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Exploration on the Optimization Strategy for the Layup of Composite Material Pressure Vessels Based on Advanced Algorithms

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Open Journal of Applied Sciences 2024年第9期14卷 2482-2505页

作者： qingshan zeng Zuxin Chen School of Aircraft Engineering Nanchang Hangkong University Nanchang China

This study aims to explore the influence of the laying angle on the pressure shell structure made of composite materials under the condition of a fixed shape. By using a composite material composed of a mixture of T800 carbon fiber and AG80 epoxy resin to design pressure vessels, this material combination can significantly improve the interlaminar shear strength and heat resistance. The article elaborates on the basic concepts and failure criteria of composite materials, such as the maximum stress criterion, the maximum strain criterion, the Tsai-Hill criterion, etc. With the help of the APDL parametric modeling language, the arc-shaped, parabolic, elliptical, and fitting curve-shaped pressure vessel models are accurately constructed, and the material property settings and mesh division are completed. Subsequently, APDL is used for static analysis, and the genetic algorithm toolbox built into Matlab is combined to carry out optimization calculations to determine the optimal laying angle. The research results show that the equivalent stress corresponding to the optimal laying angle of the arc-shaped pressure vessel is 5.3685e+08 Pa, the elliptical one is 5.1969e+08 Pa, the parabolic one is 5.8692e+08 Pa, and the fitting curve-shaped one is 5.36862e+08 Pa. Among them, the stress distribution of the fitting curve-shaped pressure vessel is relatively more uniform, with a deformation of 0.568E−03 m, a minimum equivalent stress value of 0.261E+09 Pa, a maximum equivalent stress value of 0.537E+09 Pa, and a ratio of 0.48, which conforms to the equivalent stress criterion. In addition, the fitting curve of this model can adapt to various models and has higher practical value. However, the stress distribution of the elliptical and parabolic pressure vessels is uneven, and their applicability is poor. In the future, further exploration can be conducted on the application of the fitting curve model in composite materials to optimize the design of pressure vessels. This study p

关键词： Composite Material Pressure Vessel Matlab APDL Parametric Modeling Static Analysis Optimal Laying Angle

一种可实现多运动模态的串并联机构的运动学分析

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郑州大学学报（理学版） 2024年第1期56卷 25-31页

作者：曾庆山马飞凡郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001

串联机构灵活,工作空间大,并联机构稳定,承载能力强。串联和并联机构结合起来的混联机构兼具两者的优点,整体机构的灵活性高且工作空间大,可以实现多种运动模态,但运动学分析较复杂。提出了一种基于3-RPS的新型串并混联机构,其可以实现... 详细信息

串联机构灵活,工作空间大,并联机构稳定,承载能力强。串联和并联机构结合起来的混联机构兼具两者的优点,整体机构的灵活性高且工作空间大,可以实现多种运动模态,但运动学分析较复杂。提出了一种基于3-RPS的新型串并混联机构,其可以实现多种运动模态。首先,阐述了机构的结构特性,建立了机构的坐标系;其次,根据机构特点,对其进行了正、逆运动学的分析,建立机构的正解和逆解模型;最后,通过数值算例进行验证,将理论计算结果与Adams仿真结果进行对比分析,结果表明,所构建运动学模型正确,且机构具有蜿蜒、伸缩等多模态运动功能。

关键词：混联机构 3-RPS 位置正解运动学数值算例

基于密度层次聚类特征提取的羽流气泡多波束探测

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声学技术 2024年第5期43卷 653-660页

作者：李志欣曾青山王迅上海船舶电子设备研究所上海201108

多波束水体探测凭借其高分辨率、高精度以及全覆盖的探测优势已被广泛应用。然而,由于旁瓣效应和水体环境干扰的存在,多波束水体影像中存在大量噪声,严重降低了目标特征提取的准确性。文章基于对多波束水体信号中的距离与相位特征的深... 详细信息

多波束水体探测凭借其高分辨率、高精度以及全覆盖的探测优势已被广泛应用。然而,由于旁瓣效应和水体环境干扰的存在,多波束水体影像中存在大量噪声,严重降低了目标特征提取的准确性。文章基于对多波束水体信号中的距离与相位特征的深入分析,提出了一种基于密度层次聚类的气体羽流特征提取方法。首先,对多波束成像原理及噪声特性进行了详细研究。为实现整体去噪,采用了自适应局部阈值分割法,有效地削减了噪声的影响。然后,利用密度层次聚类算法,精准地剔除了剩余噪声,进一步提高了水体影像的质量。经过处理后的水体影像质量得到显著提升,同时较完整地保留了羽流气泡的轮廓信息,进一步验证了所提方法的有效性。通过该研究,为多波束水体探测领域的目标特征提取提供了一种可行的技术途径。

