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主动电场线型电极阵列扫描成像方法研究

电子科技大学学报 2024年第3期53卷 447-454页

作者：蒋淘宇彭杰钢韩远见电子科技大学自动化工程学院成都611731

水下主动电场幅值法成像的灵感源于弱电鱼主动发射电信号识别周围环境这种生物机制。目前的主动水下成像技术在复杂黑暗的水下环境下仍有一定缺陷,因此一种新的解决方案被提出,即利用水下主动电场原理识别完成短距离目标物体复杂形状的... 详细信息

水下主动电场幅值法成像的灵感源于弱电鱼主动发射电信号识别周围环境这种生物机制。目前的主动水下成像技术在复杂黑暗的水下环境下仍有一定缺陷,因此一种新的解决方案被提出,即利用水下主动电场原理识别完成短距离目标物体复杂形状的成像。针对此前电极阵列覆盖有限、成像分辨率较小、对较大物体成像时电极数量多造成的成本较高以及缺少对复杂几何特征物体成像的实例等问题,设计了线型电极阵列连续运动扫描并采集数据的幅值成像平台,来对实验物体不同体积大小、不同材质及复杂形状进行成像,并对比结果,最后研究了如何根据横纵向幅值积分斜率曲线的最值点,提取成像图片中的物体位置和面积信息。实验结果证实了基于主动电场原理的线型电极阵列运动扫描幅值成像方法的有效性。与传统的主动电场成像方法相比,该方法不仅降低了硬件成本,还提高了成像的效率和分辨率。此外,该方法为主动电场成像技术的进一步工程化应用提供了一种实用的解决方案,优化了水下物体的成像过程,展示了其在复杂水域环境中的应用潜力。

关键词：主动电场成像线型电极阵列运动扫描面积估算

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泥沙云团运动特性对初始投放条件的响应研究

泥沙研究 2024年第2期49卷 33-40页

作者：班浩扬蒋茗韬陈维浙江海洋大学船舶与海运学院浙江舟山316022 上海大学力学与工程科学学院上海200444 浙江海洋大学海洋工程装备学院浙江舟山316022

基于CFD-DEM耦合方法并依据沙水同轴射流实验建立泥沙云团水下运动模型,研究0.25 mm、0.50 mm和0.75 mm等3种粒径泥沙云团的水下运动特性,以及水沙中心速度对圆形、同轴环形、正方形和三角形等4种形状投放口的响应情况。研究结果表明:... 详细信息

基于CFD-DEM耦合方法并依据沙水同轴射流实验建立泥沙云团水下运动模型,研究0.25 mm、0.50 mm和0.75 mm等3种粒径泥沙云团的水下运动特性,以及水沙中心速度对圆形、同轴环形、正方形和三角形等4种形状投放口的响应情况。研究结果表明:抛投泥沙入水后形成的泥沙云团由泥沙相为主的球形前锋和以液相为主的云团尾部组成,触底后云团的几何形态表现为稳态的泥沙射流;云团运动初始阶段水流截面形状与投放口形状保持一致,在沉降过程中逐步扩展并转化为圆形,云团沉降扩散过程中的运动形态与泥沙颗粒的粒径直接相关;投放口形状对云团中心速度的影响范围约为等面积圆形投放口内径的7倍,在此区域内非圆形截面投放口投放的泥沙云团中心速度快,但速度衰减率高。

关键词：水下抛泥泥沙云团泥沙粒径投放口截面形状运动特性

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基于时间推进法的涡轮通流设计

航空动力学报 2024年第8期39卷 344-355页

作者：蒋筑宇范召林邱名叶文明中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所四川绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

为建立合理的涡轮设计参数计算方法,保证设计准确性,基于Euler方程时间推进通流设计方法,提出了一种基于二次函数的叶排通道S2流面周向角和堵塞系数近似计算方法。通流设计方法利用有限体积法求解正交曲线坐标系下的二维非守恒型Euler方... 详细信息

