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水下弹性结构主要噪声源识别波束形成方法研究

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水下弹性结构主要噪声源识别波束形成方法研究

作者：姜石哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

近场波束形成方法是有效进行噪声源识别的一种方法。本文首先根据传统的波束形成基本理论推导出一维及二维情况下的近场波束形成理论。详细介绍了时延求和算法、功率谱算法以及去自谱的功率谱算法,对比分析得到去自谱的功率谱算法具有... 详细信息

近场波束形成方法是有效进行噪声源识别的一种方法。本文首先根据传统的波束形成基本理论推导出一维及二维情况下的近场波束形成理论。详细介绍了时延求和算法、功率谱算法以及去自谱的功率谱算法,对比分析得到去自谱的功率谱算法具有更好的降低噪声和抗干扰能力。鉴于水听器阵列的布局对系统的输出具有重要的影响,本文对水听器阵列的相关参数以及阵列参数对声源识别的影响进行了讨论分析和数值仿真研究,说明了一个性能良好的阵列应该具有较高的分辨力,较低的旁瓣级和较窄的主瓣宽度。本文还利用Matlab仿真研究了各种阵列针对各种情况下声源的识别效果。数值仿真研究结果表明波束形成理论用于噪声源识别是有效的。最后通过实验验证了此理论模型的准确性和可行性。研究结果表明波束形成技术用于水下噪声源的识别是可行的。

关键词：声源识别波束形成互功率谱阵列模式分辨力

PSO-BP神经网络在某煤机企业安全库存预测中的应用

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煤炭技术 2017年第10期36卷 305-307页

作者：姜石上海交通大学上海200030 天地科技股份有限公司上海分公司上海201401

运用粒子群算法优化BP神经网络初始权值及阈值,用多个影响安全库存的指标及安全库存设置量对网络进行训练,以达到对煤机企业安全库存设置量预测的目的。经实际验证,效果良好。

关键词：粒子群算法 BP神经网络优化安全库存预测

具有双运动模式的六足机器人设计及其地形自适应控制研究

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具有双运动模式的六足机器人设计及其地形自适应控制研究

作者：姜石锟中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

六足机器人因其肢体结构的冗余性和落足点的离散性使其具有较好的地形适应能力和自身稳定性,因此对六足机器人进行相关技术研究与结构创新,使其具备更加广泛的复杂地形环境下的运动能力,拓展其应用范围,具有重要的理论价值和现实意义的... 详细信息

六足机器人因其肢体结构的冗余性和落足点的离散性使其具有较好的地形适应能力和自身稳定性,因此对六足机器人进行相关技术研究与结构创新,使其具备更加广泛的复杂地形环境下的运动能力,拓展其应用范围,具有重要的理论价值和现实意义的。本文以六足机器人为研究对象,旨在提高六足机器人在复杂环境下的运行能力。针对该六足机器人的系统设计是在六足基本结构的基础上,融合了轮式驱动机构特征,设计了整体的机械结构、控制系统架构、传感设备以及编写了相应的控制程序,使机器人具备在六足模式与轮式模式间切换及运行的能力,为后续的运动控制与地形自适应控制奠定了基础。在建立运动学模型、求解逆运动学解析解、搭建计算脚本的基础上,本文设计了四自由度腿部关节的切换动作、行走步态等动作;并对轮式模式下机器人的方向控制进行分析,校正两轮的控制参数,最终实现了六足模式与轮式模式的运动控制。本文使用ROS框架搭建了整个机器人的实验平台,通过构建rviz仿真环境,转换URDF机器人模型,实现了仿真环境中机器人实时状态显示。基于卷积神经网络进行地形语义块辨别以及利用双目摄像头获取的地形点云数据进行崎岖度判断是地形自适应控制算法的基础,该算法实现了六足机器人能根据地形信息自主选择运动模式的功能,可以让机器人适应不同的环境。本文对该六足机器人进行了一系列的实验研究,验证了仿真环境对实时状态显示的能力;测试了机器人对环境信息获取的能力;验证了地形自适应控制算法的可行性。本文的整个设计与分析工作是为了更好地开发六足机器人,克服了一般六足机器人在平坦地形上运动效率低的缺点,进一步提高了六足机器人的适应能力,以拓展六足机器人的应用领域。

关键词：六足机器人系统设计双运动模式自适应控制

基于线粒体DNA的16S rRNA、COⅠ和COⅡ基因的黄脊竹蝗5地理种群遗传多样性研究

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基于线粒体DNA的16S rRNA、COⅠ和COⅡ基因的黄脊竹蝗5地理种群遗...

