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纵列式无人直升机总体方案设计

纵列式无人直升机总体方案设计

作者：陈建炜南京航空航天大学

学位级别：硕士

近年来,随着国家对无人机产业政策的支持及飞控技术成熟度的提升,无人直升机成为了我国军用与民用领域研究的一个热点,纵列式无人直升机亦是其中一员。与常规单旋翼无人直升机相比,纵列式无人直升机具有载重量大、悬停效率高、允许重心... 详细信息

近年来,随着国家对无人机产业政策的支持及飞控技术成熟度的提升,无人直升机成为了我国军用与民用领域研究的一个热点,纵列式无人直升机亦是其中一员。与常规单旋翼无人直升机相比,纵列式无人直升机具有载重量大、悬停效率高、允许重心变化范围广等优点。可应用于情报获取、海事监管、地质勘察、植保作业等多个领域,具有广阔的发展前景。我国暂无载人纵列式直升机,对纵列式无人直升机的相关技术研究也才刚刚起步,在纵列式直升机总体设计方面,鲜有相关文献报道。因此,开展纵列式直升机的一些基础研究,对纵列式无人直升机进行总体方案设计,具有重要的现实意义。论文首先对国内外相关领域研究现状进行了阐述,并指出现有机型的主要特征、性能参数及应用前景。在此基础上,确定了本文纵列式无人直升机的性能指标,进而开展总体设计相关工作。其次,采用CFD方法,对前后两旋翼之间的气动干扰现象进行了研究,并以数值模拟结果为参考确定了飞行器的总体构型与气动布局。在布局设计的基础上,开展了总体参数设计及发动机选型工作,并对飞行器的主要分系统进行了设计。随后,对飞行器进行了总体布置,给出了总体布置图及三视图;对各部件重量进行了估算,并给出了空机及最大载荷状态时的重心位置。最后,搭建了本文纵列式无人直升机悬停、前飞状态的飞行性能计算模型,计算了最大起飞重量、悬停升限、航程航时等飞行性能,并采用遗传算法,对飞行器的总体参数进行了优化设计。

关键词：纵列式无人直升机总体设计气动干扰总体参数飞行性能优化设计

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基于信息熵迁移的场景文本检测知识蒸馏研究

基于信息熵迁移的场景文本检测知识蒸馏研究

作者：陈建炜厦门大学

学位级别：硕士

前沿的自然场景文本检测模型大多采用结构复杂,规模庞大的图像分割网络作为检测框架,这类模型能够取得优异表现,但是难以部署到算力资源有限、存储空间成本高的设备。知识蒸馏是折中模型容量和效率的一个有效方法,其关键是将训练好的教... 详细信息

前沿的自然场景文本检测模型大多采用结构复杂,规模庞大的图像分割网络作为检测框架,这类模型能够取得优异表现,但是难以部署到算力资源有限、存储空间成本高的设备。知识蒸馏是折中模型容量和效率的一个有效方法,其关键是将训练好的教师网络中提炼出的泛化性知识迁移到轻量级的学生网络。现有的知识蒸馏方法主要针对图像分类任务而设计,一般提取教师网络输出的软化概率分布作为知识,然而此类知识携带的泛化信息量与类别数成正相关,对于文本检测这种只预测文本或背景的二分类任务而言,存在信息量不足的问题,因而无法有效指导学生网络训练,将其直接应用到文本检测模型时难以取得令人满意的性能。为此,本文为基于分割的文本检测模型定义了一种全新的更具泛化性的信息熵知识,并以此为基础提出了两种面向文本检测的知识蒸馏方法:首先,本文提出了基于掩码信息熵迁移的知识蒸馏方法(Mask Entropy Transfer,MaskET)。MaskET在原始分类蒸馏方法的基础上引入了信息熵知识,以增加迁移到学生网络的泛化信息量。信息熵知识来源于教师网络的泛化能力与预测的分割图的混乱程度之间的联系,其泛化信息经过可视化体现在它能放大教师网络关于边缘的注意力。为了消除图像中背景信息的干扰,MaskET通过掩码操作仅提取文本区域的信息熵知识。在六个公开标准数据集上的对比实验验证了MaskET方法的有效性和优越性。其次,针对师生学习架构的MaskET蒸馏方法存在训练耗时大以及知识适配不佳的问题,本文提出基于信息熵迁移的自蒸馏方法(Self-Distillation via Entropy Transfer,SDET),其核心思想是仅使用网络自身完成知识迁移,在无教师网络辅助的情况下提升网络的精度。SDET将网络深层部分视为教师网络,而浅层部分视为学生网络,并通过在网络的浅层部分连接一个辅助分类器,将网络深层的信息熵作为网络浅层的训练目标,从而达到自我学习的效果。在六个公开标准数据集上的实验表明SDET能显著提升基线网络的召回率和F1得分。

