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增材制造模具随形水路结构优化与质量控制研究

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增材制造模具随形水路结构优化与质量控制研究

作者：郭坤政东莞理工学院

学位级别：硕士

为了能够使复杂形状的注塑件在注塑过程中更加均匀冷却,注塑模冷却系统应按热力学规律设计成贴着模穴表面几何形状变化的随形冷却水道,从而提高注塑件生产质量和产品效率。传统的制造方法加工繁琐复杂,很难满足复杂形状的随形冷却水道... 详细信息

为了能够使复杂形状的注塑件在注塑过程中更加均匀冷却,注塑模冷却系统应按热力学规律设计成贴着模穴表面几何形状变化的随形冷却水道,从而提高注塑件生产质量和产品效率。传统的制造方法加工繁琐复杂,很难满足复杂形状的随形冷却水道设计要求,增材制造(3D打印)技术可以直接制造出复杂结构的冷却水路,大大缩短了生产周期,提高了制造效率。但在实际应用中,增材制造随形冷却水路模具容易出现裂纹、未熔合、翘曲和微孔等现象,严重影响注塑件的成型质量和模具使用寿命,限制了其应用。研究表明,随形冷却水路结构设计和增材制造工艺参数设置是导致其缺陷形成的两个主要因素。本文通过模具随形水路结构优化和增材制造工艺参数优化研究,实现抑制增材制造模具缺陷的产生。首先是增材制造模具随形水路结构优化,运用Solid Works三维软件对增材制造模具随形水路结构进行设计,运用Moldflow软件进行模流分析,分别对模具随形水路进行流动分析、冷却分析和翘曲分析,根据模流分析结果,运用Solid Works优化并再次进行Moldflow模流分析,解决了原始水路温度分布不均匀和翘曲变形过大的问题。结果表明,优化随形水路方案模具塑件翘曲最大变形量为0.2564mm,符合设计要求。其次是基于响应曲面法的增材制造工艺参数的优化,以致密度和硬度为响应值,激光功率、扫描速度、层厚为参数因子,通过三因素五水平的响应曲面中心复合设计实验,构建相应的致密度和硬度响应曲面二阶函数数学模型,并对其进行方差分析和最佳工艺参数预测。研究发现通过预测获得的最佳致密度为98.71%,获得最佳硬度为35.9HRC,对应的最佳工艺参数均为:激光功率为270W,扫描速度为1000mm/s,层厚为0.046mm。随后对其进行检验实验,研究表明预测的工艺参数即为优化后的工艺参数。最后是增材制造随形水路模具质量控制,在增材制造随形水路结构优化和工艺参数优化研究的基础上,制备了增材制造CX钢模具,并切割试样,分别对增材制造CX钢试样进行XRD分析,显微组织及成分分析以及缺陷形成分析。研究发现通过XRD分析,从增材制造CX钢模具试样中出现了氧化物,通过金相显微镜和扫描电镜对模具CX钢试样进行显微结构表征,发现模具CX钢试样表面出现了孔洞和裂纹等缺陷,并对模具CX试样进行了显微组织成分分析,发现氧元素含量是影响模具CX钢试样孔洞和裂纹等缺陷的主要因素。通过分析孔洞、裂纹、未熔合等缺陷形成原因,发现未熔合夹杂物、保护气体氮气未及时排出以及能量密度过高是模具CX钢试样出现孔洞的主要原因。此外,温度梯度大的区域容易出现裂纹,氧化物的出现与裂纹的形成与扩张存在联系。

关键词：增材制造模具随形水路结构优化质量响应曲面法

数字普惠金融对家庭风险金融资产配置有效性的影响研究

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数字普惠金融对家庭风险金融资产配置有效性的影响研究

作者：赵嘉政山东财经大学

学位级别：硕士

我国经济发展已进入新常态。随着居民生活水平的逐步提高和多样化金融产品的不断涌现,居民投资理财的意愿也逐渐高涨。财产性收入成为提高家庭收入水平的重要途径,分散化的风险金融资产投资组合有助于实现这一目标。然而,金融市场发展... 详细信息

