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自主可控平台AGV设计及视觉循线算法研究

计算机科学与探索 2024年

作者：徐诗高军孙秋君上海海事大学信息工程学院中国电信股份有限公司嘉兴分公司

文章设计并实现了一种基于自主可控平台的AGV，AGV满足核心硬件国产化，软件开源可控的要求，并可兼容多种自主导航算法。文章针对传统纯追踪算法在跟踪精度和安全性上进行了改进，一是载具在直线路段偏离参考轨迹较远的情况下使用Dubin... 详细信息

文章设计并实现了一种基于自主可控平台的AGV，AGV满足核心硬件国产化，软件开源可控的要求，并可兼容多种自主导航算法。文章针对传统纯追踪算法在跟踪精度和安全性上进行了改进，一是载具在直线路段偏离参考轨迹较远的情况下使用Dubins路径进行快速回归；二是在大曲率参考轨迹处使用预瞄点偏移算法纠正跟踪轨迹，减小跟踪误差；三是应用动态预瞄距离和动态速度进一步减小大曲率路段的跟踪误差和安全风险。文章改进的算法在设计的AGV上进行了实现。在完成AGV设计和改进算法实现后，文章在实际环境中进行了视觉循线实验。使用文章改进的算法在0.1m/s的速度下在曲率较小路段的平均偏差相较改进前的两种纯追踪算法变体分别减少了3.88%、7.3%，在大曲率路段减少了8.34%、23.06%；在0.5m/s的速度下在曲率较小路段的平均偏差相较改进前的两种纯追踪算法变体分别减少了9.08%、11.33%，在大曲率路段减少了2.97%、24.67%。改进算法实验的整体结果优于使用改进前两种算法变体的结果，并且文章设计并实现的AGV能够满足一般环境下的视觉循线导航需求，可应用于多种实际场合。

关键词：自主可控 AGV 跟踪控制纯追踪算法

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锂冷堆中氦气泡行为及局部换热特性研究

锂冷堆中氦气泡行为及局部换热特性研究

作者：龙城君东北电力大学

学位级别：硕士

能源供应紧缺和环境污染已成为国际社会急需解决的问题,发展清洁、高效的核能已经成为优化能源结构的主要方向之一。随着快堆技术的不断发展,对传热工质的要求也日益增加。液态金属锂因其密度小、热容高以及良好的导热性能而成为快堆中... 详细信息

能源供应紧缺和环境污染已成为国际社会急需解决的问题,发展清洁、高效的核能已经成为优化能源结构的主要方向之一。随着快堆技术的不断发展,对传热工质的要求也日益增加。液态金属锂因其密度小、热容高以及良好的导热性能而成为快堆中理想的冷却剂。然而,当锂作为快堆的冷却剂时,受到中子辐照会产生氦气,可能对堆芯棒束内的流动换热产生影响。因此,有必要对锂冷堆芯中的气泡行为及其换热影响进行研究。为了研究气泡行为及其换热影响,首先本文基于Fluent,对文献中气泡的流动和换热实验进行了模拟,对比发现模拟结果与实验值较吻合,验证了模拟方法的可行性。随后,模拟了气泡在静止液态锂中上升和接触壁面过程。通过分析气泡在倾斜壁面的滑移过程,揭示气泡行为及其对传热的影响机理。结果表明:气泡未触壁前,形状由圆球形转变为椭球形。气泡撞击壁面后受到挤压而发生变形,导致纵横比出现振荡波动。撞击影响结束后,其形变和纵横比几乎不再变化;气泡对壁面的换热影响区域可以分为气固交界区、尾流区和撞击区。当气泡附着在加热壁面后,气固交界区局部温度升高,局部温升与附着面积成正相关,换热系数约为单相时的1/40。气泡滑移和撞击壁面的过程中,尾流脱落会形成旋涡,导致壁面温度降低。相比之下,撞击壁面产生的尾流扰动更加剧烈,影响时间也更久。其次,分析了堆芯棒束内的气泡行为及其换热影响,结果表明:在棒束通道内,气泡会快速接触并沿着燃料棒壁面滑移。在不同直径和入口流速下,气泡的运动轨迹均受到燃料棒结构和主流速度的影响,而气泡形状和纵横比也随着运动不断波动变化;在堆芯内,气泡附着区域的温度随着附着面积增大而升高,换热系数大幅下降。气泡滑移过程中,尾流的扰动作用降低了附近的壁面温度。相较于静止状态下,流动中气泡尾流持续影响时间更短。1.2-2.0 mm气泡尺寸和0.3-0.9 m/s入口速度范围内,气泡尺寸越小、入口速度越低,尾流带来的影响越剧烈。最后,进一步考虑燃料棒固体区域的影响,对比分析了存在固体时气泡对壁面与流体的影响规律。结果表明:存在固体区域时,单相流动下的壁面温度分布更均匀。气泡附着壁面处的温升明显低于无固体情况。气泡附着处的壁面热流密度大幅下降,而尾流处壁面热流密度升至单相流动时的两倍以上,促进了该区域壁面与流体的热交换;气泡尾流对壁面的温度影响比无固体域情况减弱,但尾流对附近区域流体温度的扰动基本一致。

