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非圆弧拱面内自由振动实用解析

振动与冲击 2024年第4期43卷 125-133页

作者：胡常福朱顺顺张鑫罗文俊华东交通大学土木建筑学院南昌330013

针对非圆弧拱面内线性自由振动没有解析的现状,提出了一种变系数平衡微分方程近似解析方法来解决该问题。基于笛卡尔直角坐标系下非圆弧拱线性应变与Hamilton原理,推演了非圆弧拱面内自由振动变系数平衡微分方程;基于陡拱与浅拱面内振... 详细信息

针对非圆弧拱面内线性自由振动没有解析的现状,提出了一种变系数平衡微分方程近似解析方法来解决该问题。基于笛卡尔直角坐标系下非圆弧拱线性应变与Hamilton原理,推演了非圆弧拱面内自由振动变系数平衡微分方程;基于陡拱与浅拱面内振型没有显著差异的基本假定,将该变系数平衡微分方程对应的常系数平衡微分方程的通解,代入变系数平衡微分方程,得到该变系数平衡微分方程的不平衡差;当该不平衡差沿全拱积分为零时自振频率误差最小,进而得到非圆弧拱面内自振频率高精度实用解析。基于所提出的变系数平衡微分方程近似解析方法,推演了非圆弧两铰拱与无铰拱面内自振频率实用解析,并阐明了非圆弧拱与同参数直梁面内自振频率的逻辑关系。抛物线、悬索线、悬链线与组合线等常用非圆弧两铰拱与无铰拱自由振动算例结果表明:该研究的基本假定得到了严格检验;自振频率与有限元结果吻合较好,非圆弧拱前十阶自振频率中,两铰拱自振频率最大相对误差为7.71%,无铰拱自振频率最大相对误差为4.34%;非圆弧拱与同参数直梁面内自振频率的比例系数,可为行业规范条文修订提供参考。

关键词：非圆弧拱自由振动 Hamilton原理变系数微分方程实用解析

相变温度可调的导热复合共晶相变材料制备及性能

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精细化工 2024年

作者：张鑫炎杨洁魏忠杨伟四川大学高分子科学与工程学院石河子大学化学化工学院

首先，以十水合硫酸钠（SSD）和十二水合磷酸氢二钠（DHPD）为二元共晶组分，通过物理共混并加入细菌纤维素（BC）、成核剂（硼砂和五水硫代硫酸钠）制备了相变基体材料（SD），考察了m(SSD)∶m(DHPD)对SD相变温度和相变潜热的影响。然... 详细信息

首先，以十水合硫酸钠（SSD）和十二水合磷酸氢二钠（DHPD）为二元共晶组分，通过物理共混并加入细菌纤维素（BC）、成核剂（硼砂和五水硫代硫酸钠）制备了相变基体材料（SD），考察了m(SSD)∶m(DHPD)对SD相变温度和相变潜热的影响。然后，在由m(SSD)∶m(DHPD)=6∶4制备的SD（记为SD64）中引入不同含量（x，以SD64的质量计，下同）BN，制备了导热复合共晶相变材料（xBN-SD64）。通过FTIR、XRD和SEM对样品进行了表征，测试了样品的过冷、相分离、热导率和热循环测性能，评价了其热管理能力。结果表明，分别加入SSD和DHPD质量3%的硼砂和五水硫代硫酸钠，SD64的过冷度仅为3.4 ℃；BC的加入消除了SD的相分离现象；SD可实现相变温度在(31.8±0.2)～(35.7±0.5) ℃之间的有效调控。5BN-SD64的热导率从SD64的0.81 W/(m·K)增至1.20 W/(m·K)，相变潜热仅从SD64的205.3 J/g降至199.6 J/g，相变温度维持在31.2 ℃；经过50次的热循环，其相变潜热保留率为93%。5BN-SD64应用于建筑的热管理能减少模型建筑室内5.6 ℃的温度波动。

