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基于辛本征值方法的受约束介电弹性体中褶皱不稳定性的分析

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计算力学学报 2024年第1期41卷 209-216页

作者：张腾雪城大学机械与航空系美国纽约NY 13244

辛弹性力学已广泛应用于弹性学中各种边值问题的精确解、计算表面波模式以及预测多层超弹性薄膜中的表面褶皱。本文展示了辛分析框架还可应用于受约束介电弹性体中的表面褶皱。机械和电位移向量是两个基本变量来描述介电弹性体中机械变... 详细信息

辛弹性力学已广泛应用于弹性学中各种边值问题的精确解、计算表面波模式以及预测多层超弹性薄膜中的表面褶皱。本文展示了辛分析框架还可应用于受约束介电弹性体中的表面褶皱。机械和电位移向量是两个基本变量来描述介电弹性体中机械变形与电场紧密耦合。褶皱的临界电压可以通过引入基本变量的对偶变量来从辛本征值问题中解决。本文采用扩展的W-W(Wittrick-Williams)算法和精确的积分方法,准确而高效地解决制定的辛本征值问题的本征值。通过将褶皱电压和波数与有无表面能的褶皱基准结果进行比较,验证了辛分析的有效性。辛分析框架简洁且适用于其他不稳定问题,如分层电介质弹性体、磁弹性不稳定性以及层压复合结构的微观和宏观不稳定性。

关键词：辛介电弹性体褶皱本征值分析

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液滴撞击柔性材料表面铺展特性的实验研究

实验流体力学 2019年第3期33卷 83-89页

作者：杨磊杨向龙王甫军深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 北卡罗来纳州立大学机械与航空航天系美国罗利27607

采用高速摄影与计算机图像识别技术,研究了单个液滴撞击不同厚度、不同弹性模量的聚二甲基硅氧烷(PDMS)样品表面后的动态铺展过程,获得了液滴与柔性材料表面的移动接触线直径随时间的变化规律。实验结果表明:柔性材料在撞击过程中受压... 详细信息

采用高速摄影与计算机图像识别技术,研究了单个液滴撞击不同厚度、不同弹性模量的聚二甲基硅氧烷(PDMS)样品表面后的动态铺展过程,获得了液滴与柔性材料表面的移动接触线直径随时间的变化规律。实验结果表明:柔性材料在撞击过程中受压变形所导致的固体材料粘性能量耗散与系统的总能量相比很小,不会对液滴的铺展过程产生明显影响;在较低的撞击速度下,柔性材料表面形成的润湿脊所导致的粘弹性能量耗散是系统能量耗散的重要因素,且随着柔性材料弹性模量的减小而增大,因此液滴撞击弹性模量较小的PDMS表面时的最大铺展系数相对较小;当撞击速度增大后,粘弹性能量耗散在总能量耗散中所占的比例降低,液滴铺展过程中的液体粘性能量耗散所占比例逐渐升高,柔性材料弹性模量对液滴铺展行为的影响逐渐降低。

关键词：液滴柔性材料移动接触线能量守恒最大铺展直径

基于多注意力机制与编译图神经网络的高光谱图像分类

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农业机械学报 2024年第3期55卷 183-192,212页

作者：孙杰杨静丁书杰李少波胡建军贵州大学机械工程学院贵阳550025 贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室贵阳550025 南卡罗莱纳州大学计算机科学与工程系哥伦比亚29208

针对高光谱图像(Hyperspectral image,HSI)分类研究中小样本学习时,无法达到理想分类效果的问题,以多注意力机制融合、编译图神经网络与卷积神经网络有机结合提出了一种新的高光谱图像分类方法。设计了一种基于混合注意力机制的网络(Mul... 详细信息

针对高光谱图像(Hyperspectral image,HSI)分类研究中小样本学习时,无法达到理想分类效果的问题,以多注意力机制融合、编译图神经网络与卷积神经网络有机结合提出了一种新的高光谱图像分类方法。设计了一种基于混合注意力机制的网络(Multiple mixed attention convolutional neural network,MCNN)与编译图神经网络(Compiled graph neural network,CGNN),在学习样本有限的情况下,其能有效保留HSI的光谱与空间信息。引入的图编码器与图解码器可以有效地映射不规则的HSI地物类别特征信息。设计的多注意力机制可以重点关注一些重要的空间像素特征。研究了不同训练样本下对不同算法学习示例分类的影响,在公共数据集Botswana(BS)的实验表明,本文方法比CEGCN(CNN-enhanced graph convolutional network)、WFCG(Weighted feature fusion of convolutional neural network)算法总体分类精度(Overall classification accuracy,OA)分别高2.72、3.86个百分点。同样在IndianPines(IP)数据集上仅用3%训练样本数据的实验结果显示,本研究方法比CEGCN与WFCG算法的OA分别高0.44、1.42个百分点。说明本研究提出的方法不仅对HSI具有良好的空间与光谱信息感知能力,而且在微小学习数据下仍然表现出强有力的分类准确性。

