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新型双体无人测量艇静水阻力性能预报与航态优化

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上海交通大学学报 2024年第2期58卷 166-174页

作者：蔡君蕾姚天成刘宏万立健万军樊翔赵永生上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 自然资源部第二海洋研究所极地深海技术研究院浙江310012 上海交通大学海洋装备研究院高技术船海装备创新研发中心上海200240 上海达华测绘科技有限公司上海200120 上海船舶研究设计院上海201203

为得到一艘新型双体无人测量艇的阻力性能和经济航态,分别利用模型试验、经验公式和计算流体力学(CFD)方法对该艇进行阻力预报和阻力成分分析.运用CFD方法进一步探究工作航速下船体的不同重心纵向位置对船体阻力、纵倾和船周波形的影响... 详细信息

为得到一艘新型双体无人测量艇的阻力性能和经济航态,分别利用模型试验、经验公式和计算流体力学(CFD)方法对该艇进行阻力预报和阻力成分分析.运用CFD方法进一步探究工作航速下船体的不同重心纵向位置对船体阻力、纵倾和船周波形的影响,还为多波束声学设备选取了合适的船体安装位置.结果表明,CFD方法能精确完整地预报双体测量艇从低航速排水到高航速滑行的航态变化和阻力特性,而经验公式法主要适用于测量艇航速较低(F_(r▽)<1.5)时的阻力预报.在4~6 kn测量航速下,该艇的阻力经济航态约为尾倾1.4°,此时在片体间距离船尾约0.3~0.5个船长位置处存在一个相对稳定的高液位区域,适合作为无人测量艇多波束声学设备的安装位置.

关键词：阻力预报无人船双体船计算流体力学航态

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裂隙中煤粉运移及解堵可视化物理模拟实验

煤炭学报 2024年第3期49卷 1488-1500页

作者：魏迎春张琦刘子亮李彪谢天成任金伟王安民曹代勇中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室北京100083

煤粉在煤储层裂隙中沉积会降低裂隙导流能力,制约煤层气井高效稳产开发。设计了裂隙中煤粉运移及解堵可视化物理模拟实验方案,通过裂隙中煤粉运移可视化物理模拟实验,分析了裂隙不同位置煤粉颗粒沉积面积的变化和沉积形态特征,揭示了煤... 详细信息

煤粉在煤储层裂隙中沉积会降低裂隙导流能力,制约煤层气井高效稳产开发。设计了裂隙中煤粉运移及解堵可视化物理模拟实验方案,通过裂隙中煤粉运移可视化物理模拟实验,分析了裂隙不同位置煤粉颗粒沉积面积的变化和沉积形态特征,揭示了煤粉运移、沉积的动态规律;通过裂隙中煤粉解堵可视化物理模拟实验,分析了解堵时间和流速对裂隙中沉积煤粉解堵面积的影响,揭示了煤粉启动、解堵的动态规律。实验结果表明:煤粉颗粒在裂隙不同方向和位置聚集状态不同,裂隙喉道由入口向垂直主运移方向的两端及主运移方向煤粉颗粒沉积面积逐渐减少,支路通道沿主运移方向煤粉颗粒沉积面积逐渐增加。裂隙喉道、支路通道和主路通道处煤粉沉积的形态分别呈鹰嘴状、层状和流线型,其原因是裂隙不同位置对含煤粉流体的阻力不同,导致煤粉在不同位置的沉积形态不同。在相同流速下,随解堵时间增长,煤粉解堵效果越好,但前期解堵面积大,后期解堵面积小,裂隙喉道处煤粉解堵效果明显优于支路通道,其原因是松散、易于解堵的煤粉颗粒会被首先解堵,随时间进行,剩余未被解堵的煤粉颗粒需要更大的启动流速。流速越大,裂隙喉道处和支路通道处的煤粉解堵面积越大,其原因是提升流速能增强煤粉颗粒的流动性。

关键词：煤层气煤粉运移煤粉解堵可视化物理模拟实验

区块链技术在智慧水务数据安全管理中的探索与实践

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第4期 163-166页

作者：徐天成天津塘沽中法供水有限公司天津300450

本研究论文深入分析了区块链技术在智慧水务行业中的运用及其实际操作案例。智慧水务系统在数据保护、供水链管理及突发状况的快速反应等诸多领域面临重多挑战。然而区块链技术具备分布式架构、数据不可更改和极高的安全性等特质,为克... 详细信息

