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基于GA-BPNN代理模型的混合式黏滞阻尼器构造优化

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振动与冲击 2024年第9期43卷 249-260,290页

作者：林拥军陈皓郭松西南交通大学土木工程学院成都610031

采取CFD(computational fluid dynamics)数值模拟和基于代理模型的优化方法,研究混合式黏滞阻尼器在多参数设计空间内的构造参数优化问题。首先,分析黏滞阻尼器参数对力学性能的影响规律,基于正交试验理论选取间隙宽度、缸体内径、活塞... 详细信息

采取CFD(computational fluid dynamics)数值模拟和基于代理模型的优化方法,研究混合式黏滞阻尼器在多参数设计空间内的构造参数优化问题。首先,分析黏滞阻尼器参数对力学性能的影响规律,基于正交试验理论选取间隙宽度、缸体内径、活塞厚度、阻尼孔直径为关键参数,利用优化拉丁超立方设计和CFD数值模拟获得初始样本点耗能性能指标;然后,使用遗传算法(genetic algorithm,GA)和反向传播神经网络(backpropagation neural network,BPNN)的方法构建代理模型,其能够准确反映构造参数耗能性能指标和构造参数之间的繁复关系。进一步地,循环更新GA-BPNN代理模型并结合非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-II,NSGA-II),以最佳耗能能力为目标,实现在全设计空间内的寻优,确定在典型阻尼介质黏度下双出杆混合式黏滞阻尼器的最优构造参数。最后,探讨了构造参数对黏滞阻尼器流动性能的影响机理。研究结果表明,优化双出杆混合式黏滞阻尼器构造参数在选用基于GA-BPNN代理模型的优化方法时,可有效提高计算效率且具有较高预测精度。从性能指标提升角度,全黏度下最优构造参数阻尼孔直径、活塞厚度、缸体内径和间隙宽度分别为1.31 mm、120.78 mm、199.87 mm、0.5 mm,相较于基准构造,最大阻尼力和能量耗材比分别提升33.8%和64.8%。该方法可为黏滞阻尼器构造参数优化及相关研究提供参考。

关键词：代理模型黏滞阻尼器构造参数优化耗能性能 CFD数值模拟

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特长隧道标准化施工通风设计数值模拟研究

中国标准化 2023年第6期 176-179页

作者：张瑞平邱伟超王玮唐宇陈皓斐中交路桥华北工程有限公司中南大学资源与安全工程学院

为了解决高铁特长隧道标准化施工通风量小、污风淤积在隧道与横洞交界处无法排出的问题。依托池黄高铁某特长隧道工程,建立了三维数值计算模型,对比分析三种通风方案的通风流场特征及优缺点,从而对隧道标准化施工通风方案进行了优化。... 详细信息

为了解决高铁特长隧道标准化施工通风量小、污风淤积在隧道与横洞交界处无法排出的问题。依托池黄高铁某特长隧道工程,建立了三维数值计算模型,对比分析三种通风方案的通风流场特征及优缺点,从而对隧道标准化施工通风方案进行了优化。结果表明:加强掌子面以及横正洞交界处的通风可有效稀释污染物,避免污染物的堆积;在隧道横正洞交界处增设射流风机能够加快污染物在隧道内的流动速度,提高污风排出效率。

关键词：特长隧道数值模拟隧道通风方案优化

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一种相控阵雷达横滚角标校方法

数据采集与处理 2024年第1期39卷 132-139页

作者：陈皓雷艺中国电子科技集团公司第三十八研究所孔径阵列与空间探测安徽省重点实验室合肥230031 合肥工业大学计算机与信息学院合肥230601

提出了一种相控阵雷达横滚角标校方法,利用相控阵雷达横滚角与目标俯仰角测量误差之间的近似线性关系,结合雷达自带的角度测量误差标定手段,快速地计算得到雷达的横滚角,进而大幅提高相控阵雷达的角度测量精度。实验证明,使用该方法计... 详细信息

