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基于智能模糊推理的UUV艇型参数生成方法研究

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中国舰船研究 2024年

作者：龚俊斌王鹏九汪皓杨萌汉江国家实验室

[目的]旨在提出一种基于模糊推理的策略算法实现对无人水下航行器（UUV）艇型设计参数的快速优化。[方法]使用模糊推理手段，在模糊化阶段将遗传算法生成的UUV设计参数作为初始解进行模糊化处理。之后将这些初始解作为训练样本，利用等... 详细信息

[目的]旨在提出一种基于模糊推理的策略算法实现对无人水下航行器（UUV）艇型设计参数的快速优化。[方法]使用模糊推理手段，在模糊化阶段将遗传算法生成的UUV设计参数作为初始解进行模糊化处理。之后将这些初始解作为训练样本，利用等间距模糊划分策略求得模糊规则前件参数，并计算所有UUV解的隶属度值。然后借助最小学习机（LLM）求解模糊规则的后件参数。再基于生成的前件参数和后件参数生成新的UUV解，并分别计算其航速和航程的评价隶属度值。最后，结合约束条件对新生成的UUV解进行检验，得到优化后的符合条件的UUV设计参数。[结果]实验结果显示，智能模糊推理方法能够于20 s内基于遗传算法生成的UUV初始艇型参数，快速推理出多条航速和航程的评价隶属度之和在170分以上的UUV艇型参数方案。[结论]本研究提出的基于智能模糊推理的UUV艇型参数生成方法，有效提升了设计效率并平衡了航速与航程。研究成果可为智能化、快速化的UUV艇型参数的生成提供有益参考。

关键词：无人水下航行器多目标优化模糊推理

基于弹性支撑离散刚度的载流管路固有频率优化配置方法

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中国舰船研究 2024年

作者：张琳陈乐佳邓海华余永丰徐志云汉江国家实验室

[目的]基于连续刚度的载流管路固有频率优化配置方法在实际中因刚度参数离散性引起优化配置结果不理想，提出一种基于弹性支撑离散刚度的载流管路固有频率优化配置方法。[方法]首先，以推导的目标固有频率对刚度参数的灵敏度公式为算法... 详细信息

[目的]基于连续刚度的载流管路固有频率优化配置方法在实际中因刚度参数离散性引起优化配置结果不理想，提出一种基于弹性支撑离散刚度的载流管路固有频率优化配置方法。[方法]首先，以推导的目标固有频率对刚度参数的灵敏度公式为算法核心，以连续最优的支撑刚度优化方案为初始值，通过迭代计算最小化管路固有频率与目标频率的扰动偏差，求解出管路各弹性支撑的离散最优刚度参数。然后，通过U形载流管路数值和试验两种模型对所提方法进行验证。[结果]结果表明，利用所提方法计算的离散最优刚度参数能够准确完成U形载流管路前2阶固有频率的优化配置，最大误差不超过2%。[结论]所提方法计算速度快、收敛性好，能够大幅度降低固有频率优化配置结果的扰动偏差，有效解决工程中因计算连续最优刚度与实现离散刚度之间的误差导致固有频率优化结果不理想的问题。

关键词：载流管路固有频率优化配置灵敏度分析离散刚度

洞庭湖水和沉积物中有机磷酸酯的分布特征及风险评估

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环境科学 2024年第7期45卷 3919-3929页

作者：高蕴语董靖代然刘亚清赵兴茹郑丙辉中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室国家环境保护湖泊污染控制重点实验室北京100012

有机磷酸酯(OPEs)作为阻燃剂和添加剂,广泛应用于生产生活,在环境中普遍检出.为探究其环境行为,采用超高效液相色谱-串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)测定洞庭湖的表层水和沉积物样品中13种OPEs,共检出11种,检出率分别为5.26%~100%和58.3%~10... 详细信息

有机磷酸酯(OPEs)作为阻燃剂和添加剂,广泛应用于生产生活,在环境中普遍检出.为探究其环境行为,采用超高效液相色谱-串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)测定洞庭湖的表层水和沉积物样品中13种OPEs,共检出11种,检出率分别为5.26%~100%和58.3%~100%,∑OPEs含量范围分别为2.06~2 028 ng·L^(-1)和19.6~2 232 ng·g^(-1).从整体上看,表层水中∑OPEs浓度呈现入湖河流>湖区>出口的趋势,而沉积物中浓度的空间分布与水动力呈相反趋势.和国内外湖泊相比,洞庭湖OPEs污染浓度处于较高水平.在检出的11种OPEs中,磷酸三正丁酯(Tn BP)和磷酸三异丁酯(Ti BP)是水中主要的污染物,占∑OPEs的52.3%和22.4%;沉积物中主要为磷酸三苯酯(TPh P),占总量的31.2%.相关性和主成分分析结果表明,洞庭湖OPEs污染主要受工业生产排放、渔业养殖业和大气沉降的影响.风险熵评估结果显示,水体中检出的多数OPEs的生态风险相对较低,但在部分采样点由2-乙基己基二苯基磷酸酯(EHDPP)引起的生态风险需引起关注.

