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全自动轮毂焊缝相控阵检测系统的研制

无损检测 2023年第7期45卷 76-80页

作者：丁旭升付汝龙郑焕标杨青兰广东汕头超声电子股份有限公司超声仪器分公司汕头515041

为提高汽车轮毂的检测效率和降低检测成本,依据轮毂激光焊缝的结构特点,设计了一套全自动汽车轮毂焊缝相控阵检测系统。其采用轮毂卧式自转、相控阵电子扫描的扫查方式来识别缺陷区域与焊缝熔深区域。该系统可实现全型号轮毂的全自动输... 详细信息

为提高汽车轮毂的检测效率和降低检测成本,依据轮毂激光焊缝的结构特点,设计了一套全自动汽车轮毂焊缝相控阵检测系统。其采用轮毂卧式自转、相控阵电子扫描的扫查方式来识别缺陷区域与焊缝熔深区域。该系统可实现全型号轮毂的全自动输送、全自动上下料和全自动检测,无需人工操作,检测效率高;中空水浸池结构可实现非接触式水浸耦合,相控阵探头磨损为零,大大降低了检测成本,并且核心零部件不用浸泡水中,可靠性好。采用检测样轮进行检出率和准确率验证。结果表明,该系统能快速高效地对直径不大于680 mm的汽车轮毂内部激光焊缝进行全自动超声C扫描成像检测,预制缺陷检出率为100%。

关键词：全自动汽车轮毂激光焊接 C扫描图像相控阵超声检测

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骨传导虚拟声源外部化研究

骨传导虚拟声源外部化研究

作者：郑焕勇广州大学

学位级别：硕士

骨传导(Bone Conduction,BC)是通过振动颅骨将声音传递到内耳的一种声音传输方式,与气传导(Air Conduction,AC)相比,骨传导具有开放耳道的优势,能够保证使用者在听到音频的同时还能兼顾对外界声音的感知,近年来,消费级的骨传导设备得到... 详细信息

骨传导(Bone Conduction,BC)是通过振动颅骨将声音传递到内耳的一种声音传输方式,与气传导(Air Conduction,AC)相比,骨传导具有开放耳道的优势,能够保证使用者在听到音频的同时还能兼顾对外界声音的感知,近年来,消费级的骨传导设备得到了市场的广泛认可。然而,目前关于声源外部化的研究主要集中在气传导,随着骨传导技术的不断发展和骨传导耳机的普及,骨传导虚拟声源外部化感知也受到了广泛的关注,但缺少相关研究。本文研究了声音的混响成分和频谱细节对骨传导虚拟声源外部化感知的影响,为此,双耳房间脉冲响应(Binaural Room Impulse Responses,BRIR)被时间窗截断或混响能量被缩放,以此改变BRIR信号的混响成分。BRIR信号直达声的频谱被Gammatone滤波器组平滑处理,以此改变BRIR信号直达声的频谱细节。实验结果表明,在骨传导(开放耳道)、骨传导(堵塞耳道)和气传导三种刺激方式下的声源外部化实验结果并没有明显差异;对侧耳混响和同侧耳直达声的频谱细节对骨传导虚拟声源外部化感知的影响更大。本文计算了直达混响能量比(Direct-to-Reverberant Energy Ratio,DRR)、频率间的变化(Frequency-to-Frequency Variability,FFV)和双耳相干性(Interaural Coherence,IC),并发现声源外部化评分与DRR、FFV和IC有一定的对应关系。本文的研究为改善骨传导虚拟声源外部化感知的双耳合成进行了有益的探索,并为虚拟声重放中骨传导换能器对于气传导耳机的声源外部化感知的可替代性提供重要的参考依据。本文的研究内容和创新之处概括如下:(1)本文提出了骨传导虚拟声源外部化感知的测量方法和实验设置,以此研究骨传导虚拟声源外部化感知的性能表现。(2)本文研究了BRIR信号的长度、混响能量和直达声的频谱细节对骨传导虚拟声源外部化感知的影响。在此基础上,探讨了在骨传导(开放耳道)和气传导两种刺激方式下的虚拟声源外部化感知差异,实验结果表明,二者没有明显差异,说明在声源外部化感知方面,骨传导对气传导的可替代性较高。(3)本文测量了骨传导换能器的辐射声,并使用泡沫耳塞堵塞每位受试者的耳道,从而达到抑制辐射声的目的。在此基础上,研究了在骨传导(堵塞耳道)的刺激方式下,受试者的虚拟声源外部化感知,并将该结果与受试者不堵耳时的骨传导虚拟声源外部化结果进行对比,发现二者没有明显差异,这表明骨传导换能器的辐射声对骨传导虚拟声源外部化感知的影响不大。(4)本文计算了与声源外部化相关的单耳线索(DRR、FFV)和双耳线索(IC),并将计算得到的结果与实验结果进行对比,结果表明,稳健的骨传导虚拟声源外部化需要单耳线索和双耳线索共同作用,通过综合利用这些线索,能够更准确地感知声音来源的位置,从而实现更好的声源外部化体验。

