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自攻螺钉与拉铆钉混合连接受剪承载性能试验

工程科学与技术 2024年第4期56卷 88-97页

作者：褚云朋伏金蓉钟志豪陈晓强西南科技大学四川绵阳621010 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010

为改善自攻螺钉连接的构件在地震作用下易发生拉脱导致结构严重破坏的缺点,提升冷弯薄壁型钢组合墙体抗破坏能力,分析了组合墙体层间连接处的传力机理,针对自攻螺钉的破坏模式,提出拉铆钉与自攻螺钉混合连接。为研究混合连接的抗剪性能... 详细信息

为改善自攻螺钉连接的构件在地震作用下易发生拉脱导致结构严重破坏的缺点,提升冷弯薄壁型钢组合墙体抗破坏能力,分析了组合墙体层间连接处的传力机理,针对自攻螺钉的破坏模式,提出拉铆钉与自攻螺钉混合连接。为研究混合连接的抗剪性能,共进行了48组连接接头抗剪性能试验,包含冷弯薄壁型钢结构常用的5种连接板厚度,不同搭接板厚比(变化范围1.0~2.0),包含纯自攻螺钉连接、纯拉铆钉连接及混合连接的连接方式。观察混合连接的破坏模式,自攻螺钉未发现拉脱破坏,其破坏模式主要表现为:板承压破坏与螺钉倾斜组合破坏、铆钉剪断破坏及板承压与铆钉部分剪断组合破坏3种;相较单一连接方式,混合连接荷载–位移曲线表现出更长的塑性阶段;当板厚比大于1.5且组合板厚小于3.0mm,混合连接的承载力及延性较单一连接增长明显;利用现有计算方法对混合连接的承载力进行累加计算,与试验结果对比,计算结果偏保守。研究发现:混合连接能较好地弥补拉铆钉和自攻螺钉受剪过程中的缺陷,有效改善自攻螺钉拉脱破坏,从而提升连接的承载力及延性;板厚和板厚比是影响混合连接破坏模式及承载力的重要因素,与单一连接相比,板厚比越大,承载力提升越大;排布方式对混合连接的力学性能及破坏机理影响有限;在本文试验工况下,结合混合连接的破坏模式,在现有计算方法的基础上,提出改善后的计算方法,其计算结果更合理。

关键词：拉铆钉连接拉铆钉-螺钉混合连接组合墙体受剪性能抗剪承载力计算方法

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基于改进DeepLabV3+的梨树叶片病害分割方法研究

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基于改进DeepLabV3+的梨树叶片病害分割方法研究

作者：伏俊塔里木大学

学位级别：硕士

梨树作为一种重要的果树常常受到各种真菌、细菌和病毒的侵害,导致叶片病害的发生。未能及时鉴别病害和控制梨树叶片病害的蔓延,最终可能导致梨树产量和质量下降,对农户经济效益造成不利影响。由于叶片病害管理需求增加,传统的病害检测... 详细信息

梨树作为一种重要的果树常常受到各种真菌、细菌和病毒的侵害,导致叶片病害的发生。未能及时鉴别病害和控制梨树叶片病害的蔓延,最终可能导致梨树产量和质量下降,对农户经济效益造成不利影响。由于叶片病害管理需求增加,传统的病害检测方法通常依赖于人工检查,这不仅耗时耗力,而且容易出现主观误差。因此利用深度学习实现高效且准确的叶片病害分割方法至关重要。本研究以新疆梨树叶片病害图像为研究对象,以DeepLabV3+为基础,传统DeepLabV3+模型在此任务中面临漏分割、错分割、分割精度不高等问题。为解决这些问题,本研究提出一种轻量级的CSF-DeepLabV3+梨树叶片病害分割模型,本文的主要研究工作如下:(1)建立梨树叶片病害数据集:以梨树叶片黑斑病、褐斑病、梨卷叶瘿纹病以及健康叶片为研究对象,并采用数据增强的技术扩展图像数据集,包括对图像进行旋转、调整亮度以及添加噪声等处理。(2)语义分割模型搭建:搭建传统的语义分割模型,包括FCN、Seg Net、PSPNet、DeepLabV3+和CENet,并在相同的实验条件下进行对比实验,选择以DeepLabV3+为基础的模型作为本文研究的基础,为后续模型的训练奠定基础。(3)提出基于CSF-M-DeepLabV3+的梨树叶片病害分割方法:将DeepLabV3+主干网络Xception模块与Mobile Net V2进行对比,并替换Mobile Net V2作为主干网络,以减少模型的计算量和提高分割速度。在ASPP卷积后引入CSF注意力机制,提供模型学习梨树叶片病害的特征,以提升分割精度。优化损失函数,采用交叉熵损失函数和Dice损失的线性组合,全面图像损失和目标区域准确损失计算。经实验结果与分析:本文提出的CSF-M-DeepLabV3+模型在MIo U、m PA、Pr、Recall等指标上均有提升,其中MIo U提高6.87%。该模型对于梨树叶片病害分割有较好的性能,可有效分割出梨树叶片病斑,对梨树叶片病害等级进行评估。本文的研究结果证实改进模型在梨树叶片病斑分割任务中的卓越性能和泛化能力,同时也突显在实际应用中提供的潜在价值。

