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采棉机座管总成故障的特征提取与状态识别

采棉机座管总成故障的特征提取与状态识别

作者：杨向魁塔里木大学

学位级别：硕士

采棉机座管总成作为采棉机收获装置的重要组成部分,保证其核心部件(驱动齿、摘锭齿)正常稳定运行具有十分重要的意义。为此,本文取规格型号为AN276734迪尔座管总成作为实验对象,搭建座管总成实验台架模拟其工作状态,采集采棉机座管总成... 详细信息

采棉机座管总成作为采棉机收获装置的重要组成部分,保证其核心部件(驱动齿、摘锭齿)正常稳定运行具有十分重要的意义。为此,本文取规格型号为AN276734迪尔座管总成作为实验对象,搭建座管总成实验台架模拟其工作状态,采集采棉机座管总成不同工况下驱动齿与摘锭齿健康状态与故障状态的振动信号,提取时域和频域的特征函数。为了对座管总成不同状态的准确识别,本文提出了基于时频域特征融合与CNN-LSTM的特征提取与状态识别方法,主要工作内容如下:(1)探究了不同转速对啮合锥齿轮失效的影响,在不同转速工况下对摘锭传动系统进行了动力学仿真。结果显示,在不同转速下,锥齿轮的啮合区域呈现周期性变化,每个周期内的接触力在进入啮合、达到峰值后逐渐减小。在恶劣的工作环境下,摘锭座管传动系统受到突变载荷影响,导致扭矩和受力突然增大,进而影响了摘锭的采棉效果。这些研究结果对于深入了解座管总成传动系统的动态特性和工作状态具有重要意义,为后续研究奠定了基础。(2)搭建了采棉机座管总成故障诊断的实验环境。对座管总成设定了健康状态、驱动齿磨损、驱动齿断齿和摘锭齿磨损等不同类型的故障。分别在不同转速下进行了振动信号采集工作,每种故障状态下的数据集均包含200组数据,每组数据的维度为1024。对采集到的数据,运用快速傅里叶变换和时频域特征融合与VMD相结合的方法,有效提取振动信号的故障特征,为后续的故障诊断和分类识别提供更有力的支持。(3)在故障类型识别方面,本研究提出了改进的CNN-LSTM双结构深度学习模型,利用卷积神经网络和长短期记忆网络的优势,对振动信号进行有效分类识别,并与传统的RNN、CNN、LSTM以及Transformer模型进行了对比分析,经过召回率、F1分数、精确率、准确率等多个评估指标全面比较分析,结果显示CNN-LSTM模型相较RNN、CNN、LSTM以及Transformer模型识别效果更好,识别准确率为98.04%。

关键词：采棉机座管总成时频域特征变分模态分解 CNN-LSTM Transformer 状态识别

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多无人机协同规划研究综述

计算机工程与应用 2024年

作者：宁聪范菁孙书魁云南民族大学电气信息工程学院云南民族大学云南省高校信息与通信安全灾备重点实验室云南民族大学云南省无人自主系统重点实验室

无人机在各行各业中发挥重要作用，多无人机之间的合作已成为研究热点。针对任务分配与路径规划两个核心问题，首先，整理和分析了多无人机协同规划两个关键问题之间的复杂性，以及子问题间的信息耦合因素，并重点探讨了解耦策略；其次... 详细信息

无人机在各行各业中发挥重要作用，多无人机之间的合作已成为研究热点。针对任务分配与路径规划两个核心问题，首先，整理和分析了多无人机协同规划两个关键问题之间的复杂性，以及子问题间的信息耦合因素，并重点探讨了解耦策略；其次，从数学模型方面对多无人机协同规划问题的通用模型进行描述，整理归纳出常见环境建模方法和多目标优化求解的约束条件；再次，综述了基于集中式控制和分布式控制的任务规划方法，以及启发式算法在多无人机协同规划中的应用和研究进展，并重点介绍了多无人机协同规划问题面临实时性要求下的协同规划方法；最后，结合典型研究，讨论了多无人机协同规划问题的未来研究方法与挑战，展望多无人机协同规划的发展。

