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基于改进粒子群算法的UWB雷达人体动作识别研究

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重庆邮电大学学报（自然科学版） 2024年第2期36卷 268-276页

作者：李新春曾仕豪辽宁工程技术大学电子与信息工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学研究生院辽宁葫芦岛125105

针对雷达信号中的杂波干扰及样本数量对人体动作识别精度的限制,提出一种基于改进粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化支持向量机(support vector machine,SVM)模型的超宽带(ultra-wideband,UWB)雷达人体动作识别算法。利... 详细信息

针对雷达信号中的杂波干扰及样本数量对人体动作识别精度的限制,提出一种基于改进粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化支持向量机(support vector machine,SVM)模型的超宽带(ultra-wideband,UWB)雷达人体动作识别算法。利用动态目标指示(moving target indication,MTI)与小波阈值滤波对接收到的UWB回波信号进行预处理,消除回波信号中的杂波和噪声对人体动作识别的影响;结合二维离散小波包分解(two dimensional discrete wavelet packet decomposition,2D-DWPD)与奇异值分解(singular value decomposition,SVD),对预处理后的雷达信号进行特征提取和降维;提出一种改进粒子群算法,优化SVM模型的相关参数进行识别和分类。实验结果表明,提出的算法准确率可达到96.25%,具有良好的识别性能。

关键词：超宽带雷达人体动作识别小波阈值滤波改进粒子群算法

基于增材制造技术的手腕康复支具轻量化设计与开发

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机电工程技术 2023年第3期52卷 34-38页

作者：程律莎裴延军伍达杜赛飞周世豪深圳职业技术学院机电学院广东深圳518055 南方科技大学附属医院数字化创新中心广东深圳518055

传统石膏支具具有笨重、透气性差的缺点,若固定时间较长,会出现关节僵硬和肌肉萎缩等并发症等痛点问题,而增材制造技术在制造康复支具方面具有许多潜在优势,如快速定制、低成本、高精度等,然而如何实现更为符合人体学设计、结构强度最... 详细信息

传统石膏支具具有笨重、透气性差的缺点,若固定时间较长,会出现关节僵硬和肌肉萎缩等并发症等痛点问题,而增材制造技术在制造康复支具方面具有许多潜在优势,如快速定制、低成本、高精度等,然而如何实现更为符合人体学设计、结构强度最优化设计以及临床适用性设计的个性化外部固定支具仍然是保障临床康复治疗效果亟需解决的重要问题。以手腕支具为例,开发一整套完整的从数据获取、反求建模、轻量化设计到3D打印验证的数字解决方案。通过逆向扫描技术获取人体数据,对结构进行优化设计,以满足人体工学体验与支护需求,并通过3D打印技术快速定制化生产。这种技术能够为患者提供个性化康复支具数字解决方案,不仅避免了由于医师熟练程度的不同造成产品适用性的差别,也为医疗人力不足情况下医疗支具产品自动化生产提供可能。经过测试发现,与市场同类型支具相比,设计开发的新支具在效能、匹配度和舒适度等方面均得到了大大提升。

关键词：增材制造技术手腕支具轻量化设计

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准东煤在液态排渣锅炉中的结渣特性和元素迁移规律

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洁净煤技术 2024年第6期30卷 27-35页

作者：伍其威胡世豪刘婧雯张一泽李辉周昊浙江大学能源高效清洁利用全国重点实验室浙江杭州310027

高碱煤的清洁高效转化及资源化利用对实现双碳目标具有重要战略意义,液态排渣锅炉在燃用高碱煤方面存在较大优势,但目前尚缺乏全烧高碱煤的灰沉积和元素迁移特性相关研究。研究了准东煤在20 MW卧式液态排渣炉上燃烧时的积灰结渣特性和... 详细信息

