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西部工科院校材料类专业人才培养实践与模式初探——以兰州理工大学材料科学与工程学院为例

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教育教学论坛 2020年第25期 56-57页

作者：贾建刚臧树俊张建斌朱明周琦兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050

随着我国东部沿海地区产业向中西部地区转移,中西部地区面临重大历史机遇。培养适应西部地区经济社会发展的相关人才,是实现产业目标的重要保障。以兰州理工大学材料科学与工程学院人才培养长期实践为基础,探索和总结材料类工程应用型... 详细信息

随着我国东部沿海地区产业向中西部地区转移,中西部地区面临重大历史机遇。培养适应西部地区经济社会发展的相关人才,是实现产业目标的重要保障。以兰州理工大学材料科学与工程学院人才培养长期实践为基础,探索和总结材料类工程应用型人才培养和发展的措施,以期为普通工科高校材料类人才培养提供参考。

关键词：人才培养实践能力教学体系工程教育

金属材料工程专业应用型本科毕业设计教学新体系构建——以兰州理工大学技术工程学院为例

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课程教育研究 2016年第8期 216-216页

作者：冯晓春刘芬霞居春艳张江娜余江瑞黄瑞兰州理工大学技术工程学院

针对兰州理工大学技术工程学院(独立学院)旨在培养"实践能力强、创新意识强、文化素质高、社会价值高的工程技术应用型人才"的培养目标,结合自身教学实际,以毕业设计(论文)选题思路转换、支撑平台与保障机制建设、毕业设计(论文)质量控... 详细信息

针对兰州理工大学技术工程学院(独立学院)旨在培养"实践能力强、创新意识强、文化素质高、社会价值高的工程技术应用型人才"的培养目标,结合自身教学实际,以毕业设计(论文)选题思路转换、支撑平台与保障机制建设、毕业设计(论文)质量控制系统完善为抓手,大胆改革,不断创新,构建了一套独具特色的毕业设计教学新体系。实践证明,该体系适用于应用型本科院校金属材料专业毕业设计教学实际,其教学成果也在实践中日益凸显。

关键词：金属材料工程毕业设计教学改革与创新

谈大学生科技创新活动的实施——以兰州理工大学材料科学与工程学院为例

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甘肃教育 2012年第19期 18-18页

作者：王晟李贤李大龙王正民兰州理工大学材料科学与工程学院

胡锦涛总书记在中国共产党第十七次全国代表大会上的报告中强调，要“提高自主创新能力，建设创新型国家”和“优先发展教育，建设人力资源强国”。作为祖国未来和民族希望的当代大学生，其素质和能力如何，直接影响着中华民族的繁荣富... 详细信息

胡锦涛总书记在中国共产党第十七次全国代表大会上的报告中强调，要“提高自主创新能力，建设创新型国家”和“优先发展教育，建设人力资源强国”。作为祖国未来和民族希望的当代大学生，其素质和能力如何，直接影响着中华民族的繁荣富强，科技创新活动对大学生成长成才发挥着重要作用。

关键词：大学生科技创新活动建设

BT@PANI核壳粒子的绿色制备及PVDF基复合材料的介电性能

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材料导报 2024年第13期38卷 241-246页

作者：王海燕咸龙帝尚天蓉姚佳岐燕小斌李澜兰州理工大学材料科学与工程学院兰州730050 兰州理工大学石油化工学院兰州730050

聚合物薄膜介电电容器在新能源汽车、太阳能和风力并网发电与储能等领域具有广泛应用和广阔的发展前景。钛酸钡/聚合物复合材料具有介电损耗低、击穿场强高的特点,是电容器中核心部分高介电有机薄膜材料极具潜力的选择之一。目前,迫切... 详细信息

聚合物薄膜介电电容器在新能源汽车、太阳能和风力并网发电与储能等领域具有广泛应用和广阔的发展前景。钛酸钡/聚合物复合材料具有介电损耗低、击穿场强高的特点,是电容器中核心部分高介电有机薄膜材料极具潜力的选择之一。目前,迫切需要解决高极化特性与低损耗难以协同改善的问题。本工作提出以苹果酸同时作为钛酸钡(BT)表面修饰剂和聚苯胺(PANI)掺杂剂,采用原位聚合法制备了BT@PANI核壳粒子,并以此为填料制备了聚偏氟乙烯(PVDF)基复合材料。结果显示,通过苹果酸与盐酸的两步表面改性法,可获得钛酸钡-苯胺阳离子(BT-An^(+))粒子,为此不同苯胺(An)与BT-An^(+)质量比条件下填料产物的核壳结构特征明显。当An与BT-An^(+)的质量比为0.5∶1时产物平均粒径最小,约为450 nm,粒径分布最窄,且电导率为1.46×10^(-3)S/cm。以此为填料,30%(质量分数)填充量的PVDF基复合材料在10^(3)~10^(6)Hz范围内介电常数保持在高值水平,由31仅下降到15,介电损耗在宽的频率范围内低于0.3,不仅表现出优良的频率稳定性,而且在获得较高的介电常数情况下,实现了介电损耗的有效抑制。此外,这项工作极大地降低了无机氧化性酸与有机试剂的使用率,为实现高性能介电复合材料的绿色制备提供了实验指导。