为建立合理的涡轮设计参数计算方法,保证设计准确性,基于Euler方程时间推进通流设计方法,提出了一种基于二次函数的叶排通道S2流面周向角和堵塞系数近似计算方法。通流设计方法利用有限体积法求解正交曲线坐标系下的二维非守恒型Euler方程,使用Riemann精确解确定网格单位界面参数,采用具有TVD性质的3阶精度Godunov格式,时间方向采用半隐式格式。利用经验损失模型计算叶型损失、二次流损失和叶尖间隙泄漏流损失,并将二次流损失和叶尖间隙泄漏流损失沿径向进行重新分布,而激波损失被认为是可以准确计算。对某型单级涡轮进行了通流设计研究,并根据通流设计结果进行了三维叶片造型,利用三维黏性CFD软件对涡轮进行数值模拟,校验了通流设计方法的有效性。当涡轮进出口条件一定时,相比于三维CFD结果,通流流量结果高约1.46%,膨胀比低0.005,绝热效率高0.007 7。最后可以得到如下结论:通流设计方法所需网格量少,计算效率高,收敛性好;叶排通道S2流面周向角和堵塞系数计算方法合理;涡轮总体性能参数,以及流量系数、载荷系数和反力度等无量纲参数计算准确度较高。

关键词：轴流涡轮通流设计时间推进法 S2流面周向角堵塞系数

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波浪作用下鱼巢型护岸近侧水体动力响应研究

人民长江 2024年

作者：应杭彤蒋茗韬张媛娇林喜荣陈艺上海大学力学与工程科学学院河北省海洋岸线生态修复与智慧海洋监测工程研究中心新加坡南洋理工大学南洋水环境与水资源研究所河北省地质矿产勘查开发局第八地质大队广西壮族自治区梧州航道养护中心

鱼巢型生态护岸可增加岸坡的稳定性、抗冲性，并营造良好的河流生态景观，是当下内河航道常用的护岸形式。研究波浪作用下鱼巢型护岸近侧水体的动力响应，对护岸工程的设计优化有重要意义。本文通过数值模拟与水槽试验相结合的方法，研... 详细信息

鱼巢型生态护岸可增加岸坡的稳定性、抗冲性，并营造良好的河流生态景观，是当下内河航道常用的护岸形式。研究波浪作用下鱼巢型护岸近侧水体的动力响应，对护岸工程的设计优化有重要意义。本文通过数值模拟与水槽试验相结合的方法，研究不同波况（波高、波角）下，鱼巢型护岸所受波浪冲击的变化规律及其周边水体的动压及应力响应特征。结果表明，波浪作用下，波高及波角的变化对护岸垂向上动压分布形态的影响较小。不同波浪入射条件下，护岸侧动压峰值均出现在略低于静水位处（Z = -0.05 m）；当入射波高较大时（H = 0.10 m），护岸侧的动压整体变大，空腔处对波能的吸收更为明显；而入射波角的增大（β = 45°）会引起波能分散，使坡面动压峰值减弱。研究成果可为鱼巢型护岸在内河航道防护中的应用提供理论基础。

关键词：波浪鱼巢型护岸动力响应数值模拟内河航道

基于最优觅食算法的增材制造中多种类零件分批排样研究

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计算机集成制造系统 2024年第7期30卷 2340-2349页

作者：朱光宇蒋起爽林晓斌福州大学机械工程及自动化学院福建福州350108

增材制造中多种类零件分批排样存在打印时间成本高和工作台空间利用率低等问题,且需考虑零件高度的影响。分批排样问题包括零件在工作台上放置策略和成型批次分配两个子问题。放置策略涉及成型方向选择、零件碰撞检测和定位策略。基于... 详细信息

