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基于深度时间卷积神经网络与迁移学习的流程制造工艺过程质量时序关联预测

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中国机械工程 2023年第14期34卷 1659-1671页

作者：阴艳超施成娟邹朝普刘孝保昆明理工大学机电工程学院昆明650500 昆船智能技术股份有限公司昆明650051

针对流程生产多工艺参数时序耦合导致的生产质量难以准确预测的问题,提出了基于深度时间卷积神经网络与迁移学习的生产质量快速高效预测方法。借助序列到序列的学习框架,采用深度时间卷积神经网络和时序注意力机制构成的编码器提取多源... 详细信息

针对流程生产多工艺参数时序耦合导致的生产质量难以准确预测的问题,提出了基于深度时间卷积神经网络与迁移学习的生产质量快速高效预测方法。借助序列到序列的学习框架,采用深度时间卷积神经网络和时序注意力机制构成的编码器提取多源关键时序特征,采用残差长短期记忆神经网络构成的解码器挖掘质量时序信息,引入迁移学习解决预测模型对生产质量在线预测适应性的问题。实验表明所提方法的预测精度与稳定性优势显著,且在小样本数据预测时具有较高的预测精度和计算效率。

关键词：工艺过程质量时序关联预测序列到序列时间卷积神经网络迁移学习

融合Seq2Seq与时序注意力机制的工艺质量预测

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机械科学与技术 2023年

作者：阴艳超施成娟邹朝普刘孝保昆明理工大学机电工程学院昆船智能技术股份有限公司

针对流程工业生产过程整体工序繁多，工序间耦合严重，多维工艺数据间时序关系及其复杂等问题，提出一种融合Seq2Seq与时序注意力机制的高维多尺度工艺过程质量预测方法。在分析多工序工艺数据特点，以及运用Seq2Seq模型进行编码解码过... 详细信息

针对流程工业生产过程整体工序繁多，工序间耦合严重，多维工艺数据间时序关系及其复杂等问题，提出一种融合Seq2Seq与时序注意力机制的高维多尺度工艺过程质量预测方法。在分析多工序工艺数据特点，以及运用Seq2Seq模型进行编码解码过程面临的难题的基础上，引入时序注意力机制来构造长距离变化的时域信息矩阵。设计卷积神经网络和BiLSTM作为编码组件，学习工艺过程时序数据的工艺参数关联性和双向时序关系等潜在深度特征，并结合时序注意力机制抽取关键信息，实现对工艺质量相关的工艺参数时序数据的非线性相关特征和时序依赖性的自适应地学习。最后，通过对制丝生产工艺过程质量的单输出和多输出预测实验，验证了所提算法的实用性和有效性，为多工序耦合的流程制造过程质量的精准预测提供了方法和实现途径。

关键词：多工序时序耦合工艺质量预测 Seq2Seq 时序注意力机制自适应学习

基于云边协同的智能数控车间自调控系统研究与实现

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计算机集成制造系统 2023年

作者：阴艳超梁珉清张万达施成娟邹朝普昆明理工大学机电工程学院昆船智能技术股份有限公司

针对当前智能数控车间中数据采集、处理及系统运行存在通讯延时高、响应慢等问题，基于边缘计算技术提出了一种云边协同的智能数控车间自调控模式。在分析数控车间运行机制和调控特点的基础上，搭建了智能数控车间制造单元边缘感知-云... 详细信息

针对当前智能数控车间中数据采集、处理及系统运行存在通讯延时高、响应慢等问题，基于边缘计算技术提出了一种云边协同的智能数控车间自调控模式。在分析数控车间运行机制和调控特点的基础上，搭建了智能数控车间制造单元边缘感知-云协同运行-智能调控框架，完成了云边两级协同交互场景部署，通过设计规则引擎的判断逻辑提高了边缘感知节点的计算性能；其次，基于云边协同完成智能数控车间生产设备的关联调控，采用长短期记忆神经网络进行加工质量的云边预测模型训练、修正及交互，为数控车间自调控系统提供决策指令；最后，通过应用案例验证了所提云边协同框架具有易协同、易调控、延时低、预测准的特点，为实现数控车间智能化生产提供了技术支撑。

