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基于概率热力图的钣金件抓取点生成与评估

计算机集成制造系统 2024年第7期30卷 2306-2318页

作者：黄洪鑫王欣陈立张执南上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 廷柏(扬州)智能科技有限公司江苏扬州225200

为快速确定钣金件抓取位置,提高抓取自动化程度,提出一种基于概率热力图的钣金件抓取点生成方法。基于钣金件与端拾器投影计算单因素概率热力图,评估钣金件与端拾器重叠程度、钣金件几何中心位置、钣金件表面起伏程度;融合各单因素概率... 详细信息

为快速确定钣金件抓取位置,提高抓取自动化程度,提出一种基于概率热力图的钣金件抓取点生成方法。基于钣金件与端拾器投影计算单因素概率热力图,评估钣金件与端拾器重叠程度、钣金件几何中心位置、钣金件表面起伏程度;融合各单因素概率热力图对概率热力图进行随机网格划分,并以数值最高处作为抓取位置;最后通过有限元仿真验证抓取点有效性。结果表明,所提抓取点生成与评估方法可以适应不同抓取工况,单次概率热力图计算及抓取点生成需1.58 s。Q345b钣金件被抓取最大形变为7.993 mm,最大等效应力为158.42 MPa,小于钣金件材料屈服强度。

关键词：钣金件概率热力图抓取点生成有限元分析

马克思《1844年经济学哲学手稿》中的“生命表现”思想探析

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理论探讨 2024年第05期 114-121页

作者：郗戈陈洪鑫中国人民大学马克思主义学院

“生命表现”思想揭示出了《1844年经济学哲学手稿》中的浪漫主义因素，构成了对现有阐释模式的反思，因此具有重要理论价值。马克思的“生命表现”思想在综合吸收浪漫主义对感性丰富性的强调、对人性圆融整全的追求与反思启蒙现代性的... 详细信息

“生命表现”思想揭示出了《1844年经济学哲学手稿》中的浪漫主义因素，构成了对现有阐释模式的反思，因此具有重要理论价值。马克思的“生命表现”思想在综合吸收浪漫主义对感性丰富性的强调、对人性圆融整全的追求与反思启蒙现代性的哲学主题的同时，扬弃了浪漫主义的非现实性。在政治经济学批判语境中，“生命表现”思想显露出的克服异化劳动与私有财产所导致的人的分裂对立、复归个人生命总体性的内在逻辑，同构于《1844年经济学哲学手稿》中异化及其扬弃的逻辑思路，深刻切中马克思克服现代性分裂的问题意识。在这一问题意识下，“生命表现”思想在与黑格尔的绝对思辨和费尔巴哈的感性有限性进行理论对话的过程中，呈现出错杂的理论图景，促使马克思意识到“生命表现”思想的内在逻辑困难。对“生命表现”思想的探析，既展现出马克思思想的丰富层次与内涵，也突出了认真考察马克思思想中各种理论倾向的重要意义。

关键词： “生命表现”思想浪漫主义《1844年经济学哲学手稿》现代性分裂思想对话

基于Kriging模型和代理抽样的分布参数不确定性灵敏度分析方法

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机械工程学报 2024年第8期60卷 370-383页

作者：程洪鑫李璐祎周长聪西北工业大学航空学院西安710072 西北工业大学力学与土木建筑学院西安710129

针对结构系统输入变量分布参数具有不确定性的情况,为衡量分布参数不确定性对系统输出性能统计特征值的影响,以输出期望和方差为例,建立分布参数对输出性能均值和方差影响的全局灵敏度指标。为克服分布参数灵敏度指标计算量大而导致工... 详细信息