关键词：多波束特征提取阈值分割密度聚类

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川芎挥发油预防动脉血栓形成的机理研究

中药药理与临床 2024年第6期40卷 67-71,44页

作者：李琳熊静悦曾丝丝杜仕静赵丰娟曾青山谭正怀西南医科大学药学院泸州州646000 四川省中医药科学院中药材品质及创新中药研究四川省重点实验室四川省中药药理学重点学科成都阝610041 成都市金牛区人民医院成都610000 成都市第四人民医院成都610036 成都中医药大学药学院成都610075

目的:本研究探讨川芎挥发油预防动脉血栓形成的机理。方法:取SD雄性大鼠,运用大鼠颈总动脉局部贴敷三氯化铁(FeCl_(3))联合腹腔注射脂多糖(LPS)探索内皮细胞损伤与炎症的发生在血栓形成中的交互作用。在此基础上评价川芎挥发油对该模型... 详细信息

目的:本研究探讨川芎挥发油预防动脉血栓形成的机理。方法:取SD雄性大鼠,运用大鼠颈总动脉局部贴敷三氯化铁(FeCl_(3))联合腹腔注射脂多糖(LPS)探索内皮细胞损伤与炎症的发生在血栓形成中的交互作用。在此基础上评价川芎挥发油对该模型的预防作用;以电刺激诱导大鼠颈总动脉血栓形成以及角叉菜胶致小鼠尾部血栓形成的作用,进一步从体外探索川芎挥发油对血小板聚集的作用机理。结果:腹腔注射LPS可显著协同增强颈总动脉局部贴敷FeCl_(3)致血栓形成的效果,其最佳比例为腹腔注射LPS 3 mg/kg与9%FeCl_(3)颈总动脉局部贴敷。与正常对照组比较,LPS联合FeCl_(3)贴敷能明显促进大鼠颈总动脉血栓形成(P<0.05),延长活化部分凝血活酶时间(APTT)(P<0.01)、升高纤维蛋白原(FIB)浓度(P<0.01);与模型对照组比较,川芎挥发油可明显改善LPS联合FeCl_(3)诱导大鼠颈总动脉血栓形成血流量变化(P<0.05)、显著减少血栓质量、缩短血栓长度(P<0.01),明显减少血清中丙二醛含量、增加血清一氧化氮含量(P<0.05或P<0.01),缩短APTT、延长凝血酶时间TT(P<0.05或P<0.01),降低FIB浓度(P<0.05),明显延长电刺激诱导大鼠颈总动脉血栓形成时间(P<0.05或P<0.01),显著抑制角叉菜胶致小鼠尾部血栓形成(P<0.01),显著抑制花生四烯酸(AA)及二磷酸腺苷(ADP)诱导的血小板聚集(P<0.01)。结论:血管内皮细胞功能紊乱与局部炎症的发生在动脉血栓形成中具有协同增效作用。川芎挥发油可有效预防动脉血栓的形成,其作用机理可能与具有较好保护血管内皮细胞、抑制血管炎症反应、抑制血小板聚集有关,详细作用机理有待深入研究。

关键词：川芎挥发油动脉血栓血小板血管内皮细胞脂多糖角叉菜胶纤维蛋白原活化部分凝血活酶时间

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基于平衡概率分布和实例的迁移学习算法

郑州大学学报（理学版） 2020年第3期52卷 55-61页

作者：黄露曾庆山郑州大学电气工程学院河南郑州450001

在联合匹配边缘概率和条件概率分布以减小源域与目标域的差异性时,存在由类不平衡导致模型泛化性能差的问题,从而提出了基于平衡概率分布和实例的迁移学习算法。通过基于核的主成分分析方法将特征数据映射到低维子空间,在子空间中对源... 详细信息

在联合匹配边缘概率和条件概率分布以减小源域与目标域的差异性时,存在由类不平衡导致模型泛化性能差的问题,从而提出了基于平衡概率分布和实例的迁移学习算法。通过基于核的主成分分析方法将特征数据映射到低维子空间,在子空间中对源域与目标域的边缘分布和条件分布进行联合适配,利用平衡因子动态调节每个分布的重要性,采用加权条件概率分布自适应地改变每个类的权重,同时融合实例更新策略,进一步提升模型的泛化性能。在字符和对象识别数据集上进行了多组对比实验,表明该算法有效地提高了图像分类的准确率。