关键词：骨传导外部化双耳房间脉冲响应头中定位空间听觉

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面向攻击合约自动化检测的模糊测试

面向攻击合约自动化检测的模糊测试

作者：郑焕钦广州大学

学位级别：硕士

随着区块链技术的飞速发展,智能合约已成为区块链系统中的关键组成部分,被广泛地应用于股权众筹、游戏、保险、物联网等多个领域。但同时由于智能合约不可修改的特性以及被广泛应用于资产管理,使其面临着严峻的安全风险。虽然智能合约... 详细信息

随着区块链技术的飞速发展,智能合约已成为区块链系统中的关键组成部分,被广泛地应用于股权众筹、游戏、保险、物联网等多个领域。但同时由于智能合约不可修改的特性以及被广泛应用于资产管理,使其面临着严峻的安全风险。虽然智能合约在上链之前会进行严格的合约审计,但由于审计过程无法捕捉所有漏洞,并且随着时间的推移,新的攻击方式不断涌现,链上合约仍然面临着被攻击的风险。因此,探索一种可行的链上合约防护方案势在必行。本文通过对现有攻击进行调研总结后发现,智能合约领域存在诸如重入攻击、价格操纵攻击和闪电贷攻击等多种攻击方式。从智能合约模糊测试的角度分析,模糊测试作为一种高效的漏洞检测技术已被应用于智能合约的漏洞检测中,但目前的模糊测试主要集中在发现合约上链前的漏洞,缺乏对防御攻击的研究。这种现象的根源在于攻击者通常不愿意暴露合约的攻击逻辑,所以往往选择不开源合约的源代码。缺乏合约代码意味着无法获取函数的参数类型和参数个数,从而无法生成准确的测试用例来判断该合约是否存在攻击行为。针对上述问题,本研究提出了一种创新的面向攻击合约自动化检测与拦截的模糊测试系统。该方法通过静态分析通过提取智能合约中与数据获取和处理的操作码得到闭源合约的函数参数序列组,并比较不同函数参数序列所生成的测试用例的数据流覆盖率,选出数据流覆盖率最大的函数序列作为该函数的最终函数序列输出。基于输出的函数参数序列可以生成测试用例对闭源合约进行模糊测试,并在EVM虚拟机中插桩输出交易执行过程中的操作码。通过分析交易执行过程中的操作码和交易执行的结果,可以识别出是否存在攻击行为。最后,通过在受保护合约的代理合约中插入黑名单,完成对攻击的拦截。本文的研究创新点主要总结为以下三点。（1）基于智能合约操作码提出闭源合约函数参数序列的自动化生成算法。本文使用静态分析将智能合约字节码反编译成为操作码,通过提取智能合约中的操作码,如:CALLDATALOAD、PUSH32 0xff*N+00*（32-N）DUP3 AND和PUSH N 0xff*N DUP3AND来推测出函数的参数序列组。并比较不同函数参数序列所生成的测试用例的数据流覆盖率,选出数据流覆盖率最大的函数序列作为该函数的最终函数序列输出。（2）基于模糊测试提出多种攻击合约的自动化检测算法。本文通过分析提取重入攻击、价格操纵攻击和闪电贷攻击四种攻击方式的攻击特征,提出了四种攻击合约的自动化检测算法,能够根据模糊测试过程中交易执行过程中的操作码和交易执行结果来判断交易是否存在攻击行为。（3）设计并实现了面向攻击合约自动化检测与拦截的模糊测试系统,该系统通过将闭源合约函数参数自动化生成算法和攻击合约自动化检测与拦截算法嵌入相应模块,协作完成对攻击合约的检测与拦截工作。