针对结构系统输入变量分布参数具有不确定性的情况,为衡量分布参数不确定性对系统输出性能统计特征值的影响,以输出期望和方差为例,建立分布参数对输出性能均值和方差影响的全局灵敏度指标。为克服分布参数灵敏度指标计算量大而导致工程实际难以接受的问题,通过建立分布参数和输出统计特征值之间的Kriging模型,解决分布参数灵敏度分析计算量随输入变量及其分布参数维度增加呈指数形式增长的问题,又引入代理抽样概率密度函数对输入变量进行高效抽样,解除求解输出统计特征值时的计算量对输入变量分布参数维度的依赖性。数值和工程算例结果表明,所提方法能够在保证计算精度的同时,大大降低分布参数灵敏度分析的计算量。

关键词：分布参数不确定灵敏度分析 Kriging代理模型代理抽样概率密度函数

基于两级空间矢量调制的单级式多端口逆变器功率分配方法研究

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基于两级空间矢量调制的单级式多端口逆变器功率分配方法研究

作者：管洪鑫电子科技大学

学位级别：硕士

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多种布置形式下集群仿生鱼推进性能数值研究

多种布置形式下集群仿生鱼推进性能数值研究

作者：李洪鑫重庆交通大学

学位级别：硕士

仿生鱼航行器相比于传统螺旋桨动力装置优势在于高效、无噪音、环境友好、机动性强,在海洋资源勘探、运输管道检测、水下目标识别、鱼雷和潜艇等军事民用领域具有广泛应用,现已成为当下研究热点。然而,单一仿生鱼在深、远海等复杂海洋... 详细信息

仿生鱼航行器相比于传统螺旋桨动力装置优势在于高效、无噪音、环境友好、机动性强,在海洋资源勘探、运输管道检测、水下目标识别、鱼雷和潜艇等军事民用领域具有广泛应用,现已成为当下研究热点。然而,单一仿生鱼在深、远海等复杂海洋环境下难以独立完成任务。集群推进的仿生鱼能从同伴流场中获得水动力优势,降低航行阻力,提升作业效率,因此仿生鱼集群推进成为趋势。应加快构建集群仿生鱼的研究,开发高性能水下航行器,实现海洋开发目标,提升我国海上实力。本文旨在研究集群仿生鱼推进机理,聚焦于多种布置形式,重点研究不同仿生鱼之间排列距离对仿生鱼推进性能的作用机制。数值模拟研究仿生鱼群体水动力特性,探究仿生鱼推进性能变化规律,分析仿生鱼流场结构特征,寻找集群仿生鱼水下作业时水动力优势最佳、推进减阻效率最优的排列间距,对水下高效航行器的设计与开发提供一定指导意义。本文采用计算流体力学方法,结合重叠网格和动网格技术,构建多种布置形式和运动特征的集群仿生鱼模型。将单条仿生鱼的计算结果与已有文献结果对比,验证计算模型的有效性。同时开展网格和时间步长无关性分析,确保计算结果在空间和时间上收敛。在计算模型有效的基础上,依次研究仿生鱼在约束运动模型、自主游动模型和三自由度自主游动下的集群特性,重点探究不同布置形式下集群仿生鱼游动性能,主要内容如下:(1)在约束运动模型下开展交错排列、三角形排列和矩形排列仿生鱼集群游动的数值模拟,将仿生鱼游动性能回归成平均推力系数来研究群体间的干扰特性。计算结果表明交错排列和三角形排列形式具有良好的集群特性,纵向无量纲间距Gx=0.5～1.0、横向无量纲间距Gy=0.3～0.5时,仿生鱼可获得优异的水动力性能。(2)在自主游动模型下开展交错排列、三角形排列和矩形排列仿生鱼集群游动的数值模拟,从游动效率方面研究仿生鱼游动性能,从仿生鱼尾流特性深入探究群体干扰作用,分析尾涡脱落机制,揭示流场演化规律。仿生鱼自主游动模型中,矩形排列被认为更有利。(3)对两条串列和并列排列的仿生鱼三自由度自主游动进行模拟,群体间的互扰作用使得仿生鱼受到不平衡流体力矩,导致游动方向发生偏转。仿生鱼三自由度自主游动的研究,作为生物仿生学领域的一项重要探索,不仅揭示了自然界中鱼类群体的复杂行为,还为水下航行器的研发提供了宝贵的灵感。

