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考虑多源不确定性的三维CAD软件质量综合评价

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机械工程学报 2024年第13期60卷 235-246页

作者：程锦吕昊刘振宇谭建荣浙江大学流体动力基础件与机电系统国家重点实验室杭州310058 浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058

三维CAD软件质量综合评价需考虑功能、性能、兼容性、易用性等多种类型指标,各类指标数据获取方式不同,样本量各异,且包含不同来源的不确定性。现有软件质量评价方法未充分考虑不同类型指标数据的特点及不确定性进行针对性描述,也未根... 详细信息

三维CAD软件质量综合评价需考虑功能、性能、兼容性、易用性等多种类型指标,各类指标数据获取方式不同,样本量各异,且包含不同来源的不确定性。现有软件质量评价方法未充分考虑不同类型指标数据的特点及不确定性进行针对性描述,也未根据各类指标数据不确定性和可信度的差异进行赋权,难以保证质量综合评价结果的可信度。为此,提出考虑多源不确定性的三维CAD软件质量综合评价方法,根据三维CAD软件的特点确定质量评价指标体系,考虑大量重复自动化测试所得性能指标充足样本数据中包含的软件性能本身不确定性和测试环境不稳定干扰,提出自减逆向云发生器以实现对两类不确定性的细分,并避免现有逆向云发生器求解云模型超熵时可能失效的问题;充分考虑易用性指标有限样本数据中的主观偏好不确定性和全局代表性,提出基于拓展区间数的易用性指标数学表征方法。在此基础上,建立三维CAD软件多类型质量指标的云模型统一表征,考虑各指标的可信度进行变权求和,获得具有可信度的三维CAD软件质量综合评价结果。

关键词：三维CAD软件质量评价不确定性云模型拓展区间数可信度

微细金属Z-pin对复合材料开孔板压缩性能的影响

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浙江大学学报（工学版） 2024年第1期58卷 197-206页

作者：宋小文杜嘉成费少华丁会明王金良高宇浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 浙江大学浙江省先进制造技术重点实验室浙江杭州310027 浙江大学工程师学院浙江杭州310015 东海实验室浙江舟山316021

通过开孔板压缩试验和建立的参数化多尺度有限元模型,获得微细(φ0.11 mm)金属Z-pin植入体积分数和排布方式对开孔板压缩力学性能和失效行为的影响规律.采用离散实体单元代表Z-pin,选用3D Hashin失效准则判断面内起始损伤,可以有效地模... 详细信息

通过开孔板压缩试验和建立的参数化多尺度有限元模型,获得微细(φ0.11 mm)金属Z-pin植入体积分数和排布方式对开孔板压缩力学性能和失效行为的影响规律.采用离散实体单元代表Z-pin,选用3D Hashin失效准则判断面内起始损伤,可以有效地模拟结构失效过程中扭结现象的不稳定扩展.结果表明,所有加Z-pin开孔板的压缩强度均低于无Z-pin试样.随着Z-pin植入体积分数的增加,Z-pin与层合板之间的桥联作用增强,加Z-pin开孔层合板压缩强度增加,开孔周围分层损伤区域受到抑制,损伤区域面积最高减小了67%.在相同的体积分数下,Z-pin排布变化对开孔板压缩强度没有显著影响.加Z-pin开孔板有限元模型的模拟结果与试验结果之间的最大相对误差为8.6%.

关键词： Z-pin 复合材料参数化建模渐进损伤开孔层合板

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非制冷红外热成像测温关键技术研究

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 209-216,404页

作者：曹彦鹏张圆圆杨将新浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江大学浙江省先进制造技术重点研究实验室杭州310027

非制冷红外热成像测温过程受环境温度、测温距离和大气湿度等诸多因素影响,因此在复杂环境中实现高精度测温颇具挑战。为了满足复杂环境中精确测温的需求,分析并研究了非制冷红外热成像测温误差的主要影响因素和关键补偿技术。首先,针... 详细信息

非制冷红外热成像测温过程受环境温度、测温距离和大气湿度等诸多因素影响,因此在复杂环境中实现高精度测温颇具挑战。为了满足复杂环境中精确测温的需求,分析并研究了非制冷红外热成像测温误差的主要影响因素和关键补偿技术。首先,针对非制冷红外探测器输出辐射温度易受环境影响的问题,设计了基于粒子群算法优化反向传播神经网络的非制冷红外探测器辐射温度预测算法,实现了不同工作温度下辐射温度的精确预测;其次,针对测温过程中的红外辐射大气衰减现象,设计了基于大气传输软件的近地红外辐射大气透射率计算方法,实现了大气透射率的准确、快速、便捷计算;最后,整合关键误差补偿技术形成了完整的非制冷红外热成像测温方法,并实验验证了以上关键技术对于提高红外测温精度和环境适应性的有效性。

