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直管型不锈钢板式热沉流动与传热数值模拟

真空与低温 2024年

作者：张世一宋辰辰祁松松董德胜孙松刚黄赟刘家林李灿伦上海卫星装备研究所上海裕达实业有限公司

热沉主要用于在空间环境试验中模拟太空冷黑环境，针对现有蜂窝型板式热沉存在的流阻大、极易产生气堵的问题，提出采用直管型不锈钢板式热沉结构，对其流体分布与温度分布进行了仿真研究，使用液氮作为工质，研究了热流、流速、单管流... 详细信息

热沉主要用于在空间环境试验中模拟太空冷黑环境，针对现有蜂窝型板式热沉存在的流阻大、极易产生气堵的问题，提出采用直管型不锈钢板式热沉结构，对其流体分布与温度分布进行了仿真研究，使用液氮作为工质，研究了热流、流速、单管流道宽度、管道间距等参数对温度、流体分布及流阻等的影响。

关键词：直管型不锈钢板式热沉真空热试验空间环境试验数值模拟流动传热

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多腔涡旋真空干泵设计理论与结构改进

多腔涡旋真空干泵设计理论与结构改进

作者：孙松刚东北大学

学位级别：硕士

涡旋真空干泵因其抽气能力出色、功率消耗低、振动噪音小、腔内无油等性能特点,已经在半导体制备、制药化工、科研仪器等行业领域广泛应用,涡旋真空泵市场需求日益扩大,国内外多家科研院所与真空设备生产厂家都相继对其展开研究。但是... 详细信息

涡旋真空干泵因其抽气能力出色、功率消耗低、振动噪音小、腔内无油等性能特点,已经在半导体制备、制药化工、科研仪器等行业领域广泛应用,涡旋真空泵市场需求日益扩大,国内外多家科研院所与真空设备生产厂家都相继对其展开研究。但是目前涡旋真空干泵性能得不到显著提高、应用范围受到很大局限,市场亟需开发高效、紧凑的涡旋真空泵新型结构。本文以多腔涡旋真空干泵为研究对象,根据涡旋机械理论,提出了多腔涡旋真空泵的抽气理论,建立了多腔涡旋真空泵能参数的计算方法,并与单腔结构进行了横向比较,发现在同一基准下,多腔比单腔的抽气速率增大76.4%,轴承处载荷峰值降低88.8%,摩擦损耗降低58.3%,从理论上证实了多腔涡旋真空泵在结构上的优越性。以四腔为例,从多腔涡旋盘所受载荷着手,利用ANSYS Workbench分别研究了双侧多腔动静涡旋盘在气体载荷、热载荷与热-固载荷耦合作用下的稳态变形与应力分布情况,并经过对装配条件下多腔真空泵的热-固耦合分析,得出多腔涡旋真空泵中各个涡旋体的最佳径向间隙,为双侧多腔涡旋真空干泵的设计制造提供了理论指导。论文对多腔涡旋真空干泵支承方式提出了改进措施,探究了涡旋真空干泵支承结构与密封方式的关联形式,分析了多腔涡旋真空泵中波纹管密封技术的应用问题,改进了涡旋真空泵内密封波纹管的设计方法。通过对简支与悬臂两种结构的有限元分析,发现在悬臂支承下,主轴变形量增大0.73μm,应力最大值减小9.4MPa,仍在许可范围之内。计算给出了四腔涡旋真空泵算例的最佳悬臂伸出长度与电机转子安装位置,为多腔涡旋真空泵支承结构改进提供了理论基础。论文还对多腔涡旋盘的制造方法进行了讨论。通过调研分析给出了三种可行的涡旋盘制造方法,并借助UG CAM模块,分别对四腔动静涡旋盘精铸件、试制件等良种工艺进行了仿真加工。研究发现,批量生产条件下,多腔涡旋盘加工时间仅比单腔延长了12.1%,可以实现与单腔涡旋盘的等效率加工。论文最后还讨论了保证多腔涡旋盘设计与加工精度的条件和要求,并设计了专用卡具。本文通过多腔涡旋真空干泵的设计理论和结构改进的研究,提高涡旋真空干泵性能,拓宽涡旋真空干泵应用范围,为更多工业领域获得高效清洁的真空环境提供理论基础和设计参考。

关键词：多腔涡旋真空干泵结构间隙密封加工

基于置信规则推理的改进型粒子群优化算法及其应用

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基于置信规则推理的改进型粒子群优化算法及其应用

作者：孙松杭州电子科技大学

学位级别：硕士

粒子群优化算法(PSO)是一种全局优化算法,具有算法规则简单、易于实现、收敛速度快及可调参数少等优点,且易于获得优化问题的最优解。惯性权重作为PSO算法的核心参数,其主要用于平衡算法的全局搜索能力和局部搜索能力,因此,惯性权重选... 详细信息

