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波浪入射角度对圆端形桥墩模型水槽试验阻塞效应影响

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中国公路学报 2024年第1期37卷 81-90页

作者：魏凯邢少一秦竟熙杨雄欣西南交通大学土木工程学院四川成都610031 加州大学洛杉矶分校土木与环境工程系加利福尼亚洛杉矶CA 90024 上海市政工程设计有限公司上海200000

模型水槽试验是开展桥梁墩柱结构波浪作用研究的常用手段之一,当桥墩模型尺寸较大时,阻塞效应对桥墩模型波浪作用的影响不可忽略。桥墩常用的圆端形截面非中心对称,其波浪荷载受波浪入射角度影响大,但波浪入射角度对模型试验阻塞效应的... 详细信息

模型水槽试验是开展桥梁墩柱结构波浪作用研究的常用手段之一,当桥墩模型尺寸较大时,阻塞效应对桥墩模型波浪作用的影响不可忽略。桥墩常用的圆端形截面非中心对称,其波浪荷载受波浪入射角度影响大,但波浪入射角度对模型试验阻塞效应的影响尚未完全清楚。因此,开展了不同尺度、不同波浪入射角度下圆端形桥墩波浪荷载水槽试验,分析了波浪入射角度对阻塞效应的影响;建立了基于雷诺时均(RANS)方程和k-ε湍流模型的三维数值波浪水槽,采用质量源造波,揭示了不同阻塞比下波浪力的变化规律,探明了不同波浪入射角度下的临界阻塞比;考虑不同波浪入射角度的影响,提出了阻塞效应影响下的圆端形桥墩模型波浪力修正方法,并结合数值模拟验证了方法的合理性。研究结果表明:①阻塞效应会增大圆端形桥墩受到的正向波浪力;②波浪入射角度会对圆端形桥墩的阻塞效应产生影响,从而导致不同波浪入射角度下的临界阻塞比不同,但临界水槽宽度为6倍桥墩阻水宽度时便可有效避免阻塞效应的产生;③以正向波浪力峰值为研究对象求得了修正系数,并提出了圆端形桥墩在任意波浪入射角度下受阻塞效应影响的波浪力修正公式,且修正效果较好。相关研究成果对跨海桥梁波浪作用水槽试验、波浪荷载计算等具有参考价值。

关键词：桥梁工程圆端形桥墩水槽试验波浪作用阻塞效应波浪入射角度修正公式

基于可见/近红外光谱与化学计量学的杏品种无损鉴别方法

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 44-51页

作者：高峰邢雅阁罗华平张远华郭玲塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300 塔里木大学园艺与林学学院新疆阿拉尔843300 新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室新疆阿拉尔843300

新疆南疆是全国杏种植面积最大的地区,杏品种繁多。在杏果品市场中,不同品种杏的品质和价格差异较大,以次充好、品质参差不齐等现象严重制约了新疆杏果业的发展。为探究利用可见/近红外光谱快速检测杏品种的可行性,基于样品的可见/近红... 详细信息

新疆南疆是全国杏种植面积最大的地区,杏品种繁多。在杏果品市场中,不同品种杏的品质和价格差异较大,以次充好、品质参差不齐等现象严重制约了新疆杏果业的发展。为探究利用可见/近红外光谱快速检测杏品种的可行性,基于样品的可见/近红外光谱与化学计量学方法,对新疆南疆地区的6个品种杏进行定性判别分析,建立一种杏品种的无损鉴别方法。采用光谱仪采集6个品种杏(“黄杏”、“橄榄杏”、“小白杏”、“小米杏”、“库买提杏”、“小吊干杏”)在350~1 000 nm(VIS/NIR)和1 000~2 500 nm(NIR)两个范围内的光谱数据,去除原始光谱首端的噪声后,对保留的光谱使用Savitzky-Golay(SG)卷积平滑和多元散射校正(MSC)处理以消除光谱存在的干扰信息,采用主成分分析(PCA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)、随机蛙跳(RF)、连续投影算法(SPA)对原始光谱降维,结合线性判别法(LDA)、朴素贝叶斯(NB)、 K最近邻(KNN)和支持向量机(SVM)对全光谱和降维后光谱建模对比。结果表明:基于全光谱数据建立的模型有较为准确的分类结果,在VIS/NIR范围,SVM模型分类正确率为95.7%, NIR范围内,LDA模型分类正确率为97.8%;采用PCA、 CARS-SPA、 RF-SPA与SPA方法对光谱数据降维后,模型仍能保持较高的分类精度,在VIS/NIR范围,PCA-LDA模型的分类正确率为97.8%, NIR范围内,RF-SPA-LDA模型的分类正确率高达95.7%。不同模型的结果表明,VIS/NIR范围内的模型分类效果优于NIR范围内模型;4种降维方法中,PCA方法降维效果最优;4种分类器中,LDA与SVM模型的正确率高于NB与KNN模型,更适用于杏品种的鉴别。结果表明,基于VIS/NIR范围光谱结合主成分分析和线性判别法可以实现杏品种的快速无损鉴别,为杏果实的在线分拣鉴定提供了新途径。

