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基于深度学习的GMAW焊接缺陷在线监测

焊接学报 2024年第3期45卷 114-119,I0009,I0010页

作者：徐东辉孟范鹏孙鹏郑旭宸程永超马志陈树君中车青岛四方车辆研究所有限公司青岛266114 中车工业研究院有限公司北京100160 北京工业大学北京100124

以轨道交通高速高铁司机室铝合金外板为载体,围绕智能焊接关键技术,针对焊接缺陷在线监测问题开展研究.借助工艺试验平台与焊接工艺卡开展焊接缺陷试验设计、批量数据采集、专家经验标定、数据库构建,采用卷积神经网络算法对不同类型数... 详细信息

以轨道交通高速高铁司机室铝合金外板为载体,围绕智能焊接关键技术,针对焊接缺陷在线监测问题开展研究.借助工艺试验平台与焊接工艺卡开展焊接缺陷试验设计、批量数据采集、专家经验标定、数据库构建,采用卷积神经网络算法对不同类型数据构建多维信息融合模型,并对融合模型进行参数优化处理,最终完成融合模型的训练、验证和测试.结果表明,训练后的融合模型比单一信息模型对焊接缺陷具有较好的识别结果,训练集和测试集的焊接缺陷监测精度分别为99.0%和88.3%,此监测系统的数据采集和模型响应总时间小于100 ms,能够满足工程化应用需求,提高机器人焊接的智能化水平,推动企业数字化转型升级.

关键词：熔化极气体保护焊深度学习多维信息融合焊接缺陷在线监测

桂北摩天岭地区新村铀矿床沥青铀矿微区年代学和地球化学特征研究

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地球科学 2024年第4期49卷 1307-1323页

作者：王勇剑庞雅庆范洪海章健麻乾坤核工业北京地质研究院北京100029 核工业二三〇研究所湖南长沙410007

为深入探究桂北摩天岭花岗岩体中新村铀矿床的精确成矿时代及矿床成因,利用微区原位分析技术(SEM、EPMA和LA-ICP-MS)对主成矿期(铀-硅化型)沥青铀矿开展了详细的矿相学观察、原位U-Pb定年和化学成分分析.沥青铀矿电子探针化学定年计算... 详细信息

为深入探究桂北摩天岭花岗岩体中新村铀矿床的精确成矿时代及矿床成因,利用微区原位分析技术(SEM、EPMA和LA-ICP-MS)对主成矿期(铀-硅化型)沥青铀矿开展了详细的矿相学观察、原位U-Pb定年和化学成分分析.沥青铀矿电子探针化学定年计算得到的年龄值变化范围极大,不能准确地反映矿床的大致形成时间.LA-ICP-MS U-Pb同位素分析结果表明,新村矿床沥青铀矿含有一定量的普通铅,采用Tera-Wasserburg图解法得到一个下交点年龄为57.61±0.34 Ma(MSWD=0.97),可以代表主成矿期的矿化年龄.新村矿床沥青铀矿具有较高的WO_(3)、CaO和极低的ThO含量,暗示成矿流体可能为富U、W的中低温成因流体;沥青铀矿稀土元素配分模式为轻稀土微富集型,整体上与赋矿花岗岩稀土配分型式相似,指示成矿物质可能来自花岗岩体本身.新获得的铀成矿年龄与桂北地区热液型铀矿的主成矿期(70~50 Ma)基本一致,表明新村矿床同华南地区绝大多数中新生代热液铀矿床一样,都是白垩纪-古近纪岩石圈伸展减薄背景之下的产物.