高碱煤的清洁高效转化及资源化利用对实现双碳目标具有重要战略意义,液态排渣锅炉在燃用高碱煤方面存在较大优势,但目前尚缺乏全烧高碱煤的灰沉积和元素迁移特性相关研究。研究了准东煤在20 MW卧式液态排渣炉上燃烧时的积灰结渣特性和元素迁移规律。通过在捕渣屏前后设置灰沉积探针1和2,研究了换热器表面灰沉积对传热效率的影响。结果表明,初始层形成阶段通过探针表面的热流密度迅速下降,随沉积物的生长热流密度缓慢下降,沉积物生长趋于稳定时,热流密度也会在一定范围内波动。按照探针表面的热流密度变化速率,可将灰沉积的形成过程分为3个阶段,分别为快速下降阶段、缓慢下降阶段和稳定阶段。探针1和2最终稳定的相对热流密度分别为0.75和0.83。此外,通过分析炉膛不同位置灰渣和沉积物的外观形貌、矿物组成和化学成分,探究了元素迁移对积灰结渣的影响。灰沉积的微观表征表明,Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、SiO_(2)等氧化物在高温区渣样中富集,而CaO、MgO、Na_(2)O、SO_(3)则主要出现在低温区域的沉积物中。换热器表面沉积初始层的形成与碱金属及其硫酸盐的冷凝密切相关,高温和低温区域样品中的平均Na_(2)O质量分数分别为1.38%和4.70%。铁元素会在渣中富集并充当助溶剂的作用,与硅-钙-镁-铝体系形成低温共熔体,从而导致灰熔融温度降低。

关键词：液态排渣准东煤元素迁移积灰结渣碱金属煤燃烧

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斜齿轮时变啮合刚度改进算法及影响因素分析

机械强度 2024年第2期46卷 312-319页

作者：吴鲁纪杨世豪冯伟杨林杰郑州机械研究所有限公司郑州450001 同济大学机械与能源工程学院上海201804 河南工业大学机电工程学院郑州450001

在势能法基础上,基于切片积分原理,考虑齿根过渡曲线方程,提出一种改进的斜齿时变啮合刚度计算方法。该方法考虑了真实齿根过渡曲线参数方程,修正了渐开线齿廓的积分区间,与有限元方法的对比结果验证了算法的有效性,减小了时变啮合刚度... 详细信息

在势能法基础上,基于切片积分原理,考虑齿根过渡曲线方程,提出一种改进的斜齿时变啮合刚度计算方法。该方法考虑了真实齿根过渡曲线参数方程,修正了渐开线齿廓的积分区间,与有限元方法的对比结果验证了算法的有效性,减小了时变啮合刚度的计算误差。在此方法基础上,分析了齿宽、螺旋角、齿数和模数对时变啮合刚度的影响。结果表明,时变啮合刚度均值受齿宽影响较大,近似成线性关系;受螺旋角、齿数影响较小;螺旋角增大,均值以较小幅度波动性变化;中心距一定时,齿数增大,时变啮合刚度缓慢增大;齿轮参数改变会影响重合度;轴向重合度为整数时,时变啮合刚度波动值较小。

关键词：斜齿轮重合度改进势能法时变啮合刚度

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芒果采收车机械臂运动特性分析及试验

农业工程学报 2024年第1期40卷 58-67页

作者：刘世豪王菲林茂刘俊孝姚克恒海南大学机电工程学院海口570228 农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

为提高芒果采收车机械化采摘的适应性,该研究采用多体动力学理论方法对其机械臂的运动特性进行分析。首先,结合芒果生长和农艺特征及采摘机械臂几何构型与向量特性,运用D-H法建立了机械臂运动学模型以探索其运动特性,并进行末端执行器... 详细信息

