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铝合金一体化压铸技术研究进展

航空制造技术 2024年第14期67卷 66-75页

作者：谭云骧马聚怀赵海东许庆彦清华大学材料学院先进成形制造教育部重点实验室北京100084 华南理工大学广州510640 国家金属材料近净成形工程技术研究中心广州510640

铝合金密度小、比强度高,广泛应用于航空航天和汽车领域的轻量化成形制造。一体化压铸技术生产大型复杂薄壁铸件,能有效帮助飞机、汽车减重增程,是重要的一体化成形技术。全面综述铝合金大型一体化压铸技术的发展,分析免热处理铝合金的... 详细信息

铝合金密度小、比强度高,广泛应用于航空航天和汽车领域的轻量化成形制造。一体化压铸技术生产大型复杂薄壁铸件,能有效帮助飞机、汽车减重增程,是重要的一体化成形技术。全面综述铝合金大型一体化压铸技术的发展,分析免热处理铝合金的成分设计与已开发的铝合金特点,介绍了国内外大型一体化压铸机和压铸模具的研制情况,归纳总结了一体化压铸件充型、凝固、缺陷、微观组织、热应力和疲劳寿命预测的数值模拟研究现状,对一体化压铸技术的发展提出展望。

关键词：一体化压铸免热处理铝合金压铸机数值模拟

广义高斯分布的卷积传递函数多通道非负矩阵分解

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声学学报 2024年第3期49卷 598-610页

作者：张聪杨飞然陈先梅杨军中国科学院噪声与振动重点实验室(声学研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

基于卷积传递函数的多通道非负矩阵分解(CTF-MNMF)在长混响环境的盲源分离中取得了较好的性能,但该算法的分离性能依然受到声源模型的限制。因此提出了基于广义高斯分布(GGD)的CTF-MNMF算法,通过将域参数引入NMF中并利用广义非负矩阵分... 详细信息

基于卷积传递函数的多通道非负矩阵分解(CTF-MNMF)在长混响环境的盲源分离中取得了较好的性能,但该算法的分离性能依然受到声源模型的限制。因此提出了基于广义高斯分布(GGD)的CTF-MNMF算法,通过将域参数引入NMF中并利用广义非负矩阵分解(GNMF)建模GGD的非负尺度因子,提高了声源模型捕捉信号离群值的鲁棒性,进而提高了声源估计的准确性。采用基于辅助函数的优化策略给出分离矩阵和非负矩阵参数的更新公式。仿真结果表明所提算法在语音和音乐两种信号的分离实验中均取得了比GGD-ILRMA、WPE-ILRMA和CTF-MNMF更好的分离性能。

关键词：盲源分离广义高斯分布卷积传递函数非负矩阵分解

低信噪比下无线声传感网络采样率偏移估计方法

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电子学报 2024年第6期52卷 2131-2140页

作者：石擎杨飞然陈先梅杨军中国科学院噪声与振动重点实验室(声学研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

现有的采样率偏移(Sampling Rate Offset,SRO)估计算法在低信噪比条件下性能严重下降.为了解决这个问题,本文提出一种基于子带二次互相关函数的频率滑动窗二次互相关(Frequency Sliding Double-Cross Correlation Processing,FS-DXCP)算... 详细信息

现有的采样率偏移(Sampling Rate Offset,SRO)估计算法在低信噪比条件下性能严重下降.为了解决这个问题,本文提出一种基于子带二次互相关函数的频率滑动窗二次互相关(Frequency Sliding Double-Cross Correlation Processing,FS-DXCP)算法.该方法使用频域滑动窗口构建无线节点观测信号间的子带二次互相关函数矩阵,进而利用奇异值分解来自适应地消除低信噪比频段对二次互相关函数估计的影响,最后搜寻二次互相关函数的极大值点获得SRO的估计.计算机仿真实验表明:在信噪比为-5 dB时,所提方法的采样率频偏平均估计误差为4.21百万分率(part per million,ppm),这比现有的DXCP-PHAT算法的估计误差降低了约8.17 ppm.所提算法有效提升了低信噪比条件下采样率频偏的估计精度.