关键词：有机磷酸酯(OPEs) 洞庭湖分布特征风险评估超高效液相色谱-串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)

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单胶束定向组装合成介孔材料

科学通报 2024年第16期69卷 2110-2129页

作者：艾研杨超超盖甜雨封佳佑李伟复旦大学化学系先进材料实验室上海市分子催化与创新材料重点实验室聚合物分子工程国家重点实验室上海200433

历经30多年的蓬勃发展,功能介孔材料已经形成了一个庞大的材料家族,包含多种组分与结构.以表面活性剂或嵌段共聚物为模板,能够通过合理地调控组装过程来精确地调节介观结构,是制备介孔材料的主要方法.在该方法中,表面活性剂或嵌段共聚... 详细信息

历经30多年的蓬勃发展,功能介孔材料已经形成了一个庞大的材料家族,包含多种组分与结构.以表面活性剂或嵌段共聚物为模板,能够通过合理地调控组装过程来精确地调节介观结构,是制备介孔材料的主要方法.在该方法中,表面活性剂或嵌段共聚物分子首先自组装形成单个胶束或胶束聚集体,然后与框架前驱体组装形成有序的介观结构.本文重点讨论单胶束纳米结构的制备、单胶束基元与框架前驱体的组装以及界面诱导单胶束组装合成介孔材料这3个方面,旨在提高读者对单胶束的形成过程、胶束的组装以及有序介观结构生成机制的理解.最后,本文简要指出该领域存在的主要问题和挑战,探讨单胶束定向组装合成介孔材料可能的发展方向与机遇.

关键词：软模板单胶束自组装介孔材料

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科创金融:中国创新金融的实践

新金融 2024年第6期 4-10页

作者：曾刚杨川国家金融与发展实验室上海金融与发展实验室

2023年中央金融工作会议将“科技金融”放在金融“五篇大文章”的首位,科技金融的重要性不言而喻。科创金融是科技金融的核心和延展,它关注科技创新型企业的融资需求,注重为这些企业提供相关增值服务。不同于传统金融,科创金融集科创生... 详细信息

2023年中央金融工作会议将“科技金融”放在金融“五篇大文章”的首位,科技金融的重要性不言而喻。科创金融是科技金融的核心和延展,它关注科技创新型企业的融资需求,注重为这些企业提供相关增值服务。不同于传统金融,科创金融集科创生态服务之大成,属于跨界金融。科创金融服务主要面向科技创新型企业,通过将银行信贷与创投服务相融合,为这些企业提供全方位的金融服务。本文从科创金融的底层逻辑、理论基础框架到实践的瓶颈问题,包括流动性难题、收益率波动问题等进行系统分析和探索,并对科技投行的内涵进行研究,旨在对科创金融的发展与推广进行理论和实践层面的思考。

关键词：科创金融流动性收益率波动金融创新

航空齿轮钢强化工艺与表面完整性关联规律研究

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表面技术 2024年第1期53卷 153-168页

作者：吴吉展朱才朝魏沛堂刘怀举吴少杰重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

目的探究不同加工工艺与表面完整性的关联规律。方法对渗碳航空齿轮钢AISI9310进行常规喷丸、二次喷丸、微粒喷丸、滚磨光整、喷丸光整等齿轮高表面完整性强化加工工艺处理,使用白光干涉仪、X射线衍射应力仪和显微硬度计对不同工艺状... 详细信息

目的探究不同加工工艺与表面完整性的关联规律。方法对渗碳航空齿轮钢AISI9310进行常规喷丸、二次喷丸、微粒喷丸、滚磨光整、喷丸光整等齿轮高表面完整性强化加工工艺处理,使用白光干涉仪、X射线衍射应力仪和显微硬度计对不同工艺状态下的试件进行表面形貌、表面粗糙度、残余应力和显微硬度等表面完整性表征。结果喷丸能使得航空齿轮钢的表面粗糙度Sa值由磨削状态的0.68μm增加到0.96μm,而光整处理后,Sa下降到0.2μm以下;微粒喷丸使表面残余压应力提升到–1 300 MPa,相比于常规喷丸和磨削状态,其幅值分别增加了450、800 MPa;滚磨光整使得表面残余压应力幅值进一步增加到1 400MPa以上;二次喷丸及喷丸光整能显著提升表面硬度,相比磨削状态的645HV分别提升到718HV、721HV。结论二次喷丸、微粒喷丸、光整等工艺通过影响齿轮表面粗糙度、残余应力、硬度梯度等表面完整性参数,从而影响润滑状态、受力状态、应力集中、失效风险等,直接影响齿轮的服役性能。

