支架骨修复

基于PIV技术的泥石流冲击拦砂坝动态演化特征试验研究

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基于PIV技术的泥石流冲击拦砂坝动态演化特征试验研究

作者：刘俞琳重庆交通大学

学位级别：硕士

泥石流作为山区一种常见的,具有强大破坏力的自然灾害现象,对山区基础设施和人民生命财产安全构成严重威胁。拦砂坝作为防治泥石流灾害的关键工程措施,其在泥石流冲击下的稳定性和安全性至关重要,但由于泥石流本质是非透明的固液两相流... 详细信息

泥石流作为山区一种常见的,具有强大破坏力的自然灾害现象,对山区基础设施和人民生命财产安全构成严重威胁。拦砂坝作为防治泥石流灾害的关键工程措施,其在泥石流冲击下的稳定性和安全性至关重要,但由于泥石流本质是非透明的固液两相流体,使得泥石流内部颗粒的随机运动、流体的湍流性质、固相与液相之间的相互作用以及泥石流冲击拦砂坝的冲击-堆积行为难以直接观测,这些因素的共同作用下形成了泥石流冲击拦砂坝时不同的运动模式和冲击分布,增加分析泥石流在冲击拦砂坝时的动力响应的难度。在泥石流冲击拦砂坝的过程中,流体内部的剪切应力、颗粒间的碰撞和摩擦力、以及流体的粘滞性等因素共同影响着泥石流的动力学行为,这些复杂的力学过程不仅决定了泥石流对拦砂坝的冲击力大小和分布,还影响着拦砂坝的稳定性和耐久性。然而,由于缺乏有效的观测手段和理论模型,泥石流冲击拦砂坝的动力演化机理至今尚未得到充分的认识和系统的解析。本文工作以黏性泥石流冲击拦砂坝为研究对象,建立理论模型并结合粒子图像测速技术（PIV）进行室内试验,对泥石流冲击拦砂坝的动态演化特征及影响规律进行研究,主要研究工作及成果如下:（1）由于泥石流流体性质不同,黏性泥石流存在阵性特征,因此分别建立了稀性泥石流和黏性泥石流的冲击拦砂坝模型,系统分析了泥石流在拦砂坝内运动堆积过程中泥石流流场和泥石流对拦砂坝作用力的演变过程,并据此建立了泥石流对拦砂坝作用力计算方法。（2）以不同浆体材料、不同坡度和不同单次流量条件设计并完成了18组工况共108次泥石流连续冲击拦砂坝模型试验,结合粒子图像测速（PIV）技术和冲击力测量系统,获取了泥石流内部流场和冲击力的详细数据。（3）通过分析试验数据,验证泥石流冲击拦砂坝模型和黏性泥石流冲击拦砂坝后流速分布模型和作用力分布模型的合理性。（4）根据模型试验结果分析,发现泥石流对拦砂坝的冲击可分为冲击、扰动和静止三个部分,各部分的范围内的流场和作用力以及范围高度受到泥石流物理性质和运动条件的显著影响:泥石流冲击拦砂坝的冲击范围内冲击力随着浆体黏度的增加而减小;泥石流冲击拦砂坝的冲击范围流速分布也表现出随着浆体黏度的增加而减小;泥石流冲击拦砂坝扰动范围内扰动动压力随着浆体黏度的增加而减弱,而扰动范围高度随着浆体黏度的增加而减小。泥石流冲击拦砂坝静止范围高度随着浆体黏度的增加而有所增加。（5）建立了泥石流对拦砂坝作用力的计算方法,冲击力计算公式中弗劳德数Fr与冲击力修正系数α之间满足幂函数关系式。（6）根据试验数据分析,泥石流的流动强度雷诺数Re对冲击高度和扰动高度之间呈线性关系,表明泥石流的流变特性对冲击拦砂坝的动力响应具有显著影响。不同流变特性的泥石流冲击试验中,扰动范围内任意一点流速vy与该点处的流深y存在对数函数关系。

关键词：泥石流拦砂坝动力响应流速分布 PIV技术

基于多尺度特征融合与多任务学习框架的非侵入式负荷监测方法

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电网技术 2024年第5期48卷 2074-2083,I0072页

作者：陈嘉伟季天瑶梅广刘紫罡华南理工大学电力学院广东省广州市510641

随着建筑物能源消耗的不断升高,高精度与高泛化能力的非侵入式负荷监测技术的研究具有重大意义。针对当前负荷分解方法存在的问题,提出了一种基于多尺度特征融合与多任务学习框架的非侵入式负荷监测方法。将实例-批归一化网络与U形网络... 详细信息

随着建筑物能源消耗的不断升高,高精度与高泛化能力的非侵入式负荷监测技术的研究具有重大意义。针对当前负荷分解方法存在的问题,提出了一种基于多尺度特征融合与多任务学习框架的非侵入式负荷监测方法。将实例-批归一化网络与U形网络结合,提取总负荷数据的上下文信息,并利用跨越连接实现对不同尺度的细节特征与全局特征的融合。针对多特征特点,引入高效通道注意力网络,使模型聚焦重要特征。引入多任务学习框架与后处理操作,去除输出的假阳性片段,实现对目标电器的精准识别。将所提模型与几种代表性模型在UK-DALE(UK domestic appliance-level electricity)数据集与REDD(reference energy disaggregation data set)上进行对比实验,结果表明,所提模型的性能优于对比模型,具有出色的负荷分解能力与状态识别能力。