粒子群优化算法(PSO)是一种全局优化算法,具有算法规则简单、易于实现、收敛速度快及可调参数少等优点,且易于获得优化问题的最优解。惯性权重作为PSO算法的核心参数,其主要用于平衡算法的全局搜索能力和局部搜索能力,因此,惯性权重选取的恰当与否会直接影响算法整体性能。本文针对PSO算法寻优过程中存在的惯性权重自适应调整能力弱和初始种群不均衡等问题,提出基于置信规则推理的改进型粒子群优化算法,并将改进后的PSO算法应用于解决高维空间优化以及系统参数辨识和自适应控制等实际问题。本文的主要工作如下:(1)基于置信规则库(BRB)的可调惯性权重粒子群优化(BRB-PSO)算法。针对求解高维空间优化问题时,惯性权重选取不当导致算法优化性能欠佳的问题,提出基于BRB推理的粒子惯性权重调整策略。首先,构建置信规则库模型,以描述模型输入(历史惯性权值和最佳性能指数)与输出(当前惯性权值)之间的非线性关系。通过置信规则推理得到合适的惯性权重调整值,并更新惯性权重。随后,迭代更新种群的全局最优值,获取最优结果。最后,通过与其他惯性权重调整策略的对比分析,验证了所提算法在求解高维空间优化问题中的优越性。(2)基于BRB-PSO算法的船舶舵机模型参数辨识。基于(1)所提出的惯性权重调整策略,针对实际系统模型参数辨识难的问题,提出基于BRB-PSO的模型参数辨识方法。首先,构造系统模型参数辨识框架,并基于(1)中所提方法自适应调整粒子的惯性权重。随后,计算粒子的适应度值,并结合适应度值和停止准则来获取待辨识参数的最优值。最后,将该方法应用于实际船舶舵机模型参数辨识,并通过对实验与仿真结果的分析,验证了该方法的有效性。(3)基于改进型BRB-PSO(I-BRB-PSO)的船舶航向自适应控制器设计。基于(1)所提出的BRB-PSO算法,针对船舶航向控制过程参数的自适应调整问题,提出基于改进型BRB-PSO(I-BRB-PSO)的船舶航向自适应控制器设计方法。首先,引入半均匀式粒子群初始化算法,以解决由于初始种群随机性而导致的BRB-PSO算法性能不稳定问题。随后,基于(2)辨识的舵机和船舶模型参数设计适应度函数,并计算粒子的适应度值,以获取当前时刻PID控制器参数的最优取值,依次迭代更新,即可实现PID参数的自适应调整。最后,通过控制器仿真实验与结果分析验证了所提方法的有效性。

关键词：粒子群算法置信规则库参数辨识种群初始化航向控制

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浅谈学术出版品牌化建设

科技与出版 2024年第6期 95-99页

作者：孙松茜东南大学出版社南京210096

文章从学术出版和学术出版品牌化建设的定义出发,阐释学术出版品牌化建设的必要性和一般方法,以东南大学出版社为例,总结学术出版品牌化建设的实现路径:以专业化的学术出版产品策划为先导、以数字化的学术出版平台建设为推进、以精品化... 详细信息

文章从学术出版和学术出版品牌化建设的定义出发,阐释学术出版品牌化建设的必要性和一般方法,以东南大学出版社为例,总结学术出版品牌化建设的实现路径:以专业化的学术出版产品策划为先导、以数字化的学术出版平台建设为推进、以精品化的学术出版产品品牌为延拓。

关键词：学术出版品牌化数字化

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浅埂-深潭区的流场结构对树叶运动特性的影响研究

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中国农村水利水电 2024年

作者：孙松胡江重庆交通大学河海学院

研究浅埂-深潭中复杂的流场结构及其对树叶运动特性的影响对生态航道建设具有重要意义。为研究不同形式的浅埂-深潭区段的流场结构及树叶的运动特性，结合长江上游朝天门至涪陵河段浅埂-深潭生境营造方案，通过调整浅埂长度（L）改变河... 详细信息

研究浅埂-深潭中复杂的流场结构及其对树叶运动特性的影响对生态航道建设具有重要意义。为研究不同形式的浅埂-深潭区段的流场结构及树叶的运动特性，结合长江上游朝天门至涪陵河段浅埂-深潭生境营造方案，通过调整浅埂长度（L）改变河宽缩窄率（N）、浅埂间距（S）以及浅埂淹没程度（Z）设计水槽试验，对比分析其流速场结构以及树叶的轨迹特征。研究结果表明：1）回流区特征和流速梯度是影响树叶运动的关键因子，树叶大多在流速梯度较大的区域上运动。2）当浅埂处于未淹没状态时，上游深潭的回流区范围以及平均流速比下游深潭大，回流区长宽比为3:1最有利于树叶进入深潭。3）随着河宽缩窄率的增大，浅埂头部附近流域的流速梯度增大，树叶进入深潭的概率逐渐增大。4）当浅埂被淹没后，深潭区难以形成回流区以及浅埂顶部发生的跌水过程均不易使未浸泡的树叶保留在深潭内。5）以树叶进入深潭的概率作为浅埂-深潭生境评价的重要指标，提出N=0.33，S=3L作为浅埂-深潭生境的最优方案，可适当增大浅埂的高度（D），有利于树叶等有机漂浮物的富集。研究成果可为后续研究浅埂-深潭型鱼类生境营造方案提供科学参考。