我国经济发展已进入新常态。随着居民生活水平的逐步提高和多样化金融产品的不断涌现,居民投资理财的意愿也逐渐高涨。财产性收入成为提高家庭收入水平的重要途径,分散化的风险金融资产投资组合有助于实现这一目标。然而,金融市场发展不充分特别是家庭对金融市场的有限参与,是制约我国居民家庭资产配置有效性提高存在已久的问题。与此同时,数字普惠金融作为未来金融业发展的重要方向,提高了金融服务的覆盖率和使用率,成为居民进行资产配置的重要推动力。鉴于以上背景,本文选取的自变量是数字普惠金融综合指数、覆盖广度和使用深度两个分指数,研究其对我国家庭风险金融资产配置有效性的影响,旨在促使家庭更有效地做出投资决策,提高家庭风险管理水平,助力我国金融市场高质量发展。本文首先对国内外研究成果做了相关梳理,并通过资产组合理论、金融排斥等相关理论分析了两者关系及作用机理,在此基础上提出研究假设。其次,利用2019年中国家庭金融调查数据(CHFS)和数字普惠金融省级指数,选取Tobit等模型,进行实证分析。最终得出以下结论:(1)数字普惠金融总指数、覆盖广度和使用深度两个二级指标均显著提升了居民家庭风险金融资产配置的有效性,采用工具变量法、剔除直辖市等稳健性检验均支持了上述结论。(2)进行异质性研究发现,数字普惠金融对于东部地区、城镇家庭和拥有较高教育背景的家庭,在优化风险金融资产配置有效性的效果上更为显著。(3)进一步的机制探究揭示出,家庭对金融信息的关注度在数字普惠金融影响家庭风险金融资产配置有效性的过程中有着积极的调节作用。也就是说,家庭的关注度越高,数字普惠金融对其家庭金融资源配置效率提升的效应就愈发突出。基于上述研究结论,本文从政府、金融机构和居民个人层面提出以下政策建议:(1)完善数字金融基础设施,深入挖掘数字普惠金融在农村的发展潜力,全面激发数字普惠金融的“数字红利”。同时要做好金融教育和宣传,引导居民树立正确的投资理财观念,提高居民的金融关注度;(2)加大金融产品和服务的创新力度,重视长尾客户的金融需求,满足家庭合理的个性化金融需求,从产品层面提高金融资产的配置效率和风险收益水平;(3)保持理性投资,合理评估金融产品的风险与收益,有效配置家庭投资组合。

关键词：数字普惠金融家庭风险金融资产配置夏普比率 Tobit模型

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基于多图信息融合的推荐方法研究与应用

基于多图信息融合的推荐方法研究与应用

作者：朱英政山东师范大学

学位级别：硕士

当今时代,互联网的普及使得许多行业平台不断接收大量客户信息,导致了相关数据的大量涌入。这些数据虽然给平台带来了更大发展机会,但同时也加重了平台负担。随着推荐系统的出现,各商业平台的信息过载问题得到了有效缓解。推荐系统旨在... 详细信息

