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新型摆动式叶片泵的设计与研究

新型摆动式叶片泵的设计与研究

作者：李卓栋太原科技大学

学位级别：硕士

液压传动系统因其具有可靠性高、功率密度大和适应性强的优点,被广泛应用于工程机械、航空航天、冶金采矿和农业水利等多个领域。而为液压系统提供动力的液压泵是液压系统的“心脏”,它的性能对系统的运行有着关键的作用。叶片泵作为液... 详细信息

液压传动系统因其具有可靠性高、功率密度大和适应性强的优点,被广泛应用于工程机械、航空航天、冶金采矿和农业水利等多个领域。而为液压系统提供动力的液压泵是液压系统的“心脏”,它的性能对系统的运行有着关键的作用。叶片泵作为液压泵中最常见的类型之一,随着液压技术朝着高压、高速的方向发展,对叶片泵的性能也提出了新的要求。传统结构的叶片泵在运行过程中,由于叶片与定子内表面的接触应力较大,导致定子内表面和叶片容易发生磨损,进而产生较大的振动和噪音,严重影响了叶片泵的运行稳定性和使用寿命。针对传统叶片泵运行过程中存在的问题,本文了提出一种新型的摆动式叶片泵。该泵设计能够有效减少叶片与转子槽、定子内壁之间的滑动摩擦力,从而降低叶片的磨损,减小叶片泵对材料的选择要求,提高叶片泵的运行稳定性和使用寿命。论文的主要研究内容如下:(1)提出了一种新原理的摆动式叶片泵,将传统叶片泵中叶片沿转子槽的径向运动改为沿定子内壁圆柱铰的摆动运动,叶片一端铰接在定子内壁,另一端设计有耳轴,与配流盘、转子配合。叶片泵的新型结构设计,使得在叶片泵的正常工作时,大大降低了叶片与转子、定子之间的接触应力,减小了叶片与转子、定子之间的滑动摩擦力。(2)根据新型叶片泵的工作原理,采用数学积分的方法推导出了其理论排量表达式。针对该表达式,对各零件尺寸对叶片泵排量的影响进行了深入讨论,通过对新型摆动式叶片泵的流量特性进行分析,确定了叶片泵的尺寸参数。(3)通过AMESim建立摆动叶片泵的仿真模型,在叶片泵的具体参数确定后,对新型叶片泵的具体仿真模型模拟旋转,得出不同角度时,叶片泵的各叶片的位置图像,经过测量计算,得出摆动叶片泵的密闭容腔体积、吸油腔面积、排油腔面积随旋转角度变化的关系曲线。通过仿真计算,得出在输入转速为500r/min,负载压力工况为5MPa时,摆动叶片泵的出口压力和输出流量随时间的变化曲线,在此工况下,摆动叶片泵的流量脉动率为9.5%。(4)建立摆动叶片泵受力模型,利用ADAMS对摆动式叶片泵的仿真模型进行模拟,得到叶片泵运动过程中叶片的角速度、角位移与时间的变化关系曲线,得出摆动叶片泵的受力状况与应力分布,为叶片材料的选择及处理提供理论依据。通过SolidWorks Simulation软件对设计的新型叶片泵关键零件叶片、转子轴等进行受力仿真验算,得出叶片的受力变形图谱和位移图谱等,进一步验证了摆动叶片泵的结构强度。

关键词：液压泵叶片泵流量特性运动学分析叶片受力分析

整合素和N-钙黏素协同调控间充质干细胞极性的力学生物学机制研究

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四川大学学报（医学版） 2024年第2期55卷 321-329页

作者：张欢李卓雅林敏西安交通大学生命科学与技术学院生物信息工程教育部重点实验室西安710049 西安交通大学生命科学与技术学院仿生工程与生物力学研究所西安710049

目的研究整合素和N-钙黏着糖蛋白(N-钙黏素)介导的力学黏附对间充质干细胞极性的协同调控作用,并探索其力学生物学机制。方法构建双层聚乙二醇(polyethylene glyeol, PEG)水凝胶,分别修饰RGD和HAVDI多肽,实现与整合素和N-钙黏素的力... 详细信息