增材制造中多种类零件分批排样存在打印时间成本高和工作台空间利用率低等问题,且需考虑零件高度的影响。分批排样问题包括零件在工作台上放置策略和成型批次分配两个子问题。放置策略涉及成型方向选择、零件碰撞检测和定位策略。基于建立的成型方向准则,利用多边形表示零件投影轮廓,提出基于临界多边形的改进移动碰撞法以确定3种不同形态多边形零件的免碰撞排放范围,提出新的左下定位策略放置零件,新定位策略融合了改进的建设性方法和契合度;提出单机台面积占用最大化策略实现零件成型批次分配。基于上述研究,提出基于最优觅食算法的分批排样算法,算法采用双重编码表达零件放置顺序和旋转角度,以最小化完工时间为目标实现优化分批排样。以案例库零件为对象,与3种对比算法比较,表明所提方法的方案能有效提高增材制造的空间利用率和缩短完工时间。

关键词：增材制造分批排样最优觅食算法三维排样

有效碳成本约束:环境、成本和激励有效性的统一

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中国科学院院刊 2024年第8期39卷 1365-1374页

作者：孙永平蒋经宁张欣宇华中科技大学国家治理研究院武汉430074 华中科技大学经济学院武汉430074 碳排放权交易省部共建协同创新中心武汉430205

碳市场是实现碳达峰、碳中和目标的重要政策工具,对于推动我国绿色低碳技术创新性发展,实现国家自主贡献目标,以及提升全球气候领导力具有重要意义。虽然碳市场的核心功能是碳定价,但只有当碳约束成本处于合理范围内时,碳价格信号才能... 详细信息

碳市场是实现碳达峰、碳中和目标的重要政策工具,对于推动我国绿色低碳技术创新性发展,实现国家自主贡献目标,以及提升全球气候领导力具有重要意义。虽然碳市场的核心功能是碳定价,但只有当碳约束成本处于合理范围内时,碳价格信号才能更好地发挥资源配置的“指挥棒”作用,从而实现从碳减排到可持续发展等一系列目标。环境有效性、成本有效性和激励有效性是评价碳市场有效性的3个重要维度,任何1个维度的缺失都可能导致无效碳成本约束。实现环境有效性就必须设置有雄心的配额总量,并逐步引入和提高有偿配额比例;实现成本有效性就必须扩展碳市场的覆盖范围和降低交易成本;实现激励有效性就必须维持碳价格的稳定,并逐步提高碳价格,扩大碳资产池的规模。环境有效性、成本有效性和激励有效性既是评价碳市场有效性的3个重要维度,也是碳市场制度建设的3个重要目标,必须注重它们之间的协调配合和实现时序。

关键词：碳排放权交易有效成本约束环境有效性成本有效性激励有效性

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数据权利界定、数据收集与个性化定价

系统工程理论与实践 2024年第1期44卷 1-14页

作者：王泰茗李三希刘小鲁中国人民大学经济学院北京100872 中国人民大学数字经济研究中心北京100872 中国人民大学国有经济研究院北京100872

数据产权可以被视为不可分割的一元权利,也可以将所有权和用益权分离,而数据所有权与用益权分离带来的经济意义仍有争议.数字企业提供基于数据的服务激励用户提供数据,同时利用数据进行个性化定价,并且导致用户遭受隐私损失.本文构建了... 详细信息

数据产权可以被视为不可分割的一元权利,也可以将所有权和用益权分离,而数据所有权与用益权分离带来的经济意义仍有争议.数字企业提供基于数据的服务激励用户提供数据,同时利用数据进行个性化定价,并且导致用户遭受隐私损失.本文构建了一个垄断厂商模型,考虑了存在个性化定价与隐私损失时,数据收集者缺乏用益权与拥有用益权两种权利界定下的数据收集行为与福利影响.研究发现,数据收集者缺乏用益权时,隐私成本较高则不会有数据收集,隐私成本较低会出现过度的数据收集,体现为收集者耗费大量成本获取所有用户的数据.收集者拥有初始用益权,且用户拥有数据所有权时,反而可以实现有效率的数据收集,提高用户的剩余和社会福利.进一步分析收集者同时拥有数据所有权和用益权的情况,发现数据所有权只影响社会福利在数据收集者与用户之间的分配.因此,应当考虑数据所有权和用益权分离的权利界定架构,并且分场景讨论数据用益权归属:当隐私成本较低时,应赋予数据收集者用益权,并且让用户通过“删除权”等方式行使所有权,以提高社会福利和用户剩余;当隐私成本较高或用户会低估隐私成本时,应采取禁止数据收集而非确权的方式,以保护敏感数据.

