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某机载雷达支架轻量化设计及其成型工艺研究

某机载雷达支架轻量化设计及其成型工艺研究

作者：韩博文太原理工大学

学位级别：硕士

在航空航天领域,机载构件的轻量化对提高飞机负载能力、飞行速度以及实现节能减排具有重大意义。机载雷达是飞机的重要设备部件之一,其中雷达支架作为雷达信号接收器的关键承载部件,其性能的优劣将直接关系到雷达信号接收器的精度,严重... 详细信息

在航空航天领域,机载构件的轻量化对提高飞机负载能力、飞行速度以及实现节能减排具有重大意义。机载雷达是飞机的重要设备部件之一,其中雷达支架作为雷达信号接收器的关键承载部件,其性能的优劣将直接关系到雷达信号接收器的精度,严重时将影响飞机的控制精度,甚至飞行安全。因此,在保证雷达支架能够安全、稳定、持续服役的前提条件下,通过采用轻量化设计和结构优化的手段,来进行支架减重以及增强支架结构动态稳定性的研究,有着重大的工程意义。本文以某型雷达支架轻量化需求为目标,通过采用轻质材料对其进行轻质化设计,以及运用结构拓扑优化和尺寸优化的方法,对其结构展开面向增材制造(AM)的创新型拓扑结构探讨。首先,通过选用特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)替换支架原材料铝合金,雷达支架质量降低了53.6%,实现了轻量化。对PEEK和铝合金两种材质的支架进行静态力学分析、模态分析以及随机振动分析,通过对比两者的静动态性能验证了PEEK支架的可行性,并为后续对支架进行优化提供了方向和数据参考依据。其次,基于原雷达支架结构的外轮廓尺寸并填补中间孔洞部分,建立起支架进行结构拓扑优化设计的初始模型。为在支架实现轻量化时兼顾其动态性能,在支架结构拓扑优化阶段,选择最小化支架体积和最大化支架前3阶固有频率为优化目标。针对支架多目标优化过程中体积与低阶固有频率出现此消彼长的矛盾,以及各子目标权重难以协调的问题,提出一种基于折衷规划法建立归一化子目标的综合目标函数,然后通过熵权层次分析法确定各子目标权重系数的多目标拓扑优化方法。运用本文提出的优化方法,基于变密度法对雷达支架结构进行拓扑优化。依据支架多目标拓扑结构,并考虑其后续加工方式,对支架完成了改进设计。然后,通过对改进后支架的可设计尺寸参数进行灵敏度分析,筛选出对支架质量和1、2阶固有频率影响较大的尺寸参数作为设计变量,以最大化支架1、2阶固有频率为目标,支架总质量为约束,对支架结构的尺寸参数进行优化。对比分析优化前后支架结构的静动态性能,结果表明:最终设计出的新结构PEEK支架,相比原结构铝合金支架,其质量降低了53.6%;相比原结构PEEK支架,其静态最大变形和最大等效应力分别降低了63.2%和69.2%,前3阶固有频率分别提高了41.1%、17.7%和28.8%。综上所述,最终设计出的新结构PEEK支架在达到轻量化目标的同时,其静动态性能明显优于原结构PEEK支架,实现了雷达支架结构的优化。最后,通过实验研究了部分3D打印成型工艺参数对打印PEEK拉伸样件尺寸变形、拉伸强度以及微观形貌的影响,在此基础上确定雷达支架的最佳成型方向,并完成了优化后雷达支架结构的增材制造,且成型效果较佳。

关键词：雷达支架轻量化 PEEK 静动态特性分析多目标拓扑优化尺寸优化增材制造

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基于深度学习的几何约束相位展开方法

基于深度学习的几何约束相位展开方法

作者：韩博文南京理工大学

学位级别：硕士

结构光三维测量技术具有非接触、高精度、高速度、低成本等特点,在元宇宙技术、工业智能生产、生物医学、AR、VR等方面有着比较广泛且重要的应用。在结构光三维测量中,通常采用相移法进行物体的三维测量。然而采用相移法进行物体的三维... 详细信息