关键词：高光谱图像分类图神经网络注意力机制超像素分割

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基于门控机制与重放策略的持续语义分割方法

电子与信息学报 2024年第7期46卷 2908-2917页

作者：杨静何瑶李斌李少波胡建军溥江贵州大学机械工程学院贵阳550025 贵州大学公共大数据国家重点实验室贵阳550025 美国南卡罗莱纳州大学计算机科学与工程系哥伦比亚292084 贵州民族大学机械电子工程学院贵阳550025

基于深度神经网络的语义分割模型在增量更新知识时由于新旧任务参数之间的干扰加之背景漂移现象,会加剧灾难性遗忘。此外,数据常常由于隐私、安全等因素无法被存储导致模型失效。为此,该文提出基于门控机制与重放策略的持续语义分割方... 详细信息

基于深度神经网络的语义分割模型在增量更新知识时由于新旧任务参数之间的干扰加之背景漂移现象,会加剧灾难性遗忘。此外,数据常常由于隐私、安全等因素无法被存储导致模型失效。为此,该文提出基于门控机制与重放策略的持续语义分割方法。首先,在不存储旧数据的情况下,通过生成对抗网络生成及网页抓取作为数据来源,使用标签评估模块解决无监督问题、背景自绘模块解决背景漂移问题;接着,使用重放策略缓解灾难性遗忘;最后,将门控变量作为一种正则化手段增加模型稀疏性,研究了门控变量与持续学习重放策略结合的特殊情况。在Pascal VOC2012数据集上的评估结果表明,在复杂场景10-2,生成对抗网络(GAN)、Web的设置中,该文在全部增量步骤结束后的旧任务性能比基线分别提升了3.8%,3.7%,在场景10-1中,相比于基线分别提升了2.7%,1.3%。

关键词：持续学习语义分割重放策略门控变量

复杂回转体的电火花线切割加工及表面特性分析

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机械与电子 2001年第6期19卷 43-44页

作者：曲军 Albert J.Shih 北卡罗来纳州立大学机械与航空系美国北卡罗来纳罗利27695

论述了回转体电火花线切割的原理及应用 ,实验并分析了电火花脉冲宽度、线电极进给速度和工件旋转速度等加工参数对加工表面特性的影响 ,借助于扫描电子显微镜识别和量化了加工表面的重凝固层和热影响层 .

关键词：电火花线切割回转体表面粗糙度重凝固层热影响层扫描电子显微镜

冲击+扰流柱双层壁冷却结构的强化换热性能及流阻特性

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航空动力学报 2024年第8期39卷 13-26页

作者：韦宏祖迎庆安徽工程大学机械工程学院安徽芜湖241000 复旦大学航空航天系上海200433

对于冲击+扰流柱的双层壁冷却结构,为了研究冲击孔的无量纲排间距和无量纲孔间距、扰流柱的无量纲直径以及冲击射流雷诺数对其强化换热性能以及其流阻特性的影响,基于多种几何参数和流动参数对冲击+扰流柱的双层壁冷却结构进行了实验研... 详细信息

对于冲击+扰流柱的双层壁冷却结构,为了研究冲击孔的无量纲排间距和无量纲孔间距、扰流柱的无量纲直径以及冲击射流雷诺数对其强化换热性能以及其流阻特性的影响,基于多种几何参数和流动参数对冲击+扰流柱的双层壁冷却结构进行了实验研究,并根据实验工况开展了相应的数值模拟。结果表明:在带有扰流柱的整个冲击靶板内表面上,面平均努塞尔数随着射流雷诺数的增大而单调增大,且基本上呈现为线性增长的趋势。总体而言,在扰流柱表面的面平均努塞尔数略高于冲击靶板内壁面的面平均努塞尔数。随着扰流柱的无量纲直径的增大,在双层壁冷却结构的整个内表面的面平均努塞尔数呈现为先下降后增大的趋势。此外,在整个内表面的面平均努塞尔数随着冲击孔的无量纲排间距的增大而减小;但是,面平均努塞尔数对无量纲孔间距变化的响应不敏感。对于冲击+扰流柱双层壁冷却结构的流量系数,它随着射流雷诺数以及冲击孔的无量纲排间距和无量纲孔间距的增大而增大,但是随着扰流柱的无量纲直径的增大而减小。

关键词：双层壁冷却结构冲击射流扰流柱强化换热努塞尔数流量系数

计入粗糙峰的微纳结构表面水润滑流体动力学仿真

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物理学报 2024年第11期73卷 189-200页

作者：谷靖萱郑庭郭明帅夏冬生张会臣大连海事大学机械工程系大连116026

随着表面精密加工技术与润滑减摩研究的发展,利用表面织构化技术提升其表面减摩效果的研究已引起广泛关注,但少有研究考虑摩擦副表面粗糙形貌对润滑特性带来影响.本研究采用计算流体动力学(CFD)模拟方法,建立了矩形织构模型,并在其表面... 详细信息

