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一种机器人铣削颤振抑制用磁流变弹性体吸振器的设计与试验研究

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振动工程学报 2024年

作者：刘鹏李波赵威崔光裕田威廖文和南京航空航天大学机电学院航空宇航制造工程系上海宇航系统工程研究所

为了解决工业机器人铣削加工过程中的低频颤振问题，设计了一种用于抑制机器人铣削加工振动的磁流变弹性体（Magnetorheological Elastomer,MRE）吸振器。利用MRE特有的流变特性，研究了不同质量配比的MRE磁流变效应，通过理论计算和数... 详细信息

为了解决工业机器人铣削加工过程中的低频颤振问题，设计了一种用于抑制机器人铣削加工振动的磁流变弹性体（Magnetorheological Elastomer,MRE）吸振器。利用MRE特有的流变特性，研究了不同质量配比的MRE磁流变效应，通过理论计算和数值仿真确定了吸振器内部的线圈匝数及所通电流大小。通过模态仿真和振动台扫频激励试验发现，设计的MRE吸振器具有1 7.35～45.21 Hz范围内的移频特性。建立了吸振器固有频率-电流映射关系，在KUKA KR500机器人铣削加工过程中进行了试验验证。结果表明，在低转速加工条件下机器人容易在其低阶固有频率处发生颤振，通过MRE吸振器实现了机器人的颤振抑制。相对于不加吸振器的工况，通电调频后机器人主轴X方向上的振动加速度峰峰值降低了70.7%，均方根值降低了64.7%;Y方向峰峰值降低了54.7%，均方根值降低了49.9%。此外，铣削工件的表面加工质量也有明显改善。

关键词：工业机器人 MRE吸振器机器人铣削加工颤振抑制

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HTAP数据库系统数据共享模型和优化策略

软件学报 2024年第6期35卷 2951-2973页

作者：胡梓锐翁思扬王清帅俞融徐金凯张蓉周烜华东师范大学上海市大数据管理系统工程研究中心上海200062 华东师范大学数据科学与工程学院上海200062

混合事务与分析处理数据库系统(HTAP)因其在一套系统上可以同时处理混合负载而逐渐获得大众认可.为了不影响在线事务处理(OLTP)业务的写入性能,HTAP数据库系统往往会通过维护数据多版本或额外副本的方式来支持在线分析处理(OLAP)任务,... 详细信息

混合事务与分析处理数据库系统(HTAP)因其在一套系统上可以同时处理混合负载而逐渐获得大众认可.为了不影响在线事务处理(OLTP)业务的写入性能,HTAP数据库系统往往会通过维护数据多版本或额外副本的方式来支持在线分析处理(OLAP)任务,从而引入了TP/AP端版本的数据一致性问题.同时,HTAP数据库系统面临资源隔离下实现高效数据共享的核心挑战,且数据共享模型的设计综合权衡了业务对性能和数据新鲜度之间的要求.因此,为了系统地阐释现有HTAP数据库系统数据共享模型及优化策略,首先根据TP生成版本与AP查询版本的差异,通过一致性模型定义数据共享模型,将HTAP数据共享的一致性模型分为3类,分别为线性一致性,顺序一致性与会话一致性.然后,梳理数据共享模型的全流程,即从数据版本标识号分配,数据版本同步,数据版本追踪3个核心问题出发,给出不同一致性模型的实现方法.进一步,以典型的HTAP数据库系统为例对具体实现进行深入的阐释.最后,针对数据共享过程中涉及的版本同步、追踪、回收等模块的优化策略进行归纳和分析,并展望数据共享模型的优化方向,指出数据同步范围自适应,数据同步周期自调优和顺序一致性的新鲜度阈值约束控制是提高HTAP数据库系统性能和新鲜度的可能手段.