结构光三维测量技术具有非接触、高精度、高速度、低成本等特点,在元宇宙技术、工业智能生产、生物医学、AR、VR等方面有着比较广泛且重要的应用。在结构光三维测量中,通常采用相移法进行物体的三维测量。然而采用相移法进行物体的三维测量时,所得到的相位信息均是包裹相位信息,当相位变化大于一个波长时,相位就会出现不连续的情况。为了获得连续的相位信息就要进行相位展开。相位展开技术是光学相位测量中获取连续的绝对相位信息的关键技术,相位展开结果的好坏直接影响测量结果的精度高低。本文提出了两种基于深度学习的双目相位展开方法。具体研究内容如下:(1)基于监督学习的双目相位展开方法:针对现有的相位展开技术无法同时满足高速度以及高精度的问题,设计了相位展开网络用于相位展开。左右相机仅需要拍摄三帧用于相位计算的正弦条纹图以及一帧背景光强图,即可获得条纹级次图,从而进行相位展开。实验证明,在具有充足的训练数据对网络进行监督训练时,本方法的相位展开正确率可达到99.93%,在大多数场景下均可同时满足高速、高精度的相位展开能力。(2)基于自监督学习的几何约束双目相位展开方法:针对监督学习存在的强数据依赖性、泛化能力弱、鲁棒性差等问题,从真实的三维测量的物理本质出发,提出了一种基于自监督学习的几何约束双目相位展开方法。本方法无需使用标记条纹级次数据即可进行神经网络的训练。仅利用输入图像便可获得正确的条纹级次。实验证明,相比传统几何约束相位展开算法所能达到的50.09%以及训练数据不足时基于监督学习的双目相位展开方法所能达到的34.51%的相位展开正确率,基于自监督学习的双目相位展开方法在训练数据集较小和数据分布差异较大的情况下,可获得99.96%的相位展开正确率。在大多数场景下均能够进行正确的相位展开,具有更强的场景适应能力。

关键词：结构光三维测量技术条纹投影测量轮廓术深度学习相位展开快速三维重建

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俄语翻译能力多元要素与翻译专业测试构念

中国俄语教学 2021年第1期40卷 76-82页

作者：韩博文北京外国语大学俄语学院北京市100089

本文从翻译能力定义出发,对翻译能力多元要素进行分析,对翻译专业测试构念进行界定,探讨翻译能力多元要素作为翻译测试构念的可行性。结合国外学者对翻译能力模式的研究,提出了翻译测试的设计与实施方法,并以俄语翻译专业教学测试实践... 详细信息

本文从翻译能力定义出发,对翻译能力多元要素进行分析,对翻译专业测试构念进行界定,探讨翻译能力多元要素作为翻译测试构念的可行性。结合国外学者对翻译能力模式的研究,提出了翻译测试的设计与实施方法,并以俄语翻译专业教学测试实践为依据,提出了翻译专业测试效度的验证方法。

关键词：翻译能力多元要素测试构念效度验证

翻译能力测试构念和效度研究——以俄语翻译硕士专业学位为例

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外语学刊 2021年第3期 65-69页

作者：韩博文北京外国语大学俄语学院北京100089

截止至2020年,全国共有21所院校开设俄语翻译专业,教学中翻译能力的界定一直是翻译学者关注的问题之一。本文以PACTE翻译能力模式为基础,对俄语翻译硕士专业的翻译能力进行分析和讨论,并在此基础上,对测试构念和效度两方面问题进行剖析... 详细信息

截止至2020年,全国共有21所院校开设俄语翻译专业,教学中翻译能力的界定一直是翻译学者关注的问题之一。本文以PACTE翻译能力模式为基础,对俄语翻译硕士专业的翻译能力进行分析和讨论,并在此基础上,对测试构念和效度两方面问题进行剖析,以测促评,以测促建,对俄语翻译硕士专业教学起到积极的反拨作用。

关键词：翻译能力俄语翻译硕士专业测试构念效度

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浅析俄语翻译专业教学课程设置改革

外语学刊 2016年第5期 141-144页

作者：韩博文黑龙江大学哈尔滨150080

本文从翻译专业教学课程设置与普通外语语言文学课程设置的不同着手,探究俄语翻译课程的历史发展,论述课程改革的定位以及教学改革内容。从4个方面对俄语翻译专业课程设置改革提出一些设想:加大翻译实践模块的课程比重,从"教学翻译"转向... 详细信息

本文从翻译专业教学课程设置与普通外语语言文学课程设置的不同着手,探究俄语翻译课程的历史发展,论述课程改革的定位以及教学改革内容。从4个方面对俄语翻译专业课程设置改革提出一些设想:加大翻译实践模块的课程比重,从"教学翻译"转向"翻译教学",有针对性地开设专业领域基础入门课程和提高母语修养及利用现代翻译辅助软件。

关键词：俄语翻译专业课程改革

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考虑实时需求的需求响应式公交调度方法研究

广西师范大学学报（自然科学版） 2019年第3期37卷 9-20页

作者：韩博文广州市交通规划研究院

本文在车联网平台下进行需求响应式公交的调度方法研究,为出行者提供提前、实时双重预约模式下的高品质运输服务。首先进行调度目标和方法设计,然后平衡供给与需求两方的利益,充分考虑乘客多样化的出行需求,建立静态和动态两阶段的调度... 详细信息