本研究论文深入分析了区块链技术在智慧水务行业中的运用及其实际操作案例。智慧水务系统在数据保护、供水链管理及突发状况的快速反应等诸多领域面临重多挑战。然而区块链技术具备分布式架构、数据不可更改和极高的安全性等特质,为克服这些难题提供了强有力的支持。我们深入探讨了区块链技术在水务系统中的具体应用实例,并着重指出了它在增强信息公开度、减少经营开支、确保信息保密性以及提升紧急处置能力方面所带来的益处。此外本研究还对智慧水务行业中区块链技术的潜在进展进行了预测,这涉及到跨行政区域的协作、生态体系的扩张、统一标准的建立和规范化管理等多个层面。

关键词：区块链技术智慧水务数据安全管理数据完整性数据信任度

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直角弯管结构改进及冲蚀磨损特性分析

化工设备与管道 2024年第3期61卷 77-83页

作者：闫冲冲华剑吉效科黄天成长江大学机械工程学院湖北荆州434023 长江大学机械结构强度与振动研究所湖北荆州434023 长庆油田分公司机械制造总厂陕西西安710200

为减小弯管的冲蚀磨损,改进普通弯管结构形成弧形、梯形和矩形弯管,利用Fluent中DPM模型、湍流模型和冲蚀磨损模型对4种弯管进行数值模拟计算。结果显示:弧形、梯形和矩形弯管的抗冲蚀性能较普通弯管分别提高14.54%、3.73%、12.38%,4种... 详细信息

为减小弯管的冲蚀磨损,改进普通弯管结构形成弧形、梯形和矩形弯管,利用Fluent中DPM模型、湍流模型和冲蚀磨损模型对4种弯管进行数值模拟计算。结果显示:弧形、梯形和矩形弯管的抗冲蚀性能较普通弯管分别提高14.54%、3.73%、12.38%,4种弯管的冲蚀分布均呈现椭圆形和V形形貌,冲蚀磨损相比于普通弯管明显减轻;4种弯管的最大冲蚀速率随流速、含砂量的增加而增加,但冲蚀区域不随流速、含砂量的变化而变化,不论流速、含砂量为何值,弧形弯管最大冲蚀速率排列间隔>弧形底长;弧形弯管抗冲蚀性能最佳组合为弧形底长3 mm、弧形高度2 mm、排列间隔3 mm,抗冲蚀性能较普通弯管提高22.60%。该结果可为弯管的冲蚀防护和结构设计提供新思路。

关键词：直角弯管结构改进冲蚀磨损数值模拟计算抗冲蚀性能正交实验

基于图像分割的复杂工业环境非合作目标提取算法(英文)

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Journal of Measurement Science and Instrumentation 2024年

作者：吴晓君王鹏赵鹤余显喆李天成西安建筑科技大学机电工程学院

针对复杂工业场景中单目视觉伺服控制应用的难度和高精度获得非合作目标姿势的困难，本文提出一种实现目标提取和高精度边缘拟合的目标提取新方法。根据工业图像灰度直方图中3个峰值的特性，背景像素与目标像素明显不同。首先，将像素... 详细信息

针对复杂工业场景中单目视觉伺服控制应用的难度和高精度获得非合作目标姿势的困难，本文提出一种实现目标提取和高精度边缘拟合的目标提取新方法。根据工业图像灰度直方图中3个峰值的特性，背景像素与目标像素明显不同。首先，将像素按直方图进行分类。然后，进行分割以消除干涉因子并保留目标。最后，对获得的多张图像进行处理，以便合并得到最终的分割目标。针对复杂工业环境中目标提取不可避免的边缘缺陷，根据现状和目标的圆形特征，提出一种基于最佳外切矩形的边缘拟合方法，并在此基础上采集特征点进行姿态检测。采用本文提出的方法得到目标边缘，采用PNP姿态计算法计算烧结小车流道的旋转角度。实验结果表明，γ姿态角在旋转方向上的平均测量误差为0.2346°，其他两个方向α和β姿态角的测量误差分别为0.1703°和0.2275°。与其他方法相比，本文所提方法的处理速度和边缘提取精度均显著提高，具有实际应用价值。

关键词：数字图像处理工业环境非合作目标姿势检测

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海市蜃楼

小猕猴（智力画刊） 2024年第1期 68-69,87页

作者：胡天成(编绘) 不详

“海市蜃楼”是汉语中的常用成语,也作“蜃楼海市”。海市屋楼原指光线的反射和折射作用把远处的楼台等城市的景物显现在空中或地面上的一种自然现象,这种现象多出现在夏天的海边或沙漠地带;现多比喻虚无缥缈的事物。