关键词：仿生鱼集群推进数值模拟重叠网格游动性能

模拟月面高温环境下120 N发动机点火特性和排气试验

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航空学报 2024年第11期45卷 227-238页

作者：陈锐达陈夏超陈泓宇徐辉洪鑫上海空间推进研究所上海201112 上海空间发动机工程技术研究中心上海201112

为了考察月面高温环境下液体火箭发动机的工作能力,开展了双组元120 N自燃推进剂发动机高空模拟热试车,通过包覆热控组件和添加比例积分微分控制装置实现了对推进剂供应管路和电磁阀壳体的加热和保温,研究了常温和80~135℃保温对发动机... 详细信息

为了考察月面高温环境下液体火箭发动机的工作能力,开展了双组元120 N自燃推进剂发动机高空模拟热试车,通过包覆热控组件和添加比例积分微分控制装置实现了对推进剂供应管路和电磁阀壳体的加热和保温,研究了常温和80~135℃保温对发动机点火时的稳态工作性能、脉冲工作性能的影响,验证了保温后进行长脉宽脉冲程序点火排出汽化推进剂的可行性。试验结果表明:各个高温条件下,发动机均可实现稳态和脉冲模式工作,稳定后稳态工作性能相当,基于推力测量的启动响应时间较常温条件下明显延长,关机时恢复至正常水平。受推进剂密度和四氧化二氮气液流动状态的综合影响,在保温80、90、105、120、135℃时,30 ms脉宽下首个脉冲推力冲量相对常温条件下的占比分别为80%、66%、31%、16%、17%。当脉宽小于或者大于启动响应时间时,推力冲量相较常温下的偏差值随脉宽增大均逐渐缩小。7组128 ms脉宽的脉冲程序可以基本排净推进剂供应管路内汽化的推进剂,排气程序结束后发动机脉冲工作性能恢复至正常水平。

关键词：液体火箭发动机高温环境热控组件推进剂汽化工作性能脉冲冲量

考虑不同折返方式的城际铁路车站通过能力利用研究

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铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 959-968页

作者：饶智健李海鹰廖正文洪鑫北京交通大学交通运输学院北京100044 北京交通大学先进轨道交通自主运行全国重点实验室北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081

城际铁路具有公交化运营特征,在始发终到站接发的列车以折返列车为主。为控制车站占地规模,且充分利用城际铁路车站通过能力,亟需研究不同折返方式下的城际铁路车站通过能力利用情况。将列车在站办理的各项作业抽象为“走行”和“停留”... 详细信息

城际铁路具有公交化运营特征,在始发终到站接发的列车以折返列车为主。为控制车站占地规模,且充分利用城际铁路车站通过能力,亟需研究不同折返方式下的城际铁路车站通过能力利用情况。将列车在站办理的各项作业抽象为“走行”和“停留”2类,将一组连续的“走行—停留—走行”过程抽象为一个“作业序列”,采用“作业序列”这一概念对列车站前折返或站后折返作业过程进行描述。基于车站通过能力计算的图解法原理,构建城际铁路车站通过能力利用分析模型,对车站作业计划进行压缩,模型求得的最优解表示当前数量列车作业占用车站设备时间最小的方案,将求得的最小占用时间与实际运营时间作比较计算车站通过能力利用率。考虑不同折返列车组合和不同车站间隔时间,设计实验识别车站能力瓶颈所在位置。案例分析结果表明,按照现行车站间隔时间标准,当折返列车只采用站前折返方式时,站前折返列车上升至占全部接发列车数量的48.5%时,车站能力瓶颈将由道岔组转移至到发线;当折返列车同时采用站前折返和站后折返方式时,保持折返列车数量不变,站后折返列车上升至占折返列车总数的50%时,车站能力瓶颈将由到发线转移至站后折返线。上述研究结果可为具备折返条件的车站在站场布局、折返设备布置及折返方式选择等方面提供参考依据。