当今时代,互联网的普及使得许多行业平台不断接收大量客户信息,导致了相关数据的大量涌入。这些数据虽然给平台带来了更大发展机会,但同时也加重了平台负担。随着推荐系统的出现,各商业平台的信息过载问题得到了有效缓解。推荐系统旨在从海量的数据中分析用户的个人偏好,并及时推送相应的服务,这不仅便利了用户也极大减轻了各类网络平台的压力。随着信息技术的进步,推荐系统得到了快速发展。受现实世界的影响,推荐模型衍生了许多发展方向。融入多层次多方面信息为原本的推荐模型增添了许多的功能与内涵。近几年,越来越多的研究人员尝试将图神经网络技术和时间序列信息融入推荐系统中。但是,这些推荐方法无法有效实现高维节点信息与时间信息的统一利用。此外,如何有效利用时间及其它有效数据仍是一个值得研究的问题。针对上述两个问题,本文在图构造和图神经网络的基础上设计了两个推荐模型,实现了多方面信息的有效学习。此外,为了进一步验证模型的实用性与有效性,本文还设计并实现了一个基于推荐算法的游戏商城系统。本文的主要工作与创新点如下:(1)提出了一种基于图表示学习的动态推荐模型。主要解决现有推荐模型无法有效实现高维节点信息与时间信息的统一利用和同类型高阶节点之间的信号没有深入利用的问题。该模型首先利用图构造方法在序列推荐方法的基础上构造了一个以目标用户及其历史交互为中心的高维连续时间二部图,方便学习长期序列项目与短期序列项目对于用户动态偏好的贡献。随后利用元路径的方式在连续时间二部图的基础上进行路径搜索,并得到相应的元路径图,元路径图的融入可以学习到高阶项目之间的强联系,且有效地缓解了现有动态推荐模型中忽略序列外高阶数据及位置信息的问题。在多个公开的数据集上的多次实验的结果表明,该模型可以显著提升推荐的性能。(2)提出了一个基于图神经网络和自监督学习的序列推荐模型。主要解决现有模型未充分利用高维项目之间的空间语义关联特征和项目之间的时间偏差的问题。该模型首先构建了一个包含高维序列项目及其相关空间信息的异构空间图,在图中可以通过空间语义构建而成的边信息进行高维项目节点之间的消息传播,通过融合重新构造的图可以使节点的表示能力得到加强。然后,通过重新构造时间与项目数据、融合时间衰弱机制,该模型使用户学习到了不同时域的项目不同程度的贡献。本模型在三个公开的数据集上进行了广泛的实验,并从多个角度分析了时间与空间对用户兴趣的具体影响,具体的实验结果表明,该模型能进一步地提升序列推荐任务的性能。(3)目前的序列推荐任务已经在许多游戏商城上进行了应用,并且已经趋于成熟。为了验证本文所提出的序列推荐模型的有效性与实用性效果,本文设计并实现了一个游戏商城系统,并在此基础上融合设计的序列推荐模型,通过具体用户在游戏商城中的体验验证推荐模型的有用性。

关键词：推荐系统图构造图神经网络序列推荐

石墨烯覆盖双曲材料异质结构的近场辐射换热研究

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石墨烯覆盖双曲材料异质结构的近场辐射换热研究

作者：韩晓政烟台大学

学位级别：硕士

在宏观尺度下,辐射换热机制受到普朗克定律的限制,当两个物体之间的距离小于辐射的特征波长时,它们之间的热传输被称为近场辐射换热。在近场中,由于倏逝波的光子隧穿效应,两物体间的近场辐射换热能够得到极大的增强,已被证明可以超过黑... 详细信息

