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基于降阶Koopman理论的金属结构模态参数识别方法

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武汉科技大学学报 2024年

作者：舒亮党章吕勇余震武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室

振动现象在工程机械领域普遍存在，大部分振动对设备和结构会造成不利影响，准确提取结构的固有频率、阻尼比等模态参数对结构振动现象的研究、控制与预防十分关键。本文提出一种降阶Koopman理论，用于提取金属结构的模态参数。首先介... 详细信息

振动现象在工程机械领域普遍存在，大部分振动对设备和结构会造成不利影响，准确提取结构的固有频率、阻尼比等模态参数对结构振动现象的研究、控制与预防十分关键。本文提出一种降阶Koopman理论，用于提取金属结构的模态参数。首先介绍基本Koopman理论及Koopman-A算法，通过单自由度振动系统来论证Koopman-A算法在结构振动领域的适用性。Koopman-A算法虽然能有效地提取出单自由度振动系统的固有频率及阻尼比，但阻尼比识别对噪声的鲁棒性较差且无法识别干扰模式。对此本文提出Koopman-SVD(奇异值分解)降阶算法对Koopman-A算法进行改进，使用SVD替换Koopman-A算法的Krylov子空间迭代过程，通过奇异值阈值筛除干扰模式。通过构建固定梁试验装置，从模态参数识别精度和模态筛选能力两个方面来分析评价Koopman-SVD降阶算法和Koopman-A算法对于金属结构模态参数的识别能力。结果表明：Koopman-SVD降阶算法适用于识别金属结构的模态参数，相比于Koopman-A算法拥有更好的模态参数识别精度和模态筛选能力，具有发展成为一种结构模态参数分析方法的潜力。

关键词：模态参数识别 Koopman理论金属结构降阶算法奇异值分解

锥头航行体高速斜入水的空泡流动特性数值研究

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中国造船 2024年第1期65卷 63-74页

作者：舒亮辛建建冯涛刘翔宇桂琴琴宁波大学船舶与海洋工程系宁波315211

数值研究弹体高速斜入水过程,考察空泡、流体动力特性和运动稳定性的变化规律。数值模型采用基于Realizable k-ε湍流模型的雷诺平均方法(RANS),并与模型试验结果进行对比,验证了该数值模型的精度。基于该方法模拟不同倾角下锥头弹体高... 详细信息

数值研究弹体高速斜入水过程,考察空泡、流体动力特性和运动稳定性的变化规律。数值模型采用基于Realizable k-ε湍流模型的雷诺平均方法(RANS),并与模型试验结果进行对比,验证了该数值模型的精度。基于该方法模拟不同倾角下锥头弹体高速斜入水过程,考察弹体入水从初始撞击、开空泡的形成与发展、颈缩、表面闭合和溃灭等多个阶段。研究表明:空泡表面闭合时间随倾角的增大而提前;在撞击水面瞬间,弹体表面承受巨大砰击载荷,在弹头形成局部高压,其峰值随倾角的增大而增大。随着入水倾角增大,弹体偏转角和横向位移减小,具有更好的弹道稳定性。

关键词：锥头弹体高速入水空泡流斜倾角数值模拟

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固态断路器多IGBT串联混合均压电路设计

电子测量技术 2024年第3期47卷 31-41页

作者：赵靖英郝潇飞舒亮河北工业大学电气工程学院天津300130 温州大学浙江省低压电器工程技术研究中心温州325027

固态断路器需多IGBT串联切断短路故障电流,针对多IGBT存在电压分配不均、局部电压过高、损耗大等问题,提出一种混合式均压控制电路拓扑结构。分析固态断路器多IGBT均压影响因素,研究均压拓扑性能。优化缓冲电路结构,改进充放电型缓冲电... 详细信息

