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基于工业大数据的轴承包状态评估与故障预报

机械设计与研究 2024年第3期40卷 229-233,244页

作者：王德芬杨贺绪张春兰宁夏理工学院机械工程学院宁夏石嘴山753000

针对粗轧机轴承解体周期长、运行状态处于“信息黑箱”而难以提供准确有效的解体策略、信息提纯困难等问题,创新性的搭建了工业现场测试平台,实时、准确、完整的采集了上/下工作辊轴承在轧制不同板坯时的动态信息。通过对不同道次的加... 详细信息

针对粗轧机轴承解体周期长、运行状态处于“信息黑箱”而难以提供准确有效的解体策略、信息提纯困难等问题,创新性的搭建了工业现场测试平台,实时、准确、完整的采集了上/下工作辊轴承在轧制不同板坯时的动态信息。通过对不同道次的加速度信号进行特征域分析,融合轴承力学模型和失效机理,为生产现场提供精准有效的轴承包解体策略。研究表明:通过跟踪测试的三套轴承包加速度信号可以清晰判别轧辊空转、咬钢、稳定轧制和抛钢四个阶段,其中稳定轧制阶段有明显的周期性冲击,利用波形因子、脉冲因子等指标值可以区分不同轴承包运行状态。利用加速度信号,采用频域积分法模拟系统的水平响应特性。除了咬钢和抛钢瞬间,外力也会导致系统产生较大水平响应,其中下辊响应幅值明显大于上辊。研究为粗轧机工作辊轴承的下机保养和故障预知性维修提供精准有效策略。

关键词：工业大数据滚动轴承解体策略状态评估故障预报

汉江流域水源涵养服务价值及改进的空间转移评价

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水利水电技术(中英文) 2024年

作者：焦芳菲郑航刘悦忆东莞理工学院生态环境与建筑工程学院

【目的】为评估汉江流域2020年的水源涵养能力，计算水源涵养服务的生态价值，并深入分析水源涵养服务价值在流域内各个省份之间的空间转移情况，【方法】使用分布式水文模型SWAT和生态系统服务评估模型InVEST对汉江流域2020年的水源涵... 详细信息

【目的】为评估汉江流域2020年的水源涵养能力，计算水源涵养服务的生态价值，并深入分析水源涵养服务价值在流域内各个省份之间的空间转移情况，【方法】使用分布式水文模型SWAT和生态系统服务评估模型InVEST对汉江流域2020年的水源涵养能力进行定量评估，并利用影子工程法计算流域内水源涵养服务的生态价值，以及采用改进的断裂点——场强模型，考虑水文特征，分析水源涵养服务价值的空间转移。改进模型包括加入河流方向系数以确定水力联系，优化转移路径（调整转移起点和设定最大半径），并比较四种不同的转移方法。【结果】结果显示：汉江流域2020年的水源涵养总量为305.84亿m3，相应的服务价值达到316.85亿元。在各个省份中，湖北省的水源涵养量及其服务价值最为显著，而河南省则相对较低。在空间转移方面，陕西省的水源涵养服务价值的转出量最大，随后是河南和湖北；而在接收方面，河南省接收最多，其次是湖北和陕西。其中，出水口直线转移法的转移强度最强，转移量最多；出水口河道转移法的转移强度和转移量次之；入水口直线转移法和入水口河道转移法的转移强度相近，转移量也相近；入水口河道转移法的转移强度最弱，入水口直线转移法的转移量最少。【结论】通过定量评估和空间转移分析，揭示了汉江流域水源涵养能力的空间分布和服务价值，并提供了不同转移方法的比较，为流域管理和生态保护提供了科学依据。

关键词：水源涵养价值转移 InVest模型 SWAT模型水资源洪水汉江流域生态价值

新能源汽车电机控制器液冷散热系统热仿真分析及特性研究

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机床与液压 2024年第20期 205-210页

作者：寿好芳河南理工大学鹤壁工程技术学院

新能源汽车电机控制器散热系统中针柱的直径、高度和冷却液体积流量对系统的综合性能有重要影响。采用数值仿真方法，分析3个设计参数对热源最高温度和冷却液压降的影响规律，得到3个参数的最优设计范围；利用仿真数据和响应面方法，建... 详细信息

新能源汽车电机控制器散热系统中针柱的直径、高度和冷却液体积流量对系统的综合性能有重要影响。采用数值仿真方法，分析3个设计参数对热源最高温度和冷却液压降的影响规律，得到3个参数的最优设计范围；利用仿真数据和响应面方法，建立3个参数与热源最高温度和冷却液压降的多项式代理模型；建立散热系统综合优化数学模型，并进行求解，得到最优设计参数；最后，利用数值仿真方法对最后设计结果进行验证。所述方法可以在较少的计算成本下，实现电机控制器散热系统结构的快速优化设计。