关键词： HTAP数据库系统一致性模型数据管理混合负载性能优化

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支持深度学习的视觉数据库管理系统研究进展

软件学报 2024年第3期35卷 1207-1230页

作者：丁光耀徐辰钱卫宁周傲英华东师范大学数据科学与工程学院上海200062 上海市大数据管理系统工程研究中心(华东师范大学) 上海200062

计算机视觉因其强大的学习能力,在各种真实场景中得到了广泛应用.随着数据库的发展,利用数据库中成熟的数据管理技术来处理视觉分析应用,已成为一种日益增长的研究趋势.图像、视频和文本等多模态数据的相互融合处理,也促进了视觉分析应... 详细信息

计算机视觉因其强大的学习能力,在各种真实场景中得到了广泛应用.随着数据库的发展,利用数据库中成熟的数据管理技术来处理视觉分析应用,已成为一种日益增长的研究趋势.图像、视频和文本等多模态数据的相互融合处理,也促进了视觉分析应用的多样性和准确性.近年来,因深度学习的兴起,支持深度学习的视觉分析应用开始受到广泛关注.然而,传统的数据库管理技术在深度学习场景下面临着复杂视觉分析语义难以表达、应用执行效率低等问题.因此,支持深度学习的视觉数据库管理系统得到了广泛关注.综述了目前视觉数据库管理系统的研究进展:首先,总结了视觉数据库管理系统在不同层面上面临的挑战,包括编程接口、查询优化、执行调度和数据存储;其次,分别探讨了上述4个层面上的相关技术;最后,对视觉数据库管理系统未来的研究方向进行了展望.

关键词：深度学习视觉分析数据库管理系统

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基于查询编译的SQL执行技术研究进展

计算机研究与发展 2024年第7期61卷 1754-1770页

作者：潘青峰徐辰华东师范大学数据科学与工程学院上海200062 上海市大数据管理系统工程研究中心(华东师范大学) 上海200062

信息系统通常会借助数据管理系统来进行数据管理,其中SQL凭借良好的易用性和灵活性一直作为数据管理的主流查询语言,用户将编写的SQL语句交由数据管理系统执行后便可得到查询结果.执行模型的高效与否决定了系统能否快速响应用户的查询请... 详细信息

信息系统通常会借助数据管理系统来进行数据管理,其中SQL凭借良好的易用性和灵活性一直作为数据管理的主流查询语言,用户将编写的SQL语句交由数据管理系统执行后便可得到查询结果.执行模型的高效与否决定了系统能否快速响应用户的查询请求,现有执行模型主要采用解释执行和编译执行2种方式.解释执行具有良好的拓展性、可维护性等因而被大多数系统采用.不同于解释执行,编译执行为原本需要解释执行的查询生成高效的定制化代码来加速查询,带来的显著性能提升吸引了一众数据管理系统开始实现相应技术.然而,如何针对查询生成其对应的定制化代码是一个复杂的过程,在实现时需要考虑诸多方面,甚至在某些情况下,采用编译执行的查询性能可能还不及传统的火山模型.从概念、技术等角度系统地综述了编译执行技术的研究进展.首先,概述了编译执行的基本概念,对相关术语和背景知识进行了介绍;其次,分别从中间代码生成、中间表示、机器码生成与运行3个角度介绍了相关技术;最后,结合当前数据管理系统的研究趋势以及近期研究工作展望了编译执行未来的发展方向.

关键词：数据管理系统查询执行代码生成编译器即时编译

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基于改进YOLOv8曲轴表面缺陷检测算法

组合机床与自动化加工技术 2024年第10期 77-81页

作者：孙渊曹俊杰唐矫燕李婷上海电机学院机械学院

针对曲轴表面小目标缺陷检测难度大、缺陷背景复杂和检测速度慢等问题，提出一种改进曲轴表面缺陷检测的算法RB-YOLOv8。首先，用RepViT模块取代了传统的C2f模块，有助于减少网络的计算负担并加快其运行速度；接着，通过优化双向特征融... 详细信息