关键词：自然场景文本检测知识蒸馏自蒸馏信息熵

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基于深度学习的细胞时序图像分类

基于深度学习的细胞时序图像分类

作者：陈建炜东南大学

学位级别：硕士

在医学研究中,通常需要根据细胞或类器官的形态及存活率来达到一些研究目的。在细胞研究中有一类常见的问题,即细胞的时序图像分类问题。常常需要通过细胞随着时间变化的图像,提取一些时间信息和空间信息,以对细胞的时序图像分类。基于... 详细信息

在医学研究中,通常需要根据细胞或类器官的形态及存活率来达到一些研究目的。在细胞研究中有一类常见的问题,即细胞的时序图像分类问题。常常需要通过细胞随着时间变化的图像,提取一些时间信息和空间信息,以对细胞的时序图像分类。基于细胞图像的数据形式的不同,本文将细胞的时序图像分类问题分为了以下三类:1.每一张图片中包含多个细胞的细胞时序图像;2.每一张图片中包含一个细胞主体的细胞时序图像;3.以视频形式拍摄细胞在一段时间内变化的细胞时序图像。本文结合深度学习的方法,分别为以上三种细胞时序图像分类问题提出了解决方案并加以算法改进。并给出了针对以上三种问题的三种不同场景任务:通过培养脐带间充质干细胞多代并拍摄细胞图像,对脐带间充质干细胞时序图像分类。对药物作用的癌细胞的时序图像进行分析,判断药物种类。根据药物作用前后的心肌球视频判断药物种类。主要研究内容如下:1.本文对脐带间充质干细胞识别进行研究。实验人员对若干株脐带间充质干细胞培养若干代且每一代拍摄若干张的细胞图片,通过细胞的形态以及每一代之间的差异来识别脐带间充质干细胞。本文在Res Net-LSTM网络上做了改进,基于多尺度和注意力机制提出了MSA-Res Net-LSTM网络,在测试集上取得了94.8%的准确率,对大多数细胞株图片能正确识别。2.本文对药物作用下的癌细胞时序图像分类进行了研究。本文使用了药物作用下细胞的时序图像,基于深度学习的方法,以3D卷积神经网络中的I3D网络作为基础,并且提出了能单独提取时间特征和空间特征的漏斗卷积结构替换3D卷积核,改进了网络。在测试集上取得了91.4%的准确率,能较好地药物筛选。3.对于药物作用的心肌球类器官,实验人员希望通过心肌球收缩的视频而知道药物的种类。本文使用了图像分割和帧差法来对心肌球收缩视频进行分析,并提出了分段多尺度熵算法,和MSEAMP指标对曲线分类。该指标能较好地对西沙必利,硝苯地平,异丙肾上腺素做出分类。

关键词：细胞时序图像 LSTM 3D卷积神经网络

钆贝葡胺增强MRI肝胆期影响肝细胞癌诊断效能的临床研究

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钆贝葡胺增强MRI肝胆期影响肝细胞癌诊断效能的临床研究

作者：陈建炜福建医科大学

学位级别：硕士

目的:研究钆贝葡胺增强磁共振肝胆期低信号对肝细胞癌术前诊断的临床价值。材料与方法:本研究纳入246例高危患者的263个病灶,其中肝细胞癌126个,非肝细胞癌137个,所有患者均行3.0T磁共振平扫、钆贝葡胺三期增强及肝胆期扫描。根据影像... 详细信息