关键词：沙漠地带常用成语海市蜃楼自然现象蜃楼海市

基于SPH-FEM耦合方法的挤压铸造数值模拟

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特种铸造及有色合金 2024年第7期 909-916页

作者：葛涛涛赵展牛晓峰王天成刘朝炫太原理工大学材料科学与工程学院

论述了基于光滑粒子流体动力学（SPH）和有限单元法（FEM）耦合分析方法的模型建立和模拟，对挤压铸造过程的流动场及热应力场进行了数值模拟，自主编写了SPH-FEM耦合分析方法的模拟程序。采用挤压铸造支架零件进行了模拟验证，并将SPH... 详细信息

论述了基于光滑粒子流体动力学（SPH）和有限单元法（FEM）耦合分析方法的模型建立和模拟，对挤压铸造过程的流动场及热应力场进行了数值模拟，自主编写了SPH-FEM耦合分析方法的模拟程序。采用挤压铸造支架零件进行了模拟验证，并将SPH充型过程模拟结果与通用商业化软件模拟结果进行了对比分析，发现模拟结果基本一致。分析了FEM凝固过程温度场、应力场模拟结果，发现在支架零件侧面薄壁处冷却速度最快，有效应力值最大。研究表明，开发的基于SPH-FEM耦合的挤压铸造过程数值模拟程序，模拟结果准确，运行可靠。

关键词：挤压铸造光滑粒子流体动力学有限元数值模拟

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电力线载波通信中基于深度学习的信道估计

光通信研究 2024年第2期2期(17)卷 49-56页

作者：敬天成段红光赵旭张佳鑫重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 北京智芯微电子科技有限公司北京102200

【目的】电力线载波(PLC)通信系统采用基于帧突发的传输模式,由于PLC系统的收发信机之间存在载波频偏、PLC信道存在各种噪声以及时变特性,加之PLC系统没有专用参考信号,传统信道估计对PLC信道没有跟踪预测能力,进而造成PLC系统性能恶化... 详细信息

【目的】电力线载波(PLC)通信系统采用基于帧突发的传输模式,由于PLC系统的收发信机之间存在载波频偏、PLC信道存在各种噪声以及时变特性,加之PLC系统没有专用参考信号,传统信道估计对PLC信道没有跟踪预测能力,进而造成PLC系统性能恶化。【方法】文章针对现有问题,提出了一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络和去噪卷积神经网络(DnCNN)的去噪长短期记忆(DnLSTM)神经网络,并利用该DnLSTM神经网络进行了PLC信道估计。首先对DnLSTM神经网络进行离线训练再保存训练好的DnLSTM参数,之后将其部署到PLC系统中,加载训练完成的参数后再进行在线预测,得到PLC系统信道响应。在电力线系统仿真中,文章采用最小二乘法(LS)、最小均方误差(MMSE)算法以及DnLSTM神经网络进行信道估计,给出在高斯白噪声(AWGN)、组合噪声、色噪声和脉冲噪声条件下的仿真结果,同时调整了用于信道估计的前导符号数量并进行了对应的仿真。【结果】仿真结果表明,DnLSTM神经网络进行信道估计的精度与采用的前导符号数量有关,采用4个前导符号进行信道估计,其估计精度优于LS,接近MMSE算法,并且DnLSTM神经网络具有很好的抵抗载波频偏以及信道时变的能力。当用于信道估计的前导符号越多时,低信噪比(SNR)情况下的PLC系统性能越好,高SNR情况下的PLC系统性能相似。【结论】通过以上仿真可得出,基于LSTM和DnCNN的DnLSTM神经网络可以很好地估计存在频偏的PLC系统信道响应,可实时跟踪其变化。

关键词：电力线载波通信信道估计深度学习长短期记忆神经网络去噪卷积神经网络

基于元学习和数据增强优化小样本模型泛化性能研究

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现代信息科技 2024年第8期8卷 93-96页

作者：邓天翊张耕培长江大学电子信息与电气工程学院湖北荆州434023

针对小样本模型泛化性能不足的问题,引入元学习机制构建强泛化性的数据分析模型。使用BP神经网络建立数据分析模型,并使用模型无关元学习算法MAML对模型进行优化。结果显示,相比于传统模型(如支持向量机和高斯过程方法),文中所建立模型... 详细信息

针对小样本模型泛化性能不足的问题,引入元学习机制构建强泛化性的数据分析模型。使用BP神经网络建立数据分析模型,并使用模型无关元学习算法MAML对模型进行优化。结果显示,相比于传统模型(如支持向量机和高斯过程方法),文中所建立模型的泛化性能更好;针对MAML训练数据形式,引入数据增强方法增加训练数据数量,文中所建立模型的均方根误差、平均绝对百分比误差和决定系数分别为0.05、0.066和0.85,均优于其他预测模型。

关键词：元学习优化小样本模型泛化性模型无关元学习算法