关键词：可见光光谱近红外光谱化学计量学杏品种鉴别

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圆成方辊弯成形孔型设计及工艺参数优化

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 135-141,163页

作者：邢梦龙王海军付玉涛杜凤山燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004 秦皇岛宸铭异型管制造有限公司河北秦皇岛066000

基于体积不变定律和金属连轧秒流量相等原则计算了孔型设计中的相关参数,以50 mm×50 mm×6 mm的方管为研究目标,基于拓扑映射原理对孔型参数进行设计计算;根据辊花图建立了辊弯成形有限元模型,分析不同工艺参数对增厚系数的影响,基于... 详细信息

基于体积不变定律和金属连轧秒流量相等原则计算了孔型设计中的相关参数,以50 mm×50 mm×6 mm的方管为研究目标,基于拓扑映射原理对孔型参数进行设计计算;根据辊花图建立了辊弯成形有限元模型,分析不同工艺参数对增厚系数的影响,基于响应面法建立了角部增厚的回归模型;结合国标GB/T6728-2002和角部充满度考虑,采用不同优化算法对回归模型进行优化,将优化方案的仿真结果与原方案进行对比;以优化方案作为初始参数进行辊弯成形试验,将优化方案的仿真结果与试验结果进行对比.结果表明:孔型设计的仿真结果与设计结果在角部存在一定误差;角部的欠充满状态可以采用增加圆管管径的方式进行补偿,但同时会引起壁厚的增加;虚拟仿真数据能够用于回归模型的建立,优化方案的仿真结果与回归模型的预测结果误差较小,验证了回归模型的可靠性;优化方案的仿真结果使得角部充满度较原方案更高,验证了优化结果的有效性;优化结果与试验结果误差小于10%,验证了有限元模型的准确性.

关键词：辊弯成形孔型设计有限元模型响应面法优化算法

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舰载直升机主动甲板着舰气动载荷特性

北京航空航天大学学报 2024年第7期50卷 2206-2217页

作者：谭剑锋邢肖兵崔钊武杰张卫国南京工业大学机械与动力工程学院南京211816 中国飞行试验研究院技术中心飞机所西安710089 中国空气动力研究与发展中心旋翼空气动力学重点实验室绵阳621000

被动与主动流动控制可减小舰艇艉流强度,但直升机着舰甲板处仍存在明显回流现象,由此导致直升机气动载荷变化显著。提出了自动升降的舰艇主动甲板,建立基于格子玻尔兹曼方法 (LBM)的舰艇主动甲板流场分析方法,并结合单向耦合模型,嵌入... 详细信息

被动与主动流动控制可减小舰艇艉流强度,但直升机着舰甲板处仍存在明显回流现象,由此导致直升机气动载荷变化显著。提出了自动升降的舰艇主动甲板,建立基于格子玻尔兹曼方法 (LBM)的舰艇主动甲板流场分析方法,并结合单向耦合模型,嵌入旋翼黏性涡粒子法,研究直升机主动甲板着舰气动载荷特性。通过与SFS2舰艇流场试验、分离涡模拟(DES)方法、大涡模拟(LES)方法比较,验证了所建方法的准确性。随后研究主动甲板对舰艇流场和直升机着舰气动载荷的影响特性。结果表明:相比于标准SFS2舰艇,主动甲板有效抑制了直升机着舰甲板处回流,以及直升机旋翼拉力损失、滚转和俯仰力矩,最大降幅分别为21.6%、55.1%、74.6%。