提出了一种相控阵雷达横滚角标校方法,利用相控阵雷达横滚角与目标俯仰角测量误差之间的近似线性关系,结合雷达自带的角度测量误差标定手段,快速地计算得到雷达的横滚角,进而大幅提高相控阵雷达的角度测量精度。实验证明,使用该方法计算得到的横滚角与使用激光测量仪器测得的横滚角结果精度相当,完全能够满足高精度测量雷达的需求。

关键词：相控阵雷达横滚角标校测量误差

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基于机器视觉的AGV定位与导航技术研究

基于机器视觉的AGV定位与导航技术研究

作者：陈皓重庆理工大学

学位级别：硕士

随着智能制造技术的快速发展,自动引导车(Automatic Guided Vehicle,AGV)在无人车间中发挥着越来越重要的作用。与有轨引导AGV相比,无轨引导AGV凭借路径规划灵活、环境适应性强等特点拥有着更加广泛的应用场景,受到现代制造企业的青睐... 详细信息

随着智能制造技术的快速发展,自动引导车(Automatic Guided Vehicle,AGV)在无人车间中发挥着越来越重要的作用。与有轨引导AGV相比,无轨引导AGV凭借路径规划灵活、环境适应性强等特点拥有着更加广泛的应用场景,受到现代制造企业的青睐。但其仍然面临定位精度低、实时性差、鲁棒性差等尴尬处境,这在一定程度上影响了其推广与应用。本文结合时下研究热点,以四轮差速小车为研究对象,模拟无人车间工作环境,围绕如何提高AGV自主导航过程中的定位精度、实时性和鲁棒性展开研究。主要研究工作内容如下:(1)、建立无人车间全局地图。利用四个非垂直俯视拍摄的相机构成多目视觉系统并采集车间图像信息。选用SURF算法完成相邻相机图像的特征点识别、筛选和匹配。为了解决图像拼接过程中的重影问题,本文对图像拼接中的最佳缝合线算法进行改进,提出了一种新的能量函数。最后,检验了所建立的全局地图的精度。(2)、模拟无人车间工作环境,检测和定位AGV。本文首先训练并利用Yolo设计完成了常规工作环境下无人车间中AGV的定位。通过模拟工作环境,针对工作中检测AGV时存在的目标丢失或丢失时间过长等情况,提出了在关键帧触发速度更快、对运动目标更敏感的五帧差分法进行AGV检测的方法,同时对五帧帧差法进行了改进,抑制了高光或光照变化等对AGV检测的影响,有效提高了AGV检测和识别的稳定性和鲁棒性。最后,完成AGV位姿解算,利用车顶部预设的特定结构标志物的方法提取AGV中心点和确定AGV的方向,并再次分析建立车间模型,减小了AGV高度带来的误差,实现对AGV的较高精度定位。(3)、基于ROS实现的AGV自主导航。重新分析和分解了无人车间中的自主导航任务。分别设计了适用于无人车间的基于ROS的AGV路径规划平台和路径跟随平台,并在Gazebo平台上通过仿真模拟无人车间工作环境实现了AGV的路径规划过程。将规划的路径传播至路径跟踪平台进而控制无人车间AGV实现自主导航。最后分别设计并进行了直线路径和曲线路径的跟随实验,验证了AGV自主导航的精度。(4)、开发AGV定位与导航系统。设计了相关实验方案,搭建了相关实验环境模拟无人车间工作环境,并结合实验环境开发了与之适用的软件系统。将上述工作内容集成至系统中,实现了无人车间工作环境下AGV的自主导航等功能。

关键词：无轨AGV 全局视觉定位自主导航

考虑需求中断风险的供应链代言选择与产品定价决策研究

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考虑需求中断风险的供应链代言选择与产品定价决策研究

作者：陈皓天津理工大学

学位级别：硕士

土壤中Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的有效提取与测定

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第8期52卷 1270-1277页

作者：陈皓刘硕勋陈玲杨超同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 同济大学环境科学与工程学院上海200092