在宏观尺度下,辐射换热机制受到普朗克定律的限制,当两个物体之间的距离小于辐射的特征波长时,它们之间的热传输被称为近场辐射换热。在近场中,由于倏逝波的光子隧穿效应,两物体间的近场辐射换热能够得到极大的增强,已被证明可以超过黑体辐射极限。石墨烯,作为最具代表性的二维材料,其支持的表面等离激元（SPPs）模式从太赫兹到红外波段大范围可调,并可以通过化学掺杂或栅极电压调制的方式来改变石墨烯的化学势,从而影响石墨烯的电导率,最终实现对SPPs峰值位置的灵活调控。硒化铋（BiSe）是一种天然双曲材料,可以支持双曲声子极化激元（HPPs）,而具有纳米孔结构的氮化镓（Ga N）是双曲超材料,支持表面声子极化激元（SPh Ps）和HPPs。基于以上原因,本文以涨落耗散定理、麦克斯韦方程组等为理论基础,分别研究了石墨烯和BiSe组成的3-物体系统中的近场辐射换热以及石墨烯和Ga N组成的纳米孔系统中的近场辐射换热。本文的研究工作主要有:1.研究了以G-BiSe-Si O结构为发射体和接收体,以G-BiSe-G结构为中间体的3-物体系统的近场辐射换热,揭示了3-物体系统增强近场辐射换热的物理机理。通过改变真空间距、BiSe薄膜厚度、石墨烯的化学势等可以实现3-物体系统和相对应的2-物体系统辐射热流的调控,研究发现真空间距的改变对辐射热流的影响较大。同时与2-物体系统相比,引入中间体的3-物体系统的近场辐射换热得到显著增强,在10 nm间距下,3-物体系统的近场辐射热流是两种2-物体系统的3.79倍和1.29倍。2.在纳米孔系统方面,首先研究了单独的纳米孔Ga N结构之间的近场辐射换热,揭示了纳米孔系统增强近场辐射换热蕴含的物理机理,分析讨论了真空间距、薄膜厚度和真空体积填充率对其辐射热流的影响。研究结果表明在10 nm的间距下,填充率f=0.1的纳米孔Ga N结构之间的辐射热流相比于Ga N结构增加了27.6%。在此基础上,对石墨烯覆盖的纳米孔Ga N复合异质结构间的辐射换热进行了计算,分析了真空间距、薄膜厚度和石墨烯化学势对辐射热流的影响,对比了有无石墨烯覆盖的纳米孔Ga N结构之间的近场辐射换热及其热调控效果。研究发现,在纳米孔Ga N结构上覆盖石墨烯可以有效地增强近场辐射换热。

关键词：石墨烯 3-物体系统纳米孔系统表面等离激元近场辐射换热

基于改进YOLOv3的田间杂草识别与射流除草技术研究

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基于改进YOLOv3的田间杂草识别与射流除草技术研究

作者：曹茂政盐城工学院

学位级别：硕士

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“法约问题”与清末广东矿权的挽回

安徽史学 2024年第1期 61-68页

作者：莫婉娟中山大学历史学系广东广州510220

广东矿务中的“法约问题”,是甲午战后英法竞争中国西南势力范围的延续。1895年,法国通过中法《续议商务专条附章》获得开采广东矿山的优先权,并试图以此“独专”,阻止英国势力进入。《伦敦协定》签订后,英国在承认法国既得利益的前提下... 详细信息

广东矿务中的“法约问题”,是甲午战后英法竞争中国西南势力范围的延续。1895年,法国通过中法《续议商务专条附章》获得开采广东矿山的优先权,并试图以此“独专”,阻止英国势力进入。《伦敦协定》签订后,英国在承认法国既得利益的前提下,仍向中方要求利益“均沾”。此后德国、葡萄牙等亦乘机谋求开矿。由此,《附章》在执行中演变为法国“独专”与其它列强“均沾”相冲突的“法约问题”。清政府在条约已经明确的情况下,借助商力发展广东矿业、利用英法矛盾尽力挽回和保全广东矿权,抵制了列强通过矿山开采将势力伸入广东的企图,展示出清末条约制度困境下列强矛盾对立留给中方的转圜空间,以及近代中国捍卫国家利益的艰难曲折过程。

关键词：广东开矿权西南边疆 “法约问题” 清末条约执行

上游空间信息融合对随机森林模型预报长三角日尺度臭氧污染的性能提升研究

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环境科学学报 2024年

作者：莫健彬袁自冰华南理工大学环境与能源学院

我国大气臭氧污染呈加剧态势，准确的臭氧污染预报是开展应急防控以降低其污染水平的前提条件.机器学习模型具有计算效率高、操作简单等优点，在臭氧污染预报中的应用日趋广泛.臭氧污染水平除了取决于本地光化学反应生成外，也与区域传... 详细信息