固态断路器需多IGBT串联切断短路故障电流,针对多IGBT存在电压分配不均、局部电压过高、损耗大等问题,提出一种混合式均压控制电路拓扑结构。分析固态断路器多IGBT均压影响因素,研究均压拓扑性能。优化缓冲电路结构,改进充放电型缓冲电路,减小损耗;引入双阈值钳位控制电路,改善IGBT过电压;提出被动均压与辅助反馈主动均压结合的混合均压控制策略,加快响应速度,实现均压动态自适应调节。制作样机,进行固态断路器设计拓扑和控制的仿真及实验验证,结果表明:混合式均压控制电路可减小IGBT电路超调量,具备更强的抑制过电压能力,提升响应速度。

关键词：固态断路器缓冲电路辅助反馈控制动态自适应调节混合均压控制策略

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煤炭型城市生态环境污染防治研究

经济与管理战略研究

经济与管理战略研究 2024年第3期 30-35页

作者：洪舒亮徐州工程学院江苏徐州221018

随着工业化进程的推进,煤炭型城市在经济发展中扮演着重要角色,但同时也带来了严重的生态环境污染问题。本文通过系统研究,深入分析了煤炭型城市所面临的主要环境问题,包括空气污染、水污染、土壤污染和生态破坏。研究发现,工业生产方... 详细信息

随着工业化进程的推进,煤炭型城市在经济发展中扮演着重要角色,但同时也带来了严重的生态环境污染问题。本文通过系统研究,深入分析了煤炭型城市所面临的主要环境问题,包括空气污染、水污染、土壤污染和生态破坏。研究发现,工业生产方式、能源消费结构、城市规划与管理以及社会经济因素是导致环境污染的主要原因。通过国内外成功案例的比较分析,本文总结了有效的污染防治策略,包括政策与法规支持、技术创新与应用、产业结构调整和公众参与与教育。案例研究进一步展示了某煤炭型城市在污染防治实践中的具体做法及其成效。最后,本文提出了加强环境监管、推广清洁能源、加大技术创新投入、提高公众环保意识、优化产业结构和增加资金投入等政策建议,并对未来研究方向进行了展望。通过不断的研究和实践,煤炭型城市有望实现环境质量的持续改善和经济的可持续发展。

关键词：煤炭型城市生态环境污染防治可持续发展政策建议

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基于力柔顺控制的断路器轴孔零件装配算法

电子测量技术 2024年第7期47卷 69-79页

作者：丁雨舒亮周浩包志舟林振权温州大学浙江省低压电器工程技术研究中心温州325207 温州大学乐清工业研究院温州325606 浙江人民电器有限公司温州325035

针对双臂机器人断路器轴孔零件装配操作任务,研究了一种两阶段轴孔装配轨迹规划策略,为了提高双臂协调装配作业的柔顺性和精确性,提出一种FAIC控制算法,实现精确的力跟踪。首先建立轴和孔接触状态力学模型,开展轴孔装配机理研究,根据双... 详细信息

针对双臂机器人断路器轴孔零件装配操作任务,研究了一种两阶段轴孔装配轨迹规划策略,为了提高双臂协调装配作业的柔顺性和精确性,提出一种FAIC控制算法,实现精确的力跟踪。首先建立轴和孔接触状态力学模型,开展轴孔装配机理研究,根据双臂末端受力平衡,提出了一种操作空间轴孔装配的双臂运动轨迹规划方法。基于阻抗控制实现柔顺轴孔装配,采用模糊控制器在线辨识阻抗控制最优参数,提高装配操作质量。实验结果表明,在双臂协作轴孔装配策略结合FAIC算法作用下,轴孔间接触力控制在3 N以内,装配效率提高36.5%。综上所述,本文提出的FAIC算法与装配策略在双臂协同断路器装配作业中有效地缩短磁组件的装配时间,提高装配效率与精度。

关键词：轴孔装配柔顺控制双臂机器人断路器

数字技术创新对中国城市能源结构优化的影响——基于偏向型技术进步的视角

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资源科学 2024年第9期 1881-1892页

作者：廖珍珍茹少峰西北大学经济管理学院西北大学中国西部经济发展研究院

【目的】本文从偏向型技术进步视角分析数字技术创新对能源结构优化的影响，为数字技术创新赋能能源结构绿色转型提供科学依据。【方法】采用Acemoglu的两要素偏向型技术进步对收入差距分析的理论框架，构建了清洁能源和非清洁能源两要... 详细信息