关键词：梨树叶片病害深度学习语义分割 DeepLabV3+ CSF

自润滑陶瓷刀具纳米流体微量润滑切削表面完整性研究

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自润滑陶瓷刀具纳米流体微量润滑切削表面完整性研究

作者：伏民齐鲁工业大学

学位级别：硕士

机械加工被认为是实现绿色转型的关键环节之一,新型刀具的开发以及辅助加工技术的创新已经成为关键的研究领域。其中,自润滑陶瓷刀具的固体润滑与纳米流体微量润滑的结合使用,已成为实现绿色转型的新方向。本文以芝麻油为基础油,橄榄油... 详细信息

机械加工被认为是实现绿色转型的关键环节之一,新型刀具的开发以及辅助加工技术的创新已经成为关键的研究领域。其中,自润滑陶瓷刀具的固体润滑与纳米流体微量润滑的结合使用,已成为实现绿色转型的新方向。本文以芝麻油为基础油,橄榄油作为对比油,添加不同质量分数的纳米h-BN,利用两步法制备h-BN纳米流体。通过对其粘度、浸润性以及导热性等热物性进行研究,分析添加不同质量分数h-BN的纳米流体热物性的作用机理,为其在自润滑陶瓷刀具纳米流体微量润滑切削加工工件表面完整性提供理论基础。通过研究纳米流体中h-BN纳米颗粒的浓度和粒径对304奥氏体不锈钢车削加工表面完整性的影响,分析了切削温度、切削力、表面粗糙度、摩擦系数、加工硬化能力、表面残余应力和三维表面形貌等。分析结果表明,在相同切削工艺条件下,与干切削相比,添加3wt.%h-BN纳米流体可使刀具前刀面摩擦系数降低38.9%、切削温度降低43.5%以及工件表面粗糙度降低53.8%、表面残余应力降低61.6%、加工硬化程度降低27.5%。此外,二维轮廓和三维表面形貌显示出更平衡的峰谷分布。通过研究纳米流体中不同h-BN粒径对加工工件表面完整性的影响,发现纳米级颗粒更容易渗入刀具与切屑的接触表面,发挥了h-BN减少摩擦磨损的优势,从而提高了304奥氏体不锈钢的加工表面质量。利用课题组研制的自润滑陶瓷刀具AlO/Ti B/GNPs（ATBG）和AN5商用陶瓷刀具对304奥氏体不锈钢进行了正交切削实验。在所选切削工艺参数下,对两种陶瓷刀具加工的工件表面完整性表征分析,发现ATBG自润滑陶瓷刀具在各切削参数下切削加工的工件表面完整性都优于AN5陶瓷刀具。这是因为自润滑陶瓷刀具内在的固体润滑剂在切削过程中析出,在刀-屑接触区域形成了一层固体自润滑膜,使刀具表面与工件表面之间不再直接接触,从而降低了摩擦系数,减小了切削力,提高了工件加工表面质量。在纳米流体微量润滑（NMQL）条件下,对两种陶瓷刀具加工的工件表面完整性进行分析,发现工件表面完整性更为优异,其原因为纳米流体中h-BN颗粒发挥了滚动效应和微球效应,芝麻油在刀-屑接触区也形成了润滑油膜,从而降低了摩擦系数,减小了切削力,提高了加工表面质量。通过进一步分析在h-BN纳米流体下ATBG自润滑陶瓷刀具切削304奥氏体不锈钢的前刀面能谱,发现当固体润滑剂和纳米流体在加工区共存时,固体润滑剂可以在机械作用下进入加工区并与切屑接触,起到了一定程度的支撑和润滑。GNPs固体润滑、h-BN纳米颗粒的滚动效应和微球效应以及油膜润滑的综合作用,有效减小切削力和摩擦系数,降低了摩擦热的产生,显著提高了工件加工表面质量,从而提高了已加工表面的完整性。