关键词：微区分析 U-Pb定年沥青铀矿新村矿床摩天岭地区广西矿床学

铌钽精矿氢氟酸-硫酸混酸浸出过程及其动力学

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过程工程学报 2024年第4期24卷 470-479页

作者：梁耕宇苏学斌刘会武刘康程浩核工业北京化工冶金研究院北京101149 中国铀业有限公司北京100013

铌、钽作为稀有贵金属,因其优良的物理性质和稳定的化学性质,在高精尖器械及军事装备领域被广泛应用。我国铌钽资源丰富,多为共伴生矿床,与多种金属矿物共存,具有较高的综合利用价值。针对铌钽精矿中铀、钍及稀土资源分离及回收问题,采... 详细信息

铌、钽作为稀有贵金属,因其优良的物理性质和稳定的化学性质,在高精尖器械及军事装备领域被广泛应用。我国铌钽资源丰富,多为共伴生矿床,与多种金属矿物共存,具有较高的综合利用价值。针对铌钽精矿中铀、钍及稀土资源分离及回收问题,采用HF-H_(2)SO_(4)混酸法优先提取铌、钽,同时将铀、钍及稀土富集于渣中。本研究应用单因素试验法研究了铌、钽的浸出规律,并讨论了过程机理及其动力学。结果表明,使用高浓度HF,提高HF、H_(2)SO_(4)用量有利于铌、钽的浸出,减小矿石粒径、提高温度和延长浸出时间均能提高铌、钽浸出率。获得的最优浸出参数如下:HF浓度40wt%、HF用量1120 g/kg、H_(2)SO_(4)用量392 g/kg、平均粒径-25μm(75%)、浸出温度80℃、浸出时间4 h。此条件下铌浸出率大于98%,钽浸出率大于97%,铀、钍及稀土保留在渣中,渣中富集率达3.0~4.2。动力学研究表明,铌、钽的浸出过程符合收缩核模型,并属于混合控制类型,铌、钽的表观活化能分别为34.00和36.26 kJ/mol。该方法有效提取了铌、钽并对其余有价元素进行富集,为后续分离提纯工艺的设计奠定基础。

关键词：铌钽精矿混酸浸出放射性核素稀土浸出动力学

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圆柱滚子轴承的径向刚度分析

航空动力学报 2024年第2期39卷 212-220页

作者：张跃明贾迎帅纪姝婷北京工业大学材料与制造学部北京100124 北京智同工大智能传动技术研究院有限公司北京110112

为了揭示滚子凸度和轴承转速对圆柱滚子轴承径向刚度的影响规律,采用隐函数微分方法,建立了考虑滚子凸度和轴承转速的圆柱滚子轴承径向刚度解析模型。分析了滚子凸度、轴承转速、径向游隙、径向载荷等因素对轴承径向刚度的影响规律,并... 详细信息

为了揭示滚子凸度和轴承转速对圆柱滚子轴承径向刚度的影响规律,采用隐函数微分方法,建立了考虑滚子凸度和轴承转速的圆柱滚子轴承径向刚度解析模型。分析了滚子凸度、轴承转速、径向游隙、径向载荷等因素对轴承径向刚度的影响规律,并与其他文献方法进行比较,验证了所建立解析模型的正确性。研究结果表明:圆柱滚子轴承径向刚度随滚子凸度、径向游隙的增加而减小,随着轴承转速、径向载荷的增加而增加;随着径向载荷的增大,滚子凸度、轴承转速、径向游隙等因素对轴承径向刚度的影响减弱。

关键词：圆柱滚子轴承径向刚度滚子凸度轴承转速径向游隙

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连续梁桥质量转动缠绕索装置振动台试验

振动工程学报 2024年第4期37卷 548-555页

作者：刘延芳张文学杜修力鲍卫刚北京工业大学城市建设学部北京100124 中国交通建设股份有限公司北京100088

为发挥活动墩的抗震潜能,提升连续梁桥纵向整体协同受力效果,基于功能分离与协同受力原理,提出一种质量转动缠绕索装置。以一典型三跨连续梁桥为例,通过以不同地震频谱特性和地震强度的实际地震波作为激励的振动台试验,分析各类地震作... 详细信息