关键词：复合电介质聚合物基体介电性能核壳结构绿色制备

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基于MGCD的转子故障数据集降维方法

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 266-273,408页

作者：张勇飞赵荣珍邓林峰兰州理工大学机电工程学院兰州730050

针对由于特征维数过高导致故障数据集分类困难及故障模式辨识精度偏低的问题,提出一种基于多图协同决策(multi graph collaborative decision-making,简称MGCD)的转子故障数据集降维算法。首先,在边缘Fisher分析(marginal Fisher analys... 详细信息

针对由于特征维数过高导致故障数据集分类困难及故障模式辨识精度偏低的问题,提出一种基于多图协同决策(multi graph collaborative decision-making,简称MGCD)的转子故障数据集降维算法。首先,在边缘Fisher分析(marginal Fisher analysis,简称MFA)算法框架基础上,通过建立近邻图和远邻图解决因单一图结构导致的故障类别局部不可分问题;其次,采用最大化散度加权差分方式去削弱小样本问题造成的影响;最后,利用两个不同结构型式的转子系统故障模拟数据集对算法性能进行了验证。结果表明,使用本算法对故障数据集进行降维得到的敏感故障数据集使故障类别之间的差异性更加突出,能够提高故障模式识别准确率,为提高旋转机械智能故障诊断技术水平提供一定的研究参考依据。

关键词：故障诊断降维远邻图小样本

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基于改进YOLO v5的复杂环境下花椒簇识别与定位方法

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农业机械学报 2024年第3期55卷 243-251页

作者：黄华张昊胡晓林聂兴毅兰州理工大学机电工程学院兰州730050

花椒树产果量大,枝干纵横交错,树叶茂密,给花椒的自动化采摘带来了困难。因此,本文设计一种基于改进YOLO v5的复杂环境下花椒簇的快速识别与定位方法。通过在主干提取网络CSPDarknet的CSPLayer层和Neck的上采样之后增加高效通道注意力EC... 详细信息

花椒树产果量大,枝干纵横交错,树叶茂密,给花椒的自动化采摘带来了困难。因此,本文设计一种基于改进YOLO v5的复杂环境下花椒簇的快速识别与定位方法。通过在主干提取网络CSPDarknet的CSPLayer层和Neck的上采样之后增加高效通道注意力ECA(Efficient channel attention)来简化CSPLayer层的计算量,提升了特征提取能力。同时在下采样层增加协同注意力机制CA(Coordinate attention),减少下采样过程中信息的损失,强化特征空间信息,配合热力图(Grad-CAM)和点云深度图,来完成花椒簇的空间定位。测试结果表明,与原YOLO v5相比较,改进的网络将残差计算减少至1次,保证了模型轻量化,提升了效率。同帧数区间下,改进后的网络精度为96.27%,对比3个同类特征提取网络YOLO v5、YOLO v5-tiny、Faster R-CNN,改进后网络精确度P分别提升5.37、3.35、15.37个百分点,连株花椒簇的分离识别能力也有较大提升。实验结果表明,自然环境下系统平均识别率为81.60%、漏检率为18.39%,能够满足花椒簇识别要求,为移动端部署创造了条件。

关键词：花椒簇识别农业机器人深度学习目标检测 YOLO v5

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变截面耦合通道PCHE内超临界CO_(2)热工水力性能研究

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工程热物理学报 2024年第6期45卷 1749-1756页

作者：朱兵国何吉祥兰州理工大学机电工程学院兰州730050

本文采用数值模拟方法,以超临界CO_(2)(S-CO_(2))作为印刷电路板式换热器(Printed Circuit Heat Exchanger,PCHE)冷、热两侧耦合换热的流体,对圆形等截面耦合通道、圆形渐扩截面耦合通道以及圆形渐缩截面耦合通道的热工水力性能进行了... 详细信息