关键词：区块链智能合约安全模糊测试攻击合约检测

考虑碳交易和信息物理故障的综合能源系统优化运行

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电测与仪表 2024年

作者：郑焕坤李钰静华北电力大学电气与电子工程学院

综合能源系统作为一种多能流耦合系统，在能源协调优化、降低碳排放量方面都有着重要地位，是实现“双碳”目标的一种有效途径。综合能源信息物理系统的稳定安全运行对于综合能源系统的经济运行有着很大影响，为了研究信息和物理故障对... 详细信息

综合能源系统作为一种多能流耦合系统，在能源协调优化、降低碳排放量方面都有着重要地位，是实现“双碳”目标的一种有效途径。综合能源信息物理系统的稳定安全运行对于综合能源系统的经济运行有着很大影响，为了研究信息和物理故障对综合能源信息物理系统经济运行的影响，文章从综合能源信息物理系统模型出发，利用各种故障的概率模型，并引入基于Shapley值的碳交易模型，以系统外购能源成本、碳交易成本之和最小为目标函数，建立综合能源信息物理系统经济运行模型，并提出运行成本评估指标进行分析。算例分析表明，基于Shapley值的碳交易模型可以更合理的进行碳责任分摊；信息和物理故障都会使综合能源信息物理系统运行成本增加，燃气轮机子系统在综合能源信息物理系统经济运行中的重要程度最大，燃气锅炉和热泵次之，P2G设备的重要程度最低。

关键词：综合能源信息物理系统故障概率模型基于Shapley值的碳交易模型运行成本评估指标

半椭球堵流结构对窄通道流动传热特性的大涡模拟研究

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核动力工程 2024年第3期45卷 116-123页

作者：刘珺瑞熊进标上海交通大学核科学与工程学院上海200240

为研究半椭球堵流结构对窄通道内冷却剂流动传热特性的影响,针对高度为窄边宽1/2的半椭球堵流结构开展了大涡模拟,分析了堵流结构下游的时均速度场、湍动能和温度分布,研究了堵流结构附近的流动传热特征。半椭球堵流结构下游流场有显著... 详细信息

为研究半椭球堵流结构对窄通道内冷却剂流动传热特性的影响,针对高度为窄边宽1/2的半椭球堵流结构开展了大涡模拟,分析了堵流结构下游的时均速度场、湍动能和温度分布,研究了堵流结构附近的流动传热特征。半椭球堵流结构下游流场有显著的三维特性,存在绕流及边界层分离形成的回流区、剪切层、主流区和再发展区等特征区域。结合时均温度场及局部努塞尔数(Nu)的变化规律,研究了堵流结构对窄通道传热的影响机制。分析发现,半椭球底面侧壁面附近回流区及其顶部壁面再发展区内,由于热流体聚集,缺乏主流低温流体冲扫,出现局部Nu极小值和局部高温。总体上看,半椭球堵流结构对窄通道速度场和温度场的展向影响范围为5倍半椭球长半轴范围。