本文在车联网平台下进行需求响应式公交的调度方法研究,为出行者提供提前、实时双重预约模式下的高品质运输服务。首先进行调度目标和方法设计,然后平衡供给与需求两方的利益,充分考虑乘客多样化的出行需求,建立静态和动态两阶段的调度模型,分别运用遗传算法和精确算法对模型进行求解。最后,在实例分析中运用2种不同车型验证了所构建调度方法和模型的有效性。结果表明:载客量较大的车型所带来的综合效益较优,但载客量较小的车型能更好满足乘客的乘车时间要求。

关键词：城市交通需求响应式公交惩罚函数静态调度动态调度遗传算法

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可穿戴设备数据隐私保护技术的研究

可穿戴设备数据隐私保护技术的研究

作者：韩博文北京交通大学

学位级别：硕士

随着可穿戴设备的快速发展和应用,越来越多的用户数据被记录和采集,这些数据包含了大量的个人敏感信息,在给用户提供了丰富的个性化服务同时也增加了人们对于隐私信息泄露的担忧。而基于科学研究、数据共享等目的,为了充分挖掘可穿戴设... 详细信息

随着可穿戴设备的快速发展和应用,越来越多的用户数据被记录和采集,这些数据包含了大量的个人敏感信息,在给用户提供了丰富的个性化服务同时也增加了人们对于隐私信息泄露的担忧。而基于科学研究、数据共享等目的,为了充分挖掘可穿戴设备数据的价值,很多数据拥有者需要对数据进行发布,如何保证可穿戴设备数据发布过程中的隐私保护是目前研究的热点问题之一。论文首先对可穿戴设备的发展和隐私保护技术的相关知识进行了介绍,在此基础上重点研究了可穿戴设备的数据发布隐私保护过程,并针对变长的最大距离平均向量（Variable-Maximum Distance Average Vector,VMDAV）算法存在的若干问题进行改进,提出了基于权重W和属性的敏感度参数S的WSV-MDAV算法,并以此为基础结合差分隐私提出了新的数据发布隐私保护模型。论文主要工作如下:（1）提出了基于权重W的个性化距离度量（Weight based Personalized Distance Measurement,W-PDM）。传统的微聚集算法中,主要针对准标识符属性包含多种数据类型的情况进行研究,且计算过程默认所有属性权重相同。本文不仅考虑到不同使用者的个性化需求,还考虑到每个准标识符属性的数据分布对该属性隐私泄露的影响,通过对不同准标识符属性设置不同的权重,可以更好地体现属性的重要程度,更有效地衡量记录间的距离以及微聚集算法的同质性。（2）提出了敏感属性值的敏感度参数S。针对V-MDAV等微聚集算法可能受到同质性攻击或相似性攻击导致敏感属性泄露的问题,将（α,k）匿名模型的思想引入到变长微聚集算法V-MDAV中,并针对不同的敏感属性值设置不同的敏感度参数,比原来的（α,k）模型更加灵活,使算法对敏感属性值的保护更好。（3）以WSV-MDAV算法为基础,提出了新的数据发布隐私保护模型:差分隐私可穿戴数据发布模型。该模型先通过WSV-MDAV微聚集算法对数据表进行处理,随后将差分隐私引入到数据发布过程中。一方面差分隐私优势在于不需要考虑攻击者的背景知识,弥补了基于微聚集等基于分组的模型的缺陷;另一方面,要达到差分隐私需要对数据添加噪声,而经过微聚集处理的数据敏感度降低,需要添加的噪声减少。论文随之对提出的模型和算法进行了仿真分析与比较,仿真结果表明本文提出的模型和算法与V-MDAV相比,提高了隐私保护性能,减少了信息损失,可以较好地实现可穿戴设备数据发布的隐私保护。最后论文对研究成果进行了总结,指出了研究过程存在的问题并对未来可穿戴设备的隐私保护技术进行了展望。

关键词：可穿戴设备数据发布隐私保护微聚集差分隐私

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含逆变型分布式电源配电网保护新原理研究

含逆变型分布式电源配电网保护新原理研究

作者：韩博文华南理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着能源危机的日益加剧以及环境保护意识的不断加强,基于可再生清洁能源的分布式电源(distributed generator,DG)在现代电网中扮演着愈加重要的角色。然而,DG广泛接入后,配电网由单源辐射网络演变为多源网络,故障时配电网系统... 详细信息