关键词：共晶水合盐复合共晶相变材料热管理氮化硼热导率相变温度建筑化学品

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移动机器人多传感器融合定位与应用

移动机器人多传感器融合定位与应用

作者：张鑫益重庆理工大学

学位级别：硕士

近年来,智能机器人被广泛应用于各个领域,机器人的出现提高了生产效率,降低了人工成本以及人工所带来的一系列隐性的安全隐患。机器人的自身定位是实现自主规划、避障等任务的关键技术之一。传统的机器人导航定位技术如惯性传感器(IM U... 详细信息

近年来,智能机器人被广泛应用于各个领域,机器人的出现提高了生产效率,降低了人工成本以及人工所带来的一系列隐性的安全隐患。机器人的自身定位是实现自主规划、避障等任务的关键技术之一。传统的机器人导航定位技术如惯性传感器(IM U)定位、二维码定位、全球卫星定位系统(GNSS)等均存在一定的缺陷,如IMU长时间工作会导致定位累积误差越来越大。二维码定位虽能够提供较为精准的定位信息,但需要人工对工作环境进行改造,增加了人工成本。GNSS在户外无遮挡、环境开阔的情况下能够提供厘米级别的定位导航信息,但单纯依赖GNSS会存在定位鲁棒性差的问题。本文针对上述存在精度较差、鲁棒性不高的问题,提出将GNSS、IMU以及激光雷达(LIDAR)等进行融合的定位方法。主要研究内容如下:(1)研究基于ESKF的GNSS/INS松耦合模式的组合导航系统。根据IMU的机械编排推算模型和GNSS定位信息,设计滤波器的状态与观测方程,进行实车实验验证算法的有效性。但对于GNSS完全失锁环境下,会出现定位精度发散的情况。(2)研究在GNSS完全失锁环境下非完整性约束的自适应GNSS/INS/轮速计定位算法。分析阿克曼运动学模型,使用IMU实时采集的角速率信息判断机器人是否处于转弯状态,自适应调节量测噪声,同时结合基于新息的自适应卡尔曼滤波算法。实验验证在GNSS完全失锁状态下自适应组合导航系统能够在一定时间内完成稳定且准确的定位任务并提高转弯状态下的定位精度。但轮速计在光滑地面易发生打滑现象,导致速度信息不准确。(3)针对上述存在的问题,本文对GNSS、IMU、LIDAR融合算法进行研究。在GNSS/INS组合导航系统的基础上,提出将LIDAR与其进行融合。研究先验点云地图构建算法,分析选取合适的点云配准算法;Scan-Contest算法做后端回环检测,消除里程计误差;设计后端位姿图优化,提高地图全局解释一致性;引入地面分割算法,滤除先验点云地图中不影响机器人定位的无效点云,降低系统的整体资源开销。(4)研究多传感器融合定位方法。结合先验点云地图,提出基于先验点云地图的LIDAR/组合导航系统多传感器融合定位算法,研究多个传感器之间的时空同步,保证数据解释一致性。分析不同定位方案(LIDAR、IMU/LIDAR、GNSS/IMU、GNSS/IMU/LIDAR)在开阔、遮挡、完全失锁等不同环境下的定位精度,实验表明:在不同环境下,GNSS/IMU/LIDAR方案的定位性能以及鲁棒性最优。

关键词：误差状态卡尔曼滤波组合导航移动机器人多传感器融合自主定位

聚丙烯材料螺杆式3D打印成形精度研究及工艺参数优化

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聚丙烯材料螺杆式3D打印成形精度研究及工艺参数优化

作者：张鑫何陕西理工大学

学位级别：硕士

聚丙烯(PP)材料是一种热塑性高分子材料,被广泛应用于医疗器械、汽车等产品上,其零件成形也越来越多地采用螺杆式3D打印技术,这不仅解决了复杂零件加工的问题,也避免了材料二次加工导致的性能下降。但是螺杆式3D打印技术和PP材料本身的... 详细信息