目的:研究钆贝葡胺增强磁共振肝胆期低信号对肝细胞癌术前诊断的临床价值。材料与方法:本研究纳入246例高危患者的263个病灶,其中肝细胞癌126个,非肝细胞癌137个,所有患者均行3.0T磁共振平扫、钆贝葡胺三期增强及肝胆期扫描。根据影像学特征,采用以下四个标准分别对小肝细胞癌(≤3cm)和大肝细胞癌(>3cm)进行诊断:1、非环形动脉期高度强化+门静脉期低信号;2、非环形动脉期高度强化+门静脉期和/或延迟期低信号;3、非环形动脉期高度强化+门静脉期和/或延迟期和/或肝胆期低信号;4、标准3+非LR-1/2/M。基于特征性的影像学表现,LR-1、LR-2和LR-M分别定义为肯定是良性、很可能是良性及很可能或肯定是恶性但不具有肝细胞癌特异性(根据LI-RADS对病灶进行分类)。随后,计算出每个影像学诊断标准的敏感性和特异性,并使用Mc Nemar检验对四个诊断标准的敏感性及特异性进行比较。结果:根据小肝细胞癌的影像诊断标准中,含有肝胆期低信号的标准3和4的敏感性(分别为96.4%和94.6%)明显高于标准1(58.9%,P值均0.999)。在大肝细胞癌的诊断标准中,标准4也具有最高的准确性(79.6%)。结论:钆贝葡胺增强磁共振肝胆期低信号不仅能提高对肝细胞癌诊断的敏感性,并且具有较高的诊断特异性。

关键词：肝细胞癌磁共振肝胆期钆贝葡胺

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半导体/石墨烯复合光催化剂的制备及应用

催化学报 2013年第4期34卷 621-640页

作者：陈建炜石建稳王旭崔浩杰付明来中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建厦门361021

首先分析了石墨烯和半导体光催化剂的特点,以及二者复合后可能具有的优越性质,接着介绍了石墨烯和半导体复合光催化剂的制备方法,归纳了石墨烯增强半导体光催化的机理,然后阐述了复合光催化剂在降解有机污染物、光催化分解水产氢、光催... 详细信息

首先分析了石墨烯和半导体光催化剂的特点,以及二者复合后可能具有的优越性质,接着介绍了石墨烯和半导体复合光催化剂的制备方法,归纳了石墨烯增强半导体光催化的机理,然后阐述了复合光催化剂在降解有机污染物、光催化分解水产氢、光催化还原CO2制有机燃料和光催化灭菌四个典型的应用,最后对半导体/石墨烯复合光催化剂未来的发展趋势提出了展望.

关键词：石墨烯半导体光催化复合制备应用

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无轴涵道旋翼气动特性数值研究

航空动力学报 2019年第9期34卷 2071-2080页

作者：申遂愿朱清华曾嘉楠王坤陈建炜南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室

采用基于非结构网格的滑移网格技术对无轴涵道旋翼与传统涵道旋翼的气动特性进行了非定常Euler方程数值模拟。分别考察了无轴涵道旋翼与传统涵道旋翼气动特性差异,中心孔径、涵道扩散角、涵道翼型对无轴涵道旋翼气动特性的影响。涵道扩... 详细信息

采用基于非结构网格的滑移网格技术对无轴涵道旋翼与传统涵道旋翼的气动特性进行了非定常Euler方程数值模拟。分别考察了无轴涵道旋翼与传统涵道旋翼气动特性差异,中心孔径、涵道扩散角、涵道翼型对无轴涵道旋翼气动特性的影响。涵道扩散角变化范围为-6°~10°,涵道翼型选择NACA66、NACA0018及NACA4415三种翼型进行研究。研究发现:涵道翼型类型对无轴涵道旋翼的拉力分配影响较大,对称翼型能减弱旋翼上方低压涡从而涵道能产生更大的拉力;无轴涵道旋翼比传统涵道旋翼具有更优的拉力性能,转速为18 000r/min时其总拉力是后者的1.185倍;减小无轴涵道旋翼的中心孔径能提高总拉力值,但整体耗能也将随之提高;涵道拉力占比越高的翼型,其最佳涵道扩散角越大,该状态下涵道拉力占比最高。