近年来,随着能源危机的日益加剧以及环境保护意识的不断加强,基于可再生清洁能源的分布式电源(distributed generator,DG)在现代电网中扮演着愈加重要的角色。然而,DG广泛接入后,配电网由单源辐射网络演变为多源网络,故障时配电网系统的短路电流水平以及分布路径发生了根本性的变化。同时,以清洁能源为主的DG输出功率具有波动性和间歇性。上述因素给依赖于电流整定的传统三段式过电流保护带来了严峻的挑战,保护的灵敏性和选择性显著下降。更为严重的是,常规的电流差动保护对于保护范围内含有大规模T接并网DG的配电网线路也难以发挥应有的优异性能。此外,以光伏发电、风力发电为主的逆变型DG(inverter-interfaced DG,IIDG)故障特征基本取决于其控制策略,具有很强的非线性,基于传统故障特征所建立的保护方案将难以适用。因此,分析IIDG故障特征时必须计及其控制策略的影响。基于以上分析,本文针对含IIDG配电网的保护新原理开展了以下研究工作:(1)针对采用PQ控制策略的并网IIDG,并根据国内外低电压故障穿越的并网要求,建立了计及控制策略的IIDG故障等值模型。仿真分析表明,该模型能够准确表征IIDG的电流输出特性以及故障情况下的暂稳态特性。(2)针对采用消除负序电流控制策略的IIDG,提出了一种适用于含T接IIDG配电网的负序电流差动保护方案。该方案只需利用线路两侧的电流量来获取负序差动电流,而不需直接提取各个公共联接点(point of common coupling,PCC)的电气量,简单有效,易于实现。仿真验证了所提保护方案的可行性。(3)为适应多个IIDG的分散灵活接入,提出了一种基于正序电压差比较的新型纵联保护方案。针对正常运行和区内故障两种情况,推导并研究了馈线上PCC正序电压计算值的分布特征;并进一步地分析了正序电压差的特征。在此基础上,在满足PCC两侧线路无需增加额外设备的原则下,提出了一种新型的纵联保护方案,并分析了保护定值的整定原则。仿真分析验证了该保护方案的有效性。(4)针对含多T接IIDG配电网,提出了一种新型的基于线路两端电流实测值和各端T接IIDG支路电流计算值的虚拟多端电流差动保护方案。该方案基于IIDG控制特性,通过线路两端电气量来实时估算T接IIDG故障电流,从而只需要利用线路两端之间的纵联通道,即可达到多端电流差动保护的效果,有效地解决了T接IIDG对电流差动保护的影响。所提电流估算方法的准确性以及保护方案的有效性均在PSCAD/EMTDC中得到了验证,而保护的速动性则通过保护样机在RTDS实验平台上得到了验证。

关键词：逆变型分布式电源配电网等值模型故障分析保护原理

基于机器视觉的路面坑槽喷补机工作装置的轨迹规划

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基于机器视觉的路面坑槽喷补机工作装置的轨迹规划

作者：韩博文长安大学

学位级别：硕士

随着我国公路交通的快速发展和交通车辆的日益增多,路面病害也越来越多。坑槽为常见的一种路面病害,其严重影响着行车的舒适性和安全,传统的坑槽修补工作费时费力,因此智能化坑槽修补需要被重视。喷射式路面坑槽修补是一种快速有效、省... 详细信息

随着我国公路交通的快速发展和交通车辆的日益增多,路面病害也越来越多。坑槽为常见的一种路面病害,其严重影响着行车的舒适性和安全,传统的坑槽修补工作费时费力,因此智能化坑槽修补需要被重视。喷射式路面坑槽修补是一种快速有效、省力低耗的技术,在国内尚未得到普及。本文采用Kinect二代的深度相机对路面坑槽进行图像采集,对所得到的深度图像进行滤波、二值化、孔洞填充、模版操作、边界提取等操作,得到目标坑槽修补区域的信息。针对深度较大的坑槽,需要对其进行分层修补。通过处理后的深度图像像素点的灰度值,可以提取出每个分层轮廓的边界点,再将其从图像坐标系转换到世界坐标系下,就得到了分层轮廓的具体形状和尺寸。通过比较不同的修补轨迹方式,采用算法较为简单、效果较为可靠的往返直线填充方式。为了获得理论上的最优轨迹,提出了修补质量的预测指标即修补误差,修补误差通过在修补时间内喷头的出料误差和轨迹的遍历率所计算出来,修补误差越接近于0,理论上修补质量就越好。在对分层轮廓进行提取时,可能会遇到特殊情况。当坑槽底部有较大的凸起或凹陷时,所提取的轮廓往往含有多个子轮廓,这时如果采用逐行修补的方式,将可能导致修补误差较大。采用区域修补的方法,针对含有孔洞内轮廓的情况,采用区域分割,将其分割为多个不含孔洞的子轮廓,针对含有多个相分离子轮廓的情况,分别在各个子轮廓内生成轨迹,再根据距离最短原则,连接各个子轮廓内的轨迹。该方法可以减少喷头跨越非修补区域的次数,轨迹填充线的数量越多,效果就越明显。最后在试验平台上用最优轨迹和非最优轨迹对坑槽进行修补,通过比较修补结果,验证了预测指标的有效性。

关键词：坑槽修补喷补机轨迹规划边界提取