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侧风湿滑条件飞机着陆滑跑姿态人机闭环动力学仿真分析

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：蔡靖牛玉发王岩李岳戴轩中国民航大学交通科学与工程学院民航机场智能建造与工业化工程技术研究中心 3. 江苏方洋建设投资有限公司

本文以民用客机A320为研究对象，利用Simulink建立了基于轮胎-湿滑道面相互作用的飞机着陆滑跑动力学模型，并基于该模型进行湿滑道面与侧风条件下的飞机滑跑人机闭环仿真。对不同积水厚度、不平衡摩阻以及侧风强度下的飞机着陆滑跑姿... 详细信息

本文以民用客机A320为研究对象，利用Simulink建立了基于轮胎-湿滑道面相互作用的飞机着陆滑跑动力学模型，并基于该模型进行湿滑道面与侧风条件下的飞机滑跑人机闭环仿真。对不同积水厚度、不平衡摩阻以及侧风强度下的飞机着陆滑跑姿态与偏航距离进行分析，得到以下结论：积水厚度对飞机的侧向操纵性影响较大，较大的积水厚度会导致偏航角的峰值与终值均增大，进而使偏航距离与滑跑距离均大幅增加；10mm及以上的道面积水会使飞机在着陆滑跑的后期产生滚转振荡，极大影响飞机的侧向稳定性；道面摩阻不平衡对偏出跑道事故的影响较大，最大偏航距离达到24.75m，飞机已然偏出跑道，这极大影响飞机着陆滑跑的安全性；侧风强度越大，驾驶员对飞机的姿态操纵效果越差；当侧风风速增加至13.9m/s，滚转角在滑跑的第7.7秒便超过6°的安全限值，此时飞机的发动机或者翼尖可能已经触地，随后其峰值达到了6.57°，但此侧风强度条件下的偏航距离未超过跑道半幅宽度，由此可见，侧风强度对飞机滚转角有着较大影响，并且其影响程度要远超其对偏航距离的影响。在湿滑跑道管理中应对水膜厚度给予严格的13mm禁止起降的管理，同时对于侧风也应小于13.9m/s。

关键词：湿滑道面侧风人机闭环偏出跑道飞机姿态

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羌塘高原野生种子植物区系及物种多样性研究

干旱区资源与环境 2024年第4期38卷 129-139页

作者：李孝平牛玉张发起中国科学院西北高原生物研究所西宁810008 中国科学院大学生命科学学院北京100039

文中基于野外调查、标本采集、馆藏标本数据查询和文献资料收集,补充了羌塘高原部分地区标本采集的空白,汇总并整理出羌塘高原野生种子植物名录,并与其周边18个植物区系进行聚类和主成分分析,对该区域组成、性质、特征及演化历史进行系... 详细信息

文中基于野外调查、标本采集、馆藏标本数据查询和文献资料收集,补充了羌塘高原部分地区标本采集的空白,汇总并整理出羌塘高原野生种子植物名录,并与其周边18个植物区系进行聚类和主成分分析,对该区域组成、性质、特征及演化历史进行系统性分析。结果表明:1)羌塘高原共有种子植物44科158属370种,植物区系较为贫乏。2)科和属的分布区类型都以温带成分为主导地位,属的分布区类型以北温带分布、温带亚洲分布、地中海分布以及中亚分布为主,体现出该区系与古地中海植物区系的密切联系。3)羌塘高原成为一些与该地区起源有密切联系的代表类群的摇篮,如沙棘属(Hippophae)、齿缀草属(Odontostemma)、扁芒菊属(Allardia)、双脊荠属(Dilophia)、高原芥属(Christolea)和丛菔属(Solms-Laubachia)等。4)在属级植物地理成分上,羌塘高原植物区系与阿尔金山植物区系相似度最高。

关键词：羌塘高原植物区系分布区类型聚类分析主成分分析

岳池县石鼓乡高屋基村滑坡特征分析及稳定性评价

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内江科技 2024年第2期45卷 92-93,96页

作者：牛玉珍唐国品王靖岚四川水利职业技术学院

滑坡位于四川省岳池县石鼓乡高屋基村,滑坡区所处的斜坡的土体以第四系全新统残坡积物(Q4dl+el)粉质粘土为主且含有碎石块,为2001年为规划修建高速公路的居民迁至于此,2004年1月因修建高速公路而进行爆破作业,使居民房屋墙壁、屋顶和院... 详细信息

滑坡位于四川省岳池县石鼓乡高屋基村,滑坡区所处的斜坡的土体以第四系全新统残坡积物(Q4dl+el)粉质粘土为主且含有碎石块,为2001年为规划修建高速公路的居民迁至于此,2004年1月因修建高速公路而进行爆破作业,使居民房屋墙壁、屋顶和院坝震裂,此后裂缝没再发展。结合滑坡的勘察和试验,对滑坡的特征进行分析和稳定性计算后,可确认其目前保持稳定。但为做好局部滑塌的风险防范,应将已建有的排水沟进行浆砌,且后期应持续进行监测。