关键词：无线声传感网络采样率偏移估计子带处理

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铝合金低压铸造过程数值模拟

铸造 2024年第3期73卷 270-281页

作者：谭云骧马聚怀许庆彦清华大学材料学院先进成形制造教育部重点实验室北京100084

铝合金密度小、比强度高,常作为汽车轻量化材料。低压铸造充型平稳,能成形复杂薄壁铸件,广泛应用于汽车典型零部件的制造。为优化低压铸造工艺、减少铸件缺陷、获得优良组织性能的铸件,运用集成计算材料工程与多尺度数值模拟方法对铝合... 详细信息

铝合金密度小、比强度高,常作为汽车轻量化材料。低压铸造充型平稳,能成形复杂薄壁铸件,广泛应用于汽车典型零部件的制造。为优化低压铸造工艺、减少铸件缺陷、获得优良组织性能的铸件,运用集成计算材料工程与多尺度数值模拟方法对铝合金低压铸造过程开展研究,具有重要的科学意义与工程价值。本文全面综述了低压铸造铝合金凝固过程数值模拟技术的发展,分析了充型过程和凝固过程的宏观数值模拟及其常用算法,归纳总结了元胞自动机模拟铝合金初生相和共晶相的微观组织演变的研究现状,展望了铝合金低压铸造过程数值模拟的未来发展方向。

关键词：铝合金低压铸造集成计算材料工程数值模拟多尺度模拟

基于关键句和题型的阅读理解问题生成技术研究

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计算机工程与应用 2024年

作者：蒋玉茹陶宇阳王霞葛诗利北京信息科技大学智能信息处理研究所北京信息科技大学外国语学院广东外语外贸大学语言与人工智能重点实验室

现有的阅读理解问题生成技术研究主要以答案已知为前提展开。为了使阅读理解问题生成技术可以摆脱对答案的依赖，从而促使教育领域的问题生成技术向着端到端自动化出题的应用场景进一步迈进，本文对答案未知前提下的阅读理解问题生成技... 详细信息

现有的阅读理解问题生成技术研究主要以答案已知为前提展开。为了使阅读理解问题生成技术可以摆脱对答案的依赖，从而促使教育领域的问题生成技术向着端到端自动化出题的应用场景进一步迈进，本文对答案未知前提下的阅读理解问题生成技术展开了研究。本文提出引入关键句和题型作为两种简单的控制信息，替代需要从文章中抽取总结的答案，规定问题的提问内容范围和提问特点。本文提出了一个基于关键句和题型信息的可控问题生成框架，通过给定文章、关键句和题型来生成阅读理解问题。通过自动化评测和人工评测，验证了框架包含的两种问题生成方法的有效性和先进性。框架所需的两种控制信息相比答案更容易获取，为问题生成技术的应用带来更好的易用性，为使用者提供更高的出题效率。

关键词：阅读理解问题生成问题生成文本生成

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微量动态显色法细菌内毒素检查方法研究

中国药理学通报 2024年第7期40卷 1392-1398页

作者：张晨雪蔡彤陈晨赵小燕裴宇盛中国食品药品检定研究院化学药品检定所药理室北京102629 北京联馨药业有限公司北京102600

目的通过研究确定微量动态显色法能否满足《中国药典》的要求,作为现有细菌内毒素检查法的补充。方法使用微量动态显色法鲎试剂,每孔样品和鲎试剂加样量各为25μL,检测波长405 nm,预设OD值0.05,使用半孔酶标板检测。依据《中华人民共和... 详细信息

目的通过研究确定微量动态显色法能否满足《中国药典》的要求,作为现有细菌内毒素检查法的补充。方法使用微量动态显色法鲎试剂,每孔样品和鲎试剂加样量各为25μL,检测波长405 nm,预设OD值0.05,使用半孔酶标板检测。依据《中华人民共和国药典》2020年版第四部“9101药品质量分析方法验证指导原则”的规定,按照其项下“杂质测定”中“定量”项目的具体要求,进行专属性、准确度、精密度、定量限、线性、范围、耐用度7项内容的方法学验证,并对48个药品品种共74批样品开展了品种适用性研究,对76个药品品种共143批样品(包括133批阴性样品和10批阳性样品)进行日常检验,并将结果与传统显色法检验结果进行了比对分析。结果经过方法学验证,表明微量动态显色法符合《中华人民共和国药典》对定量方法的要求;经过品种适用性与一致性比对研究,结果表明微量动态显色法与传统显色法相比,具有较好的等效性。结论微量动态显色法可以作为现有细菌内毒素的补充方法推广使用。