关键词：城际铁路车站旅客运输折返方式通过能力利用瓶颈识别

内摩擦角空间变异性对大型滑坡滑动距离的影响

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岩土力学 2024年

作者：张卫杰陈洪鑫陈宇姬建河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室河海大学土木与交通学院江苏筑森建筑设计有限公司

自然条件下形成的地层中，岩土体的强度参数分布往往具有空间变异性。利用有限的强度数据预测大型潜在滑坡的滑动距离，难以全面反映大型滑坡滑动距离的变化范围，因此有必要结合强度参数的统计特征和分布规律开展滑坡滑动距离的随机分... 详细信息

自然条件下形成的地层中，岩土体的强度参数分布往往具有空间变异性。利用有限的强度数据预测大型潜在滑坡的滑动距离，难以全面反映大型滑坡滑动距离的变化范围，因此有必要结合强度参数的统计特征和分布规律开展滑坡滑动距离的随机分析，为滑坡灾害的防治工作提供参考。对此，本文基于宾汉姆模型、等效黏度和摩尔-库仑破坏准则构建了滑坡大变形滑移过程的光滑粒子流体动力学（SPH）方法，利用中心点法生成内摩擦角的随机场样本，通过蒙特卡洛模拟对滑动距离进行随机分析，从而获得了大型滑坡滑动距离的分布特征。选取羊宝地滑坡作为研究案例，通过模拟验证了SPH方法的可行性。通过建立和分析具有不同随机场参数的地层模型，验证了内摩擦角随机场离散的准确性，并校准了模拟参数。在此基础上，通过改变内摩擦角随机场变异系数、竖向波动范围和水平波动范围，分析了不同条件下滑坡滑动距离的极差和分布规律。结果显示：变异系数增大导致滑坡距离的极差增大，滑动距离表现出更强的离散性；竖向波动范围的增大会增大强度参数分布团块的尺寸，从而增大滑坡距离的极差；水平波动范围、竖向波动范围及变异系数均与滑动距离标准差呈正相关性，且水平波动范围的影响最小。

关键词：大型滑坡滑动距离内摩擦角变异系数波动范围随机分析

基于回音壁模式的空芯光纤光流控DNA传感器

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光学学报 2024年第9期44卷 191-199页

作者：张洪鑫李雪刚周雪张亚男赵勇东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819

针对原位DNA传感的测量需求,提出了一种基于空芯光纤回音壁模式(WGM)的光流控光纤传感器。从仿真和实验两个方面对提出的DNA传感器进行探究。通过仿真探究得到锥形光纤的尺寸、空芯光纤谐振腔的厚度以及锥形光纤和空芯光纤谐振腔的耦合... 详细信息

针对原位DNA传感的测量需求,提出了一种基于空芯光纤回音壁模式(WGM)的光流控光纤传感器。从仿真和实验两个方面对提出的DNA传感器进行探究。通过仿真探究得到锥形光纤的尺寸、空芯光纤谐振腔的厚度以及锥形光纤和空芯光纤谐振腔的耦合间距对WGM的作用规律,在仿真规律的指导下设计和完成实验。实验结果表明,减小谐振腔的厚度可以提高传感器灵敏度,谐振腔厚度为2μm时的折射率灵敏度可达206 nm/RIU,是厚度为4.5μm谐振腔的灵敏度的1.4倍,满足由于DNA分子杂交而在光纤表面产生的局部折射率变化的检测灵敏度要求。通过将探针DNA固定在空芯光纤谐振腔的微流通道,可以实现互补DNA的浓度梯度检测。所提出的传感器的线性检测范围为10~100 nmol/L,灵敏度为0.56 pm/(nmol/L),线性度为0.994。此外,所提出的基于WGM的DNA光纤传感器具有很好的特异性,为原位DNA检测在医学诊断和预后中的应用提供基础。

关键词：医用光学光流控光纤传感器回音壁模式原位DNA传感