锑的各种形态中三价锑和五价锑的毒性较高,在城市土壤锑组成中占比也较高。研究了萃取方式、萃取剂、萃取条件、色谱分离流动相条件等因素对土壤中价态锑提取和分析的影响,建立了完整的土壤价态锑萃取-分析方法。研究推荐以柠檬酸溶液... 详细信息

锑的各种形态中三价锑和五价锑的毒性较高,在城市土壤锑组成中占比也较高。研究了萃取方式、萃取剂、萃取条件、色谱分离流动相条件等因素对土壤中价态锑提取和分析的影响,建立了完整的土壤价态锑萃取-分析方法。研究推荐以柠檬酸溶液为萃取剂,70℃恒温振荡萃取的方式提取价态锑,萃取液以乙二胺四乙酸二钾+邻苯二甲酸为流动相,经色谱分离后利用电感耦合等离子体质谱仪对不同价态的Sb进行分析。所建立的方法检出限低,准确性精密度好,可用于实际土壤样品中价态锑的有效提取与测定。

关键词：价态锑道路土壤试剂萃取液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用法

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蛭石基有机无机复合材料的制备及性能研究

蛭石基有机无机复合材料的制备及性能研究

作者：陈皓玥塔里木大学

学位级别：硕士

蛭石（VMT）是一种广泛存在的、以层状硅酸盐为主要成分的矿物,其结构呈现2:1层状构型,由铝氧八面体和硅氧四面体所组成,形成了一种有限域结构的自然层状矿物材料。VMT性能优异,目前在保温、隔热、阻燃等方面表现优异,但是目前主要使用... 详细信息

蛭石（VMT）是一种广泛存在的、以层状硅酸盐为主要成分的矿物,其结构呈现2:1层状构型,由铝氧八面体和硅氧四面体所组成,形成了一种有限域结构的自然层状矿物材料。VMT性能优异,目前在保温、隔热、阻燃等方面表现优异,但是目前主要使用大颗粒VMT,用于建材、农业等领域,这限制了VMT的进一步使用。VMT纳米片可用于调控高分子材料,以提高其阻燃性、隔热性、机械稳定性和热稳定性。聚氯乙烯（PVC）是一种生产工艺经济高效、物理力学性能优越、成本效益高的热塑性聚合物材料,被广泛应用于各种工业领域。然而,PVC加工时需注意温度不能过高,以免触发热脱氢反应,脱氢反应会导致材料色泽加深、性能劣化。为此,在加工工序中不可或缺地要添加适量的热稳定剂,以增强PVC的耐高温性能,有效抑制其热分解进程。丁腈橡胶（NBR）是一种由丁二烯和丙烯腈共聚制得的高弹性聚合物材料。丁腈橡胶由于独特的高弹性,使其在很多领域的应用中处于不可替代的地位。随着汽车和航空工业的快速发展,对橡胶材料的需求越来越大,对橡胶材料性能的要求也越来越高。用纳米粒子对橡胶基体进行补强和改性制备橡胶复合材料,是显著提高橡胶性能的有效手段。对蛭石进行处理,再添加到高分子材料中构建有机无机复合材料,通过这种方式制备的高分子材料性能可以得到明显提升。本论文以对蛭石进行改性处理、酸溶液拆分、拆分后离子溶液构建水滑石等处理方法,得到改性蛭石纳米片、二氧化硅及改性水滑石,针对不同工艺条件制备蛭石基高分子材料进行研究,以解决上述问题。论文的主要研究内容和结果如下:（1）利用剪切/碰撞（横向/纵向）剥离原理,构建一种在传统球磨机方法上改良后的窄间隙液相剥离法,通过调控蛭石与双季戊四醇的比例,不同改性时间和不同溶剂比例,制备出改性蛭石纳米片,将其应用于PVC中构建VMT基有机无机PVC复合材料,当改性比例为VMT:DPET=1:1,改性时间为10h,溶剂与溶质比为2:1时,具有良好的热稳定性能（老化热稳定时间:280 min,热分解时间:30.3 min）和机械性能,以窄间隙剥离设备为耦合反应器,实现VMT基有机无机PVC纳米复合材料的原位制备,为原位制备复合材料提供一种新颖的策略。（2）用酸溶液对蛭石进行拆分得到二氧化硅,探究反应温度、酸浓度、辅助剂H2O2浓度对二氧化硅产率、二氧化硅加入PVC后的热稳定效果以及力学性能的影响。结果表明溶液温度为100℃、酸浓度为0.24mol/L、H2O2溶度为9.8mol/L时,蛭石溶解得到的二氧化硅加入PVC后热稳定效果最好（热稳定时长可达330min）;为了进一步提高二氧化硅在PVC热稳定剂中的应用,将二氧化硅与硬脂酸锌硬脂酸钙复配,比例为1:2:2时,复配效果最佳,该方法实现了VMT基有机无机复合材料的制备,提供了一种PVC热稳定剂的最佳配比方案。（3）将蛭石酸溶得到的离子溶液进行处理得到镁铝水滑石,对镁铝水滑石进行插层处理制备得到锌镁铝三元水滑石,再利用三种不同的有机改性剂对蛭石基锌镁铝三元水滑石进行表面改性处理,调控改性剂的不同添加量,得到最佳改性水滑石,当改性剂添加量为0.03mol时,锌镁铝水滑石的改性效果最佳（热稳定时长可达330min）,将其应用于PVC热稳定剂中,实现了蛭石的多级应用,也增加了PVC热稳定剂的可选择范围。（4）利用十六烷基三甲基溴化铵对蛭石进行改性处理,并作为助剂制备出蛭石/丁腈橡胶复合材料,研究蛭石改性前后对橡胶抗紫外性能、阻燃性能的影响。研究表明改性蛭石添加量为6%时,蛭石/丁腈橡胶复合材料极限氧指数、紫外光区吸光度均得到提高,导热系数降低3倍。实验结果显示蛭石/丁腈橡胶复合材料可提高阻燃性能、导热性能及抗紫外性能,促进蛭石及橡胶的应用。