关键词：智能数控车间调控框架边缘感知云边协同设备自调控

盾构下穿高铁隧道力学解析模型及随机分析方法

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吉林大学学报(工学版) 2025年

作者：费瑞振彭立敏施成华王祖贤张继清张天奇中南大学土木工程学院中国铁路设计集团有限公司天津大学建筑工程学院

本文构建了一种可考虑地层变异性的盾构隧道下穿高铁隧道力学模型，可用于分析盾构下穿引起高铁隧道纵向附加响应的随机性。依托工程案例，验证了模型准确性，研究结果表明：（1）随机分析不仅可以捕捉盾构隧道下穿引起的既有高铁隧道... 详细信息

本文构建了一种可考虑地层变异性的盾构隧道下穿高铁隧道力学模型，可用于分析盾构下穿引起高铁隧道纵向附加响应的随机性。依托工程案例，验证了模型准确性，研究结果表明：（1）随机分析不仅可以捕捉盾构隧道下穿引起的既有高铁隧道纵向响应特征，还能给出高铁隧道附加响应的包络范围，能更为客观的评价新建盾构下穿施工的影响；（2）盾构下穿引起高铁隧道纵向弯矩和剪力极值的统计特征，满足“确定性结果<随机计算均值<随机计算95%分位数”的关系，基本服从正态分布，与地基刚度的概率分布类型一致；（3）随机分析结果不仅可以反映高铁隧道附加响应的分布规律，还能提供最大变形等关键评价指标的分布范围及其概率特征，有利于提高评价结果可靠性。

关键词：隧道工程盾构下穿力学解析模型随机分析方法

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隧道开挖及疏水引起的地表沉降与变形

中国公路学报 2007年第1期20卷 91-95页

作者：施成华中南大学土木建筑学院湖南长沙410075

应用随机介质理论、渗流理论和岩土固结理论,推导了隧道开挖疏水渗降漏斗曲线方程和考虑水渗流作用的隧道周边岩土体中有效应力的计算公式,并由此推导了隧道疏水地表沉降和水平位移计算公式;最后利用叠加原理,导出最终的地表沉降及水平... 详细信息

应用随机介质理论、渗流理论和岩土固结理论,推导了隧道开挖疏水渗降漏斗曲线方程和考虑水渗流作用的隧道周边岩土体中有效应力的计算公式,并由此推导了隧道疏水地表沉降和水平位移计算公式;最后利用叠加原理,导出最终的地表沉降及水平位移计算公式。通过对某工程实例的计算分析,验证了该方法的正确性。结果表明:隧道开挖疏水产生的渗流对地表沉降的大小和范围影响明显。

关键词：隧道工程隧道开挖及疏水理论分析地表沉降与变形随机介质理论渗流

CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆层界面离缝对轨道板间纵连钢筋受力影响

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中国铁道科学 2019年第5期40卷 22-27页

作者：李东昇施成中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所

运用ANSYS有限元软件建立CRTSⅡ型板式无砟轨道三维模型,开展砂浆层界面离缝对轨道板间纵连钢筋受力影响研究,并依托某高铁线路开展轨道板间纵连钢筋受力试验验证。结果表明:轨道板间纵连钢筋应力水平和板间接缝处离缝量随砂浆层界面离... 详细信息

运用ANSYS有限元软件建立CRTSⅡ型板式无砟轨道三维模型,开展砂浆层界面离缝对轨道板间纵连钢筋受力影响研究,并依托某高铁线路开展轨道板间纵连钢筋受力试验验证。结果表明:轨道板间纵连钢筋应力水平和板间接缝处离缝量随砂浆层界面离缝面积增加而增大;当接缝两侧相邻轨道板砂浆层界面离缝百分比均达到60%时,无砟轨道降温40℃时,轨道板间接缝处离缝量可达0.68mm,板间纵连钢筋应力达到0.8倍屈服强度,考虑现场轨道板间6根纵连钢筋受力的离散性,单根纵连钢筋受力可能接近或达到屈服强度。