关键词：气泡行为液态金属壁面换热数值模拟

慢性缺氧调控m6A甲基化影响星形胶质细胞活化的研究

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慢性缺氧调控m6A甲基化影响星形胶质细胞活化的研究

作者：李曼君电子科技大学

学位级别：硕士

基于流变学的BF-SBS改性沥青胶浆性能研究

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山西交通科技 2024年第1期 14-18页

作者：宋世伟郭丽香山西省交通新技术发展有限公司山西太原030012 山西交科公路勘察设计院有限公司山西太原030032

为研究玄武岩纤维(BF)对SBS改性沥青流变性能的影响,制备了不同掺量(质量分数为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%)玄武岩纤维-(质量分数为4.5%)SBS改性沥青。采用动态剪切流变仪(DSR)对BF-SBS改性沥青进行温度扫描和多重应力蠕变恢复试验... 详细信息

为研究玄武岩纤维(BF)对SBS改性沥青流变性能的影响,制备了不同掺量(质量分数为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%)玄武岩纤维-(质量分数为4.5%)SBS改性沥青。采用动态剪切流变仪(DSR)对BF-SBS改性沥青进行温度扫描和多重应力蠕变恢复试验(mSCR)以评价其高温流变性能;通过弯曲梁流变试验(BBR)测得的蠕变劲度s、蠕变速率m等指标分析沥青的低温流变性能。结果表明:随着试验温度上升,各掺量BF-SBS改性沥青胶浆的复数剪切模量G^(*)降低,相位角δ增大,表明BF-SBS改性沥青胶浆拥有更好的弹性特性。在各应力水平下,随着BF掺量增加,BF-SBS改性沥青胶浆的不可恢复蠕变量J_(nr)不断降低,当掺量达到0.4%时,J_(nr)值降至最低。而R值高于基质沥青与SBS改性沥青胶浆,表明BF能够有效提升SBS改性沥青胶浆在高应力作用下的高温变形恢复能力。蠕变劲度模量s、蠕变速率m低温指标测值表明适量玄武岩纤维对沥青胶浆低温性能有一定提升,其中掺量为0.4%的BF-SBS改性沥青表现出最佳的高、低温流变性能。

关键词：沥青胶浆流变学性能玄武岩纤维 SBS改性沥青胶浆

基于高分辨率数值预报和深度学习的地面气温预报研究

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高原气象 2024年第2期43卷 464-477页

作者：李浙华肖安郑丽君江西省上饶市气象局江西上饶334000 江西省气象台江西南昌330096 江西省气象局天气预报开放实验室江西南昌330096

基于2020-2021年的中国气象局(CmA)陆面数据同化系统(CLDAS)逐小时地面气温(T2m)产品,融合CmA上海快速更新循环数值预报(CmA-SH3)的T2m预报数据,构建深度学习语义分割模型(mT-Cunet),实现逐小时滚动更新的24 h T2m网格预报,并对2022年... 详细信息