关键词：窄通道半椭球堵流结构流动结构传热不均匀性

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基于深度学习的75种阔叶材微观辨识方法

林业科学 2024年

作者：田智康葛浙东郑焕琪郑志帅周玉成山东建筑大学信息与电气工程学院山东建筑大学建筑城规学院山东省产品质量检验研究院

【目的】对75种南美进口阔叶材提出微观图像辨识模型TimberIDNet75，为海关、进出口检疫检验以及从事木材鉴定研究的人员提供一种准确的多材种辨识方法。【方法】TimberIDNet75模型是包含1个输入层、4个隐含层的34层卷积层的中浅层神经... 详细信息

【目的】对75种南美进口阔叶材提出微观图像辨识模型TimberIDNet75，为海关、进出口检疫检验以及从事木材鉴定研究的人员提供一种准确的多材种辨识方法。【方法】TimberIDNet75模型是包含1个输入层、4个隐含层的34层卷积层的中浅层神经网络。为尽量扩大感受野以提取更多图像特征，输入层采用13×13×256的卷积核，对每张图像提取256类特征，经激活、池化处理后作为输出。第1个隐含层采用2次卷积、激活后再进行残差修正，称作“两卷一修正块”。第1个隐含层包含3个“两卷一修正块”，提取256类特征作为输出。第2个隐含层包含4个“两卷一修正块”，再次提取512类特征作为输出。第3个隐含层包含6个“两卷一修正块”，对上一层的输出进行特征提取，获得1 024个类的特征。第4个隐含层包含3个“两卷一修正块”，对第3层的输出进行特征提取，获得2 048个类的特征，经全局平均池化后输入到全连接层映射出75个树种的分类。【结果】TimberIDNet75模型的准确率达99.4%，损失值为0.044。将TimberIDNet75模型与现阶段较先进的深度学习模型进行比较，ResNet模型的准确率为98.1%、VGGNet模型的准确率为 97.1%、GoogleNet模型的准确率为96.2%、AlexNet模型的准确率为94.7%、ViT模型的准确率为53.2%，TimberIDNet75模型的准确率相比其中准确率最高的ResNet模型提高了1.3%。利用TimberIDNet75模型对随机获取的75种进口阔叶材微观解剖样本进行实际测试，样本全部准确辨识，准确率达100%。【结论】TimberIDNet75模型中的“两卷一修正块”，在节省机器资源的同时，可消除模型梯度下降导致过拟合的问题，同时利用残差法使得模型训练时人工干预降至最低，准确率和效率大幅提升。

关键词：木材微观解剖深度学习网络模型木材材种辨识材种微观特征提取

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薄膜铌酸锂低串扰交叉波导

中国激光 2024年第14期51卷 255-263页

作者：胡毅标何佳晶王俊中国科学技术大学物理学院安徽合肥230026 中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部启光创新中心上海201800 中国科学院大学材料科学与光电工程中心北京100049

随着绝缘体上铌酸锂(LNOI)平台集成器件的增加,实现大规模集成变得尤为重要。低串扰和低损耗的多通道交叉波导可以大大减少波导连接的面积,从而提高集成密度和路由的灵活性。利用铌酸锂的各向异性,设计了基于自成像原理的不同尺寸的2×... 详细信息

随着绝缘体上铌酸锂(LNOI)平台集成器件的增加,实现大规模集成变得尤为重要。低串扰和低损耗的多通道交叉波导可以大大减少波导连接的面积,从而提高集成密度和路由的灵活性。利用铌酸锂的各向异性,设计了基于自成像原理的不同尺寸的2×2交叉波导。该交叉波导基于X切LNOI,制造出的器件在C波段的串扰分别小于-33.31 dB(Y传方向)和-30.81 dB(Z传方向),插入损耗最小分别为0.094 dB(Y传方向)和0.356 dB(Z传方向)。

关键词：交叉波导铌酸锂集成光子自成像

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咪唑鎓盐基材料电催化二氧化碳还原研究进展

物理化学学报 2024年第4期40卷 131-145页

作者：张强黄远标曹荣中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福州350002 中国福建光电信息科学与技术创新实验室福州350108 中国科学技术大学化学与材料科学学院化学系合肥230000 中国科学院大学北京100049