关键词：非侵入式负荷监测实例-批归一化网络多尺度特征融合高效通道注意力网络多任务学习

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面向多模态场景的联邦知识蒸馏研究

面向多模态场景的联邦知识蒸馏研究

作者：刘的城广州大学

学位级别：硕士

随着科技的不断发展,大量的数据被创造、收集和处理,人们在日常生活中产生的多模态数据也在增加。虽然现有的多模态数据融合技术已经取得了一些进展,但在不同模态数据共享方面仍存在着隐私保护等安全问题。对此,采用联邦学习(FL)方法使... 详细信息

随着科技的不断发展,大量的数据被创造、收集和处理,人们在日常生活中产生的多模态数据也在增加。虽然现有的多模态数据融合技术已经取得了一些进展,但在不同模态数据共享方面仍存在着隐私保护等安全问题。对此,采用联邦学习(FL)方法使参与者可以在不共享本地数据的前提下进行联合训练,从而有效保护多模态数据的隐私。但是,传统的联邦学习方法通常要求服务器和客户端之间需要采用相同的模型结构来处理数据,从而限制了多模态数据在联邦学习上的应用。联邦知识蒸馏作为一种新颖的联邦学习方式,利用客户端模型预测逻辑值作为交互信息,不再依赖于客户端为单一模型。然而,现有的联邦知识蒸馏算法更多地专注于单模态级别的模型聚合,当客户端之间存在不同模态和任务的数据时,客户端因模态差异和任务差异而产生客户端漂移。因此,本文针对联邦学习在多模态场景下存在的问题,结合客户端之间是否存在不同任务数据集两种实际场景,分别提出了两种联邦知识蒸馏算法:(1)针对联邦学习中客户端存在不同模态数据的问题,本文提出了一种多模态联邦知识蒸馏算法(Multimodal Federated Knowledge Distillation,MMFD)。MMFD允许客户端拥有单一或多种模态的数据,并且允许它们独立设计自己的模型,以实现多模态数据的共享,确保数据隐私保护。此外,MMFD在服务器采用新的聚合方式来聚合客户端上传的逻辑值。与现有方法不同,该聚合方式通过计算各模态之间的余弦相似度,动态调整每个客户端的聚合权重,提高聚合后的全局逻辑值的准确性。最后,实验结果证明了该方法能够提高客户端模型的准确率。(2)针对联邦知识蒸馏中客户端存在不同任务的问题,本文提出了一种基于自注意力机制的联邦蒸馏算法(Multimodal Self-Attention-based Federated Knowledge Distillation,MAFD)。与现有方法不同,MAFD通过在服务器端构建一个自注意力机制的全局模型,将其在公共数据集上更新的模型作为客户端的教师模型,并以知识蒸馏的方式协助客户端训练,缓解因任务不同而产生客户端漂移的问题。最后,实验结果证明了所提出的方法能够提升每个客户端模型在各自任务上的准确率。

关键词：联邦学习联邦知识蒸馏多模态数据融合

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基于点云的SMT贴片缺陷检测技术研究

基于点云的SMT贴片缺陷检测技术研究

作者：刘棚重庆理工大学

学位级别：硕士

在现代电子工业迅猛发展的背景下,印刷电路板(PCB)作为电子元器件的核心载体,在电子产品中发挥着不可或缺的作用。表面贴装技术(SMT)作为PCB加工的主要工艺,是电子组装行业中最受欢迎和广泛应用的技术之一。由于SMT贴片过程的高速和高... 详细信息

在现代电子工业迅猛发展的背景下,印刷电路板(PCB)作为电子元器件的核心载体,在电子产品中发挥着不可或缺的作用。表面贴装技术(SMT)作为PCB加工的主要工艺,是电子组装行业中最受欢迎和广泛应用的技术之一。由于SMT贴片过程的高速和高精度的要求,导致缺陷问题不可避免地产生,直接影响电子产品的性能和可靠性。本文旨在通过引入三维点云技术,提升SMT贴片缺陷检测的效率和精确度。具体研究内容如下:(1)针对线激光扫描获取的点云数据量巨大噪声干扰较多的问题,本文在下采样和去噪两个预处理环节进行了深入研究。在下采样方面,采用了一种基于体素滤波改进的下采样算法,能保持原有的下采样速度的同时保留更完整的数据特征。在去噪方面,通过对比多种去噪算法的性能,发现其去噪效果不佳。因此,本文提出一种基于形状分析的点云去噪算法,该算法在分割元器件点云的同时,能够有效去除噪声点云(2)针对SMT贴片三维缺陷检测中的点云配准精度低速度慢的问题,深入分析研究多视角点云整合、PCB电路板点云配准以及元器件点云配准等点云配准应用场景的关键难点。对于多视角点云整合和PCB电路板点云配准,本文采用一种基于外轮廓的点云配准算法,根据局部特征快速精准的完成点云配准。对于元器件点云配准对比研究了多种常用算法,选择采用TEASER++算法作为优选方案,确保元器件点云的鲁棒性和准确性。(3)针对SMT贴片三维缺陷检测中检测元件异常和焊点异常两类缺陷的问题研究了点云数据处理分析。对于元件异常,本文采用一种基于八叉树的元器件匹配算法,建立待检测点云数据和模板点云数据之间的元件对应关系,并结合元器件点云配准的位姿差异,识别元器件错位、缺失、高跷等缺陷。对于焊点异常,利用体元重构体素化引脚点云,从而计算焊点体积识别焊点桥接、漏焊、少焊等缺陷。

关键词： SMT贴片三维缺陷检测点云去噪点云配准