【目的】本文从偏向型技术进步视角分析数字技术创新对能源结构优化的影响，为数字技术创新赋能能源结构绿色转型提供科学依据。【方法】采用Acemoglu的两要素偏向型技术进步对收入差距分析的理论框架，构建了清洁能源和非清洁能源两要素的偏向型技术进步对能源结构优化的数理模型，提出了数字技术创新影响能源结构优化的理论假说；采用2006—2021年中国275个地级及以上城市的面板数据，利用固定效应模型、工具变量法对理论假说进行实证检验。【结果】(1)数字技术创新能够显著促进能源结构优化，且这种促进效应在经过稳健性和内生性检验后依旧显著成立；(2)机制检验表明，在清洁能源和非清洁能源之间，数字技术创新能够通过促进清洁能源偏向型技术进步推动能源结构优化，尤其表现为在清洁电力能源和化石能源之间，数字技术创新能够通过促进清洁电力能源偏向型技术进步推动能源结构优化；(3)异质性检验表明，数字技术创新对能源结构优化的促进效应在资源匮乏城市和非老工业基地城市显著，而在资源丰裕城市和老工业基地城市不显著；在政府环境关注度高的城市和低碳试点城市显著，而在政府环境关注度低和非低碳试点城市不显著。【结论】要加快数字技术创新在清洁能源领域的渗透、融合和应用，深化不同城市间的数字技术协同创新合作，均衡能源供给与需求。

关键词：数字技术创新能源结构优化偏向型技术进步固定效应模型中国

循环噪声作用下周期调制双稳系统的驻留时间分布函数

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西北工业大学学报 2024年第1期42卷 165-172页

作者：吴亚珍孙中奎西北工业大学数学与统计学院陕西西安710129 运城学院数学与信息技术学院山西运城044000

提出了一种计算循环噪声作用下周期调制双稳系统驻留时间分布函数的理论方法。基于具有分段逃逸速率的两态模型理论,建立粒子逃逸的瞬时速率方程,推导得出驻留时间分布函数的递归表达式。基于此,分别计算信号振幅与循环噪声强度比值较... 详细信息

提出了一种计算循环噪声作用下周期调制双稳系统驻留时间分布函数的理论方法。基于具有分段逃逸速率的两态模型理论,建立粒子逃逸的瞬时速率方程,推导得出驻留时间分布函数的递归表达式。基于此,分别计算信号振幅与循环噪声强度比值较大和较小2种不同情形下驻留时间分布函数的解析表达式。并且,从理论和数值模拟两方面分别阐明了循环噪声对驻留时间分布函数结构的影响。研究结果表明:驻留时间分布函数呈现指数衰减且在循环滞后时间处出现骤然下降趋势,且随着噪声强度和相关强度的增大驻留时间分布函数衰减速度变快,说明循环噪声能够加速粒子在势阱间的跃迁。此外,在周期信号的调制下,驻留时间分布函数在信号半周期的奇数倍处出现一系列峰值,这预示着系统发生了随机共振现象。

关键词：循环噪声周期调制双稳系统驻留时间分布函数随机共振

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茵陈水提物对阿霉素肾病大鼠保护作用的研究

时珍国医国药 2024年第5期35卷 1087-1091页

作者：黄国顺雍晨祝一叶姚敏舒亮辉周恩超南京中医药大学附属医院(江苏省中医院) 江苏南京210029 南京中医药大学第一临床医学院江苏南京210046 国医大师邹燕勤传承工作室江苏南京210029 南京中医药大学无锡附属医院无锡市中医医院江苏无锡214041