为发挥活动墩的抗震潜能,提升连续梁桥纵向整体协同受力效果,基于功能分离与协同受力原理,提出一种质量转动缠绕索装置。以一典型三跨连续梁桥为例,通过以不同地震频谱特性和地震强度的实际地震波作为激励的振动台试验,分析各类地震作用下等墩高模型和不等墩高模型结构关键位置的地震响应的变化规律。从桥墩墩顶加速度响应、位移响应和墩底应变响应等结构关键位置的试验结果可以看出,装置对于增强活动墩参与连续梁桥纵向整体协同受力的效果较为明显,且随着地震动输入强度的增加,装置的协同作用越发凸显。同时,装置的作用效果与装置本身的缠绕圈数、活动墩的墩高等因素有关,设计时需要根据结构墩高的不同确定装置的合理设计参数,以实现装置的最佳应用效果。

关键词：连续梁桥协同受力振动台试验质量转动缠绕索装置

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计及能量互济的多区域综合能源系统多目标双层优化

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高电压技术 2024年第4期50卷 1426-1435,I0008-I0011页

作者：宋晓通孙艺刘欣博周京华李文博北方工业大学电气与控制工程学院北京100144 国网北京市电力公司海淀供电公司北京100089

多区域综合能源系统(integrated energy system,IES)的能量供需关系复杂,增加了系统规划及运行调度的难度。为此,提出了计及区域能量互济的多目标双层优化策略。其中,规划层选取年化总成本、㶲效率及年碳排放量作为优化子目标,并对子目... 详细信息

多区域综合能源系统(integrated energy system,IES)的能量供需关系复杂,增加了系统规划及运行调度的难度。为此,提出了计及区域能量互济的多目标双层优化策略。其中,规划层选取年化总成本、㶲效率及年碳排放量作为优化子目标,并对子目标赋予权重因子,建立多目标优化模型;调度层以日运行成本最低为目标函数,并计及区域能量互济的作用。分别采用线性权重递减的粒子群优化算法和整数线性规划方法求解规划及调度问题,实现了二者的协同优化。算例分析表明:双层优化策略将IES的运行特性纳入规划过程,提高了规划方案的可行性;应合理配置多目标优化的权重因子,以实现多目标的合理折中;区域能量互济能够优化IES的运行方式,提高综合效益。

关键词：多区域综合能源系统互联协同多目标规划运行优化权重因子

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基于Kalman滤波的供水管网水力模型用水量动态估计

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第2期64卷 271-281页

作者：吴珊吴雨晨侯本伟韩宏泉北京工业大学城市建设学部北京100124 北京市市政工程设计研究总院有限公司北京100082

节点用水量的动态估计是供水管网水力模型动态更新的主要工作,以扩展Kalman滤波(EKF)为代表的数据同化方法已被应用于管网水力模型参数动态校核和估计中,但现有研究未考虑用户节点24 h用水模式对节点用水量估计的影响。该文研究了节点... 详细信息

节点用水量的动态估计是供水管网水力模型动态更新的主要工作,以扩展Kalman滤波(EKF)为代表的数据同化方法已被应用于管网水力模型参数动态校核和估计中,但现有研究未考虑用户节点24 h用水模式对节点用水量估计的影响。该文研究了节点用水模式先验信息对EKF方法节点用水量动态估计结果的影响。根据用户24 h的用水模式和t时刻用水量估计值预测t+1时刻节点用水量,并采用t+1时刻管网测量数据校正t+1时刻节点用水量预测值。案例管网的应用结果表明:与现有研究中应用的EKF方法相比,考虑用水模式的扩展Kalman滤波(IEKF)方法对应的用水量估计平均绝对百分比误差降低了15.93%,节点用水量时变曲线的Nash-Sutcliffe效率(NSE)系数值提高了0.40,且2种方法的计算时间相近;与推断测量Kalman滤波(IMKF)相比,IEKF方法对应的用水量估计平均绝对百分比误差降低了12.20%,节点用水量时变曲线的NSE系数值提高了0.35,计算时间缩短了99.8%。在节点用水量估计问题中,考虑用水模式可以显著提高EKF方法的计算精度。