本文采用数值模拟方法,以超临界CO_(2)(S-CO_(2))作为印刷电路板式换热器(Printed Circuit Heat Exchanger,PCHE)冷、热两侧耦合换热的流体,对圆形等截面耦合通道、圆形渐扩截面耦合通道以及圆形渐缩截面耦合通道的热工水力性能进行了对比研究。研究结果表明,在相同换热面积下,相较于传统等截面通道PCHE,S-CO_(2)在冷热两侧均为渐缩通道的PEC均大于1,最大达到了2.16,最小则为1.38,其综合性能最优。然而,S-CO_(2)在两侧均为渐扩通道的PEC均小于,综合性能较差。降低冷侧运行压力有利于提高渐缩通道的综合性能。研究结果为PCHE的设计提供了新的思路和理论指导。

关键词：超临界二氧化碳 PCHE 变截面通道热工水力性能

基于扩展有限元方法的自愈微胶囊和基体力学性能适配的研究

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材料导报 2024年第13期38卷 272-279页

作者：李辉郭润兰黄华黄晖阳兰州理工大学机电工程学院兰州730000

微胶囊自修复树脂矿物复合材料作为一种自愈合智能材料得到了广泛的应用。微胶囊及时开裂,释放愈合剂从而修复基体中产生的微裂纹,是确保其自愈性能的关键。本工作基于扩展有限元方法结合内聚力模型,分析在不同偏置裂纹下微胶囊和环氧... 详细信息

微胶囊自修复树脂矿物复合材料作为一种自愈合智能材料得到了广泛的应用。微胶囊及时开裂,释放愈合剂从而修复基体中产生的微裂纹,是确保其自愈性能的关键。本工作基于扩展有限元方法结合内聚力模型,分析在不同偏置裂纹下微胶囊和环氧树脂基体之间的力学性能配比以及界面性能对裂纹扩展路径和微胶囊可裂性的影响。研究结果表明:(1)裂纹的扩展路径主要取决于微胶囊与基体的断裂性能配比,而弹性性能配比起次要作用。(2)当界面具有足够的粘结强度时,相对于断裂韧性配比,微胶囊与基体的断裂强度配比是影响微胶囊开裂的主要因素。(3)裂纹的偏置距离越大,裂纹越容易发生偏转,微胶囊越不容易开裂。(4)界面缺陷的存在有利于界面裂纹的产生,不利于微胶囊的开裂。研究结果可为自修复材料在工程中的应用提供理论依据。

关键词：树脂矿物复合材料自修复偏置裂纹扩展有限元内聚力模型

基于改进Faster R-CNN的苹果采摘视觉定位与检测方法

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农业机械学报 2024年第1期55卷 47-54页

作者：李翠明杨柯申涛尚拯宇兰州理工大学机电工程学院兰州730050

针对采摘机器人对场景中目标分布密集、果实相互遮挡的检测及定位能力不理想问题,提出一种引入高效通道注意力机制(ECA)和多尺度融合特征金字塔(FPN)改进Faster R-CNN果实检测及定位方法。首先,利用表达能力较强的融合FPN的残差网络ResN... 详细信息

针对采摘机器人对场景中目标分布密集、果实相互遮挡的检测及定位能力不理想问题,提出一种引入高效通道注意力机制(ECA)和多尺度融合特征金字塔(FPN)改进Faster R-CNN果实检测及定位方法。首先,利用表达能力较强的融合FPN的残差网络ResNet50替换原VGG16网络,消除了网络退化问题,进而提取更加抽象和丰富的语义信息,提升模型对多尺度和小目标的检测能力;其次,引入注意力机制ECA模块,使特征提取网络聚焦特征图像的局部高效信息,减少无效目标的干扰,提升模型检测精度;最后,采用一种枝叶插图数据增强方法改进苹果数据集,解决图像数据不足问题。基于构建的数据集,使用遗传算法优化K-means++聚类生成自适应锚框,提高模型定位准确性。试验结果表明,改进模型对可抓取和不可直接抓取苹果的精度均值分别为96.16%和86.95%,平均精度均值为92.79%,较传统Faster R-CNN提升15.68个百分点;对可抓取和不可直接抓取的苹果定位精度分别为97.14%和88.93%,较传统Faster R-CNN分别提高12.53个百分点和40.49个百分点;内存占用量减少38.20%,每帧平均计算时间缩短40.7%,改进后的模型参数量小且实时性好,能够更好地应用于果实采摘机器人视觉系统。

关键词：苹果采摘机器人目标定位与检测 Faster R-CNN 注意力机制特征金字塔