作者：姜石生中南林业科技大学

学位级别：硕士

本论文以线粒体DNA中的16S rRNA基因、COⅠ基因和COⅡ基因为分子标记,对湖南桃江、广东广宁、广西桂林、重庆永昌和四川长宁5个黄脊竹蝗地理种群的遗传多样性及遗传分化进行了分析,得到了以下研究结果：(1)通过PCR扩增出的16S rRNA基因... 详细信息

本论文以线粒体DNA中的16S rRNA基因、COⅠ基因和COⅡ基因为分子标记,对湖南桃江、广东广宁、广西桂林、重庆永昌和四川长宁5个黄脊竹蝗地理种群的遗传多样性及遗传分化进行了分析,得到了以下研究结果：(1)通过PCR扩增出的16S rRNA基因部分序列长506 bp。A、T、G和C平均含量分别为32.0%,37.7%,17.6%,12.7%。A+T含量较高,为69.7%,G+C含量较低,为30.3%,存在着明显的A/T碱基偏向。所测序列经Clustal X1.81软件分析比对,其中保守位点数(C:Conserved sites) 504个,变异位点数(V：Variable sites)2个,简约信息位点数(Pi:Parsimony Information sites)0个,自裔位点数(S:Singleton sites)2个(2)通过PCR扩增出的COⅠ基因序列长640 bp。A、T、G和C平均含量分别为36.8%,33.3%,13.2%,16.7%。A+T含量较高,为70.1%,G+C含量较低,为29.9%,存在着明显的A/T碱基偏向。所测序列经Clustal XI.81软件分析比对,其中保守位点数638个,变异位点数2个,简约信息位点数1个,自裔位点数1个。(3)通过PCR扩增出的COⅡ基因序列长746 bp。A。T、G和C平均含量分别为39.8%,31.7%,13.2%,15.3%。A+T含量较高,为71.5%,G+C含量较低,为28.5%,存在着明显的A/T碱基偏向。所测序列经Clustal XI.81软件分析比对,其中保守位点数742个,变异位点数4个,简约信息位点数0个,自裔位点数4个(4)对5个地理种群黄脊竹蝗的遗传距离分析显示,16S rRNA基因序列间的遗传距离为0-0.004,所有序列的平均距离为0.0016。整个16S rRNA基因序列的碱基转换数为1,颠换数为1。COⅠ基因序列间的遗传距离为0-0.0031,所有序列的平均距离为0.0016。整个COⅠ基因序列的碱基转换数为2,颠换数为0。COⅡ基因序列间的遗传距离为0.0013-0.0027,所有序列的平均距离为0.0021。整个COⅡ基因序列的碱基转换数为3,颠换数为1。总的来看,5个黄脊竹蝗地理种群之间的16S rRNA基因、COⅠ基因和COⅡ基因差异都很小,表明黄脊竹蝗种群分化程度很低,遗传多样性单一(5)以16S rRNA基因、COⅠ基因和COⅡ基因为分子标记,利用邻近法(NJ),最小进化法(ME),和非加权配对算术平均法(UPGMA)构建黄脊竹蝗5个地理种群的系统进化树。根据进化树分析,发现利用NJ法和ME法对同一组基因序列构建的分子系统树拓扑结构完全相同,利用UPGMA法对同一组基因序列构建的分子系统树拓扑结构与NJ法、ME法构建的具有很大的差异。用同一建树方法分别对16S rRNA基因、COⅠ基因和COⅡ基因序列构建的系统树拓扑结构没有形成相同或相似的聚类关系。

