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粗粒度金刚石砂轮的放电赋能磨削修整试验研究

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中国机械工程 2024年第10期35卷 1762-1773页

作者：戴隆州毛聪张明军陈根余长沙理工大学机械装备高性能智能制造关键技术湖南省重点试验室长沙410114 湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心长沙410082

针对粗粒度金刚石砂轮磨粒出刃形貌难以控制的问题,提出了放电赋能磨削修整技术,旨在实现出刃磨粒的等齐性。系统研究了该复合修整技术的材料去除机理,建立脉冲放电传热数值模型,以金刚石热软化深度作为磨削深度,最大限度发挥放电赋能... 详细信息

针对粗粒度金刚石砂轮磨粒出刃形貌难以控制的问题,提出了放电赋能磨削修整技术,旨在实现出刃磨粒的等齐性。系统研究了该复合修整技术的材料去除机理,建立脉冲放电传热数值模型,以金刚石热软化深度作为磨削深度,最大限度发挥放电赋能磨削的修整优势。探究了机床运动参数(待修砂轮转速、刀具轮转速、进给速度、磨削深度)对砂轮修整精度和刀具轮损耗深度的影响规律,并优化了工艺参数以实现粗粒度砂轮的高效高精修整。磨粒粒度为180目的金刚石砂轮修整后轮廓误差PV值为11.97μm。修整砂轮表面形貌检测结果表明,放电赋能磨削修整可将磨粒部分去除,使得砂轮表面磨粒具有较好的等齐性。磨削的碳化硅陶瓷工件表面粗糙度达412 nm,表明了修整砂轮具有优异的磨削性能。

关键词：放电赋能磨削金刚石砂轮砂轮修整轮廓精度

基于改进差分进化算法的跨平台武器目标分配方法

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系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 953-962页

作者：隆雨佟陈爱国史红权曾黎电子科技大学计算机科学与工程学院四川成都611731 大连舰艇学院辽宁大连116018

现代战争中,跨平台武器单元的协同利用,是合同编队体系的重要内容,作战方式也正由平台级协同向着能力要素级协同转变,这对武器目标分配问题的解决提出了更大挑战。本文将武器单元的最小划分单位细化到能力要素级,以毁伤概率与成本消耗... 详细信息

现代战争中,跨平台武器单元的协同利用,是合同编队体系的重要内容,作战方式也正由平台级协同向着能力要素级协同转变,这对武器目标分配问题的解决提出了更大挑战。本文将武器单元的最小划分单位细化到能力要素级,以毁伤概率与成本消耗为优化目标,面向多种来袭目标的编队防空场景,提出了跨平台武器目标分配算法。同时,基于混沌映射提出了混沌种群重构(chaotic population reconstruction,CPR)机制,并结合带存档的自适应差分进化(adaptive differential evolution with optional external archive,JADE)算法提出了CPR-JADE算法,利用CPR机制可以帮助算法在解决高维复杂约束问题时跳出局部最优。再将其运用到武器目标分配模型上,实现了对模型的高效求解。最后,通过在多种数据规模下与其他进化优化算法的仿真对比试验分析,验证了所提方法的正确性与有效性。

关键词：跨平台武器目标分配编队防空混沌映射差分进化混沌种群重构-带存档的自适应差分进化算法

船舶溢油污染海冰可见光-近红外反射光谱特征及其角度效应

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 2075-2082页

作者：许建康刘丙新杜雨隆李颖刘鹏陈澎大连海事大学航海学院辽宁大连116026 大连海事大学环境信息研究所辽宁大连116026

随着北极航线的开通,往来极地冰区的船只数量逐年增加,这使得发生冰区溢油的风险随之增加。冰区溢油具有清理难度大、污染持续时间长等特点,快速准确的监测手段成为提高清理效率、降低污染危害的重要途径之一。遥感技术在开阔水域溢油... 详细信息

随着北极航线的开通,往来极地冰区的船只数量逐年增加,这使得发生冰区溢油的风险随之增加。冰区溢油具有清理难度大、污染持续时间长等特点,快速准确的监测手段成为提高清理效率、降低污染危害的重要途径之一。遥感技术在开阔水域溢油的监测中得到了广泛应用,但在有冰海区溢油的监测研究较少。尤其对于受溢油污染的海冰的反射光谱特征及其随角度变化规律的研究鲜有报道。通过开展海冰溢油模拟实验,测量不同观测天顶角和相对方位角下油污染海冰的可见光-近红外反射光谱,天顶角每间隔10°采集一次,范围为:-50°~50°,相对方位角包括了:0°、90°、180°、270°。利用光谱标准偏差分析海冰受污染前后的光谱差异,选取差异值最大的波段560 nm作为油污染海冰识别的特征波段。为探寻特征波段反射差异随观测几何变化的规律,构建了一种考虑海冰前向散射特征的核驱动模型Ross Thick-Roujean-r-RPV,并利用实测数据进行检验,在主平面和垂直主平面的拟合误差分别为0.00462、0.00416,拟合效果优于Ross Thick-Li sparse、Ross Thick-Li sparse R、Ross Thick(QU)-Roujean及Ross Thick(QU)-Li sparse R-r-RPV等常用核驱动模型。利用该模型,进一步模拟了不同观测几何条件下油污染前后海冰特征波段反射差异的角度效应。结果表明,海冰在相同观测几何条件下,受污染前后反射光谱存在差异,污染海冰反射率要低于清洁海冰,且清洁海冰在波段1013~1196 nm范围内存在一个波峰,而在受污染后此波峰消失;当观测方位角不同时,海冰反射率也存在差异,具体表现为,在前向方向随着观测角度的增大而增加,而在后向方向则表现为随观测角度的增加而降低;在主平面方向,反射率随观测角度增加则是先增加后降低。在天顶角为50°,相对方位角范围在250°~290°时,光谱差异最大,即最有利于海冰溢油的提取。研究结果能够为冰区船舶溢油监测传感器的波段和观测几何优选提供参考。