聚丙烯(PP)材料是一种热塑性高分子材料,被广泛应用于医疗器械、汽车等产品上,其零件成形也越来越多地采用螺杆式3D打印技术,这不仅解决了复杂零件加工的问题,也避免了材料二次加工导致的性能下降。但是螺杆式3D打印技术和PP材料本身的缺陷使螺杆式3D打印聚丙烯面临着成形精度不高的问题,本文以制件翘曲和尺寸精度为目标,研究各工艺参数对其影响,并优化出最佳工艺参数组合。具体研究如下:(1)打印PP熔丝分析。首先进行工艺参数对熔丝影响的理论分析;其次进行单层PP制件成形实验,对熔丝宽度、高度进行数据统计,用来深入分析喷头温度、打印角度以及出丝倍率对PP制件成形精度的影响;最后,统计不同填充密度对应的搭接数据,计算分析PP熔丝的搭接程度,具体分析填充密度工艺参数对PP制件成形精度的影响机理。(2)螺杆式3D打印PP制件仿真分析。熔丝成形的变化与制件成形之间有所区别,通过ANSYS DED仿真模块设置生死单元仿真方式来进行制件成形仿真,探究包括出丝倍率、喷头温度、打印角度、填充密度等具体工艺参数对40×40×3mm正方形片状聚丙烯成形件翘曲变形量的影响。(3)打印PP整体制件。首先进行单因素实验,研究喷头温度、打印角度、出丝倍率、填充密度这四种工艺参数对40×40×3mm正方形片状PP制件翘曲变化量和等效尺寸偏差的影响趋势,并以熔丝变化规律分析深层原因;其次,进行仿真与实验对比,验证仿真准确性;最后,以同样的参数进行正交实验,极差分析得出不同条件下的较优工艺参数,同时为参数优化章节提供数据参考。(4)PP制件成形工艺参数多目标优化。首先基于正交试验数据建立PP制件成形参数与翘曲变化量、尺寸变形量的回归预测模型,利用方差法对多元回归模型进行显著性检验。其次以喷头温度、打印角度、出丝倍率、填充密度为优化变量,以翘曲变化量、尺寸变形量为优化目标,结合工况确定约束条件,利用遗传算法进行多目标优化,得到本实验条件下PP熔融沉积制件成形最优工艺参数喷头温度220℃、打印角度30°、出丝倍率0.73和填充密度46%。

关键词：熔融沉积聚丙烯成形精度 ANSYS生死单元仿真多目标优化

图书馆用户新技术使用意愿影响因素研究 ——以生成式人工智能为例

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图书馆用户新技术使用意愿影响因素研究 ——以生成式人工智能为例

作者：张鑫迪郑州航空工业管理学院

学位级别：硕士

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乡村振兴战略下安徽高职生返乡入乡就业研究

乡村振兴战略下安徽高职生返乡入乡就业研究

作者：张鑫雅安徽建筑大学

学位级别：硕士

乡村振兴,人才是关键。高职院校大学生掌握专业技术知识与技能,是服务乡村振兴建设的后备力量,最为适合乡土振兴土壤。鼓励高职生返乡入乡就业,不仅能够引导城市人力资本下乡,充实乡村振兴人才队伍,而且可以缓解高职生就业难问题,高职... 详细信息

乡村振兴,人才是关键。高职院校大学生掌握专业技术知识与技能,是服务乡村振兴建设的后备力量,最为适合乡土振兴土壤。鼓励高职生返乡入乡就业,不仅能够引导城市人力资本下乡,充实乡村振兴人才队伍,而且可以缓解高职生就业难问题,高职生返乡入乡就业具有双重意义。本文立足于乡村振兴战略视角,以托达罗劳动力迁移理论、社会支持理论为理论基础,采用文献研究法、问卷调查法、个人访谈法和比较研究法分析安徽高职生返乡入乡就业问题,分别向安徽高职在校生和已返乡入乡就业的安徽高职毕业生发放不同调查问卷和进行个人访谈,在对比分析两者对待返乡入乡就业问题不同的认知基础上,了解安徽高职在校生返乡入乡就业意愿,研究安徽高职毕业生返乡入乡就业状况,剖析安徽高职生返乡入乡就业困境。研究发现:在就业状况方面,安徽高职生总体返乡入乡就业意愿不强;在校生倾向于经济发展水平好的城市就业,毕业生也较少选择农村基层就业;在校生首选就业单位为“体制”内就业,但多数毕业生返乡入乡后在民营企业工作;乡村的工作待遇不能满足在校生的薪资要求;并且在校生没有计划在乡村长久工作。同时安徽高职生在返乡入乡就业过程中面临诸多困境:在政府方面存在乡村基础设施建设不够完善、经济发展水平不高和在校生对基层就业政策了解不深等问题;在高校方面包括学科专业返乡入乡就业受限、就业指导培训不足和基层实践活动不够等困难;在社会方面存在返乡入乡后无法合适就业、乡村就业舆论不利和社会组织功能缺位等现象;在家庭方面包括父母支持程度不够、帮扶能力薄弱和亲友存在就业偏见等问题。最后,运用社会支持理论提出政府应发挥宏观调控作用、高校需加强就业问题教育、家庭应给予返乡情感支持、社会需创设有利就业条件,多措并举共同促进安徽高职生返乡入乡就业,切实可行地推进安徽高职生深入基层就业,助推乡村振兴战略的实施。图[22]表[34]参[94]