关键词：黄脊竹蝗 16S rRNA COⅠ COⅡ 遗传多样性遗传分化

纤维复材仿生设计及曲面多点成形柔性制造研究进展

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塑性工程学报 2024年第4期31卷 143-154页

作者：韩奇钢姜嘉鑫陈水斌李虹濛石绍迁吉林大学材料科学与工程学院吉林长春130025 吉林大学威海仿生研究院山东威海264402 辽宁材料科学研究院结构化材料技术研究所辽宁沈阳110167 吉林大学汽车底盘集成与仿生全国重点实验室吉林长春130025

纤维复合材料凭借其比强度高、比模量大、可设计性强等特点,在航空航天、轨道交通等领域应用越来越广泛。随着对纤维复材构件性能需求的提高,通过调控材料成分实现纤维复合材料性能的提升已到瓶颈,且传统纤维复材构件的制造技术也难以... 详细信息

纤维复合材料凭借其比强度高、比模量大、可设计性强等特点,在航空航天、轨道交通等领域应用越来越广泛。随着对纤维复材构件性能需求的提高,通过调控材料成分实现纤维复合材料性能的提升已到瓶颈,且传统纤维复材构件的制造技术也难以满足“多品种、小批量”的纤维复材曲面构件精准成形的制造需求。针对这些问题,吉林大学“多点成形柔性智造”团队基于仿生设计理念,将自然界的生物结构特征应用于纤维复材构件的优化设计中,研发了仿螳螂虾螺旋纤维正弦结构层合板、仿螳螂虾玄武岩纤维增强夹层结构复合材料、仿生层压玄武岩纤维增强复合材料、双螺旋玄武岩纤维增强复合材料)、仿生双螺旋纤维金属层压板和仿生正弦波纹螺旋夹层结构蜂窝板,实现了材料性能的提高,并通过多点柔性成形技术成功制造了碳纤维复合材料机翼蒙皮,开发了复材曲面构件多点柔性精准成形新装备和新技术。

关键词：纤维复合材料仿生设计柔性制造航空航天轨道交通

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岩体声发射与地震活动相关性和地震预报

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 697-706页

作者：祝志文姜子涵汕头大学工学院汕头515063

为研究声发射(AE)技术用于地震预测的可行性,在花岗岩地下隧道内布置AE系统和地震仪同时开展AE及地震监测.采用多模态统计方法分析了35 d监测期内AE与地震活动的时间相关性,并观测了AE时间序列的b值和自然时间方差κ_(1)的演化.实验结... 详细信息

为研究声发射(AE)技术用于地震预测的可行性,在花岗岩地下隧道内布置AE系统和地震仪同时开展AE及地震监测.采用多模态统计方法分析了35 d监测期内AE与地震活动的时间相关性,并观测了AE时间序列的b值和自然时间方差κ_(1)的演化.实验结果表明:包含爆发的AE特性变化预示着主震的临近,其密集爆发与临近的3.2级及2.4级主震密切相关;主震发震前,b值出现连续下降的趋势并降至1以下的最小b值,自然时间方差从0.07迅速减小到接近零的最小值;多模态统计方法得到的AE时间分布的变化趋势比地震活动早,能提前约17 h预测主震事件.因此,AE与地震活动有很强的相关性,可作为地震前兆.实测结果为AE用于地震预报提供了可能性和观测证据.

关键词：声发射地震预报岩体 b值自然时间分析多模态统计

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掺氢天然气管网数值仿真轻量化算法

天然气工业 2024年第2期44卷 156-165页

作者：石国赟宇波北京石油化工学院机械工程学院北京市安全生产工程技术研究院北京航空航天大学航空发动机研究院

目前针对管网数值仿真算法的优化主要集中在代数方程组的求解上。针对管网流动数值仿真算法提升计算效率方案中缺少针对封闭关系与状态方程的优化,分析了目前优化方案各模块的耗时情况,发现了仿真程序中耗时模块为封闭关系与状态方程求... 详细信息