针对曲轴表面小目标缺陷检测难度大、缺陷背景复杂和检测速度慢等问题，提出一种改进曲轴表面缺陷检测的算法RB-YOLOv8。首先，用RepViT模块取代了传统的C2f模块，有助于减少网络的计算负担并加快其运行速度；接着，通过优化双向特征融合模块BiFPN及增加小目标检测层，改善小目标缺陷识别的能力；然后，利用BiFormer注意力机制强化模型的抗干扰能力和解决缺陷背景复杂的难题，提高检测准确率；最后，使用MPDIoU损失函数调整，从而进一步提升检测的精准度。实验结果表明，所提出的算法的检测精度可以达到98.4%,模型大小缩减为2.797 MB,同时使每秒帧数(FPS)达到了169 f/s,成功地实现了对曲轴表面的缺陷检测。

关键词：曲轴表面缺陷检测 RepViT网络 BiFPN模块 BiFormer注意力机制 MPDIoU损失

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一种铜基逆流连通微通道的沸腾实验研究

工程热物理学报 2024年第7期45卷 2111-2117页

作者：王东玉洪芳军张朝阳上海交通大学机械与动力工程学院工程热物理研究所上海200240 上海交通大学巴黎卓越工程师学院上海200240

两相微通道热沉具有极高的传热性能,是解决小空间、高功率电子器件高热流散热问题的有效解决方案之一。本文设计验证了一种铜基逆流连通微通道,通过建立泵流体两相流体回路系统进行验证两相微通道热沉的和换热均温性能,考察不同流量、... 详细信息

两相微通道热沉具有极高的传热性能,是解决小空间、高功率电子器件高热流散热问题的有效解决方案之一。本文设计验证了一种铜基逆流连通微通道,通过建立泵流体两相流体回路系统进行验证两相微通道热沉的和换热均温性能,考察不同流量、过冷度下的影响规律。实验发现逆流连通微通道在传热性能上的优异表现是主要是因为其能促进相邻通道不同干度流体的掺混,提高流量会提高均温性,而提高过冷度会导致热沉的均温性变差。

关键词：微通道连通沟槽流动沸腾均温性

煤矿井下钻进速度影响因素及其智能预测方法研究

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煤炭科学技术 2024年第7期52卷 209-221页

作者：戴剑博王忠宾张琰司垒魏东周文博顾进恒邹筱瑜宋雨雨中国矿业大学机械工程学院江苏徐州221116 四川航天系统工程研究所四川成都610100

在煤矿井下钻探领域,钻进速度(DR)是评估钻探作业最有效的指标之一,钻速预测是实现煤矿钻进智能化的前提条件,对于优化钻机钻进参数、降低作业成本、实现安全高效钻探具有重要意义。为此,提出煤矿井下钻进速度影响因素及其智能预测方法... 详细信息

在煤矿井下钻探领域,钻进速度(DR)是评估钻探作业最有效的指标之一,钻速预测是实现煤矿钻进智能化的前提条件,对于优化钻机钻进参数、降低作业成本、实现安全高效钻探具有重要意义。为此,提出煤矿井下钻进速度影响因素及其智能预测方法研究,探索基于钻压、转速、扭矩以及钻进深度等少量钻机参数采用机器学习算法实现钻进速度精准预测。首先通过实验室微钻试验,深入分析煤岩力学性能、钻压、转速和钻进深度对扭矩、钻进速度影响规律。研究结果显示,在煤矿井下钻进过程中,随着钻进压力增大,钻进速度呈逐渐升高趋势,在较高的转速条件下钻进压力对钻进速度影响更加明显,转速增加有利于提高钻进速度,但转速对硬度较低的煤层钻进速度影响更为显著;然后,根据煤矿井下防冲钻孔现场数据,采用K–近邻(KNN)、支持向量回归(SVR)和随机森林回归(RFR)3种不同的机器学习算法建立钻进速度预测模型,并结合粒子群算法(PSO)对3种模型超参数进行优化,最后对比分析PSO–KNN,PSO–SVR和PSO–RFR三种钻进速度预测模型预测结果。研究结果表明,PSO–RFR模型准确性最好,决定系数R2高达0.963,均方误差MSE仅有29.742,而PSO–SVR模型鲁棒性最好,在对抗攻击后评价指标变化率最小。本文研究有助于实现煤矿井下钻进速度的精准预测,为煤矿井下智能钻进参数优化提供理论支撑。