关键词：稳定性评价滑坡特征残坡积物滑坡区稳定性计算爆破作业高速公路粉质粘土

基于指数保性能的比例-积分-时滞滑模观测器设计

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控制与决策 2024年第4期39卷 1267-1272页

作者：李习康许璟牛玉刚贾廷纲华东理工大学能源化工过程智能制造教育部重点实验室上海200237 上海电气自动化集团上海200070

传统状态观测器仅基于当前观测误差重构系统状态,未充分利用系统历史观测数据.针对存在匹配扰动的二阶不确定线性系统,设计一种比例-积分-时滞滑模观测器,实现不确定线性系统状态的鲁棒确切估计.首先,设计带记忆滑模函数,形式为历史观... 详细信息

传统状态观测器仅基于当前观测误差重构系统状态,未充分利用系统历史观测数据.针对存在匹配扰动的二阶不确定线性系统,设计一种比例-积分-时滞滑模观测器,实现不确定线性系统状态的鲁棒确切估计.首先,设计带记忆滑模函数,形式为历史观测误差和当前观测误差的线性组合,设计参数包括滑模面增益和人工时滞两部分,将滑模面中的时滞项基于泰勒级数展开,将截断误差表示为积分形式;然后,设计带记忆输出反馈等效控制律,采用时滞依赖型Lyapunov泛函,进行滑模动态指数稳定性分析和观测补偿;接着,将观测器参数设计转化为多目标优化问题,优化目标包括:系统状态衰减率、控制代价、高频噪声不灵敏度,基于粒子群算法,在上述3个优化目标间实现设计参数优化整定,在“快、准、稳”方面进行合理折衷选择;最后,在无源网络系统中,验证所提出滑模观测器的可行性和有效性.

关键词：比例-积分-时滞滑模观测器指数稳定性粒子群算法

糖熏色素5-(葡萄糖基-α-1-6-葡萄糖)-羟甲基糠醛形成机理的量子化学计算

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食品科学 2024年第10期45卷 62-71页

作者：叶国庆牛玉敏范朝侠杨慧刘登勇渤海大学食品科学与工程学院辽宁锦州121013

为探究糖熏色素5-(葡萄糖基-α-1-6-葡萄糖)-羟甲基糠醛(5-(α-D-glucopyranosyl-(1-6)-α-D-glucopyranosyloxymenthyl)-2-furancarboxaldehyde,5-GGMF)的形成途径,采用量子化学计算对蔗糖的热分解反应位点、葡萄糖与5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)及两分子葡萄糖间的脱水反应方式、5-HMF和5-GGMF的形成路径进行分析。结果表明:蔗糖热分解的初始位置为果糖基-氧键的裂解;葡萄糖与5-HMF或两分子葡萄糖间发生相互作用时,均是范德华力在复合物中起主导作用,且都会因为强氢键作用促进分子间脱水反应的发生;蔗糖形成5-HMF时,其热解后形成的葡萄糖部分比果糖部分生成5-HMF需要更大的活化能且反应速率更低,因此果糖部分更容易形成5-HMF,而在果糖部分形成5-HMF的两条路径中,路径5比路径4更容易发生,因为路径5在能量上和反应动力学上都表现出明显的优势;在蔗糖形成5-GGMF的途径中,转糖基化路径能垒总体较低,相较于二糖脱水路径和三糖脱水路径都更加有利,其中路径C2,即蔗糖热解生成果糖和葡萄糖,然后葡萄糖与5-HMF反应先生成5-葡萄糖氧甲基糠醛,后者再与一分子游离的葡萄糖生成5-GGMF,此路径最有利于5-GGMF的生成,无论是从能垒角度,还是动力学上的可行性。本研究结果可为今后控制和干预糖熏产品的色泽提供理论依据和参考。

关键词：糖熏色素 5-(葡萄糖基-α-1-6-葡萄糖)-羟甲基糠醛量子化学密度泛函理论

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面向光场火焰温度场重建的特征提取优化方法

化工进展 2024年第2期43卷 823-829页

作者：单良华夏杰牛玉风赵腾飞洪波孔明中国计量大学信息工程学院浙江省电磁波信息技术与计量检测重点实验室浙江杭州310018 中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

近年来,利用深度学习的方法从光场火焰图像中重建三维温度分布已成为辐射测温研究领域的一个新方向。传统的温度场重建网络仍沿用平面图像的特征提取方法,不仅忽略了光场图像中记录的三维光线信息,而且没有充分考虑追迹光线的分类问题,... 详细信息

近年来,利用深度学习的方法从光场火焰图像中重建三维温度分布已成为辐射测温研究领域的一个新方向。传统的温度场重建网络仍沿用平面图像的特征提取方法,不仅忽略了光场图像中记录的三维光线信息,而且没有充分考虑追迹光线的分类问题,致使先验信息的缺失和不同类型特征的杂糅,对温度场的重建精度产生负面影响。本文对网络中的特征提取过程进行了优化,首先将子孔径图像的视角信息添加到网络输入端,然后使用双分支卷积方法分别提取光场的空间特征和角度特征,最后利用注意力机制对特征在不同尺度上的重要性进行建模。本文通过正交实验验证了上述因素对重建精度的影响。仿真结果表明,与传统网络相比,优化方法重建的温度场平均相对误差降低了44.82%,最大相对误差降低了34.76%。