目前针对管网数值仿真算法的优化主要集中在代数方程组的求解上。针对管网流动数值仿真算法提升计算效率方案中缺少针对封闭关系与状态方程的优化,分析了目前优化方案各模块的耗时情况,发现了仿真程序中耗时模块为封闭关系与状态方程求解。最后,结合计算机库函数的缺点以及现代CPU中SIMD (Single Instruction Multiple Data)模型的特点,提出了针对封闭关系与状态方程的轻量化算法,并验证了算法的高效性。研究结果表明:(1)封闭关系与状态方程模型中的耗时原因为直接调用库函数的次幂运算、指数运算、对数运算以及除法运算;(2)由于次幂运算效率远低于其他运算,通过变换消除了模型中几乎所有的次幂运算;(3)利用SIMD指令来计算指数运算与对数运算,实现了在单核CPU上同时计算多个数据的指数与对数,最后通过数学变换将所有除法转换为乘法;(4)轻量化算法加速效果显著,其整体加速比为18,而在状态方程求解模块的加速比更是高达70以上。结论认为,该轻量化算法在不影响计算精度的条件下提高了计算速度,对于提高掺氢天然气管网在线仿真与智能管网的建设具有重要的理论价值和技术支撑。

关键词：天然气管网数值仿真计算效率状态方程加速比掺氢

具有高价值密度的农业物联网数据区块链压缩存储方案

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农业工程学报 2024年第2期40卷 273-282页

作者：景旭石引娣西北农林科技大学信息工程学院杨凌712100 陕西省农业信息智能感知与分析工程技术研究中心杨凌712100

针对现有区块链物联网体系主要采用链上存储摘要链下保留原始数据的存储方式中链上无法直接获得真实数据的问题,该研究提出了一种具有高价值密度的农业物联网数据区块链压缩存储方案。首先,边缘服务器将收集的同一批数据聚合到同一批事... 详细信息

针对现有区块链物联网体系主要采用链上存储摘要链下保留原始数据的存储方式中链上无法直接获得真实数据的问题,该研究提出了一种具有高价值密度的农业物联网数据区块链压缩存储方案。首先,边缘服务器将收集的同一批数据聚合到同一批事务中;其次,设计离群值可处理的自适应有损压缩方法,在满足用户保真度要求的前提下降低数据冗余;最后,压缩数据上链,实现区块链上物联网数据的高价值密度存储。与现有方案相比,该方案能提高链上存储真实物联网数据的效率。试验结果表明,在使用自适应压缩方法压缩数据时,针对不同的数据集会自适应选取k值,在满足用户重建精度的前提下,获得良好压缩效果,减少链上存储空间,提高了数据价值密度;相对于风速之类频率较高的数据,温湿度、二氧化碳等变化频率较低的数据可以获得较高的压缩比;当假设正常数据压缩比为10:1时,该方案可节省约85%的链上存储空间,相应的价值密度提高了约85%。该研究可为农产品溯源过程中的物联网数据高效存储提供解决方案,为实现分布式农业物联网数据压缩存储提供技术支持。

关键词：数据压缩区块链农产品溯源链上存储物联网

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加强海外党建基础工作全力推进中亚油气核心合作区高质量发展

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北京石油管理干部学院学报 2019年第6期26卷 8-14页

作者：姜石中油国际中亚公司

中国石油中亚地区党工委近年来根据海外业务及中亚地区特点,坚持以政治建设为统领统筹推进党的各项建设,紧紧围绕一带一路油气核心合作区建设战略目标,有效开展党建工作,打造政治引领力、提升凝聚力战斗力、培育忠诚担当履职力、强化纪... 详细信息

中国石油中亚地区党工委近年来根据海外业务及中亚地区特点,坚持以政治建设为统领统筹推进党的各项建设,紧紧围绕一带一路油气核心合作区建设战略目标,有效开展党建工作,打造政治引领力、提升凝聚力战斗力、培育忠诚担当履职力、强化纪律和规矩意识、树立品牌形象、有效落实党组织决策、履行属地管理责任,凝心聚力、勠力进取,全力推动中亚油气核心合作区高质量发展。

关键词：海外党建高质量发展