目的研究整合素和N-钙黏着糖蛋白(N-钙黏素)介导的力学黏附对间充质干细胞极性的协同调控作用,并探索其力学生物学机制。方法构建双层聚乙二醇(polyethylene glyeol, PEG)水凝胶,分别修饰RGD和HAVDI多肽,实现与整合素和N-钙黏素的力学黏附,模拟整合素介导的细胞-细胞外基质间以及N-钙黏素介导的细胞-细胞间力学相互作用。通过免疫荧光染色表征整合素力学黏附、N-钙黏素力学黏附以及不同细胞内力作用下,有无接触HAVDI多肽的单细胞的极性蛋白磷酸肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K)和磷酸化肌动蛋白轻链(phosphorylated myosin light chain, pMLC),并用Image J分析其表达强度和极性分布情况。结果整合素力学黏附诱导接触组中PI3K和pMLC蛋白的极性强度高于非接触组,并使得接触组中PI3K蛋白与β-连环蛋白的极性夹角集中在135°~180°之间,pMLC与β-连环蛋白的极性夹角集中在0°~45°之间。抑制整合素的功能会抑制接触组中PI3K的极性分布,但不会改变pMLC蛋白的极性分布。N-钙黏素力学黏附对PI3K和pMLC蛋白的极性分布的影响与整合素类似,但抑制N-钙黏素的力学黏附作用,会同时抑制接触组中PI3K和pMLC蛋白的极性强度和极性夹角分布,并且会削弱整合素β1的极性强度,降低整合素β1与β-连环蛋白的极性夹角富集在135°~180°之间的细胞百分比。同时发现降低细胞内力会削弱PI3K和pMLC蛋白的极性强度及其极性分布,增强细胞内力会增强PI3K和pMLC蛋白的极性强度及其极性分布。结论整合素和N-钙黏素协同调控细胞蛋白的极性分布,N-钙黏素可以通过局部抑制整合素的方式在干细胞极性调控中发挥重要作用。

关键词：整合素类 N-钙黏着糖蛋白类细胞极性

高速离心泵内热敏流体非定常空化流动特性研究

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高速离心泵内热敏流体非定常空化流动特性研究

作者：李卓良齐鲁工业大学

学位级别：硕士

高速离心泵作为输送液体火箭发动机推进剂与核动力堆冷却剂的关键部件,在国防工业领域扮演着重要角色。尤其是以液氢、液氮等热敏流体为工质的高速离心泵,被视为可重复使用运载器和绿色核动力系统的首选。然而,热敏流体在高速离心泵入... 详细信息

高速离心泵作为输送液体火箭发动机推进剂与核动力堆冷却剂的关键部件,在国防工业领域扮演着重要角色。尤其是以液氢、液氮等热敏流体为工质的高速离心泵,被视为可重复使用运载器和绿色核动力系统的首选。然而,热敏流体在高速离心泵入口处极易发生空化,导致转子系统承受载荷突变,甚至对航天推进器和反应堆的安全构成严重威胁。为此,本文采用实验与数值模拟相结合的方法,发展了高速离心泵热敏流体空化可视化实验平台与考虑热力学效应的数值模拟模型,并结合两相流熵产诊断模型,系统揭示出热敏流体非定常空化生成演化规律及其诱发的局部不可逆能耗特性。本文的主要研究成果如下:在实验方面,本文设计搭建高速离心泵空化流动可视化平台,通过高速摄像机以及温压传感器获得高速离心泵变工况下空化演化表征及其外特性数据。研究结果表明:随着流量的增加,临界汽蚀余量升高,空化区域收敛,但受高速离心泵内叶轮流道扰动以及湍流的影响,扬程较标准工况下降了2.9 m;温度升高后,热敏流体饱和蒸气压升高,空化现象在较高空化系数下即可发生,且空化过程更加剧烈;当转速增加时,高速离心泵的扬程会有明显的增加,临界空化汽蚀余量降低,受热敏流体热力学效应的影响,空化形态由多区域聚集的云状空化向单区域、弥散状的霰状空化发展。在数值计算方面,结合温度修正空化模型、欧拉-欧拉多相流模型、SST k-ω湍流模型,建立考虑空化热效应的热敏流体空化数值模拟模型,同时引入热敏流体物性参数随温度的变化关系,利用控制变量法,开展变工况下高速离心泵内热敏流体非定常空化流动的数值模拟研究。结合两相流熵产诊断模型对空化诱发的局部能量损失进行定量分析。结果表明:空化后,代表质量传递过程损耗的界面熵产率以及由湍流粘度及湍流涡耗散主导的湍流与脉动熵产率占主导,在改变来流温度时传热及界面熵产率变化显著。对于流量由6 m/h升高到7.8 m/h,虽在临界汽蚀余量下空化区域逐渐收缩,但受大流量高雷诺数影响,湍流及脉动熵产率提升明显;而温度由288 K提升到343 K,相同压力下空化区域扩展,由此导致的界面与传热熵产率提升显著,总熵产率增大至3.6倍;当转速由2100 r/min提升到3500 r/min后,伴随更低的入口静压以及更强的壁面剪切作用,空化发展更为迅速,界面熵产率占比由2.27%升高至54.3%,总熵产率由1815 W/K升高至56002 W/K。本文采用可视化测量方法与非定常模拟手段相结合的方法,揭示了变工况条件下,高速离心泵内热敏流体非定常空化的演化规律,并从局部两相流熵产角度定量阐明空化的发生发展过程对流场流动的影响机制,为航天运载器和绿色核动力系统用高速离心泵的故障诊断与优化设计提供理论支撑。