关键词：温度场重建优化神经网络数值分析

新型双体波浪能转换装置多自由度耦合水动力特性研究

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振动与冲击 2024年第4期43卷 207-214页

作者：顾兴远牛玉博郑阳何培杰陈启卷武汉大学动力与机械学院武汉430072 武汉大学水力机械过渡过程教育部重点实验室武汉430072

提出一种新型双体波浪能转换装置,其主体由浮标和可调节质心的摆体构成。利用AQWA进行频域仿真,获取装置的水动力参数,建立含黏性项的多自由度耦合的时域模型,并将水动力参数代入模型,分别开展规则波、不规则波的仿真,研究质心位置、PTO... 详细信息

提出一种新型双体波浪能转换装置,其主体由浮标和可调节质心的摆体构成。利用AQWA进行频域仿真,获取装置的水动力参数,建立含黏性项的多自由度耦合的时域模型,并将水动力参数代入模型,分别开展规则波、不规则波的仿真,研究质心位置、PTO(power take-off)阻尼对装置性能的影响,最终根据真实海况划分若干不规则波并分别开展仿真,研究装置在真实海况下的发电性能。结果表明,装置可通过调节配重位置在不同周期的波浪中高效发电,且装置在小波高情况下也可以有效利用波浪能量,具有持续的发电能力。

关键词：波浪能转换装置双体点吸收装置多自由度耦合非线性模型不规则波

激光粉末床熔融WC-12Co硬质合金温度场模拟

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材料工程 2024年第2期52卷 50-59页

作者：牛玉玲李晓峰赵宇霞张利刘斌白培康中北大学材料科学与工程学院太原030051 中北大学机械工程学院太原030051

结合有限元软件ANSYS建立三维有限元热模型,利用APDL命令及生死单元方法实现对高斯热源的施加和WC-12Co硬质合金打印过程的模拟,得到WC-12Co硬质合金在激光粉末床熔融(LPBF)成形过程中的温度场分布,研究不同工艺参数(激光功率、扫描速度... 详细信息

结合有限元软件ANSYS建立三维有限元热模型,利用APDL命令及生死单元方法实现对高斯热源的施加和WC-12Co硬质合金打印过程的模拟,得到WC-12Co硬质合金在激光粉末床熔融(LPBF)成形过程中的温度场分布,研究不同工艺参数(激光功率、扫描速度)对温度场分布及熔池特征的影响。结果表明:WC-12Co硬质合金在LPBF过程成形时,利用有限元能够有效模拟其成形过程。位于热源前部的等温线比尾部更为密集,温度梯度更大;而扫描路径终端边缘处熔池中心的温度最高。随着激光功率的增大和扫描速度的减小,熔池宽度、深度和长度均相应增大。通过相关实验分析不同工艺参数对晶粒尺寸的影响,发现晶粒尺寸随扫描速度的增加而减小,随激光功率的增加而增大;但过高的激光功率会引起一定的热裂纹现象发生。

关键词：激光粉末床熔融 WC-12Co 有限元温度场熔池尺寸

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基于任务解耦的低照度图像增强方法

电子学报 2024年第1期52卷 34-45页

作者：牛玉贞陈铭铭李悦洲赵铁松福州大学计算机与大数据学院福建福州350108 福建省网络计算与智能信息处理重点实验室(福州大学) 福建福州350108 大数据智能教育部工程研究中心福建福州350108 福州大学物理与信息工程学院福建福州350108

低照度条件下拍摄的照片往往存在亮度低、颜色失真、噪声高、细节退化等多重耦合问题,因此低照度图像增强是一个具有挑战性的任务.现有基于深度学习的低照度图像增强方法通常聚焦于对亮度和色彩的提升,导致增强图像中仍然存在噪声等缺陷... 详细信息

低照度条件下拍摄的照片往往存在亮度低、颜色失真、噪声高、细节退化等多重耦合问题,因此低照度图像增强是一个具有挑战性的任务.现有基于深度学习的低照度图像增强方法通常聚焦于对亮度和色彩的提升,导致增强图像中仍然存在噪声等缺陷.针对上述问题,本文提出了一种基于任务解耦的低照度图像增强方法,根据低照度图像增强任务对高层和低层特征的不同需求,将该任务解耦为亮度与色彩增强和细节重构两组任务,进而构建双分支低照度图像增强网络模型(Two-Branch Low-light Image Enhancement Network,TBLIEN).其中,亮度与色彩增强分支采用带全局特征的U-Net结构,提取深层语义信息改善亮度与色彩;细节重构分支采用保持原始分辨率的全卷积网络实现细节复原和噪声去除.此外,在细节重构分支中,本文提出一种半双重注意力残差模块,能在保留上下文特征的同时通过空间和通道注意力强化特征,从而实现更精细的细节重构.在合成和真实数据集上的广泛实验表明,本文模型的性能超越了当前先进的低照度图像增强方法,并具有更好的泛化能力,且可适用于水下图像增强等其他图像增强任务.

关键词：低照度图像增强任务解耦双分支网络模型对比学习残差网络