我国大气臭氧污染呈加剧态势，准确的臭氧污染预报是开展应急防控以降低其污染水平的前提条件.机器学习模型具有计算效率高、操作简单等优点，在臭氧污染预报中的应用日趋广泛.臭氧污染水平除了取决于本地光化学反应生成外，也与区域传输密切相关.然而，现有基于机器学习的臭氧日最大8 h滑动平均(MDA8)预报并未通过考虑空间信息以体现臭氧区域传输的影响，或在融合空间信息时只考虑了目标站点同一聚类监测站点，不能全面反映区域传输对臭氧浓度的重要作用，导致模型预报臭氧MDA8和污染事件的准确率都较低.鉴于此，本研究开发了一种融合上游空间信息的随机森林算法，该算法能从大范围臭氧监测站点中提取与预报目标站点相关的臭氧上游空间信息，提取后的上游空间信息包含丰富的臭氧急剧变化信号，从而提高随机森林模型对臭氧MDA8的预报精度和对臭氧污染事件的预报准确率.将融合上游空间信息的随机森林模型(L-RF)应用于长三角地区163个空气质量监测站点，选取位于南京、上海和杭州的6个站点为目标站点，其余站点为目标站点提供空间信息.结果表明，与未融合空间信息模型(RF)相比，L-RF对臭氧MDA8的预报性能有了显著提升，决定系数R2从0.67提升到0.80，平均绝对误差MAE从20.95降低到16.19.L-RF能准确预报MDA8急剧上升的趋势且峰值浓度与实测值最为接近，其预报臭氧污染事件的准确率最高可达84%，远大于RF的40%；预报臭氧骤升骤降事件的准确率可达52%，远大于RF的18%.L-RF特征变量重要性分析表明上游空间信息融合是臭氧污染预报性能提升的关键原因.

关键词：随机森林空间信息臭氧MDA8预报臭氧污染事件

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基于深度学习的工件表面缺陷检测方法研究

基于深度学习的工件表面缺陷检测方法研究

作者：贾铭政盐城工学院

学位级别：硕士

在工件生产过程中,常常会出现各种表面缺陷,如划痕、擦伤、凸起和裂缝等,这些缺陷会对产品的外观、耐腐蚀性和使用寿命造成不利影响。因此,对工件表面缺陷进行检测研究具有重要意义。随着人工智能技术的不断发展,工件表面缺陷检测逐渐... 详细信息

在工件生产过程中,常常会出现各种表面缺陷,如划痕、擦伤、凸起和裂缝等,这些缺陷会对产品的外观、耐腐蚀性和使用寿命造成不利影响。因此,对工件表面缺陷进行检测研究具有重要意义。随着人工智能技术的不断发展,工件表面缺陷检测逐渐实现智能化。目前,工件表面缺陷智能化检测研究已取得了较大进展,但仍然存在一些问题,例如小目标缺陷检测困难,数据样本量不足以及存在噪声干扰导致检测精度较低等。鉴于上述问题,本文选择钢材、铝材和齿轮工件作为研究对象,基于深度学习技术对工件表面缺陷检测方法进行研究,具体研究内容如下:(1)针对钢材、铝材和齿轮等三种工件数据集样本中存在一定程度的噪声和小目标缺陷不明显以及样本偏少等问题,对数据集进行预处理,首先使用中值滤波法和直方图均衡化法,对样本图像进行降噪和增强,提高工件表面缺陷特征的可识别度;其次使用Mosaic数据增强法和Mixup数据增强法丰富数据集样本,避免因小样本训练出现过拟合的情况,提高检测算法网络模型的鲁棒性。(2)为提高工件表面缺陷检测精度,提出了一种融合改进YOLOv5的工件表面缺陷检测方法。1)在Backbone和Neck网络中引入ECA注意力机制模块,增强对缺陷特征提取能力,减小复杂背景干扰;2)引入C2F模块,丰富梯度流信息,提高小目标的检测精度;3)调整优化空间金字塔池化结构,更加高效捕捉关键信息,提升检测效率。基于三种工件数据集,验证了该方法的有效性和泛化能力。实验表明,改进算法的平均检测精度比原算法提升了4.7%,速度达到208FPS,并且改进算法性能优于其他常见目标检测算法(如SSD、FasterRCNN、YOLOv3、YOLOv4和YOLOv7等)。(3)针对提出的工件表面缺陷检测方法,设计并实现了一个工件表面缺陷检测系统,以测试该方法在实际应用中的性能表现。该系统基于Py Qt5框架搭建,包括硬件系统和软件系统两个部分。硬件系统由工业相机、工业镜头和光源等组成,而软件系统则包含图片数据检测模块和视频数据检测模块。测试结果表明,该系统针对图片和视频两种形式的缺陷数据均能准确定位和分类工件表面缺陷,并将检测结果实时显示在可视化界面中,验证了所提算法在实际应用中的良好性能。