为提高芒果采收车机械化采摘的适应性,该研究采用多体动力学理论方法对其机械臂的运动特性进行分析。首先,结合芒果生长和农艺特征及采摘机械臂几何构型与向量特性,运用D-H法建立了机械臂运动学模型以探索其运动特性,并进行末端执行器运动轨迹规划。轨迹规划结果表明末端执行器运动平稳,满足芒果采摘运动要求。进一步地,利用拉格朗日法构建了机械臂的动力学模型,对其进行了正逆动力学仿真验证,以深入了解机械臂的关节运动特性。动力学分析结果表明,在恒力矩工况下,伸缩装置和摆动装置的运动呈现一定的周期性,摆动装置、旋转装置角加速度和伸缩装置加速度均约在1.25、2.30、4.15 s达到阶段峰值;在仅做摆动周期运动的情况下,旋转装置、摆动装置所受驱动力矩均近似呈周期性变化,峰值分别为72.5与52 N·mm,且在一个运动周期内,均有两个极大值点。对机械臂结构进行仿真模态计算和模态试验,结果表明前六阶固有频率误差在5%以内,验证了芒果采收车机械臂多体动力学仿真建模的准确性。研究结果可为保证有效实现机械臂的采摘效果及提高其可靠性与稳定性提供依据。

关键词：农业机械模型芒果采收采摘机械臂动力学建模运动学特性

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基于某混动车型的低温电池过充/过放保护优化研究

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汽车电器 2024年第3期 12-14页

作者：张世昊大众汽车(中国)科技有限公司安徽合肥230000

文章针对某款混动汽车在低温条件下行驶时电池易出现过充过放的情况进行优化研究,采用VCU/ECU快速降扭控制、限制最大发电功率、增大BMS充放电功率及控制GCU转速变化率等优化方案,改善车辆在低温条件下出现电池过充过放的情况,经优化后... 详细信息

文章针对某款混动汽车在低温条件下行驶时电池易出现过充过放的情况进行优化研究,采用VCU/ECU快速降扭控制、限制最大发电功率、增大BMS充放电功率及控制GCU转速变化率等优化方案,改善车辆在低温条件下出现电池过充过放的情况,经优化后的结果显示各低温工况测试均未出现电池过充过放现象。

关键词：混动低温电池过充过放

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层间积水对无砟轨道内孔隙水饱和度影响研究

铁道学报 2024年第2期46卷 140-149页

作者：曹世豪赵锡佳陈俊旗王建伟胡猛河南工业大学土木工程学院河南郑州450001 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

无砟轨道的耐久性与内部水分含量直接相关,但其孔隙水饱和度分布特性暂不明确。为了分析CRTSⅡ型板式无砟轨道内孔隙水饱和度,首先通过吸水试验测定CA砂浆的吸水率。然后建立无砟轨道内饱和度计算模型,设计的“稳态+瞬态”两步计算流程... 详细信息

无砟轨道的耐久性与内部水分含量直接相关,但其孔隙水饱和度分布特性暂不明确。为了分析CRTSⅡ型板式无砟轨道内孔隙水饱和度,首先通过吸水试验测定CA砂浆的吸水率。然后建立无砟轨道内饱和度计算模型,设计的“稳态+瞬态”两步计算流程解决了瞬态饱和度分析时的初始条件,并进一步分析了环境湿度、层间积水形式及吸水时间等因素对饱和度的影响。结果表明:砂浆的有效孔隙率为4.21%,吸水率为1.2255×10^(-11) m ^(2)/s。无水时,无砟轨道内形成的平衡饱和度沿深度方向近似服从三线性分布规律,其中砂浆层内饱和度年度差最高为6.52%。当砂浆层下存在单裂缝积水下,砂浆层内饱和度沿厚度分布将由线性向二次多项式转变。经过7 d的毛细吸水,砂浆层平均饱和度增幅为37.6%,轨道板底层钢筋处的饱和度提升至70%,而裂缝前缘受影响深度约为0.4 m。当砂浆层上下存在双裂缝积水下,积水区砂浆层的饱和度在1.5 d时可达到100%的饱和状态。