目的研究茵陈水提物(Water extract of Artemisiae Scopariae Herba,WAC)对阿霉素肾病(Adriamycin nephropathy,AN)大鼠的保护作用。方法以雄性SD大鼠为研究对象,适应性喂养1周,24只大鼠随机均分为4组:空白组(Control组)、模型组(ADR组)、茵陈水提物干预组(WAC组)的低剂量组(WAC-L组)和高剂量组(WAC-H组)。除Control组外其余组建立AN模型(采用单次尾静脉注射阿霉素注射液6.5mg·kg^(-1)),WAC组给予茵陈水提物灌胃给药,WAC-L、WAC-H组剂量分别为1.35g/(kg·d)、4.05g/(kg·d),所有SD大鼠均予以自由饮食、饮水,持续饲养5周。观察大鼠的一般情况;每周检测大鼠体质量;在建立模型后第3周末,采用代谢笼收集尿液,以尿蛋白定量测试盒检测尿蛋白浓度并计算24小时尿蛋白定量;麻醉处死后取肾脏拍照、称重并记录,计算肾脏指数,全自动生化分析仪检测血清生化指标(如肝、肾功能、脂质代谢以及电解质代谢等),H&E和Masson染色观察大鼠肾组织的病理变化情况。结果相比Control组,ADR组大鼠造模后出现精神疲倦、活动较少、毛色变黄、饮食减少、大便稀溏,且第2周出现一例死亡现象,WAC组相较于ADR组情况改善,WAC-H组明显。相比Control组,ADR组大鼠体质量增加缓慢(P0.05,后者P0.05),肾重指数降低(P<0.01),WAC-H组较为明显。与Control组相比,ADR组肾功能降低(SCR、BUN、Cys-C升高)、脂质代谢紊乱(TG,TC升高)、肝功能降低(TP、ALB降低)、电解质紊乱(K、Ca、P升高)(P<0.01),WAC组相较ADR组相关指标均有改善,WAC-H改善明显(P<0.05)。HE和Masson染色结果显示ADR组大鼠肾脏结构改变,组织纤维化明显(P<0.01),WAC组相较ADR组均有不同程度的改善,WAC-H组改善明显(P<0.05)。结论茵陈水提物对AN大鼠具有保护作用,可以改善肝、肾功能以及脂质代谢、电解质代谢异常,改善肾脏病理以保护肾脏。

关键词：茵陈肾脏保护阿霉素肾病

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双资源约束的柔性作业车间鲁棒调度方法

机械工程学报 2024年第6期60卷 114-126页

作者：梁志珍王晓佳合肥工业大学管理学院合肥230009

针对考虑工人技能水平差异和加工时间随机性的设备、工人双资源约束的柔性作业车间调度问题(Flexible job shop scheduling problem,FJSP),构建双资源约束的柔性作业车间鲁棒调度模型(Dual resource constraint flexible job shop robus... 详细信息

针对考虑工人技能水平差异和加工时间随机性的设备、工人双资源约束的柔性作业车间调度问题(Flexible job shop scheduling problem,FJSP),构建双资源约束的柔性作业车间鲁棒调度模型(Dual resource constraint flexible job shop robust scheduling problem,DRC-FJRSP)。将粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)的学习机制引入差分算法(Differential evolution,DE)的交叉部分,设计PSO-DE混合求解算法,实现问题的加速求解并有效避免搜索停滞的窘境。选取DE算法、遗传算法(Genetic algorithm,GA)、PSO算法作为对比算法进行仿真试验,试验结果显示,所提出的PSO-DE混合求解算法平均鲁棒性为5.331,在三个仿真算例调度makespan求解中表现最好。验证了DRC-FJRSP模型的合理性以及PSO-DE混合求解算法的鲁棒性。最后,以一个制造企业的FJSP为例进行求解,给出调度甘特图。研究解决了设备、工人资源不足给FJSP带来的加工冲突,降低了加工时间的随机扰动,优化了调度的makespan。

关键词：双资源约束柔性作业车间鲁棒调度 PSO-DE混合求解算法