关键词：无人机解耦策略智能算法任务分配路径规划

解放战争时期山东解放区南下干部动员工作研究——以华东南下干部纵队组建为中心

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中共党史研究 2024年第4期 90-103页

作者：刘志鹏李健魁山东师范大学历史文化学院中共中央党校(国家行政学院)文史教研部

华东南下干部纵队是解放战争时期中共中央和华东局为接管新解放区而从山东解放区抽调干部组建而成,是当时规模最大的南下干部队伍。山东解放区既要保证原有工作正常进行,又要为干部南下做准备。在面临诸多困难的情况下,山东解放区通过... 详细信息

华东南下干部纵队是解放战争时期中共中央和华东局为接管新解放区而从山东解放区抽调干部组建而成,是当时规模最大的南下干部队伍。山东解放区既要保证原有工作正常进行,又要为干部南下做准备。在面临诸多困难的情况下,山东解放区通过调整地方干部政策为动员工作提供基础保障,并从打通南下干部思想和解决实际问题两个方面着手,消除传统乡土社会秩序对于动员工作的影响。这种南下动员机制在华东南下干部纵队到达新区后依然发挥着作用,并为之后西南服务团等南下干部动员工作提供了经验参照。

关键词：华东局山东解放区政治动员干部南下

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用于泡沫混凝土制备的静态混合器模拟研究

材料导报 2024年第15期38卷 152-159页

作者：郑伍魁赵悦瑶王雅晨李辉西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710055

泡沫混凝土作为新兴的轻质绿色建材近10年来发展迅速,具有广阔的应用前景。在泡沫混凝土的制备工艺中,浆体搅拌与泡沫混合环节是决定泡沫混凝土性能的关键因素。但“重发泡,轻混泡”的问题长久存在,混泡工艺的理论研究和设备发展都有所... 详细信息

泡沫混凝土作为新兴的轻质绿色建材近10年来发展迅速,具有广阔的应用前景。在泡沫混凝土的制备工艺中,浆体搅拌与泡沫混合环节是决定泡沫混凝土性能的关键因素。但“重发泡,轻混泡”的问题长久存在,混泡工艺的理论研究和设备发展都有所欠缺。因此,设计一种符合泡沫混凝土物料性能,能够实现连续化高效生产的专用混合器非常必要。本工作综合考虑混合器的特性,选用静态混合器作为泡沫混凝土的混合装置,采用数值模拟的方法对泡沫浆体混合过程进行仿真计算,建立不同结构参数下的静态混合器三维实体模型,分别通过仿真模拟研究元件个数、管道内径、元件夹角和加料口位置等不同参数对水泥浆体和泡沫混合情况的影响。结果表明,当元件的切割作用与流体分布垂直时,更有利于混合;混合器的管内径越小,混合速度越快,密度分布越均匀,但同时设备耗能更高;元件数量与最终产品的混合效果呈正相关;加料管口与混合元件的距离越小,越有利于均匀混合。综上所述,在θ=90°、D=60 mm、n=10、L=20 mm的条件下,最终可以制备出混合均匀、密度为1400 kg/m^(3)的泡沫混凝土。本研究可为新型泡沫混凝土混合装置的研发提供参考和支持。

关键词：静态混合器泡沫混凝土数值模拟多相流动

“合群”对民众主观幸福感影响的实证研究——基于中国社会状况综合调查数据的分析

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北京工业大学学报（社会科学版） 2024年第2期24卷 9-18页

作者：景天魁王翰飞中国社会科学院大学社会与民族学院北京102401

运用2021年“中国社会状况综合调查数据”,在建立二元Logit模型基础上,使用非线性模型的中介效应检验-KHB方法对“合群”效应进行分解,探讨了“合群”与当前中国民众主观幸福感的关系,验证了“合群”对民众主观幸福感的影响,并进一步比... 详细信息

运用2021年“中国社会状况综合调查数据”,在建立二元Logit模型基础上,使用非线性模型的中介效应检验-KHB方法对“合群”效应进行分解,探讨了“合群”与当前中国民众主观幸福感的关系,验证了“合群”对民众主观幸福感的影响,并进一步比较分析了其中介作用机制。研究发现:“合群”可以显著提升民众的主观幸福感;“合群”通过影响社会信任水平和社会联结程度,进而影响主观幸福感;社会信任水平和社会联结程度是“合群”影响主观幸福感的重要中介机制,其中介效应比例存在一定差异,社会联结程度的解释比例要高于社会信任水平。在此基础上,证实了“合群”对民众主观幸福感增进作用的存在,也为更好地认识“合群”如何有效地促进民众主观幸福感提供了微观证据。