关键词：非制冷红外热成像温度测量大气透射率辐射温度

碘转移本体聚合制备PS-b-PBA-b-PS共聚物:聚合动力学、结构和性能

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高校化学工程学报 2024年第3期38卷 432-439页

作者：章璐鑫常兆恒余大洋包永忠浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程国家重点实验室(浙江大学)浙江杭州310058 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000

以碘仿为链转移剂、偶氮类化合物为引发剂,通过碘转移本体聚合合成碘封端聚丙烯酸丁酯(I-PBA-I),并以其调节苯乙烯扩链聚合,制得聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯-b-聚苯乙烯(PS-b-PBA-b-PS)共聚物,研究了聚合动力学、共聚物结构和性能。发现丙... 详细信息

以碘仿为链转移剂、偶氮类化合物为引发剂,通过碘转移本体聚合合成碘封端聚丙烯酸丁酯(I-PBA-I),并以其调节苯乙烯扩链聚合,制得聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯-b-聚苯乙烯(PS-b-PBA-b-PS)共聚物,研究了聚合动力学、共聚物结构和性能。发现丙烯酸丁酯均聚和苯乙烯扩链聚合均符合活性自由基聚合特征,反应初始BA与CHI3物质的量比n_(BA,0)/n_(CHI3,0)从100/1增至1 000/1时,I-PBA-I数均分子量由15 000增大到134 500;以数均分子量为28 400的I-PBA-I为大分子链转移剂,反应初始BA与St物质的量比n_(BA,0)/n_(St,0)为1/1、1/2、1/3和1/4时扩链得到数均分子量分别为46 000、69 000、97 500、127 000的PS-b-PBA-b-PS共聚物;嵌段共聚物微相分离,在增韧的同时保持一定的透光率,PS与PBA物质的量比n_(PS)/n_(PBA)为3.85/1的嵌段共聚物抗冲强度与商品化阴离子活性聚合苯乙烯-丁二烯嵌段共聚树脂相当。

关键词：聚苯乙烯聚丙烯酸丁酯碘转移聚合聚合动力学嵌段共聚物

基于仿射不变性特征的冷冻电子断层图像无标记对位

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：俸楷文郭珂诚冯结青浙江大学CAD&CG国家重点实验室

图像对位是冷冻电子断层三维重构中的重要步骤，对位精度对于生物大分子的三维重构质量至关重要. 针对无标记对位技术中图像特征信息利用不充分、对位精度不高的问题，提出一种基于仿射不变性特征的冷冻电子断层图像无标记对位方法. ... 详细信息

图像对位是冷冻电子断层三维重构中的重要步骤，对位精度对于生物大分子的三维重构质量至关重要. 针对无标记对位技术中图像特征信息利用不充分、对位精度不高的问题，提出一种基于仿射不变性特征的冷冻电子断层图像无标记对位方法. 首先通过仿射变换模拟电子断层图像在投影成像时的旋转变换，以缩小特征对应搜索空间，得到对于平移、旋转、尺度、视角变换都具有不变性的图像特征点; 然后通过运动一致性约束去除大量误匹配特征点，再采用RANSAC方法二次筛选获得正确的特征匹配结果; 最后求解电子断层图像的对位参数. 对多组电子断层图像序列数据的对位实验结果表明，所提方法相较于SIFT方法和IMOD软件，提高仿射不变性特征计算效率70%，增加所保留特征点的数量81%～172%，减小重投影误差12%～26%，提高冷冻电子断层图像无标记对位方法的精度.

关键词：冷冻电子断层三维重构无标记对位仿射不变性特征匹配

基于硅/二维层状材料异质结的红外光电探测器研究进展

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材料导报 2024年第1期38卷 1-9页

作者：贺亦菲杨德仁皮孝东浙江大学材料科学与工程学院硅材料国家重点实验室杭州310027 浙江大学杭州国际科创中心杭州311200

红外光是一种频率介于微波和可见光范围之间的电磁波,在光通信、人工智能、医用治疗、军事探测和航空航天等领域具有广泛的应用。硅的带隙为1.12 eV,导致硅基光电探测器的截止波长短(约1.1 mm)。近年来,研究发现了新型二维层状材料,它... 详细信息

红外光是一种频率介于微波和可见光范围之间的电磁波,在光通信、人工智能、医用治疗、军事探测和航空航天等领域具有广泛的应用。硅的带隙为1.12 eV,导致硅基光电探测器的截止波长短(约1.1 mm)。近年来,研究发现了新型二维层状材料,它们具有带隙可调、载流子迁移率高、光谱响应宽、暗电流低、稳定性高以及制备工艺与互补金属氧化物半导体(Complementary metal oxide semiconductor, CMOS)工艺兼容等诸多优点,引起了研究人员的广泛关注。通过将硅与二维层状材料结合,能够有效地将硅基光电探测器的探测波段向波长超过1.1 mm的红外光波段拓展。本文着重介绍了近年来可探测波长超过传统硅光电探测器的基于硅/二维层状材料异质结的光电探测器在近红外和中红外光波段的研究进展并展望了其发展前景。