关键词：细菌内毒素方法学验证品种适用性一致性比对微量动态显色法补充替代方法

全气候自热锂离子电池及低温极速加热策略研究

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机械工程学报 2024年第18期 247-257页

作者：熊瑞李正阳燕润博杨瑞鑫北京理工大学机械与车辆学院

低温下锂离子电池充放电性能和可用容量急剧劣化，严重制约新能源汽车在高寒地区的规模化应用，低温加热成为提升电池低温环境适应性的可行举措。基于18650圆柱形电池结构，设计一种新型的全气候自热锂离子电池，以芯轴为加热元件，通... 详细信息

低温下锂离子电池充放电性能和可用容量急剧劣化，严重制约新能源汽车在高寒地区的规模化应用，低温加热成为提升电池低温环境适应性的可行举措。基于18650圆柱形电池结构，设计一种新型的全气候自热锂离子电池，以芯轴为加热元件，通过电触发加热方式实现低温下由内而外的极速温升，试验表明自热电池能够进行正常充放电循环，同时以芯轴作为加热元件是有效的；建立自热锂离子电池电化学-热耦合模型，对传统电化学模型进行修正，匹配自热电池工作特点，探明自热电池在加热过程中内部温度场的分布与变化情况。结果表明，加热方式使得电池表面温升迟滞性降低；利用非支配排序遗传算法提出以加热速率、能量消耗率为优化目标的多目标优化框架，得到最优加热策略(33.80 m?保护电阻和55.16%占空比)，仿真与测试结果表明，所提策略的加热速率可达25.53℃/min，加热至0℃的能量消耗为电池容量的6.27%。

关键词：锂离子电池自加热加热速率能量消耗率多目标优化

基于模型预测的膝关节置换手术机器人柔顺控制

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工程科学学报 2024年第9期46卷 1638-1646页

作者：胡飘张丽杨闳竣杨妍中国矿业大学(北京)人工智能学院北京100083 中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室北京100190 北京科技大学智能科学与技术学院北京100083

针对半主动型膝关节置换手术机器人的柔顺跟随医生意图运动和手术安全范围约束问题,提出了一种模型预测导纳控制算法.首先,为了提高算法运行效率,使用斯特林插值方法对机械臂动力学模型进行线性化,并作为预测模型,该方法计算简单且求解... 详细信息

针对半主动型膝关节置换手术机器人的柔顺跟随医生意图运动和手术安全范围约束问题,提出了一种模型预测导纳控制算法.首先,为了提高算法运行效率,使用斯特林插值方法对机械臂动力学模型进行线性化,并作为预测模型,该方法计算简单且求解精度高;其次,基于导纳模型力柔顺控制机理识别操作医生的力意图生成机械臂期望运动轨迹;然后,设计虚拟状态,提高模型预测控制算法的显式处理约束能力,利用模型预测控制的滚动优化和反馈校正特性提高控制鲁棒性;最后,结合成机械臂模型预测导纳控制器.设计三环PID(Proportional integral derivative)控制对照试验,验证了模型预测控制算法的轨迹跟踪性能更好,可以更好的实现期望的导纳动态,从而得到更优的柔顺效果.在此基础上,进一步验证模型预测导纳控制器在具有强耦合性、复杂系统参数结构特性的机械臂上的主动约束效果.结果表明模型预测导纳控制算法能实现比传统三环PID控制更好的柔顺性,且具备满足膝关节置换手术需求的安全性.本文有望促进半主动手术机器人的实际应用.