随着化石能源的使用日益增加,大气中CO_(2)的浓度不断上升,给环境带来了挑战。通过催化将CO_(2)转化为高附加值化学品为解决这些问题提供了一个机会,并为燃料合成开辟了一条新的途径,最终有助于减少CO_(2)排放并实现碳中和。在众多的方... 详细信息

随着化石能源的使用日益增加,大气中CO_(2)的浓度不断上升,给环境带来了挑战。通过催化将CO_(2)转化为高附加值化学品为解决这些问题提供了一个机会,并为燃料合成开辟了一条新的途径,最终有助于减少CO_(2)排放并实现碳中和。在众多的方法中,利用可再生清洁能源进行CO_(2)电还原反应(CO_(2)RR)以其反应条件温和、反应进度可控、环境友好以及可以产生大量的附加值产品而受到重视。在此背景下,咪唑鎓基材料及其衍生物已成为CO_(2)RR的有潜力的候选材料。这些材料对CO_(2)有很强的亲和力,并且在CO_(2)RR系统中作为电解质和电催化剂都有应用。所以它们的主要优点之一是能够在催化体系中富集CO_(2),有效地抑制析氢副反应(HER),并提高CO_(2)RR产物的选择性。了解电催化条件下咪唑鎓基离子液体(Im-ILs)与CO_(2)分子之间的相互作用机制对于从分子角度深入了解为什么添加Im-ILs可以改善CO_(2)RR性能至关重要。此外在非均相电催化剂中,Im-ILs作为表面修饰基团和捕集剂,可以显著改变催化剂的表面环境和疏水性,从而促进CO_(2)RR。值得注意的是,Lehn型和金属卟啉分子催化剂中的咪唑鎓基团已被发现对这些催化剂在CO_(2)RR中的性能有影响。N-杂环卡宾(NHC)基电催化剂作为咪唑鎓与CO_(2)相互作用的活性形式之一,表现出优异的CO_(2)RR性能。将NHC基电催化剂引入多孔多相催化剂和分子催化剂中,可以稳定金属纳米颗粒,提高捕获CO_(2)的能力,从而提高CO_(2)RR活性。总之,在CO_(2)RR中使用咪唑鎓基材料对于推进CO_(2)转化,实现可持续、有效合成高附加值化学品具有巨大的前景。

关键词： CO_(2)电还原离子液体咪唑鎓盐氮杂环卡宾金属纳米颗粒

基于改进NSGA-Ⅱ的新风系统多目标优化控制策略研究

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现代电子技术 2024年第15期47卷 169-177页

作者：刘威郑焕祺周玉成山东建筑大学信息与电气工程学院山东济南250101 山东建筑大学建筑城规学院山东济南250101 国家装饰装修材料质量检验检测中心山东济南250102

针对新风系统运行优化以降低室内甲醛浓度和减少能耗损失的问题,提出一种基于改进非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的新风系统多目标优化控制策略。首先,采用计算流体力学(CFD)技术构建室内模型并仿真,分析室内甲醛浓度随新风系统送风速度... 详细信息

针对新风系统运行优化以降低室内甲醛浓度和减少能耗损失的问题,提出一种基于改进非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的新风系统多目标优化控制策略。首先,采用计算流体力学(CFD)技术构建室内模型并仿真,分析室内甲醛浓度随新风系统送风速度及送风时间的变化趋势,并得到优化模型;然后,引入佳点集方法和正态分布交叉算子对NSGA-Ⅱ算法进行改进,并通过测试函数验证改进算法的有效性;最后,使用改进NSGA-Ⅱ算法求解新风系统控制策略优化问题的帕累托前沿,并从中选取4种方案进行分析验证。实验结果表明:改进算法可以有效地求解帕累托前沿,且其求解效率和速度优于原算法,该研究能够帮助决策者选择更多的优化策略,对新风系统的运行控制具有一定的参考价值。

关键词： CFD 甲醛浓度新风系统改进NSGA-Ⅱ 帕累托前沿多目标优化

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