关键词：高速离心泵热敏流体空化可视化数值模拟非定常流动熵产诊断

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大规模并行运动恢复结构算法研究

大规模并行运动恢复结构算法研究

作者：李卓韬电子科技大学

学位级别：硕士

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基于深度学习的泡沫铝屈服面预测

基于深度学习的泡沫铝屈服面预测

作者：李卓儒吉林大学

学位级别：硕士

近年以来我国汽车领域发展飞速,尤其是新能源汽车的产量急剧增多,应用的范围越来越广,对汽车的整体性能要求也越来越高。其中汽车的整体重量以及其碰撞安全性是较为收到重视的性能,确保汽车车身结构在减轻重量的同时保持碰撞安全性是一... 详细信息

近年以来我国汽车领域发展飞速,尤其是新能源汽车的产量急剧增多,应用的范围越来越广,对汽车的整体性能要求也越来越高。其中汽车的整体重量以及其碰撞安全性是较为收到重视的性能,确保汽车车身结构在减轻重量的同时保持碰撞安全性是一个巨大的挑战。为了应对这一挑战,汽车行业越来越多地应用高强度轻质材料来提升车身的抗撞性能,同时实现汽车车身减重。泡沫铝作为其中一员具有良好的轻量化、高能量吸收性能、抗腐蚀性、隔热性能、噪音和振动控制以及可塑性,在车身结构上的应用具有良好潜力。屈服面是泡沫铝结构仿真分析的基础。泡沫铝的塑性屈服行为与传统金属不相同,体积可压缩性导致其并不遵循传统金属的体积不变原则,不同条件下的屈服行为预测困难,传统手段以不足以满足要求,随着大数据时代到来,以深度学习为代表的机器学习算法在序列数据预测上有了长足的发展,可以应用于材料的力学性能预测。本文旨在通过深度学习方法,结合泡沫铝材料力学特征中应力-应变数据曲线的独特性,使用深度学习中循环神经网络的变体LSTM和GRU和BILSTM对其屈服面进行预测。应用改进调整的LSTM预测由不同应变路径屈服点拟合的屈服面,再用相对于LSTM内部构造改变的GRU和BILSTM神经网络对泡沫铝应力-应变曲线进行学习,分别应用GRU和BILSTM神经网络预测出泡沫铝的屈服面,最后通过三种神经网络的预测结果的对比,分析深度学习神经网络内部构造的改变对泡沫铝屈服面预测能力的影响。本文的研究对多孔金属材料的屈服面预测提供了新思路和新方法,为轻质多孔材料在车身结构中应用提供条件。首先,对泡沫铝试件进行泡沫铝压缩试验获取泡沫铝材料具体性能的参数再进行建立起泡沫铝的基本本构仿真。然后对五种不同工况的泡沫铝材料单元进行仿真,最终将提取的应力-应变数据建立成数据库,提供给本文要探究的深度学习预测。其次,使用LSTM来对泡沫铝的力学性能尤其是其屈服行为进行预测。完成确立所需LSTM最优神经网络的结构,用以预测泡沫铝屈服面。再通过LSTM神经网络预测多个维度的应力或应变的数据曲线以验证其预测精度,对比原始数据拟合的屈服面,证明LSTM神经网络能够有效预测泡沫铝的屈服面。最后,通过对其它两种循环神经网络的变体GRU、BILSTM继续预测泡沫铝应力-应变曲线及其屈服面,对比LSTM、GRU、BILSTM对泡沫铝应力-应变曲线及屈服面的预测结果,通过不同神经网络预测过程与结果的差异性和精确度的不同以分析循环神经网络在内部构造改变后对序列数据分析的影响,进一步了解深度学习方法对材料力学性能的预测对传统本构模型的优势。本文通过深度学习神经网络的线性预测表征特性对泡沫铝的力学性能的序列数据进行预测探究,并对神经网络内部构造改变对预测能力的影响进行一定程度的探索。