关键词：滑移网格无轴涵道旋翼涵道旋翼 Euler方程中心孔径涵道扩散角涵道翼型

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氮掺杂TiO_2优势晶面及晶型的调控研究

人工晶体学报 2013年第8期42卷 1580-1583页

作者：艾慧颖石建稳陈建炜付明来中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室厦门361021

以氮化钛为前驱体,氢氟酸、盐酸为晶面和晶型调控剂,采用一步水热法成功法制备了氮掺杂TiO2单晶,对样品进行了SEM、XRD和TEM分析,结果表明:在氟离子单独调控下,TiN优先生成具有(001)优势晶面的锐钛矿型片状TiO2单晶;在氯离子单独调控下,... 详细信息

以氮化钛为前驱体,氢氟酸、盐酸为晶面和晶型调控剂,采用一步水热法成功法制备了氮掺杂TiO2单晶,对样品进行了SEM、XRD和TEM分析,结果表明:在氟离子单独调控下,TiN优先生成具有(001)优势晶面的锐钛矿型片状TiO2单晶;在氯离子单独调控下,TiN优先生成具有(110)优势晶面的金红石型棒状TiO2单晶;在氟离子和氯离子协同调控下,TiN优先生成具有(001)优势晶面的锐钛矿型片状TiO2单晶,且在(001)晶面正方形的四个直角处均生成两个较小的新晶面。

关键词： TiO2 水热法优势晶面

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摆线桨非定常动态失速的三维效应

航空动力学报 2019年第12期34卷 2599-2607页

作者：曾嘉楠朱清华申遂愿陈建炜王坤丁正原南京航空航天大学航空学院直升机旋翼动力学国家级重点实验室

对摆线桨三维全尺寸模型进行了非定常数值模拟。验证了两种嵌套网格方法的可靠性与适用性,针对二维/三维情况下摆线桨非定常涡流动特性及诱导分离特性开展了数值分析,重点研究了展向气动力随方位角的分布与全局流场的诱导速度分布,并分... 详细信息

对摆线桨三维全尺寸模型进行了非定常数值模拟。验证了两种嵌套网格方法的可靠性与适用性,针对二维/三维情况下摆线桨非定常涡流动特性及诱导分离特性开展了数值分析,重点研究了展向气动力随方位角的分布与全局流场的诱导速度分布,并分析了尾迹捕捉精度与涡量耗散特征。结果表明:受摆线桨切向速度、展向诱导速度等三维效应影响,两种计算结果的瞬态气动力极值差值达到44%。三维动态失速涡的产生、脱落与再附明显弱于二维翼型情况,这对于摆线桨非定常气动特性有较大影响。

关键词：运动嵌套网格三维非定常效应气动特性摆线桨流场动态失速

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化工设备换热器的腐蚀原因分析及预防分析

中国科技期刊数据库工业A 2021年第5期 107-107,109页

作者：陈建炜辽宁北方煤化工(集团)股份有限公司辽宁本溪117000

化工厂的化工设备中,烟气脱硫系统的换热器是非常关键的装置,对化工设备的运行过程的稳定性以及运行时的换热效率有直接的影响。但脱硫系统的换热器在实际应用的过程中,比较容易腐蚀,对换热的效率以及设备运行的可靠性有较大影响。针对... 详细信息

化工厂的化工设备中,烟气脱硫系统的换热器是非常关键的装置,对化工设备的运行过程的稳定性以及运行时的换热效率有直接的影响。但脱硫系统的换热器在实际应用的过程中,比较容易腐蚀,对换热的效率以及设备运行的可靠性有较大影响。针对这种情况,本文通过借助电镜扫描以及能谱分析等多种方式,对导致化工设备换热器腐蚀的原因进行了分析,同时提出具体的预防措施,从而提高换热器的抗腐蚀能力,提高换热器的使用寿命,对保证化工设备运行的安全性与稳定性有重要意义。

关键词：化工设备换热器腐蚀预防