关键词：滚动接触疲劳二次喷丸微粒喷丸滚磨光整表面完整性

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利用扰动重力数据反演海底地形的高斯曲面函数估计方法

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测绘学报 2024年第2期53卷 231-238页

作者：翟振和孙中苗管斌马健李端地理信息工程国家重点实验室北京100029

利用2017年1月—2020年12月的SARAL卫星测高数据反演得到南海海域1′×1′格网扰动重力数据,通过与船载重力数据比较,精度达到5.5 mGal。提出了利用重力数据及高斯曲面函数求解区域特征参数进而估计海底地形模型的方法,利用SARAL卫星反... 详细信息

利用2017年1月—2020年12月的SARAL卫星测高数据反演得到南海海域1′×1′格网扰动重力数据,通过与船载重力数据比较,精度达到5.5 mGal。提出了利用重力数据及高斯曲面函数求解区域特征参数进而估计海底地形模型的方法,利用SARAL卫星反演获得的重力数据在南海海域开展了计算试验。结果表明,利用ETOPO-1先验模型,在10×10格网一组划分条件下估计得到的1′×1′海底地形精度相对于先验模型提高了约10 m;利用DTU18先验模型,在9×9格网一组划分条件下估计得到的1′×1′海底地形精度相对于先验模型提高了约9 m。计算结果表明,利用卫星测高反演得到的重力数据,通过高斯曲面函数解算获得的5个特征参数,可以在一定程度上代表相应区域海底地形的曲面特征,进而可在不依赖外部实测数据条件下对先验海底模型进行精化。对于曲面估计而言,格网划分越小,曲面函数就越能反映区域变化特征。因此,对于未来卫星测高技术发展而言,更高分辨率的重力场探测技术有望继续提升海底地形细节的反演能力。

关键词：扰动重力海底地形 SARAL卫星高斯曲面估计 ETOPO-1 DTU18

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资源受限的机械振动WSN层次分解CNN边缘计算方法

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仪器仪表学报 2024年第3期45卷 94-105页

作者：付豪邓蕾汤宝平李子昊吴艳灵重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400030

用于机械振动监测的无线传感器网络节点的微控制器需要进行复杂的边缘计算,然而硬件资源受到限制。卷积神经网络作为一种性能优越的深度学习算法,若将其运行在MCU上可增强边缘WSN节点的计算能力。本文提出了一种不修改CNN模型的层次分... 详细信息

用于机械振动监测的无线传感器网络节点的微控制器需要进行复杂的边缘计算,然而硬件资源受到限制。卷积神经网络作为一种性能优越的深度学习算法,若将其运行在MCU上可增强边缘WSN节点的计算能力。本文提出了一种不修改CNN模型的层次分解方法,解决了难以在资源受限的MCU上运行不轻量化CNN的问题,实现了机械振动WSN节点的计算能力增强。首先通过设计文件结构用于分解并存储CNN模型参数,然后提出内存管理方法并推导随机存取存储器的消耗过程,最后提出参数定位方法准确高效地读取模型参数。实验表明仅使用1.76 KB RAM与2.14 KB Flash,在3.15 ms内便可实现高准确率的边缘计算识别任务。

关键词： CNN 边缘计算 MCU 资源受限机械振动

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共享汽车驾驶员适宜H点和座椅参数实验研究

汽车工程 2024年第1期46卷 39-49页

作者：王军年程川泰高菲付铁军任金东吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022

共享汽车具有车型统一、用户多变且使用频率高的特点,为提升共享汽车使用效率和驾乘体验,研发一种能根据驾驶员特征自动调节舒适坐姿的智能座椅意义重大。本文针对用户座椅调节存在的主观任意性导致的座椅舒适性问题,结合共享汽车智能... 详细信息

共享汽车具有车型统一、用户多变且使用频率高的特点,为提升共享汽车使用效率和驾乘体验,研发一种能根据驾驶员特征自动调节舒适坐姿的智能座椅意义重大。本文针对用户座椅调节存在的主观任意性导致的座椅舒适性问题,结合共享汽车智能座椅项目,以座椅H点前后位置、H点高低位置、坐垫角和靠背角4个变量为研究因子进行台架实验,分别研究5th、50th和95th百分位驾驶员的座椅舒适性受座椅参数的影响规律。首先,每个研究因子在参考车型范围内均匀选取3个实验水平,采用正交实验表对实验次数进行简化,确定正交实验须进行的组数并进行正交台架实验。实验人员对每组的座椅舒适性进行主观评价,同时通过压力测量仪和数显角度尺测量实验人员的体压分布信息和关节角度信息;其次,通过聚类分析确定了本文采用的以关节角度为客观参数的主客观舒适性评价体系,通过正交实验分析,得出了不同座椅参数对座椅舒适性的影响存在差异的结论,且随着驾驶员百分位的变化,对座椅舒适性造成影响的参数也在发生变化;最后,对正交实验所得数据进行修正拟合,构建了座椅适宜H点位置预测模型和靠背角度预测模型。

关键词：共享汽车座椅舒适性正交实验舒适性评价预测模型