关键词：硅二维层状材料异质结红外光电探测器

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运动感知的移动游戏帧率调整算法

软件学报 2024年

作者：梁宇智霍宇驰王锐浙江大学CAD&CG国家重点实验室

随着移动设备的广泛普及,其图形处理器的性能也逐渐增强.为了满足用户对卓越体验的不断追求,移动设备屏幕分辨率和刷新率每年都在不断提升.与此同时,移动游戏中的可编程绘制流水线也变得日益复杂,这导致游戏应用成为移动设备功耗的主要... 详细信息

随着移动设备的广泛普及,其图形处理器的性能也逐渐增强.为了满足用户对卓越体验的不断追求,移动设备屏幕分辨率和刷新率每年都在不断提升.与此同时,移动游戏中的可编程绘制流水线也变得日益复杂,这导致游戏应用成为移动设备功耗的主要来源.研究了移动游戏中的绘制流水线,提出一种运动感知的绘制帧率调整方法,以在节能模式下保证绘制质量.与以往仅考虑历史帧绘制误差的预测模型不同,该方法通过建立摄像机位姿和帧间绘制误差的非线性关系模型,通过未来帧新的摄像机位姿预测其绘制误差,实现更为精确的帧率调整策略.此外,该方法还包括一个轻量级的场景识别模块,可根据玩家所处特定场景有针对性地调整误差阈值,从而采用不同程度的帧率调整策略.在定量对比上,相比只考虑历史帧误差的预测模型,构建的模型在游戏帧序列上的预测准确性提高30%以上.同时,在用户实验的定性对比上,相同跳帧比例下该方法能够得到用户体验更好的绘制效果.提出的算法融合了历史帧误差和摄像机位姿变化信息,能够预测出更准确的未来帧误差.算法结合预测结果和场景识别结果,实现了更好的动态帧率调整效果.

关键词：实时绘制能耗优化自适应帧率调整

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基于小样本数据增广的产品服役性能预测方法

机械工程学报 2024年第6期60卷 11-20页

作者：刘振宇张楠裘辿谭建荣浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室杭州310027

高精密机械产品往往生产规模有限,且各装配特征参数与性能之间存在错综复杂的耦合关系,难以用显性的映射关系表达。构建能够准确预测服役性能的映射模型,对于产品装调具有切实的指导意义。为此,提出一种小样本数据下产品服役性能多参数... 详细信息

高精密机械产品往往生产规模有限,且各装配特征参数与性能之间存在错综复杂的耦合关系,难以用显性的映射关系表达。构建能够准确预测服役性能的映射模型,对于产品装调具有切实的指导意义。为此,提出一种小样本数据下产品服役性能多参数关联分析与预测方法。考虑重要组件装配结合面接触刚度特征,将接触刚度与原始装配数据相融合;通过随机森林对装配特征参数进行重要度排序,筛选出关键特征;针对小样本不完备数据,利用变分自动编码器学习先验分布知识,实现装配数据的模拟增广,并对增广数据进行离群值修正;将装配增广样本与原始装配数据相融合,通过集成核超限学习机实现服役性能的预测。最后以某型位标器陀螺仪稳速电流预测为例,验证提出方法的有效性。

关键词：小样本数据增广接触特性服役性能超限学习机

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面向癫痫的脑电图可视分析方法

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第5期36卷 658-667页

作者：丁国明谢潇胡玲利巫英才王爽浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058 浙江大学教育学院体育学系杭州310058 浙江大学医学院附属第二医院杭州310058

为了高效地检测和分析癫痫患者脑电图中的癫痫样放电,提出一种面向癫痫的脑电图可视分析方法.首先利用浙江大学医学院附属第二医院在癫痫治疗过程中积累的脑电数据,建立基于时域和时频域视角的卷积神经网络模型,用于癫痫样放电自动分类... 详细信息

为了高效地检测和分析癫痫患者脑电图中的癫痫样放电,提出一种面向癫痫的脑电图可视分析方法.首先利用浙江大学医学院附属第二医院在癫痫治疗过程中积累的脑电数据,建立基于时域和时频域视角的卷积神经网络模型,用于癫痫样放电自动分类,使用Focal Loss作为损失函数评估放电类别分布不均衡的问题;然后在分类模型基础上,结合医生的需求设计交互式的多视图可视分析系统,其由波形分类视图、离群值检测视图和波形检查视图3个相互协作的模块组成;最后招募10位被试和2位专家,通过评估实验验证系统在癫痫诊断方面的有效性和可用性.实验结果表明,建立的分类模型在所用数据集上的平均F1分数为0.88,优于其他的脑电分类模型,且具有良好的鲁棒性;设计的系统具有良好的可用性和有效性,可以辅助医生进行癫痫诊断.

关键词：医学可视化机器学习脑电图癫痫