关键词：手术机器人人机交互模型预测导纳控制安全约束

全髋关节置换术后髋臼骨缺损翻修的重建技术和临床中期疗效

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中华外科杂志 2024年第9期62卷 836-846页

作者：张博涵付君张国强周勇刚陈继营柴伟国家骨科与运动康复临床医学研究中心解放军总医院第四医学中心骨科医学部北京100048 国家骨科与运动康复临床医学研究中心解放军总医院第一医学中心骨科北京100853

目的探讨全髋关节置换翻修术中3种髋臼骨缺损重建技术的中期临床疗效。方法本研究为回顾性病例系列研究。回顾性分析2015年1月至2021年12月解放军总医院第四医学中心骨科医学部和解放军总医院第一医学中心骨科收治的全髋关节置换翻修术... 详细信息

目的探讨全髋关节置换翻修术中3种髋臼骨缺损重建技术的中期临床疗效。方法本研究为回顾性病例系列研究。回顾性分析2015年1月至2021年12月解放军总医院第四医学中心骨科医学部和解放军总医院第一医学中心骨科收治的全髋关节置换翻修术中行髋臼骨缺损重建的109例(109髋)患者资料。采用术前模拟手术选择适合的骨缺损重建技术,根据重建技术不同,分为多孔金属涂层生物型臼杯(包括超大臼杯)填补髋臼骨缺损组(普通臼杯组)、多孔金属涂层生物型臼杯联合三维打印金属垫块填补髋臼骨缺损组(垫块组)及定制式生物型三翼杯填补髋臼骨缺损组(三翼杯组)。普通臼杯组54例,男性23例,女性31例,年龄(59.6±9.9)岁(范围:32~76岁);垫块组44例,男性18例,女性26例,年龄为(52.8±13.6)岁(范围:17~76岁);三翼杯组11例,男性5例,女性6例,年龄为(59.4±11.2)岁(范围:43~78岁)。患者常规术后3、6、12个月及之后每年于门诊复查,记录患者的髋关节旋转中心高度、旋转中心偏距和双下肢长度差异(LLD),评估Harris髋关节评分(HHS)和疼痛视觉模拟评分(VAS)。末次随访截至2024年3月。手术前后各指标比较采用配对样本t检验。结果所有患者均完成翻修手术并获得2年以上随访。普通臼杯组随访时间为(6.5±1.7)年(范围:2.8~9.3年),垫块组随访时间为(6.0±1.3)年(范围:3.5~9.0年);三翼杯组随访时间为(2.8±0.6)年(范围:2.0~3.8年)。末次随访时,普通臼杯组旋转中心高度、旋转中心偏距和LLD分别为(24.2±5.6)mm、(29.1±5.5)mm、(4.6±3.3)mm,其中旋转中心高度和LLD较术前明显下降,差异均有统计学意义(t=9.671,P<0.01;t=6.073,P<0.01);垫块组旋转中心高度、旋转中心偏距和LLD分别为(22.4±9.0)mm、(25.4±5.5)mm、(6.0±4.0)mm,均较术前减小(t=9.071,P<0.01;t=11.345,P<0.01;t=4.927,P<0.01);三翼杯组旋转中心高度、旋转中心偏距和LLD分别为(22.7±6.0)mm、(30.9±8.0)mm、(5.3±2.2)mm,其中旋转中心高度和LLD较术前下降(t=2.716,P=0.022;t=6.226,P<0.01)。三组患者术后HHS和VAS均明显改善(P值均<0.01)。截至末次随访,普通臼杯组3例患者发生骨折,1例患者发生髋关节脱位,分别予以骨折复位内固定和全身麻醉下闭合复位;垫块组1例患者发生脱位,行全身麻醉下切开复位;三翼杯组患者无并发症发生。所有患者假体与垫块均稳定在位,未发现假体松动和垫块移位。结论对于THA翻修中髋臼骨缺损患者,术前模拟手术可帮助外科医师有针对性地选择重建方法,使用超大臼杯、三维打印个性化金属垫块和定制式三翼杯等技术均能够获得较满意的中期临床疗效。

关键词：关节成形术,置换,髋髋臼骨缺损髋翻修全髋关节置换术技术方法