随着表面精密加工技术与润滑减摩研究的发展,利用表面织构化技术提升其表面减摩效果的研究已引起广泛关注,但少有研究考虑摩擦副表面粗糙形貌对润滑特性带来影响.本研究采用计算流体动力学(CFD)模拟方法,建立了矩形织构模型,并在其表面计入粗糙峰结构,讨论水润滑条件下不同粗糙峰结构模型润滑特性变化规律.结果表明:调节微纳复合表面结构参数,将改变润滑水膜承载力,进而影响微纳复合结构表面的动压润滑效果.此外,织构内涡流生成导致涡量变化,引起能量耗散并影响摩擦力.对矩形织构模型,适当的深度比(H=0.6)可使其表面动压润滑效应达到最优;而增大织构宽度比(W),动压润滑效应增强.在微织构表面引入高斯随机粗糙峰后,当随机粗糙峰高度变化标准差δ为0.5时,承载力可提升44%,摩擦系数降低30.9%.若引入半正弦粗糙峰,承载力和摩擦系数的变化范围均小于10%,对润滑效果的影响不明显.若同时引入高斯随机粗糙峰和半正弦粗糙峰,承载力可提升42%,摩擦系数下降31.1%,即表面动压润滑效果提升也较为显著.

关键词：微织构粗糙度动压润滑流体动力学

基于多注意力机制与编译图神经网络的高光谱图像分类

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农业机械学报 2024年

作者：杨静孙杰丁书杰李少波胡建军贵州大学机械工程学院贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室南卡罗莱纳州大学计算机科学与工程系(哥伦比亚)

高光谱图像(Hyperspectral image，HSI)分类研究针对小样本学习时，无法达到理想分类效果的问题。本文以多注意机制融合、编译图神经网络与卷积神经网络的有机结合提出了一种新的高光谱图像分类方法。首先，设计了一种基于混合注意力机... 详细信息

高光谱图像(Hyperspectral image，HSI)分类研究针对小样本学习时，无法达到理想分类效果的问题。本文以多注意机制融合、编译图神经网络与卷积神经网络的有机结合提出了一种新的高光谱图像分类方法。首先，设计了一种基于混合注意力机制的网络(Multiple attention convolutional neural network，MCNN)与编译图神经网络（Compiled graph neural network，CGNN），它在学习样本有限的情况下能有效保留HSI的光谱与空间信息，其次引入的图编码器与图解码器可以有效地映射不规则的HSI地物类别特征信息；最后设计的多注意力机制可以重点关注一些重要的空间像素特征。此外，还研究了不同训练样本下对不同算法学习示例分类的影响，在公共数据集Botswana (BS)的实验表明本文所提的方法比 (CNN-enhanced graph convolutional network，CEGCN)、(Weighted feature fusion of convolutional neural network，WFCG)算法的总体分类精度(Overall classification accuracy，OA)分别提高了2.72个百分点、3.86个百分点。同样在IndianPines(IP)数据集上仅用3%训练样本数据的实验结果显示本研究方法也比CEGCN与WFCG算法的OA分别提升了0.83个百分点、1.44个百分点。说明本研究提出的方法不仅对HSI具有良好的空间与光谱信息感知能力而且在微小学习数据下仍然表现出强有力的分类准确性。

关键词：图神经网络高光谱图像注意力机制超像素分割

中国运输成本和效率对出口贸易影响的实证研究

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系统工程理论与实践 2012年第5期32卷 1057-1067页

作者：许利枝方述诚汪寿阳北京航空航天大学经济管理学院北京100191 美国北卡罗来纳州立大学工业与系统工程系罗利27695 中国科学院数学与系统科学研究院北京100190

本文首次将贸易引力模型扩展并应用到中国港口城市交通运输成本和效率对我国出口贸易影响的研究中.并基于我国四大港口城市出口到32个国家和中国香港的1997-2008年面板数据进行了实证研究,主要研究结果可总结为3点:1)我国公路运输成本... 详细信息

本文首次将贸易引力模型扩展并应用到中国港口城市交通运输成本和效率对我国出口贸易影响的研究中.并基于我国四大港口城市出口到32个国家和中国香港的1997-2008年面板数据进行了实证研究,主要研究结果可总结为3点:1)我国公路运输成本和港口效率是影响我国贸易扩展的主要因素.在控制了贸易引力模型中的其他相关变量,我国港口城市公路运输成本每增加10%,将减少出口贸易额大约9%;港口效率每提高10%,将给中国出口带来7.2%的增长;2)公路成本、铁路成本和港口效率代理变量的总弹性在中国出口亚洲子样本模型中弹性最大,这3个变量对中国出口欧洲和美洲的影响与总样本模型结果相似,弹性不同主要来自于港口效率指标在不同模型中的不同影响,表明我国港口效率的提高不仅有利于提高我国在全球出口份额,而且还对我国出口结构产生相应地影响;3)在控制了贸易引力模型中的其他相关变量,公路成本、铁路成本和港口效率代理变量的总弹性为1.66,几乎是平均工资弹性的3倍,表明有效地利用和提高我国不同运输模式的运作效率是保持和增强我国出口产品的竞争优势的有效手段.

关键词：港口效率运输成本贸易引力模型集装箱吞吐量