关键词：无砟轨道孔隙水饱和度层间积水毛细吸水

磷酸镁水泥加固低液限粉土的pH和电导率响应与孔隙特征研究

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材料导报 2024年第16期38卷 108-116页

作者：范旭涵王炳楠汤世豪辛星裴妍山东大学土建与水利学院济南250061

为了探究磷酸镁水泥(Magnesium phosphate cement,MPC)对黄河淤积低液限粉土的加固问题,本试验研究不同MPC占干土的掺量、镁磷比(m(M/P))及硼酸与氧化镁比(m(BA/M))对粉土初始pH、电导率的响应;探究选定m(M/P)、m(BA/M)下不同龄期和不同... 详细信息

为了探究磷酸镁水泥(Magnesium phosphate cement,MPC)对黄河淤积低液限粉土的加固问题,本试验研究不同MPC占干土的掺量、镁磷比(m(M/P))及硼酸与氧化镁比(m(BA/M))对粉土初始pH、电导率的响应;探究选定m(M/P)、m(BA/M)下不同龄期和不同MPC掺量固化土的无侧限抗压强度、pH、电导率与水化产物的变化规律,并基于CT扫描技术重构了三种不同MPC掺量下固化土的孔隙网络模型,结合XRD物相分析,揭示其固化机理。结果表明:随着MPC掺量的增加,m(M/P)较小时固化土的初始pH逐渐减小,而m(M/P)较大时pH先增大后减小。MPC掺量和m(M/P)一定时,随着m(BA/M)的增加,pH在m(BA/M)为某一值(2%)时降为最低,随后逐渐增大。考虑到低液限粉土的低用水量与促进后期水化需求,选择偏酸性配比(m(M/P)=1,m(BA/M)=2%)与低于15%MPC掺量较为合适。pH随着龄期和MPC掺量的增加而增加,电导率变化规律则与pH相反,二者呈负指数的关系,且能定性地表征水化情况。力学试验结果表明MPC能使粉土强度大幅提升,龄期与MPC掺量的增加均使固化土的强度增长。XRD与CT扫描结果表明,MPC固化机制为各龄期均出现的鸟粪石和MgO胶结在土粒之间形成交互结构,且随着MPC的掺量增加,土颗粒间的粘结更加紧密,形成的土骨架提升了宏观力学强度,同时扩大孔隙空间,增加了孔隙率,增强了孔隙间的连通性,导致渗透性增大,因此工程应用时可通过改善孔隙结构进一步提升固化性能。

关键词：低液限粉土磷酸镁水泥 pH和电导率无侧限抗压强度孔隙网络模型

pH响应型药物递送系统在肿瘤免疫治疗领域的研究进展

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中国药科大学学报 2024年第4期55卷 522-529页

作者：王世豪刘力凤丁杨李苏昕中国药科大学药学院药剂系南京211198

肿瘤免疫疗法是激活宿主自身免疫系统对抗肿瘤的治疗方式,已广泛应用于临床,然而存在响应率低、免疫相关不良事件等缺陷。有别于传统的化学治疗,免疫治疗的靶标表现出更为广泛的空间异质性,分布在不同细胞类型及二级细胞器中,药物分子... 详细信息

肿瘤免疫疗法是激活宿主自身免疫系统对抗肿瘤的治疗方式,已广泛应用于临床,然而存在响应率低、免疫相关不良事件等缺陷。有别于传统的化学治疗,免疫治疗的靶标表现出更为广泛的空间异质性,分布在不同细胞类型及二级细胞器中,药物分子易产生脱靶与在靶毒性,极大地影响了治疗的有效性与安全性。由于代谢水平的改变,肿瘤微环境较正常组织显微酸性,而细胞内吞途径伴随着质子的进一步泵入,因此pH可以作为理想的选择性刺激条件,以实现“门控”式的药物精准递释。近年来,pH响应型材料在肿瘤免疫治疗中被广泛研究,如高分子聚合物、生物大分子、脂质纳米粒、生物膜、无机纳米粒、金属-有机框架等。本文从不同的载体类型出发,综述了pH响应型肿瘤免疫治疗的研究策略,为新一代靶向制剂研发提供参考。

关键词：肿瘤免疫治疗药物递送系统 pH响应靶向