关键词：乡村振兴高职生返乡入乡就业

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D建筑公司税务风险管控体系优化研究

D建筑公司税务风险管控体系优化研究

作者：张鑫佳吉林大学

学位级别：硕士

基于Wi-Fi6的工业互联网数据安全轻量化传输方法研究

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基于Wi-Fi6的工业互联网数据安全轻量化传输方法研究

作者：张鑫武吉林大学

学位级别：硕士

随着工业互联网的不断发展,传统封闭可信的工业现场环境被打破,工业现场设备越来越多的网联化需求以及随之而来的工业互联网及数据安全问题已成为当下行业内的研究热点。PROFIBUS-DP现场总线是目前国际上应用最广泛的现场总线之一,Wi-Fi... 详细信息

随着工业互联网的不断发展,传统封闭可信的工业现场环境被打破,工业现场设备越来越多的网联化需求以及随之而来的工业互联网及数据安全问题已成为当下行业内的研究热点。PROFIBUS-DP现场总线是目前国际上应用最广泛的现场总线之一,Wi-Fi6网络具有高并发、低延迟等优点,十分适合应用于工业现场。因此,利用Wi-Fi6网络实现工业移动终端对工业现场数据进行实时采集与传输有了广泛的需求,也为工业现场设备的远程监控提供了可能。PROFIBUS-DP现场总线与Wi-Fi6网络的网络架构和通信协议不同,要想在这两个异构网络之间通信,必须进行协议转换。在远程智能终端设备申请接入工业现场时会面临各种安全风险和威胁,可能导致泄漏敏感的工业数据甚至影响正常的工业生产。针对工业现场设备及工业数据的安全性问题,本项研究从接入工业现场的远程智能终端身份认证方法以及在Wi-Fi6无线网络中传输的工业敏感数据加密方法两方面进行了重点研究。由于工业现场设备网络实时性要求高,工业网关的算力资源有限,所以在保证网络与数据安全的同时,算法轻量化也是本项研究的一个重要目标。本项研究针对上述问题展开,主要研究内容如下:(1)详细研究并分析了工业互联网中PROFIBUS-DP现场总线与Wi-Fi6的协议结构,在此基础上,设计了PROFIBUS-DP—Wi-Fi6协议转换流程,实现工业通信数据在PROFIBUS-DP总线和Wi-Fi6网络的传输。(2)针对申请接入工业互联网中的设备合法性问题,同时考虑工业设备资源有限的实际情况,提出一种基于白名单+身份区块的轻量化身份认证方法,该方法包括身份注册以及身份认证两个部分,其中身份注册包括白名单的注册以及身份区块的注册。在智能终端设备远程接入PROFIBUS-DP网络前,首先需要进行白名单和身份区块的注册。在智能终端申请远程接入PROFIBUS-DP网络时,通过白名单和身份区块双重核验后方可接入。本项研究根据国密SM3算法计算速度快、占用资源低的特点,利用国密SM3算法计算生成身份区块的关键信息,在身份认证过程中同样使用国密SM3算法来进行核验,在实现轻量化的身份认证方案的同时保证了算法的自主可控。(3)针对工业互联网中敏感数据在无线公开的网络中传输可能存在的安全风险,本项研究提出采用国密SM4对称密码算法来加密PROFIBUS-DP总线和Wi-Fi6网络之间传输的数据,实现工业敏感数据安全性的自主可控。针对SM4算法中存在固定公开的CK参数导致密码存在被破译的隐患的问题,在研究混沌算法的基础上,从轻量化的角度对现有的混沌算法进行改进并命名为H+算法,利用H+算法生成的伪随机数替换掉固定公开的CK参数,增加算法被破译的难度的同时保证算法的轻量化,提高了工业敏感数据在无线传输时的安全性,在此基础上对该算法的安全性进行了分析。(4)设计了基于FPGA的PROFIBUS-DP—Wi-Fi6专用安全网关的核心模块,具体包括协议转换模块、基于白名单+身份区块的身份认证模块和基于H+算法的SM4加/解密模块,并通过仿真实验验证了其设计的正确性。利用仿真结果,对提出的协议转换、身份认证和数据加密方法的轻量化和实时性进行了分析、讨论,证明了上述方法的性能完全满足工业现场的实时性需求,具有很好的适用性和应用价值。