关键词：迁移学习平衡分布类不平衡实例更新领域自适应

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点到点二阶参数优化迭代学习控制算法

郑州大学学报（理学版） 2020年第1期52卷 106-113页

作者：曾庆山熊战磊尹明俊郑州大学电气工程学院

针对一类离散线性时不变系统的点到点跟踪控制问题,提出一种快速参考轨迹更新的点到点二阶参数优化迭代学习控制算法。首先,在进行参考轨迹更新时,将插值法中的固定学习增益λ改为随迭代变化的指数变增益eγ(k),目的是使新的参考轨迹以... 详细信息

针对一类离散线性时不变系统的点到点跟踪控制问题,提出一种快速参考轨迹更新的点到点二阶参数优化迭代学习控制算法。首先,在进行参考轨迹更新时,将插值法中的固定学习增益λ改为随迭代变化的指数变增益eγ(k),目的是使新的参考轨迹以更快的速度逼近系统输出。然后,利用当前次和前次迭代过程获得的输入、输出信息构造新的控制输入,并对参数进行优化,从而达到快速、高效地跟踪控制的目的。最后,通过理论分析和仿真实例验证了算法的有效性。

关键词：参考轨迹更新参数优化点到点迭代学习控制

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基于距离阈值的自适应K-均值聚类算法

郑州大学学报（理学版） 2016年第4期48卷 90-94,101页

作者：曾庆山张贵勇郑州大学电气工程学院河南郑州450001

为快速有效地确定聚类中心,提出一种基于距离阈值的自适应K-均值聚类算法.首先确定合理的距离阈值,其次根据距离阈值确定初始聚类中心位置及个数,最后对位置相近的聚类中心簇进行合并,获得新的聚类中心位置及个数.结果表明,该方法可以... 详细信息

为快速有效地确定聚类中心,提出一种基于距离阈值的自适应K-均值聚类算法.首先确定合理的距离阈值,其次根据距离阈值确定初始聚类中心位置及个数,最后对位置相近的聚类中心簇进行合并,获得新的聚类中心位置及个数.结果表明,该方法可以自动确定k值及中心位置,有效避免将离群点错误聚类,从而改善了聚类效果.

关键词： K-均值距离阈值聚类中心

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基于出行概率矩阵的电动汽车充电站规划

电工技术学报 2019年第A1期34卷 272-281页

作者：姜欣冯永涛熊虎王金凤曾庆山郑州大学电气工程学院郑州450001 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉470032

电动汽车保有量的迅速增长需要更多快速充电站提供服务,本文提出一种基于城市路网特征和电动汽车出行概率矩阵的电动汽车充电站规划模型。首先基于城市道路拓扑结构和改进速度-流量关系模型模拟电动汽车行驶特征。在此基础上,通过构建... 详细信息

电动汽车保有量的迅速增长需要更多快速充电站提供服务,本文提出一种基于城市路网特征和电动汽车出行概率矩阵的电动汽车充电站规划模型。首先基于城市道路拓扑结构和改进速度-流量关系模型模拟电动汽车行驶特征。在此基础上,通过构建电动汽车出行概率矩阵,采用蒙特卡洛方法预测电动汽车快充需求的时空分布。从便于用户友好充电的角度出发,以充电站建设运行成本和用户充电途中行驶成本最小为目标,基于出行概率矩阵建立了电动汽车充电站选址定容模型:采用Voronoi图划分充电站服务范围,通过改进粒子群算法确定充电站最优位置,利用排队论优化各充电站容量,得到统计意义上更为合理的结果。最后,以某市中心城区电动汽车充电站规划为例进行仿真分析,仿真结果表明所提模型和方法的可行性和有效性。

关键词：电动汽车充电站规划出行概率矩阵时空分布 Voronoi图排队论

基于辐射图像的玻璃熔窑内部火焰温度检测研究

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计算机测量与控制 2012年第7期20卷 1778-1780,1783页

作者：贾建华曾庆山郑州大学电气工程学院郑州450001

工业CCD拍摄的玻璃熔窑内部火焰图像与火焰温度存在着一定的映射关系;基于工业CCD图像三原色的比色法是在对某些参数进行理想的假设和对某些推导进行近似的处理后得到的测温方法,该方法所建立的数学模型不能更准确的反映温度与波长的关... 详细信息

工业CCD拍摄的玻璃熔窑内部火焰图像与火焰温度存在着一定的映射关系;基于工业CCD图像三原色的比色法是在对某些参数进行理想的假设和对某些推导进行近似的处理后得到的测温方法,该方法所建立的数学模型不能更准确的反映温度与波长的关系;以斯蒂芬—波尔茨曼定律为理论基础,通过加权最小二乘多项式方法建立的模型能够更精确的反映玻璃熔窑内火焰温度和火焰图像灰度之间的关系;同时实现了玻璃熔窑内火焰温度的实时检测和对窑炉池壁状况的监测。

关键词：黑体炉最小二乘比色法