关键词：海冰溢油监测光谱识别 BRDF 核驱动模型

结合CNN与软共享机制的综合能源系统多元负荷预测

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电力建设 2024年

作者：葛众隆交凤李健解通北京理工大学机械与车辆学院云南省设计院集团有限公司云南大学建筑与规划学院

综合能源系统可有效提升能源利用效率、减少碳排放，而精准的负荷预测是其开展运行调度和能源管控的重要前提。为实现更高的负荷预测精度，本文提出了一种新的多元负荷耦合预测模型(CNN-MMoE-LSTM)，该模型以卷积神经网络为核心，融合... 详细信息

综合能源系统可有效提升能源利用效率、减少碳排放，而精准的负荷预测是其开展运行调度和能源管控的重要前提。为实现更高的负荷预测精度，本文提出了一种新的多元负荷耦合预测模型(CNN-MMoE-LSTM)，该模型以卷积神经网络为核心，融合多门混合专家模型和长短期记忆神经网络模型，通过卷积神经网络与软共享机制多任务学习的有机结合，实现了冷热电负荷关系的深入耦合，并显著提升了多元负荷的预测精度。结果表明，本文提出的CNN-MMoE-LSTM多元负荷耦合预测模型可进一步提高多元负荷的联合预测精度，电、热和冷负荷的均方根误差相比基于多门混合专家模型的长短期记忆神经网络模型(MMoE-LSTM)分别降低了5.86%、5.98%和2.67%。

关键词：综合能源系统负荷预测机器学习多任务学习软共享机制

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利用重力梯度张量等位面曲率的地质体定位

地球物理学报 2024年第4期67卷 1641-1655页

作者：胡双贵李广汤井田侯振隆张林成中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221008 东华理工大学南昌市地质灾害智能感知技术与仪器重点实验室南昌330013 有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学) 长沙410083 东北大学资源与土木工程学院沈阳110819 湖南城市学院信息与电子工程学院湖南益阳413002

针对重力梯度张量曲率的研究,前人的工作主要集中在重力张量曲率的解释及边缘检测中,几乎没有涉及到地下密度异常体的定位.本文结合重力矢量和重力梯度张量提出了一套基于重力梯度张量等位面曲率的地下密度异常体位置估计策略.首先,从... 详细信息

针对重力梯度张量曲率的研究,前人的工作主要集中在重力张量曲率的解释及边缘检测中,几乎没有涉及到地下密度异常体的定位.本文结合重力矢量和重力梯度张量提出了一套基于重力梯度张量等位面曲率的地下密度异常体位置估计策略.首先,从重力梯度张量等位面曲率的基本定义出发,计算重力梯度张量等位面曲率.然后,通过寻找球面或圆形等位面的重力梯度张量曲率,提出了利用最大主曲率定位地下密度异常体位置的源参数估计方法,并详细推导了估计3D球体(质点)和2D水平线源位置信息的解析表达式.再者,针对噪声和多源存在的情况,提出了一套利用重力梯度张量等位面曲率获得密度异常体位置信息的稳健估计流程,并利用模糊C均值聚类算法进一步确定地下密度异常体的中心位置.最后,通过理论模型测试和文顿盐丘实测航空重力梯度数据测试,验证了本文算法的可行性和可靠性.结果表明:在满足曲率半径定义条件的情况下,本文所提出的源参数估计方法可以定位单个或多个地下3D和2D密度异常体的空间位置,具有较好的稳健性和抗噪能力.该方法拓展了重力梯度张量曲率的应用范围,可为重力梯度张量的三维反演工作提供先验的空间位置信息.