关键词： PROFIBUS-DP 工业互联网安全身份认证数据加密轻量化

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基于多层自注意力机制的中文情感分析研究

基于多层自注意力机制的中文情感分析研究

作者：张鑫硕齐鲁工业大学

学位级别：硕士

近些年,随着社交媒体和在线平台的发展,互联网上产生了大量带有情感倾向和观点的文本数据,在舆情监测、市场分析、消费者行为研究等领域中具有重要的研究价值。然而由于中文复杂的语言特性和表达习惯的多样性,中文情感分析面临着一系列... 详细信息

近些年,随着社交媒体和在线平台的发展,互联网上产生了大量带有情感倾向和观点的文本数据,在舆情监测、市场分析、消费者行为研究等领域中具有重要的研究价值。然而由于中文复杂的语言特性和表达习惯的多样性,中文情感分析面临着一系列挑战。在句子级情感分析方面,目前的主流方法通常忽略了句子内部复杂的语义结构和情感细节,导致模型在处理含有隐含情感或情感表达丰富的文本时准确性不高。同时,方面级情感分析在识别文本中特定方面的情感倾向时同样面临挑战,在区分相近但情感倾向不同的方面时,现有模型难以捕捉到细微的情感差异,导致模型识别情感特征的精确度不高。针对上述问题,本文从句子级和方面级情感分析进行研究分析,主要研究内容如下:(1)针对句子级情感分析,本文提出了基于ALBERT和改进粒子群优化算法的句子级情感分析模型(ALBERT-APS)。为解决传统池化方法造成重要情感特征丢失的问题,模型使用注意力池化层替代传统池化层,利用动态权重分配,确保关注最重要的情感特征。针对传统粒子群算法容易局部收敛的问题,对算法进行改进,通过混合编码和多样性保持策略,引入动态参数调整和“注意力”机制,动态优化参数和特征选择,提高适应性和准确性。测试结果表明,相较于传统模型,ALBERTAPS模型的准确率、精确率最高可提升8.48%和4.62%,证明了ALBERT-APS模型在句子级情感分析应用场景的优异性能。(2)针对方面级情感分析,本文提出了融合层次化注意力机制和Mac BERT的方面级情感分析模型(Mac BERT-DATT)。设计了一种双通道结构以更好的区分方面词特征和语义特征,通道分别专注于中文文本的序列特征和方面词周围的上下文信息以及方面词的不同特征。基于层次化的注意力机制,增强了对文本中不同层次情感特征的提取能力,提高了模型性能和预测准确度。实验结果表明,相较于传统模型,Mac BERT-DATT模型的准确率、MF1分数最高可提升10.07%和13.95%,证明了在方面级情感分析应用场景的优异性能。综上所述,通过上述两个方面的研究,针对目前中文情感分析所面临的影响性能和可靠性的关键问题,进行了详细分析并提出解决方案,为构建高性能高可靠性的情感分析模型奠定了基础。

关键词：情感分析预训练模型注意力机制粒子群优化算法注意力池化