基于2020-2021年的中国气象局(CmA)陆面数据同化系统(CLDAS)逐小时地面气温(T2m)产品,融合CmA上海快速更新循环数值预报(CmA-SH3)的T2m预报数据,构建深度学习语义分割模型(mT-Cunet),实现逐小时滚动更新的24 h T2m网格预报,并对2022年预报结果进行了检验评估。结果表明,在研究范围内,mT-Cunet在3~9 h时效订正效果最好,平均mAE和平均RmSE分别降低42.4%、40.89%;10~24 h时效的订正效果较好,平均mAE和平均RmSE分别下降26.7%、26.3%。低温(≤0℃)和高温(≥35℃)事件检验评估表明,mT-Cunet在高温预报整体表现为正偏差,而低温整体为负偏差,但误差幅度远低于CmA-SH3;空间尺度上,mT-Cunet能较大幅度减少复杂地形下的T2m预报误差,降低CmA-SH3的mAE离散度,使预报误差分布较为稳定。通过对2022年2月和3月的区域性增温、寒潮过程分别进行检验评估发现,mT-Cunet能较好预报出增(降)温转折时间和增(降)温幅度。在增温和寒潮过程中,mT-Cunet的mAE比CmA-SH3分别降低28.9%和33.8%,表明mT-Cunet模型在转折性天气过程中同样具有较好的预报能力。因此,利用可以快速增加预报样本数量的快速更新循环数值预报,经过语义分割深度学习模型客观方法订正,就能较大幅度降低数值模式预报误差,解决常规数值预报由于数据量太少,深度学习训练效果较差的问题,这对充分利用国产模式资源,更广泛地开展国产模式后处理和应用提出了一个新的思路。

关键词： CmA-SH3 CLDAS 2 m地面温度偏差订正深度学习

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沪苏通长江公铁大桥防船撞设施施工关键技术

铁道建筑 2024年第9期64卷 97-100页

作者：贾维君中铁大桥局集团第四工程有限公司南京210031

沪苏通长江公铁大桥主跨跨度1 092 m,桥区河段航道为Ⅰ-(1)航道。大桥主通航孔按代表船型5万吨级集装箱船和10万吨级散货船、代表船队16×3 000 t级内河船队考虑防撞标准。防船撞设施采用钢-复合材料浮式结构,具有结构复杂、平面尺寸大... 详细信息

沪苏通长江公铁大桥主跨跨度1 092 m,桥区河段航道为Ⅰ-(1)航道。大桥主通航孔按代表船型5万吨级集装箱船和10万吨级散货船、代表船队16×3 000 t级内河船队考虑防撞标准。防船撞设施采用钢-复合材料浮式结构,具有结构复杂、平面尺寸大、质量大等特点。采用如下总体施工方案,即工厂内分段加工制造,整体预拼装后解体,再将各分段通过龙门吊移至港池内,在港池内组装成大节段,通过拖船拖带浮运至桥址,用螺栓连接成整体,实现了安全、优质、快速安装。

关键词：沪苏通长江公铁大桥防船撞钢-复合材料大节段浮运制造安装

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螺纹钢中mnS夹杂物诱发的局部腐蚀行为

中国腐蚀与防护学报 2024年第5期44卷 1255-1262页

作者：韩宇龙李健郭丽雅杨边疆陆恒昌韦习成董瀚上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海大学(浙江)高端装备基础件材料研究院嘉兴314100 陕钢集团产业创新研究院有限公司汉中723000

采用全自动夹杂物分析仪、浸泡实验和电子背散射衍射仪(EBSD)等手段研究了HRB400E螺纹钢中不同尺寸mnS夹杂物在Cl^(-)环境中诱发局部腐蚀行为。原位浸泡结果表明:mnS夹杂物尺寸越大,越容易诱发局部腐蚀行为。EBSD结果表明:尺寸大于40μm... 详细信息