关键词：重力梯度张量等位面曲率源参数估计模糊C均值聚类算法

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智慧公路毫米波雷达感知精度分析与验证

中国公路学报 2024年第1期37卷 205-214页

作者：赵聪师钰鹏丁德隆暨育雄杜豫川同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

毫米波雷达是当前智慧公路中路侧感知系统的重要组成部分,在交通流运行态势感知与智能管控、车路协同与自动驾驶中广泛应用。然而,车辆与毫米波雷达之间的相对位置、相对姿态的变化会对雷达信号回波及点云分布产生影响,导致雷达对车辆... 详细信息

毫米波雷达是当前智慧公路中路侧感知系统的重要组成部分,在交通流运行态势感知与智能管控、车路协同与自动驾驶中广泛应用。然而,车辆与毫米波雷达之间的相对位置、相对姿态的变化会对雷达信号回波及点云分布产生影响,导致雷达对车辆的感知结果出现偏差,进而影响交通系统的管控决策。分析毫米波雷达感知精度的空间特征,对于指导毫米波雷达在智慧公路中的应用至关重要。为此,基于毫米波雷达的感知原理,综合考虑毫米波雷达信号处理与点云数据处理2个阶段中的感知误差来源,通过数值仿真与实测试验相结合的方式对目标在不同位置与姿态下毫米波雷达的感知精度特征进行分析与验证。研究表明:雷达纵向感知精度主要受到与车辆相对位置的影响,当车辆与雷达纵向距离小于30 m或大于200 m时,车辆位置感知结果会向车头或车尾方向显著偏移,相应产生的纵向感知误差通常超过0.5 m;雷达横向感知精度主要受到车辆横向位置及相对姿态的影响,当车辆横向位置偏离雷达中心光束超过5 m或车辆行驶的航向角超过40°时,车辆位置感知结果会向车身侧向偏移,相应产生的横向感知误差通常超过0.5 m。得到的影响因素分析结果,可进一步为智慧公路场景中毫米波雷达感知数据的应用与感知设备的部署提供建议。

关键词：交通工程感知精度数值仿真毫米波雷达智慧公路路侧感知

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飞秒激光液相烧蚀的超快观测展望(特邀)

中国激光 2024年第4期51卷 215-235页

作者：苏子康袁世龙李祥隆张学强北京理工大学机械与车辆学院激光微纳制造研究所北京100081 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

飞秒激光液相烧蚀技术具有局部、瞬时、超快、超强等典型极端制造特点,在精密加工和纳米材料合成领域展现了独特优势。然而,飞秒激光液相烧蚀是跨多时间、空间尺度,多物理化学现象耦合的复杂过程,现阶段研究缺乏全面有效手段、对机理理... 详细信息

飞秒激光液相烧蚀技术具有局部、瞬时、超快、超强等典型极端制造特点,在精密加工和纳米材料合成领域展现了独特优势。然而,飞秒激光液相烧蚀是跨多时间、空间尺度,多物理化学现象耦合的复杂过程,现阶段研究缺乏全面有效手段、对机理理解不足。简要介绍了飞秒激光液相烧蚀的基本过程和相关超快观测技术的发展历程,并进一步总结了超快观测技术在光丝、溶剂化电子、等离子体、气泡演化等过程中的应用。最后总结了飞秒激光液相烧蚀方法、观测和机理研究存在的问题,并基于现有问题对未来飞秒激光液相烧蚀中可能应用的超快观测技术进行了展望。

关键词：激光技术飞秒激光液相烧蚀极端制造泵浦探测超快动力学纳米颗粒

故障相桥臂转移接地消弧装置直流侧电压控制方法

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电力系统保护与控制 2024年第19期52卷 1-14页

作者：郭谋发刘鑫斌张彬隆赵国军郑泽胤福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108 智能配电网装备福建省高校工程研究中心福建福州350108

为解决传统三相直挂式柔性消弧装置非故障相桥臂承担线电压的问题,提出一种故障相桥臂转移接地的消弧方法。该方法通过开关控制故障相桥臂转移接地,母线电压由故障相桥臂与非故障相桥臂共同承担,三相桥臂共同输出电流,以实现消弧。针对... 详细信息

为解决传统三相直挂式柔性消弧装置非故障相桥臂承担线电压的问题,提出一种故障相桥臂转移接地的消弧方法。该方法通过开关控制故障相桥臂转移接地,母线电压由故障相桥臂与非故障相桥臂共同承担,三相桥臂共同输出电流,以实现消弧。针对级联H桥直流侧需独立供电的问题,提出分布式电压平衡换流调制方法。该调制方法根据H桥输出状态和电流方向对直流侧电容充放电的影响,有选择地改变H桥的输出状态,进而实现直流侧电压的稳定。使用该调制方法的消弧装置无须在直流侧配备独立供电电源,在消弧过程中能保持H桥直流侧电压稳定。最后,采用Matlab/Simulink仿真软件对所提方法进行验证,仿真结果证明了所提方法的有效性。

关键词：单相接地故障级联H桥变流器直流侧电压消弧转移接地

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电流路径可视化演示装置的创新设计和应用

物理教师 2024年第9期45卷 52-54,65页

作者：徐晓碧白植隆温州市第三中学浙江温州325000 温州市南浦实验中学浙江温州325000

通过引入柔性LED灯丝,设计了电路处于断路、通路和短路、串联和并联、使用滑动变阻器及分析复杂电路时的电流路径可视化演示装置,帮助学生有效建构电学的相关知识,并实现了电路教学中相关重点和难点的突破.

关键词：电流路径可视化电路柔性LED灯丝