关键词：新能源汽车电机控制器散热特性仿真分析响应面方法

多功能MXene油墨:面向印刷能源及电子器件的新视角

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无机材料学报 2024年第2期39卷 195-203页

作者：邓顺桂张传芳四川大学材料科学与工程学院成都610065 瑞士联邦理工学院联邦材料科学与技术研究所瑞士杜本多夫CH-8600

基于功能油墨的先进印刷技术(打印、涂布),能够突破传统制造手段的瓶颈,实现具有复杂结构和特定功能的个性化薄膜及电子器件的快速成型,在可穿戴智能识别、能源存储、电磁屏蔽及吸波、触摸显示等领域展现出巨大的应用前景。印刷先进能... 详细信息

基于功能油墨的先进印刷技术(打印、涂布),能够突破传统制造手段的瓶颈,实现具有复杂结构和特定功能的个性化薄膜及电子器件的快速成型,在可穿戴智能识别、能源存储、电磁屏蔽及吸波、触摸显示等领域展现出巨大的应用前景。印刷先进能源及电子器件的关键在于,开发先进功能油墨材料和与之相匹配的先进印刷技术。2011年发现的MXene材料,是一类由过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物所组成的二维大家族的总称,因其卓越的物理和化学性质(如高电导率、出色的亲水性和丰富的表面化学)而受到广泛关注,特别适合作为印刷电子器件的油墨材料。探索MXene油墨的印刷行为特征并厘清MXene油墨在印刷关键环节中的机理,不仅有助于获得高精度的MXene油墨印刷图案,而且可以为印刷多尺度、多材料的多功能薄膜和电子器件打下了坚实基础。本文首先介绍了MXene的制备及其片层胶体的化学稳定性,并对其流变学特性、可打印油墨的形成、油墨印刷行为以及与之适配的打印方法进行了讨论,着眼于MXene油墨在能源、健康监测和传感应用方面的最新进展,分析了该领域面临的挑战和未来的发展方向,为该领域的研究者提供新的视角和启示。

关键词：印刷电子功能油墨 MXene 增材制造健康监测专题评述

不同铺层结构GLARE层板弯曲失效机理的声发射研究

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复合材料科学与工程 2024年第3期 13-19,34页

作者：张劢郑颖骁胡可军韩文钦段刘阳石庆贺江苏理工学院材料工程学院常州213001

玻璃纤维增强铝合金(Glass Fiber Reinforced Aluminum,GLARE)层板是一种在航空工业中被广泛使用的混杂复合材料。本研究采用三点弯曲试验方法对其进行弯曲加载,同时利用声发射技术(Acoustics Emission,AE)对弯曲过程中层板的损伤行为... 详细信息

玻璃纤维增强铝合金(Glass Fiber Reinforced Aluminum,GLARE)层板是一种在航空工业中被广泛使用的混杂复合材料。本研究采用三点弯曲试验方法对其进行弯曲加载,同时利用声发射技术(Acoustics Emission,AE)对弯曲过程中层板的损伤行为进行实时监测,并基于多AE参数及K-means聚类方法探究了不同铺层结构GLARE层板的弯曲性能及失效机理。结果表明:铝合金的铺层位置对GLARE层板的弯曲性能有显著影响;最外层铝合金与复合材料层的变形协调作用可以有效延缓损伤的起始与演化。GLARE层板在弯曲失效过程中的损伤模式及对应的峰值频率为:0~50 kHz代表铝合金损伤,80~210 kHz代表基体开裂,210~320 kHz代表纤维剥离和界面分层,320~400 kHz代表纤维断裂。

关键词：玻璃纤维增强铝合金层板声发射技术三点弯曲试验 K-means聚类法失效机理

基于Isabelle/HOL的文件系统形式化设计与验证

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计算机工程 2024年第4期50卷 277-285页

作者：王文斌钱振江靳勇孙高飞邢晓双苏超孙天琦苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215000 常熟理工学院计算机科学与工程学院江苏苏州215500

对于构建可信操作系统而言,文件系统设计和实现的正确性至关重要,即使是已经得到广泛运用的文件系统仍然有漏洞被检测出来。采用形式化方法对文件系统的设计和实现的正确性进行严格的验证是公认的可行方法。当前文件系统的形式化验证工... 详细信息

对于构建可信操作系统而言,文件系统设计和实现的正确性至关重要,即使是已经得到广泛运用的文件系统仍然有漏洞被检测出来。采用形式化方法对文件系统的设计和实现的正确性进行严格的验证是公认的可行方法。当前文件系统的形式化验证工作大多基于宏内核操作系统,而忽视了微内核操作系统架构下文件系统的验证。为此,提出一种微内核架构下采用内联数据机制的文件系统的形式化设计和验证方法。以高阶逻辑(HOL)和自动机模型为基础,将文件系统中的工作对象和系统资源抽象为系统对象来构建文件系统的工作状态,形式化地描述文件系统的相关系统调用的功能语义,将系统调用提供服务的过程抽象为系统工作状态发生跃迁的过程,并给出文件系统功能正确性和安全属性的断言。以实现的安全可信微内核操作系统(VSOS)中的安全可信文件系统(VSFS)为例,在设计阶段构建VSFS的有限状态机模型,并在Isabelle/HOL中抽象描述VSFS的可移植操作系统接口(POSIX)系统调用,分析和归纳出VSFS文件系统正确性断言,使用定理证明的方式来验证VSFS的正确性。实验结果表明,该方法在Isabella/HOL中完成VSFS有限状态机模型细粒度的形式化验证,满足预期的安全需求规范。