关键词： “合群” 社会联结社会信任主观幸福感民生福祉

基于LUCC的渭河流域生态系统碳储量动态变化及脆弱性分析

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水土保持研究 2024年第6期31卷 252-260,270页

作者：王怀毅李忠魁中国林业科学研究院林业科技信息研究所北京100091

[目的]探究土地利用/覆被变化(LUCC)对陆地生态系统碳储量的影响机制,为有效开展国土空间规划和生态保护修复提供理论依据。[方法]以渭河流域为研究对象,利用InVEST模型定量评估了1980—2020年陆地生态系统碳储量时空演变特征及分布格局... 详细信息

[目的]探究土地利用/覆被变化(LUCC)对陆地生态系统碳储量的影响机制,为有效开展国土空间规划和生态保护修复提供理论依据。[方法]以渭河流域为研究对象,利用InVEST模型定量评估了1980—2020年陆地生态系统碳储量时空演变特征及分布格局,分析土地利用变化对区域碳储量的影响,并结合PI指数探讨了流域生态系统碳储量脆弱性。[结果](1)1980—2020年渭河流域土地利用类型以耕地、林地和草地为主,三大地类的面积占到流域总面积的95%左右。土地利用转移以耕地转为建设用地居多,约为1734.93 km^(2);(2)1980—2020年渭河流域碳储量总体呈现波动式下降趋势,累计减少3.8764×10^(6) t,耕地转为建设用地是导致减少的主要因素。空间分布上总体呈现“南高北低”的分布特征;(3)耕地、林地和草地是渭河流域生态系统碳储量的主要来源,2020年贡献率分别为38.91%,27.60%和30.00%,其他3类土地类型的总贡献率不足4%。(4)1980—1990年渭河流域土地利用变化对碳储量为正向影响,其他时段均为负向影响,下游地区生态系统碳储量更为脆弱。[结论]近40年间渭河流域碳储量随土地利用呈现波动式变化,林地增加将对区域碳汇能力产生正向影响,未来国土空间规划中应注重建设用地与林地、草地等生态用地的合理配置。

关键词： LUCC 渭河流域碳储量动态变化脆弱性 InVEST模型

植物乳植杆菌NXU0011发酵枸杞产物对溃疡性结肠炎小鼠代谢物质的影响

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食品科学 2024年第18期45卷 124-133页

作者：王燕红聂明霞翟茹张海燕冀权霍龙璇乔晨潘琳宁夏大学食品科学与工程学院宁夏食品微生物应用技术与安全控制重点实验室宁夏银川750021

为探究植物乳植杆菌NXU0011发酵枸杞产物对溃疡性结肠炎小鼠代谢物质的影响,以葡聚糖硫酸钠(dextran sodium sulfate,DSS)诱导的溃疡性结肠炎模型小鼠为研究对象,将其分为模型组(DSS组)、空白组(Con组)、药物组(MS组)、植物乳植杆菌NXU0... 详细信息

为探究植物乳植杆菌NXU0011发酵枸杞产物对溃疡性结肠炎小鼠代谢物质的影响,以葡聚糖硫酸钠(dextran sodium sulfate,DSS)诱导的溃疡性结肠炎模型小鼠为研究对象,将其分为模型组(DSS组)、空白组(Con组)、药物组(MS组)、植物乳植杆菌NXU0011发酵枸杞产物冻干粉干预组(LP+Ly组),基于非靶向代谢组学技术,对其血清进行差异代谢物质分析。在正离子模式下,鉴定出4组样本间共有381种差异代谢物,其中MS、DSS比较组样本间差异代谢物有56种,LP+Ly、DSS比较组样本间差异代谢物有87种。对Con组和LP+Ly组与DSS组显著差异代谢物进行京都基因与基因组百科全书富集分析,筛选出精氨酸生物合成、维生素消化和吸收两条富集率较高的代谢途径。本研究可为乳酸菌发酵枸杞产物改善溃疡性结肠炎提供参考依据。