关键词：数据权利数据收集个性化定价隐私成本

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浙江沿海风暴潮增水对台风移速的响应研究

水利水运工程学报 2024年第1期 56-67页

作者：刘文龙梁慧迪蒋茗韬李博陈维浙江海洋大学海洋工程装备学院浙江舟山316022 自然资源部海洋空间资源管理技术重点实验室浙江杭州310012 自然资源部第二海洋研究所浙江杭州310012 上海大学力学与工程科学学院上海200400

基于MIKE21建立东中国海-浙江沿海嵌套潮流模型,采用修正的Holland风场对1509号台风“Chanhom”产生的风暴潮进行模拟,通过与实测数据对比验证表明该模型模拟结果合理可靠。基于验证模型,对1949—2020年间2个极端移速台风(低移速台风“M... 详细信息

基于MIKE21建立东中国海-浙江沿海嵌套潮流模型,采用修正的Holland风场对1509号台风“Chanhom”产生的风暴潮进行模拟,通过与实测数据对比验证表明该模型模拟结果合理可靠。基于验证模型,对1949—2020年间2个极端移速台风(低移速台风“Mary”和高移速台风“Kai-tak”)进行模拟分析,为剥离单一移速变量对增水的影响,以1509号台风“Chan-hom”为基础,设置3种台风移速(2倍移速、实际移速及50%移速)对风暴潮增水影响进行研究,得到如下结论:(1)低移速台风尽管登陆时强度低于高移速台风,但对浙江沿海海域的增水影响时间更长,台风“Kai-tak”增水0.5 m及以上的持续时间仅4 h,而“Mary”却长达12 h;(2)台风移速越慢,向岸风影响时间越长,舟山群岛以西至钱塘江海域的增水随着移速的减小呈上升趋势,杭州湾南岸具有较大洪水及内涝隐患;(3)在台风登陆点朱家尖,3种移速下的增水及风速相差不大,最大增水出现在台风登陆前风速最大时刻,而在舟山外海,增水大小受潮位波动影响呈现周期变化,低潮位时增水较大,高潮位时增水较小。

关键词：风暴潮移动速度 Holland风场 MIKE21 台风

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基于滑模同步控制的履带式作业机全向调平系统研究

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农业机械学报 2024年第4期55卷 394-401页

作者：汪若尘苏兆睿丁仁凯孙泽宇蒋俞郭中阳江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013 江苏大学汽车工程研究院镇江212013 江苏大学农业工程学院镇江212013 江苏超力电器有限公司镇江212300

针对现有丘陵山区履带式作业机底盘大坡地作业时易侧翻、安全性差的问题,基于“三层车架”式丘陵山区履带式作业机结构方案,设计了一种互联式全向液压调平系统,提出了基于扰动观测器的滑模同步控制方法,降低了单液压缸位置误差以及双液... 详细信息

针对现有丘陵山区履带式作业机底盘大坡地作业时易侧翻、安全性差的问题,基于“三层车架”式丘陵山区履带式作业机结构方案,设计了一种互联式全向液压调平系统,提出了基于扰动观测器的滑模同步控制方法,降低了单液压缸位置误差以及双液压缸同步误差。AMEsim-Simulink联合仿真结果表明:基于滑模同步位置控制的履带式作业机全向调平系统优于传统PID控制,全向调平中20°横向调平时间减小1.6 s,25°纵向调平时间减小1.8 s,上升时间平均缩短21.8%,调平时间平均缩短35.5%,同步位置控制误差保持在±6×10^(-4) m内。在此基础上,对3层车架式丘陵山区履带式作业机样机进行了实机测试,其中全向调平机身倾角平均误差为2.55%,液压缸平均同步误差为8.2%,测试结果验证了履带式作业机全向调平系统的可行性与优越性。

关键词：丘陵山区履带式作业机全向调平扰动观测器滑模同步控制位置控制

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