关键词：改性蛭石纳米片二氧化硅有机改性水滑石聚氯乙烯丁腈橡胶

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应用图论建模输电网的电力现货市场出清模型

中国电机工程学报 2024年第9期44卷 3429-3439,I0007页

作者：王进张粒子丛野陈皓轩华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206 华北电力大学现代电力研究院北京市昌平区102206

电力现货市场优化出清模型的难点是考虑安全约束的机组组合(security constrained unit commitment,SCUC)模型。构建一个好的SCUC模型以提升求解速度是长期以来的研究热点。随着省电力系统规模的不断发展,以及国内省间电力现货市场的运... 详细信息

电力现货市场优化出清模型的难点是考虑安全约束的机组组合(security constrained unit commitment,SCUC)模型。构建一个好的SCUC模型以提升求解速度是长期以来的研究热点。随着省电力系统规模的不断发展,以及国内省间电力现货市场的运行,现货市场对于出清模型的求解效率需求更为突出。该文对机组组合模型的研究历程进行详细综述,总结提出机组运行出力约束、出力上限约束、爬坡约束强化建模的机组运行模型;基于图论在线性最优潮流计算中的应用,构建输电网的环流潮流计算模型并引入SCUC模型,最终构建了一套可进一步提升求解效率的电力现货市场出清模型。最后通过多个大规模算例的计算分析表明,所提模型在保证不损失求解精度的同时,可有效提升求解效率,且对于阻塞频发的电力系统,优越性更为明显。

关键词：机组组合图论环流潮流计算模型求解效率

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优秀女子散打运动员技术运用及制胜因素分析

优秀女子散打运动员技术运用及制胜因素分析

作者：陈皓月成都体育学院

学位级别：硕士