关键词：主动甲板直升机旋翼舰艇艉流格子玻尔兹曼方法黏性涡粒子

编队航天器协同绕飞非合作目标的全驱预设性能控制

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航空学报 2024年第1期45卷 79-93页

作者：殷泽阳邢友朋韩飞魏才盛廖宇新中南大学自动化学院长沙410083 上海航天控制技术研究所上海201109

针对利用多星编队协同绕飞空间非合作目标的控制问题,考虑外部干扰和目标非期望轨道机动影响,提出了一种基于全驱系统理论的分布式约定时间预设性能控制方法。首先,基于视线坐标系建立服务航天器编队绕飞非合作目标的相对运动方程,并将... 详细信息

针对利用多星编队协同绕飞空间非合作目标的控制问题,考虑外部干扰和目标非期望轨道机动影响,提出了一种基于全驱系统理论的分布式约定时间预设性能控制方法。首先,基于视线坐标系建立服务航天器编队绕飞非合作目标的相对运动方程,并将其转化为全驱系统形式以降低控制器设计复杂度;其次,结合拓扑理论设计一种分布式约定时间预设性能控制器,保证多星编队绕飞的瞬态和稳态控制性能;此外,引入扩张状态观测器观测并合理补偿系统中存在的不确定项与干扰,提高多星编队绕飞的控制精度与鲁棒性。最后,通过两组绕飞仿真验证了所设计控制方法的有效性。

关键词：全驱系统理论编队绕飞非合作目标预设性能控制扩张状态观测器

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装配式混凝土墙板新型键槽接缝受剪性能研究

中南大学学报（自然科学版） 2024年第4期55卷 1388-1405页

作者：罗小勇邢民亮肖扬程俊峰程茜中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南省装配式建筑及工程技术研究中心湖南长沙410075 湖南省建筑设计院集团股份有限公司湖南长沙410075

为研究适用于低多层装配式混凝土(PC)墙板的新型键槽接缝界面的受剪性能,设计并制作2组共8个键槽式接缝连接的PC墙板试件,开展单向推剪加载试验和扩展参数数值分析,分别探讨轴压比、结合面砂浆强度及键槽构造形式等因素对键槽界面受剪... 详细信息

为研究适用于低多层装配式混凝土(PC)墙板的新型键槽接缝界面的受剪性能,设计并制作2组共8个键槽式接缝连接的PC墙板试件,开展单向推剪加载试验和扩展参数数值分析,分别探讨轴压比、结合面砂浆强度及键槽构造形式等因素对键槽界面受剪性能的影响;提出新型键槽接缝界面的受剪承载力计算公式,并构建键槽接缝界面的剪力-滑移模型。研究结果表明:轴压比对接缝破坏形态和受剪承载力均具有显著影响,增大轴压比后,裂缝发展更为充分,局部混凝土出现剥落甚至压溃,接缝的受剪承载力与轴压比近似呈线性关系。提高结合面砂浆强度可较大幅度地提升接缝的受剪承载力,对比普通填充砂浆,采用高强砂浆连接试件的受剪承载力提高了57.2%。合理的键槽界面构造可有效提高接缝的受剪承载力,相较于传统的平直缝界面,深度为50 mm、倾斜倒角为11.3°的键槽界面的受剪承载力提升了16.5%。本文所提公式受剪承载力计算结果与试验结果吻合较好,所提模型能准确预测键槽界面的受剪行为。

关键词：装配式混凝土(PC)墙板新型键槽接缝单向推剪加载试验数值分析受剪承载力

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具有相依竞争失效的复杂系统可靠性分析

运筹与管理 2024年第5期33卷 126-131页

作者：邢梦雪李颜河北科技大学理学院河北石家庄050018

在工程应用中,环境的多变通常会使系统在运行过程中经历多种冲击及失效模式。并且随着智能化的发展,系统在受到冲击后具有自愈能力,因此,针对冲击会增加系统的退化量和退化率,且系统抵抗冲击的能力随着退化也会下降的现象,提出了具有相... 详细信息

在工程应用中,环境的多变通常会使系统在运行过程中经历多种冲击及失效模式。并且随着智能化的发展,系统在受到冲击后具有自愈能力,因此,针对冲击会增加系统的退化量和退化率,且系统抵抗冲击的能力随着退化也会下降的现象,提出了具有相依竞争失效过程的复杂系统可靠性分析方法。首先应用冲击和退化的相依竞争失效理论,针对系统运行和自愈机制建立了新的退化模型,然后对无自愈和有自愈两种情况下的系统突发失效和退化失效过程进行建模,同时也得到了无自愈情况下的可靠度解析表达式。由于有自愈模型的复杂性,无法给出可靠度函数的解析解,但给出了Monte Carlo模拟的算法从而得到系统可靠度的模拟解。最后以微机电系统为例对提出的可靠性模型的正确性和有效性进行了验证,并进行了敏感性分析。