关键词：泡沫铝深度学习神经网络屈服面

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高阶模THz回旋管注波互作用的研究

高阶模THz回旋管注波互作用的研究

作者：李卓峰电子科技大学

学位级别：硕士

陈嘉庚精神文化在数字创意下的设计模型建构与研究

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陈嘉庚精神文化在数字创意下的设计模型建构与研究

作者：李卓芃集美大学

学位级别：硕士

信息技术驱动的数字化体验对文化产业影响深远,为精神文化传承带来新挑战与机遇。本研究专注于陈嘉庚精神文化在数字创意下的设计模型与创新设计,旨在通过数字化手段和创意思维为设计注入新活力。研究以设计科学方法为基础,运用文献分... 详细信息

信息技术驱动的数字化体验对文化产业影响深远,为精神文化传承带来新挑战与机遇。本研究专注于陈嘉庚精神文化在数字创意下的设计模型与创新设计,旨在通过数字化手段和创意思维为设计注入新活力。研究以设计科学方法为基础,运用文献分析法、专家调研法、半结构式访谈法、设计实践法等研究方法,涵盖“嘉庚精神”文化意象、文化内涵及数字创意特点、挑战、价值及方法等,运用香农—韦弗传播论和设计传达模式综合生成三种设计思维机制,为最终模型的建立奠定了基础。又通过模型设计探索实践,结合“新思维、新形式、新内涵、新技术”的设计策略,两次建构完善陈嘉庚精神文化在数字创意下的设计模型,充分符合设计思维中可持续不断进化与完善的科学原理,为当下陈嘉庚精神文化的传承与弘扬创新设计路径与可借鉴的设计模型,增强精神文化的视觉感知、参与效度、传承渠道,引发受众的数字创意感、文化归属感、沉浸体验感的情感共鸣,从而更好的促进中国文化软实力的发展,加快精神文化创造性发展和创新性转化。陈嘉庚精神文化在数字创意下的设计模型建构与研究经过了模型的两次建构和验证得出以下结论:其一,数字创意是新时代下传承和弘扬“嘉庚精神”文化的有效手段;其二,设计模型的建构核心是文化设计信息传达,需要注重数字生成后模型的反馈阶段,即用户受众的数字体验感与互动性;其三,研究通过后期设计策略的探讨优化模型。持续优化和更新模型是保持设计模型生命力的重要方式,也能让“嘉庚精神”文化跟随时代发展做出多元化改变。

关键词：陈嘉庚精神文化数字创意设计模型设计策略

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嵌入共识知识的因果图文检索方法

工程科学学报 2024年第2期46卷 317-328页

作者：梁彦鹏刘雪儿马忠贵李卓北京科技大学计算机与通信工程学院北京100083

跨模态图像-文本检索是一项在给定一种模态(如文本)的查询条件下检索另一种模态(如图像)的任务.该任务的关键问题在于如何准确地测量图文两种模态之间的相似性,在减少视觉和语言这两种异构模态之间的视觉语义差异中起着至关重要的作用.... 详细信息