关键词：钻机参数 K–近邻随机森林回归支持向量回归粒子群算法钻进速度预测

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微波光子W波段宽带雷达成像技术研究

系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 130-136页

作者：江利中颜露新谭姗姗茹海忠杨明远华中科技大学人工智能与自动化学院湖北武汉430074 上海无线电设备研究所上海201109 上海卫星工程研究所上海200240

W波段逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)具有成像分辨率高、成像距离远、体积小、重量轻等特点,适用于机载、弹载、星载等应用领域,是雷达系统中的一个重要的研究方向。微波光子技术由于具有高频、大带宽、低传输... 详细信息

W波段逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)具有成像分辨率高、成像距离远、体积小、重量轻等特点,适用于机载、弹载、星载等应用领域,是雷达系统中的一个重要的研究方向。微波光子技术由于具有高频、大带宽、低传输损耗等优势,是克服传统雷达面临“电子瓶颈”效应的主要手段。本文提出一种基于微波光子技术实现的W波段调频信号体制ISAR成像系统。在发射端,使用微波光子倍频技术实现了瞬时带宽为8 GHz的W波段线性调频(linearly frequency-modulated,LFM)信号生成。在接收端,基于微波光子去斜技术实现回波信号去斜处理。ISAR成像仿真结果表明,不同姿态下的目标轮廓清晰可辨。

关键词：微波光子 W波段成像雷达逆合成孔径

颗粒级配对选区激光烧结打印结合常压固相烧结制备碳化硅陶瓷性能的影响

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无机材料学报 2024年第7期39卷 754-760页

作者：王康龙殷杰陈晓王力刘学建黄政仁中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201

SiC陶瓷因其独特的热学、电学性能及优异的力学性能,被广泛应用于航空航天、核能、化工、半导体等国防与工业重大领域,但是传统的成型方法无法满足大尺寸复杂构件的制备需求。选区激光烧结(SLS)打印具有无需支撑、材料利用率高、加工效... 详细信息

SiC陶瓷因其独特的热学、电学性能及优异的力学性能,被广泛应用于航空航天、核能、化工、半导体等国防与工业重大领域,但是传统的成型方法无法满足大尺寸复杂构件的制备需求。选区激光烧结(SLS)打印具有无需支撑、材料利用率高、加工效率高等优势,能高效成型复杂陶瓷结构零部件。本研究采用颗粒级配SiC的方法,系统研究了冷等静压(CIP)、前驱体浸渍热解(PIP)、CIP结合PIP后常压固相烧结等工艺对级配和中位径82μm未级配体系SiC陶瓷的影响。研究发现,级配粉末成型坯体的体积密度和抗弯强度比未级配坯体均提升了20%以上,级配体系CIP后常压固相烧结体的相对致密度达到了90%以上,实现了致密化烧结,而未级配体系烧结体的相对致密度仅为89%,这是由颗粒级配后坯体的堆积密度提升所致,且级配烧结体的抗弯强度(136.8 MPa)比未级配(99.4 MPa)提升了37%以上。采用多次重复PIP结合常压固相烧结的方法制备高致密的SiC陶瓷,发现SLS打印成型的坯体经四次PIP后致密度可达到CIP堆积致密的效果,但四次PIP后常压固相烧结体的体积密度仅为2.29 g/cm^(3),抗弯强度为59.6 MPa。

关键词：碳化硅陶瓷颗粒级配选区激光烧结打印常压固相烧结