采用全自动夹杂物分析仪、浸泡实验和电子背散射衍射仪(EBSD)等手段研究了HRB400E螺纹钢中不同尺寸mnS夹杂物在Cl^(-)环境中诱发局部腐蚀行为。原位浸泡结果表明:mnS夹杂物尺寸越大,越容易诱发局部腐蚀行为。EBSD结果表明:尺寸大于40μm^(2)的夹杂物容易引发腐蚀,和周围有较多的小角度晶界和较高的位错密度有关。同时,团簇大尺寸夹杂物共同诱发局部腐蚀形成的蚀坑面积大于单一夹杂物诱发的蚀坑。

关键词： mnS 尺寸螺纹钢局部腐蚀

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PVP纳米纤维膜修饰微穿孔板吸声性能研究

材料保护 2016年第S1期49卷 40-41页

作者：郭丽君赵湛周晓宇范祥中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室北京100190

采用静电纺丝技术制备的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)纳米纤维膜,微观上具有与宏观的吸声降噪纤维板相类似的结构,特定厚度时可以展宽微穿孔板吸声频带宽度。本文中,在155μm穿孔直径的微穿孔板表面制备出连续、均匀、直径约为600 nm、三种不同... 详细信息

采用静电纺丝技术制备的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)纳米纤维膜,微观上具有与宏观的吸声降噪纤维板相类似的结构,特定厚度时可以展宽微穿孔板吸声频带宽度。本文中,在155μm穿孔直径的微穿孔板表面制备出连续、均匀、直径约为600 nm、三种不同厚度的聚乙烯吡咯烷酮纳米纤维膜,并应用驻波管法分别对其进行了声波正入射时的吸声系数-频率响应曲线测试,发现不同厚度的聚乙烯吡咯烷酮静电纺丝纳米纤维膜对微穿孔板不同频率范围的吸声性能具有不同程度的影响。

关键词：静电纺丝聚乙烯吡咯烷酮微穿孔板吸声

喷丸对铝合金亚表面裂纹闭合修复的影响与试验

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表面技术 2024年第7期53卷 180-189页

作者：胡俊廖凯罗鹏博李立君陈飞中南林业科技大学机电工程学院长沙410004

目的研究喷丸修复7075-T651铝合金亚表面裂纹的愈合机理及修复效果。方法建立材料亚表面裂纹在喷丸作用下的修复模型,运用Ansys进行数值模拟计算,并预测裂纹深度修复阈值;根据模型,利用线切割制造相应的裂纹,并对其进行喷丸修复,从残余... 详细信息

目的研究喷丸修复7075-T651铝合金亚表面裂纹的愈合机理及修复效果。方法建立材料亚表面裂纹在喷丸作用下的修复模型,运用Ansys进行数值模拟计算,并预测裂纹深度修复阈值;根据模型,利用线切割制造相应的裂纹,并对其进行喷丸修复,从残余应力、疲劳强度、微观结构等方面分析裂纹愈合的机理,并评估修复效果。结果仿真结果表明,在弹丸直径D=0.5mm、弹丸速度v=100m/s时喷丸修复效果最佳,裂纹修复深度阈值为0.15 mm;裂纹修复区域的表面应力为非裂纹区域的83.17%,实验结果与仿真结果相符;在修复裂纹后,试件的疲劳强度可以达到完好试样的70.32%。剧烈的喷丸冲击使裂纹亚表面材料产生较大的微观形变热,有利于组织形变,促使裂纹两侧的晶粒组织形成闭合挤压,宏观上表现为压应力下组织的紧密闭合,这种闭合起到了修复裂纹的作用,整体上属于物理性修复,但仍无法完全消除裂纹对材料的消极影响。结论喷丸通过压力作用对亚表面材料的裂纹进行闭合修复,使材料的疲劳强度得到恢复,这对于铝合金结构件裂纹的早期修复和应急性修复具有积极作用。

关键词：喷丸 7075-T651铝合金亚表面裂纹裂纹闭合裂纹修复