关键词：浅埂-深潭流场结构树叶运动概率

长江上游浅埂-深潭鱼类生境区植物性漂浮物运动特性研究

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长江上游浅埂-深潭鱼类生境区植物性漂浮物运动特性研究

作者：孙松重庆交通大学

学位级别：硕士

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融合注意力机制与联合优化的表面缺陷检测

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第1期36卷 102-111页

作者：董永峰孙松毅王振刘晶河北工业大学人工智能与数据科学学院天津300401 河北工业大学河北省数据驱动工业智能工程研究中心天津300401 河北工业大学河北省大数据计算重点实验室天津300401

两段式缺陷检测模型中分割和分类网络的优化目标不一致,导致二者耦合性较差,且分割模块误差的积累可能进一步弱化分类模块的性能.针对上述问题,提出一种基于注意力机制的缺陷检测联合优化算法.首先基于混合注意力特征融合模块的分割网... 详细信息

两段式缺陷检测模型中分割和分类网络的优化目标不一致,导致二者耦合性较差,且分割模块误差的积累可能进一步弱化分类模块的性能.针对上述问题,提出一种基于注意力机制的缺陷检测联合优化算法.首先基于混合注意力特征融合模块的分割网络融合浅层特征和深层特征,提取更全面的缺陷位置信息;然后基于多感受野空间注意力模块的分类网络挖掘更具判别性的缺陷类别特征;最后通过联合优化目标实现分割和分类网络的学习优化,提升整个算法的耦合性以及性能.基于PyTorch框架,在公开工业缺陷检测数据集DAGM 2007, MAGNETIC-TILE和KolektorSDD2数据集上进行实验,并引入分段式算法及类U-Net算法进行横向对比的结果表明,所提算法的准确率相比分段式算法最高提升28.02%,相比类U-Net算法最高提升8.3%,且精确率、召回率、F1值均优于同类算法,具有更好的检测性能.

关键词：深度学习特征融合缺陷检测注意力机制

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浅埂―深潭中的流场结构及草鱼幼鱼分布的响应试验研究

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水生态学杂志 2024年

作者：孙松胡江刘双平程文婉重庆交通大学河海学院

浅埂―深潭是一种重要的鱼类生境营造方案，探究鱼群在垂面上的分布特征及其对垂面流场结构的响应规律对生态航道建设具有重要意义。在统计分析长江上游河段中常见浅埂―深潭的基础上，2020年11月在重庆交通大学水利水运实验室开展粒子... 详细信息

浅埂―深潭是一种重要的鱼类生境营造方案，探究鱼群在垂面上的分布特征及其对垂面流场结构的响应规律对生态航道建设具有重要意义。在统计分析长江上游河段中常见浅埂―深潭的基础上，2020年11月在重庆交通大学水利水运实验室开展粒子图像测速系统(PIV)水槽试验，探讨了连续浅埂―深潭内不同深潭纵向剖面流场结构的分布规律及其随浅埂的相对水深Z1(H/D，H为总水深，D为浅埂深度)的变化，并分析了鱼龄约7个月、体长(5.5±0.5)cm的草鱼幼鱼分布情况及其对垂面流场结构的响应特征。结果表明：随着Z1的增大，上、下游深潭垂面逐渐形成相似的流场结构，具体表现为浅埂上方区域多为顺流区，在深潭内上游浅埂的上半部附近区域形成过渡区，过渡区右方的顺流区呈“倒直角梯形”分布，浅埂间的下半部区域则多为主回流区，垂面上鱼群的分布规律也增强，其最喜好在0.1～0.2倍浅埂深度的高流速主回流区活动。研究结果可为更加深入地探明连续浅埂―深潭的水动力特性提供数据支撑，还可为后续研究浅埂―深潭型鱼类生境营造方案提供科学参考。

关键词：浅埂―深潭垂面流场结构草鱼分布特征生态航道鱼类生境

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一种单螺旋转子型线及其热变形研究

真空科学与技术学报 2015年第12期35卷 1453-1458页

作者：刘坤宁英超孟冬辉张小军孙松刚巴德纯东北大学机械工程与自动化学院沈阳110004 北京卫星环境工程研究所北京100094 中国电力科学研究院北京102401

微型化和集成化是当前干式真空泵发展的重要趋势,高真空干泵正是具有代表性的一种新型干泵。本文对高真空干泵的螺旋级转子进行了研究,对组成螺旋级转子的外螺线、内螺线、母线的型线方程分别进行了方程推导和几何建模,利用有限元分析... 详细信息

微型化和集成化是当前干式真空泵发展的重要趋势,高真空干泵正是具有代表性的一种新型干泵。本文对高真空干泵的螺旋级转子进行了研究,对组成螺旋级转子的外螺线、内螺线、母线的型线方程分别进行了方程推导和几何建模,利用有限元分析的方法,对转子受热所产生的温度场,结构场进行了耦合计算,研究了转子热变形结果对型线设计和间隙设置的影响,得到影响高真空干泵性能的参数调节机制,为高真空干泵的设计提供了理论依据和指导。

关键词：高真空干泵螺旋级转子型线间隙设计热变形计算

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