关键词：高速铁路 CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆层界面离缝纵连钢筋受力

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基于样本熵的肌电信号起始点检测研究

电子学报 2016年第2期44卷 479-484页

作者：成娟陈勋彭虎合肥工业大学医学工程学院生物医学工程系安徽合肥230009

该文提出了一种基于样本熵的动作肌电信号起始点检测方法,为肌电信号应用于智能假肢控制、人机交互,以及临床疾病诊断和评估等领域提供重要前提.首先利用固定长度的滑动窗对动作肌电信号分帧,然后计算每帧信号的样本熵值,之后设定自适... 详细信息

该文提出了一种基于样本熵的动作肌电信号起始点检测方法,为肌电信号应用于智能假肢控制、人机交互,以及临床疾病诊断和评估等领域提供重要前提.首先利用固定长度的滑动窗对动作肌电信号分帧,然后计算每帧信号的样本熵值,之后设定自适应阈值确定动作肌电信号的起始点.实验结果表明,样本熵能够有效表征动作肌电信号的开启模式,对较短时间的肌肉收缩松弛有很好的连续性,较之于其他常见的几类检测算法具有更好的抗噪声性能,特别是对肌肉不自主收缩产生的尖锐毛刺信号具有优异的抑制性能.

关键词：肌电起始点检测样本熵 TKE算子

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非结构网格的并行生成

计算物理 2005年第5期22卷 456-464页

作者：司海青成娟南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

研究了非结构网格的并行生成方法.改进了***的“波阵面”区域分裂算法以使子网格及其边界更有益于网格并行生成,提出了边界并行优化策略,改善了边界的光滑性;完善了子区域内生成网格时接受新点及新单元的条件,在界面网格生成过程中提出... 详细信息

研究了非结构网格的并行生成方法.改进了***的“波阵面”区域分裂算法以使子网格及其边界更有益于网格并行生成,提出了边界并行优化策略,改善了边界的光滑性;完善了子区域内生成网格时接受新点及新单元的条件,在界面网格生成过程中提出只接受新单元而拒绝新点的策略,节省了机时.

关键词：区域分裂算法非结构网格网格并行生成阵面推进法

计算流体力学中的高精度数值方法回顾(英文)

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计算物理 2009年第5期26卷 633-655页

作者：成娟舒其望北京应用物理与计算数学研究所北京100088 布朗大学美国罗德岛州普罗维登斯02912

在过去的二、三十年中,计算流体力学(CFD)领域的高精度数值方法的设计和应用研究非常活跃.高精度数值方法主要针对具有复杂解结构流场的模拟而设计.回顾CFD中主要用于可压缩流模拟的几类高精度格式的发展与应用.可压缩流的一个重要特征... 详细信息

在过去的二、三十年中,计算流体力学(CFD)领域的高精度数值方法的设计和应用研究非常活跃.高精度数值方法主要针对具有复杂解结构流场的模拟而设计.回顾CFD中主要用于可压缩流模拟的几类高精度格式的发展与应用.可压缩流的一个重要特征是流场中存在激波、界面以及其它间断,同时还常常在解的光滑区域包含复杂结构.这对设计既不振荡又保持高阶精度的格式带来特别的挑战.重点讨论本质无振荡(ENO)、加权本质无振荡(WENO)有限差分与有限体积格式、间断Galerkin有限元(DG)方法,描述它们各自的特点、长处与不足,简要回顾这些方法的发展和应用,重点介绍它们近五年来的最新进展.

关键词：本质无振荡(ENO) 加权本质无振荡(WENO) 间断Galerkin(DG) 高精度有限差分有限体积有限元计算流体力学可压缩流