关键词：纳米流体微量润滑自润滑陶瓷刀具切削加工表面完整性

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毛刷辊式红花采收装置的设计与试验

毛刷辊式红花采收装置的设计与试验

作者：燕东伏山东农业大学

学位级别：硕士

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日光温室羊肚菌高压雾化及环境监测系统研究

日光温室羊肚菌高压雾化及环境监测系统研究

作者：伏俊伟塔里木大学

学位级别：硕士

发展食用菌产业契合生态可持续发展理念,是推动我国农业绿色低碳、高质量发展以及乡村全面振兴的重要战略举措之一。羊肚菌作为食用菌中的珍品,以其独特的口感和丰富的营养备受消费者青睐。在戈壁温室利用黄沙基质栽培羊肚菌可避免与粮... 详细信息

发展食用菌产业契合生态可持续发展理念,是推动我国农业绿色低碳、高质量发展以及乡村全面振兴的重要战略举措之一。羊肚菌作为食用菌中的珍品,以其独特的口感和丰富的营养备受消费者青睐。在戈壁温室利用黄沙基质栽培羊肚菌可避免与粮争地,助力戈壁设施农业发展;但温室羊肚菌生产“两分种,八分管”,各环节对温湿度等环境条件要求严格,目前羊肚菌温室种植尚未应用科学的环境监测技术且温湿度调控能力差,采用地插式微喷技术易引起基质中的沙土飞溅、影响羊肚菌的生长发育,采用滴灌技术达不到空间湿度要求,致使羊肚菌产量和品质无法保证。本文通过实地调研和文献学习,结合黄沙基质栽培模式和温室羊肚菌栽培技术开展羊肚菌日光温室高压雾化及环境监测系统研究,促进温室羊肚菌产业提质增效。主要研究内容与结果如下:（1）通过文献查阅并结合实地调研观测,获取了适宜温室栽培羊肚菌的生长环境条件,包括各生长阶段适宜温湿度范围及光照需求:孢子发芽阶段较适宜温湿度范围分别为10～20℃和80%～85%;菌丝扩散阶段较适宜温湿度范围分别为15～20℃和70%～75%;菌丝团形成阶段较适宜温湿度范围分别为20～25℃和70%～80%;菌盖形成和蘑菇生长阶段较适宜温湿度范围分别为15～25℃和80%～95%;整个生长周期内前三个阶段均不需要光照,第四阶段需要适量光照,但应尽量保持背光,避免阳光直接照射。（2）基于“高压主管+分管雾化喷头悬挂”的总体设计方案,搭建了日光温室羊肚菌高压雾化系统,该系统包括水质过滤器、雾化加压泵、高压管路、雾化喷头、高压智能阀、变频控制柜等多个关键部件;在温室内安装高压主分管及雾化喷头,主管埋设,从南至北悬挂三行间距分别为1.5 m、3 m、3 m、1.5 m的高压分管;预算共计320个雾化喷头交错分布,喷头安装间距为3 m且与羊肚菌种植面安装高度为2 m。基于物联网技术和单片机控制,进行了羊肚菌高压雾化控制系统的设计,STM32F407单片机通过Modbus协议与RS-485通信模块连接,实现雾化加压泵和智能阀门等设备的数据通信和控制;通过MQTT协议与云平台连接,进行远程监控和控制,实现了羊肚菌生长过程中的定量高压雾化。（3）基于NB-Io T物联网技术搭建羊肚菌温室环境监测系统,以“空间截面网格化”方案在温室内合理布设空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、p H传感器、CO2传感器、光照传感器;利用MQTT数据传输协议连接云平台,实时测量温室内的温湿度以及其他环境参数信息,从而完成对羊肚菌温室环境的监测工作;通过云平台存储和管理环境数据,为后续羊肚菌温室种植与智能化调控理论体系提供数据支持。（4）进行羊肚菌高压雾化系统性能试验,调节不同的雾化压力、时间和喷头孔径进行加湿,利用监测系统获取的数据进行对比分析,在5.0 Mpa雾化压力下搭配红宝石2号喷头（孔径0.20 mm）,根据实际需求设置雾化时间可实现较理想的温室内雾化加湿效果;利用环境监测系统获取羊肚菌整个生长周期的温湿度数据,将高压雾化与传统微喷两种加湿调控方式下的相对湿度数据进行对比分析,其平均绝对误差分别为1.93%、2.95%,均方根误差分别为6.84%、12.81%;根据数据分析及实地跟踪观测得知,羊肚菌高压雾化系统在整个生长周期中的加湿调控性能优于传统微喷增湿方式,应用高压雾化系统的温室羊肚菌长势及品质较优。