关键词：植物乳植杆菌宁夏枸杞溃疡性结肠炎非靶向代谢组学差异代谢物

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气流作用下气道组织变形的流固耦合研究

力学学报 2024年第2期56卷 472-481页

作者：秦源陈茜魏东任晓勇徐光魁西安交通大学航天航空学院多尺度力学-医学交叉实验室西安710049 西安交通大学第二附属医院耳鼻咽喉头颈外科西安710004 空气动力学国家重点实验室四川绵阳621000

悬雍垂腭咽成形术(UPPP)是一种治疗阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的常规外科手术,然而由于手术作用机制仍不清楚,手术成功率较低.现有的研究大多忽略了患者上气道的具体形态以及呼吸作用下气道软组织的弹性变形,不足以有效指导手术治疗.文章... 详细信息

悬雍垂腭咽成形术(UPPP)是一种治疗阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的常规外科手术,然而由于手术作用机制仍不清楚,手术成功率较低.现有的研究大多忽略了患者上气道的具体形态以及呼吸作用下气道软组织的弹性变形,不足以有效指导手术治疗.文章基于OSA患者在术前、术后的CT扫描图像,构建了精确的三维上气道模型,通过双向流固耦合(FSI)计算,模拟研究了呼吸作用下上气道软组织的弹性变形和气道内气流流动情况.比较手术成功案例和失败案例中OSA患者上气道的流速、压力分布及气道弹性变形情况,从气道流体流动状态和气道软组织变形的角度解释了OSA的发生原因与手术作用机制.结果表明,最小横截面积尺寸并不是UPPP手术成功与否的决定性因素,成功的手术应当是减轻气道壁负压力程度、降低气道进出口之间的压降.此外,使用双向FSI方法,文章进一步构建了简化的人体二维软腭模型,探究了软腭弹性模量对吸气过程的影响,发现当软腭的弹性模量在0.5~1.5 MPa的范围内时,刚度更小的软腭会改善流场的流动情况,但也更易发生变形塌陷.文章所发展的流固模型为个性化预测手术效果提供了研究工具.

关键词：上气道阻塞性睡眠呼吸暂停双向流固耦合压降数值模拟

基于ROPA技术的超长跨距φOTDR传感系统

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光通信研究 2024年第2期2期(17)卷 1-5页

作者：章诗宇吴江李明聂明超徐健武汉光迅科技股份有限公司武汉430205 光通信技术和网络全国重点实验室武汉430074 武汉邮电科学研究院有限公司武汉430074 中国移动通信有限公司北京100033

【目的】针对分布式光纤传感系统单跨传感距离受限问题,文章提出了基于远程泵浦光放大器(ROPA)遥泵技术的相位敏感光时域反射仪(φOTDR)分布式光纤传感系统。【方法】采用偏振分集接收技术,获取彼此正交的偏振信号以解决偏振失配问题,... 详细信息

【目的】针对分布式光纤传感系统单跨传感距离受限问题,文章提出了基于远程泵浦光放大器(ROPA)遥泵技术的相位敏感光时域反射仪(φOTDR)分布式光纤传感系统。【方法】采用偏振分集接收技术,获取彼此正交的偏振信号以解决偏振失配问题,分频带处理后抑制相干衰落与偏振衰落。应用高阶拉曼泵浦技术与级联遥泵放大技术,3个远程增益单元选取合适的增益介质长度,引入传输链路中适当位置,耦合远程泵浦单元发送的泵浦光与信号光使铒离子得到激励,实现信号光的无中继放大,解决了现有φOTDR单跨距传感距离不足的问题。【结果】实验结果表明,采用同相正交(IQ)解调算法,压电换能器(PZT)加扰的100 Hz扰动信号可实现线性还原。【结论】结果表明,文章所提系统可实现176.6 km超长单跨距振动信号传感,打破了现有φOTDR单跨距传感距离记录。前176 km振动曲线平稳且振幅低于0.4 rad,三维(3D)瀑布图中无扰动位置相对平稳,链路末端PZT加扰的扰动信号可准确感知。经快速傅里叶变换(FFT)处理后,100 Hz扰动信号的信噪比为8.9 dB。实验结果对于搭建超长跨距φOTDR传感系统提供了一定参考价值,对φOTDR系统的无中继超长距离传感发展具有一定意义。

关键词：分布式光纤传感技术相位敏感光时域反射仪远程泵浦光放大器

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