关键词：供水管网模型校核用水量估计用水模式扩展Kalman滤波(EKF)

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基于个体信息需求的草原公路防疲劳预警策略

哈尔滨工业大学学报 2024年第7期56卷 63-73页

作者：陈家源伍毅平彭志彪荣建周晨静陈开群北京市交通工程重点实验室(北京工业大学) 北京100124 北京工业大学城市建设学部北京100124 北京中交华安科技有限公司北京100088 北京建筑大学土木与交通工程学院北京102616 广西新发展交通集团有限公司南宁530029

为缓解驾驶人在草原公路行驶产生的驾驶疲劳,设计一种基于个体信息需求的防疲劳预警策略,采用问卷调查将驾驶人划分成视觉型、听觉型和触觉型3类,综合考虑不同类型驾驶人的个性化信息需求,设计路端预警、车端预警和车端路端协同预警3种... 详细信息

为缓解驾驶人在草原公路行驶产生的驾驶疲劳,设计一种基于个体信息需求的防疲劳预警策略,采用问卷调查将驾驶人划分成视觉型、听觉型和触觉型3类,综合考虑不同类型驾驶人的个性化信息需求,设计路端预警、车端预警和车端路端协同预警3种草原公路驾驶疲劳预警策略,选取21名驾驶人开展驾驶模拟实验,采集驾驶人KSS量表数据、对预警策略的主观评价数据和驾驶行为数据,利用描述性分析、统计分析和基于熵权的TOPSIS综合分析等方法,进行3种驾驶疲劳预警策略的效果测试。结果表明:驾驶人对3种预警策略的接受程度均较高;3种驾驶疲劳预警策略均可以不同程度地缓解驾驶疲劳状态,协同预警策略优于其他两种策略,且疲劳程度越深,缓解效果越显著。基于驾驶人差异化信息需求的车端路端协同防疲劳预警策略有助于提升草原公路驾驶疲劳预防效果。

关键词：交通工程防疲劳策略协同预警草原公路驾驶模拟

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附加阻尼网的斜底式TLD减震控制理论与试验研究

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建筑结构学报 2024年第4期45卷 72-85页

作者：孙澔鼎何浩祥程扬曹青北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点试验室北京100124 中铁建设集团有限公司北京100040

为解决传统调谐液体阻尼器(tuned liquid damper,TLD)中有效阻尼偏小、用水量偏大等问题,提出一种附加阻尼网的斜底式水箱调谐液体阻尼器(damping net and sloped-bottom tuned liquid damper,DNS-TLD),将水箱底面倾斜的TLD与阻尼网有... 详细信息

为解决传统调谐液体阻尼器(tuned liquid damper,TLD)中有效阻尼偏小、用水量偏大等问题,提出一种附加阻尼网的斜底式水箱调谐液体阻尼器(damping net and sloped-bottom tuned liquid damper,DNS-TLD),将水箱底面倾斜的TLD与阻尼网有机结合,强化水箱内液体晃动,可提供更大附加阻尼比并降低用水量。建立了附加DNS-TLD结构的力学模型,阐述其减震机制,提出了一种简便估算DNS-TLD总等效阻尼比的方法。通过单层钢框架振动台试验,对比分析了附加DNS-TLD及其他不同类型TLD的减震性能。将试验结果与数值模拟结果进行比较,进一步验证减震规律以及各类TLD总等效阻尼比估算方法的准确性。在此基础上,对附加DNS-TLD的10层钢筋混凝土框架结构进行地震作用下的动力时程分析,验证DNS-TLD对实际结构减震控制的有效性。振动台试验与数值模拟结果均表明,DNS-TLD有效结合了斜底式水箱TLD与阻尼网的优点,表现出更优的阻尼性能,相比于其他类型的TLD,其减震效率更高,鲁棒性和工程适用性更强。

关键词：调谐液体阻尼器斜底式水箱阻尼网调谐减震附加阻尼比