关键词：深度学习缺陷检测 YOLOv5 注意力机制空间金字塔

基于成像激光雷达的夜间机场室外火灾探测方法研究

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基于成像激光雷达的夜间机场室外火灾探测方法研究

作者：梁治政中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

机场火灾是严重威胁民航安全的重要因素,火灾探测无疑对保障机场安全运营极为重要。对于发生在夜间机场的室外火灾,有效的火灾自动探测手段目前仍然匮乏。因此,亟需发展新的火灾探测技术。激光雷达因其探测精度高、探测距离远等诸多优势... 详细信息

机场火灾是严重威胁民航安全的重要因素,火灾探测无疑对保障机场安全运营极为重要。对于发生在夜间机场的室外火灾,有效的火灾自动探测手段目前仍然匮乏。因此,亟需发展新的火灾探测技术。激光雷达因其探测精度高、探测距离远等诸多优势,在火灾探测应用上具有巨大的潜力。目前相关研究仍然较少,且已有的几类激光雷达火灾探测系统存在探测尺度过大、中短距离探测精度差、成本高和时间响应性差等不足。另一方面,成像激光雷达(Camera Lidar,CLidar)在探测零至数千米内的气溶胶方面具有独特优势。为此,本文设计并搭建了CLidar系统,开展了数据采集实验,CLidar火灾烟雾信号构建及其反演算法和CLidar信号提取算法等研究,以获得可适用于夜间机场室外环境的CLidar火灾探测方法。然后,为验证所得方法的正确性与可行性,首先,基于多层随机相位屏方法和米散射理论开展了CLidar火灾探测数值仿真实验;其次,开展了探测范围为千米级的外场实验,以进一步验证CLidar的火灾探测能力。本论文的主要研究结果包括:1.在采集大量实验数据基础上,构建了以火灾烟雾气溶胶与背景大气气溶胶的相对比浓度为表征火灾烟雾信号的物理量,并根据CLidar方程推导出了相应的反演公式。2.针对高斯拟合法在提取一维信号的过程中可能失效的问题,提出了一种结合叠加法和高斯拟合法的改进算法,解决了高斯拟合法在低信噪比情况下的失效问题。3.在实验与理论工作基础上,提出了基于CLidar的夜间机场室外火灾探测方法。仿真实验结果表明,在近距离(20～100m)和远距离(200～800m)的情况下,CLidar均能有效探测到模拟火灾信号,反演的方位误差均在8%以内,验证了该方法的有效性。4.外场实验结果表明,对于不同距离下由棉绳、木材(各0.25kg)的试验火所产生的小型火灾,CLidar均能在15s内成功探测到火灾信号,反演的方位误差均在7%以内,探测效果较好,从而验证了CLidar系统对不同距离不同火源的火灾探测能力。

关键词：成像激光雷达火灾探测信号处理湍流大气激光传输数值模拟气溶胶散射