关键词：相依竞争失效过程 Monte Carlo 可靠性随机过程自愈机制

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急性髌骨脱位的治疗进展

中国骨伤 2024年第4期37卷 429-434页

作者：邢昱祺杨自权山西医科大学第二临床医学院山西太原030001

急性髌骨脱位的治疗方式在骨科医师中一直存在争议,传统的治疗方式为保守治疗,但近年来研究表明保守治疗面临着较高的再脱位率,治疗的方式不应再仅局限于膝关节本身,临床医师应加深和更新对保守治疗方式的认识以降低再脱位率。随着运动... 详细信息

急性髌骨脱位的治疗方式在骨科医师中一直存在争议,传统的治疗方式为保守治疗,但近年来研究表明保守治疗面临着较高的再脱位率,治疗的方式不应再仅局限于膝关节本身,临床医师应加深和更新对保守治疗方式的认识以降低再脱位率。随着运动医学的不断发展和对髌股关节疾患认识的不断加深,越来越多学者提倡手术治疗,但对于手术方式的选择尚未达成共识。如果没有合并解剖结构的异常,通过修复或重建内侧髌股韧带(medial patella-femoral ligament,MPFL)来恢复髌骨的稳定性变得越来越流行,二者在短期内均可良好地恢复髌骨稳定,但MPFL重建能使髌骨获得更为长期的稳定性,因而使用更为广泛,但仍需研究进一步证实。当急性髌骨脱位合并骨性因素异常时,往往需要联用多种术式进行治疗。目前并没有任何一种尽善尽美的手术方式,应依据个体化情况做出选择,尽可能地恢复髌骨正常的运动轨迹,维持髌股关节的稳定性,最大限度地恢复并维持膝关节功能。本文对急性髌骨脱位的治疗进展及相关问题做一综述,为临床医师选择治疗方案提供参考。

关键词：髌骨脱位急性治疗综述

参数优化的IZOA-SVM机械设备故障诊断方法

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机电工程 2024年

作者：赵月静邢天祥秦志英河北科技大学机械工程学院

在复杂的工作环境中，机械设备振动信号的复杂性常常会导致机械设备故障诊断的准确性不高，为解决设备运行中因信号复杂性引发的故障诊断难题，提出了一种参数优化的斑马优化算法优化支持向量机（IZOA-SVM）的故障诊断方法。首先，引入... 详细信息

在复杂的工作环境中，机械设备振动信号的复杂性常常会导致机械设备故障诊断的准确性不高，为解决设备运行中因信号复杂性引发的故障诊断难题，提出了一种参数优化的斑马优化算法优化支持向量机（IZOA-SVM）的故障诊断方法。首先，引入了柯西变异和反向学习的改进策略到斑马优化算法(ZOA)中，提出了改进的斑马优化算法(IZOA)，旨在改善原有斑马优化算法在迭代后期容易陷入局部极值等问题，从而有效增强了其全局搜索能力；其次，利用IZOA优化支持向量机(SVM)的核参数g和惩罚参数c，来寻找SVM最优参数组合[c， g]，并构建了IZOA-SVM模型；然后，计算了样本的13个时域特征来构成特征向量，并将特征向量分别输入到IZOA-SVM模型、斑马优化算法优化支持向量机(ZOA-SVM)模型、粒子群算法优化支持向量机(PSO-SVM)模型、遗传算法优化支持向量机(GA-SVM)模型和支持向量机模型，进行了故障分类；最后，通过旋转机械振动及故障模拟试验验证了该方法的有效性。研究结果表明：IZOA-SVM模型在分类准确率方面得到了明显的提高，达到了98.33％，该模型不仅能够精准而稳定地识别故障类型，提高了故障识别的准确性，尤其在准确率方面相较于其他对比方法表现出更为显著的优势。因此，该方法在全局搜索和故障分类准确性方面都取得了明显的改进，为复杂环境下的故障诊断提供了可参考的解决方案。

关键词：机械设备旋转机械故障诊断斑马优化算法柯西变异反向学习支持向量机