关键词：高压雾化羊肚菌相对湿度环境监测日光温室

机插水稻高播量育苗丰产优质技术途径及其配套栽培技术

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机插水稻高播量育苗丰产优质技术途径及其配套栽培技术

作者：伏桐扬州大学

学位级别：硕士

基于代理模型的大尺寸复合材料结构静强度可靠性及灵敏度分析

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复合材料学报 2024年

作者：张佳锦王栋上海飞机制造有限公司复合材料中心中国商飞北京民用飞机技术研究中心

基于代理模型的结构可靠性分析方法目前已有多种代理模型和多种失效概率计算方法，参数灵敏度分析也存在多种灵敏度指标，为探讨大尺寸复合材料结构可靠性分析方法，并研究不同代理模型和计算方法对民机复合材料结构静强度预测结果的差... 详细信息

基于代理模型的结构可靠性分析方法目前已有多种代理模型和多种失效概率计算方法，参数灵敏度分析也存在多种灵敏度指标，为探讨大尺寸复合材料结构可靠性分析方法，并研究不同代理模型和计算方法对民机复合材料结构静强度预测结果的差异性，以某型飞机碳纤维复合材料升降舵结构为研究对象，考虑单层板力学性能、厚度、密度和不同部位铺层角度等17种输入变量的不确定性，利用Matlab和Optistruct仿真软件，构建Kriging、PC-Kriging和支持向量回归机（SVR）三种代理模型，结合MCS和Subset两种方法求解结构失效概率，根据代理模型验证误差选取最准确的代理模型计算Morris基本效应筛选指标和Sobol指标，从而获得关键设计参数排序，为民机复合材料结构可靠性设计提供参考。

关键词：复合材料结构代理模型 Kriging 可靠性分析灵敏度分析

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航空燃气涡轮-电混合动力系统关键技术分析

推进技术 2024年第3期45卷 73-83页

作者：伏宇刘昭威郑天慧王鹏中国航发四川燃气涡轮研究院四川成都610500

本文介绍了串联式和并联式混合动力系统的基本原理与性能特点,对混合动力的性能优势来源进行了原理性阐述。针对混合动力的系统架构,分析了性能设计、控制系统、电机设计以及热管理方面的关键技术。航空燃气涡轮-电混合动力技术的发展,... 详细信息

本文介绍了串联式和并联式混合动力系统的基本原理与性能特点,对混合动力的性能优势来源进行了原理性阐述。针对混合动力的系统架构,分析了性能设计、控制系统、电机设计以及热管理方面的关键技术。航空燃气涡轮-电混合动力技术的发展,有可能对传统航空发动机领域产生颠覆性变革。需要打破原有航空发动机热力机械设计思维,将动力系统所涉及的推进、电能以及热管理进行融合设计,推动航空动力系统效能进一步提升。

关键词：燃气涡轮电推进混合动力航空发动机综述

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德雷福斯技能习得模型的断裂及其弥合——兼论人工智能与人类智能的关系问题

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哲学分析 2024年第4期15卷 17-31,196页

作者：程瑞伏其秦山西大学科学技术哲学研究中心

德雷福斯在批判人类智能的认知主义模型的基础上,提出了其著名的技能习得模型,并在表征意向性之外增加了运动意向性的预设。他主张“表征意向性以运动意向性为基础”,并以此指导其人工智能哲学观。但在技能习得模型中,表征意向性与运动... 详细信息

德雷福斯在批判人类智能的认知主义模型的基础上,提出了其著名的技能习得模型,并在表征意向性之外增加了运动意向性的预设。他主张“表征意向性以运动意向性为基础”,并以此指导其人工智能哲学观。但在技能习得模型中,表征意向性与运动意向性之间存在根本的断裂,导致德雷福斯的技能习得模型面临内在的矛盾。这种矛盾源于德雷福斯坚持一种海德格尔式的类人人工智能理解。通过反思与悬搁这一人工智能理解,可以重新澄清表征意向性与运动意向性的关系,弥合技能习得模型中的断裂,并有助于揭示一种对人工智能与人类智能关系的新理解。德雷福斯与技能习得模型的技术哲学意义与这种新的关系理解息息相关。

关键词：表征意向性运动意向性认知主义模型技能习得模型人工智能

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