关键词：形式化验证文件系统定理证明有限状态机微内核

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基于离散余弦变换的快速对抗训练方法

浙江大学学报（工学版） 2024年第11期58卷 2230-2238页

作者：王晓淼张玉金张涛田瑾吴飞上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620 常熟理工学院计算机科学与工程学院江苏常熟215500

为了提升深度神经网络的鲁棒性,从频域的角度提出基于离散余弦变换(DCT)的快速对抗训练方法.引入对抗初始化生成模块,根据系统的鲁棒性自适应地生成初始化信息,可以更精准地捕捉到图像特征,有效避免灾难性过拟合.对样本进行随机谱变换,... 详细信息

为了提升深度神经网络的鲁棒性,从频域的角度提出基于离散余弦变换(DCT)的快速对抗训练方法.引入对抗初始化生成模块,根据系统的鲁棒性自适应地生成初始化信息,可以更精准地捕捉到图像特征,有效避免灾难性过拟合.对样本进行随机谱变换,将样本从空间域变换至频谱域,通过控制频谱显著性提高模型的迁移与泛化能力.在CIFAR-10与CIFAR-100数据集上验证提出方法的有效性.实验结果表明,在以ResNet18为目标网络,面对PGD-10攻击时,本文方法在CIFAR-10上的鲁棒精度较现有方法提升了2%~9%,在CIFAR-100上提升了1%~9%.在面对PGD-20、PGD-50、C&W等其他攻击以及架构更复杂的模型时,均取得了类似的效果.提出方法在避免灾难性过拟合现象的同时,有效提高了系统的鲁棒性.

关键词：对抗样本快速对抗训练离散余弦变换(DCT) 鲁棒性样本初始化

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铝合金阳极氧化方法及成膜机理的研究进展

表面技术 2024年第9期53卷 1-10页

作者：薛合刘灿灿唐大兴王润窦文众梁军南京工业大学材料科学与工程学院南京211816 东莞理工学院材料科学与工程学院广东东莞523808

对铝合金阳极氧化的发展现状及趋势进行了总结和展望。首先,介绍了阳极氧化工艺的类型,并着重阐述了最常用的酸性阳极氧化以及碱性阳极氧化的特点。随后,概括了阳极氧化膜生长机理的研究进展,包括氧化膜的生长过程及提出的相关理论。此... 详细信息

对铝合金阳极氧化的发展现状及趋势进行了总结和展望。首先,介绍了阳极氧化工艺的类型,并着重阐述了最常用的酸性阳极氧化以及碱性阳极氧化的特点。随后,概括了阳极氧化膜生长机理的研究进展,包括氧化膜的生长过程及提出的相关理论。此外,对碱性阳极氧化的研究现状进行了归纳,并简要介绍了其与酸性阳极氧化在氧化膜结构特点及生长机理方面的异同。最后,针对当前阳极氧化技术存在的问题和面临的挑战,对其未来的发展趋势做了展望,并指出了阳极氧化技术的发展方向。

关键词：铝合金阳极氧化氧化膜生长机理

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结合国标对翡翠的种进行分级

材料导报 2024年第11期38卷 78-87页

作者：欧阳柳章张威彭永扬曹旭峰邢莹莹华南理工大学材料科学与工程学院广州510641 华南理工大学广东省先进储能材料工程技术研究中心广州510641 广州华商学院珠宝学院广州511300 广州城市理工学院珠宝学院广州510800

翡翠的种一词起源于商业活动中,因在翡翠质量评价中占据着极其重要的位置而被广泛地推广和使用。于2009年国家颁布了翡翠分级的国标,明确给出了翡翠的定义和透明度、质地、净度、颜色、工艺的分级标准。这极大地促进了翡翠行业的规范性... 详细信息

翡翠的种一词起源于商业活动中,因在翡翠质量评价中占据着极其重要的位置而被广泛地推广和使用。于2009年国家颁布了翡翠分级的国标,明确给出了翡翠的定义和透明度、质地、净度、颜色、工艺的分级标准。这极大地促进了翡翠行业的规范性发展,也让其迈向国际市场更近了一步。截至目前,该国标中尚未涵盖种的介绍和分级并且专家学者们对种的概念认识不一,不仅造成了业内人士和学者们的理解困惑也给翡翠质量评估带来了阻力。因此,为进一步补充和完善翡翠分级的内容,笔者总结了前人的经验并以翡翠分级国标中相关内容为基础,从材料学的角度提出了“六面体结构”,详尽讲述了翡翠的成分、相组成、结构及密度、硬度、韧性、强度、抛光性对种的影响,提出了种的评价多因素论。在商业中,种的称谓多为形象描述,类别较多且十分混杂并不适用于翡翠的分级标准。本文列举了种分级的各类影响因素并分析了多因素间的相关性且进一步对它进行简化和归一,最终提出采用表面粗糙度这一指标作为种的分级标准,依此对种划分了四个等级,即好、较好、较差、差。

关键词：翡翠的种翡翠分级多因素论六面体结构