跨模态图像-文本检索是一项在给定一种模态(如文本)的查询条件下检索另一种模态(如图像)的任务.该任务的关键问题在于如何准确地测量图文两种模态之间的相似性,在减少视觉和语言这两种异构模态之间的视觉语义差异中起着至关重要的作用.传统的检索范式依靠深度学习提取图像和文本的特征表示,并将其映射到一个公共表示空间中进行匹配.然而,这种方法更多地依赖数据表面的相关关系,无法挖掘数据背后真实的因果关系,在高层语义信息的表示和可解释性方面面临着挑战.为此,在深度学习的基础上引入因果推断和嵌入共识知识,提出嵌入共识知识的因果图文检索方法.具体而言,将因果干预引入视觉特征提取模块,通过因果关系替换相关关系学习常识因果视觉特征,并与原始视觉特征进行连接得到最终的视觉特征表示.为解决本方法文本特征表示不足的问题,采用更强大的文本特征提取模型BERT(Bidirectional encoder representations from transformers,双向编码器表示),并且嵌入两种模态数据之间共享的共识知识对图文特征进行共识级的表示学习.在MS-COCO数据集以及MS-COCO到Flickr30k上的跨数据集实验,证明了本文方法可以在双向图文检索任务上实现召回率和平均召回率的一致性改进.

关键词：因果推断图像-文本检索跨模态计算机视觉自然语言处理

东北区域经济一体化水平测度及其影响因素分析

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东北区域经济一体化水平测度及其影响因素分析

作者：李卓婷哈尔滨商业大学

学位级别：硕士

区域经济一体化既是对区域内资源进行合理配置,也是区域经济发展推动下不可逆转的大趋势。东北地区资源丰富,凭借其天然的区位优势,以及政府支持,成为新中国成立初期以重工业为主要特色的一大产业基地。然而,随着经济发展,社会主义市场... 详细信息

区域经济一体化既是对区域内资源进行合理配置,也是区域经济发展推动下不可逆转的大趋势。东北地区资源丰富,凭借其天然的区位优势,以及政府支持,成为新中国成立初期以重工业为主要特色的一大产业基地。然而,随着经济发展,社会主义市场经济体制从建立开始到现在已经历多次完善,东北地区的经济发展却没有随之进行转变,还依然保持着计划经济时期的发展模式,最终导致东北经济发展逐步落后。2023年是东北振兴战略实施的20周年,在此关键时期,推动区域经济协调发展,提高区域经济一体化发展水平,打造创新平台与新增长极,能更好地促进发达地区和欠发达地区协同发展。本篇论文研究的对象是东北地区34个地级市,以区域经济学的基本理论为依据,运用实证分析法测度东北区域经济一体化水平并对其影响因素进行探索分析,以便为东北振兴助力。首先,本文从产业一体化、市场一体化、基础设施一体化以及公共服务一体化4个维度建立指标体系,共选取23个相关指标并分别从不同维度对区域内经济一体化水平测度结果进行详细说明及分析。其次,在指标综合评价的基础上,将城市最终得分带入修正引力模型,用以观察区域内城市之间相互关联程度,并利用城市之间引力值进行社会网络分析,进一步探索东北区域经济一体化发展的空间结构特征,从空间一体化方面深入,全面展现东北区域经济一体化发展水平。最后,利用QAP分析方法,从内源视角和外源视角两个维度探索东北区域经济一体化发展的相关影响因素。结果表明,东北地区具有经济一体化发展趋势,但其发展水平仍需提高,一体化进程还需进一步加快。分析相关原因可知,一是区域内部产业升级缓慢,产业同构导致资源竞争形势激烈;二是区域内部存在较严重的贸易壁垒,市场分割现象严重;三是区域内交通基础设施可达性不够完善,教育方面城市之间差异较大;四是区域内公共服务共享不足,医疗卫生服务有待完善提高。在空间联系视角下,城市之间的网络关联性逐渐加强,省会城市表现较大的中心城市优势,通过辐射作用带动周围城市快速发展,但仍有城市在关联网络中处于边缘位置,几乎脱离整体网络。回归分析结果显示,产业结构,市场分割对区域经济一体化发展有负向阻碍作用,而基础设施建设,公共服务保障,社会消费以及政府干预因素对东北区域经济一体化发展有正向促进作用,基于此提出一系列可行建议,以便为加快推进东北区域经济一体化提供助力。

关键词：区域经济一体化空间经济联系引力模型社会网络分析