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知识图谱和大语言模型辅助新工科课程教学资源建设方法

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高等工程教育研究 2025年第1期 40-46+110页

作者：王佐旭北京航空航天大学机械工程及自动化学院

新工科专业课程资源建设常要求内容新、教学方法新，同时满足学生个性化学习。知识图谱由于其强大的结构化表示能力、高效的知识检索能力和优秀的知识推理能力，适用于工科课程教学资源的建设。同时，大语言模型具有优异的自然语言理解... 详细信息

新工科专业课程资源建设常要求内容新、教学方法新，同时满足学生个性化学习。知识图谱由于其强大的结构化表示能力、高效的知识检索能力和优秀的知识推理能力，适用于工科课程教学资源的建设。同时，大语言模型具有优异的自然语言理解和推理能力，能够基于预训练模型完成知识抽取、自然语言问答等功能，可与知识图谱相结合来构建新工科课程教学资源平台。本文提出了一个知识图谱和大语言模型技术辅助工科课程教学资源建设的方法，结合自然语言处理技术、深度学习技术、预训练语言模型等技术完成工科课程知识的本体构建、知识抽取和知识图谱快速构建，并以制造信息学原理与应用课程为例进行了应用验证。结果表明，该方法可以在较短的时间内完成新工科专业课程资源的整理和建设，对新工科专业建设提供了借鉴意义。

关键词：工科课程知识图谱大语言模型教学资源建设知识抽取

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复合振动下谷物茎秆分离的离散元模拟研究

农机化研究 2025年第3期47卷 22-27页

作者：杨华瑞马学东宋梅雪王晓川赵轩瑾辽宁科技大学机械工程与自动化学院辽宁鞍山114000

为了探究复合振动下农作物颗粒的运动行为和偏析效果,实现谷物茎秆的机械化分离,使用SolidWorks软件建立几何模型,运用离散元软件(EDEM)进行仿真计算。设置生成谷物质量100 g,茎秆质量2.5 g,施加复合振动(由频率为6 Hz、相位差为0、振幅... 详细信息

为了探究复合振动下农作物颗粒的运动行为和偏析效果,实现谷物茎秆的机械化分离,使用SolidWorks软件建立几何模型,运用离散元软件(EDEM)进行仿真计算。设置生成谷物质量100 g,茎秆质量2.5 g,施加复合振动(由频率为6 Hz、相位差为0、振幅为20 mm和10 mm的水平和竖直直线振动合成),仿真总时间为10 s,并引入谷物质量分数来量化分层质量。模拟结果表明:容器中的谷物和茎秆在竖直方向上呈现出明显的分层状态,且分层后未出现返混现象。颗粒在复合振动的激励下,分化成抛起和沿容器壁滑动两部分;在整个分层过程中谷物处于主导地位,谷物的平均动能是茎秆的6 892倍,两者动能差异是分层的主要原因;在仿真进行到2.85 s时,谷物和茎秆基本上完成了分离工作,分层后谷物质量分数达99.73%。设置水平和竖直直线振动对比实验,结果表明:复合振动在破坏颗粒力链和提高颗粒流动性方面都有明显优势。

关键词：偏析分层复合振动离散单元法颗粒动能谷物茎秆

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微涡轮角接触球轴承打滑性能分析

轴承 2025年第1期 61-68页

作者：王宇王镇韩清鹏朱瑞吕杭原上海电力大学能源与机械工程学院上海201306 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

在赫兹接触理论的基础上,通过拟静力学方程对高速旋转,承受联合载荷和角偏斜的微涡轮角接触球轴承进行计算,得到不同轴向预紧力、径向载荷及偏转角下的轴承受力及其打滑情况,并基于Hirano打滑准则得到轴承的打滑临界曲线。结果表明:为... 详细信息

在赫兹接触理论的基础上,通过拟静力学方程对高速旋转,承受联合载荷和角偏斜的微涡轮角接触球轴承进行计算,得到不同轴向预紧力、径向载荷及偏转角下的轴承受力及其打滑情况,并基于Hirano打滑准则得到轴承的打滑临界曲线。结果表明:为了防止球打滑,以较高转速运转的角接触球轴承需要较大的轴向预紧力;当不承受径向载荷且轴向预紧力低于100 N时,轴承在20000~70000 r/min转速内均发生打滑,当径向载荷增至2000 N时,轴承在20000~70000 r/min转速内均不发生打滑;随着转速的增加,轴承所受离心力增加,球与外圈间的接触载荷增加,球与内圈间的接触载荷减小,导致轴承在高速下的打滑加剧;随着轴承力矩载荷或轴向预紧力的增大,偏转角增大;存在角偏斜的情况下,随着轴向预紧力的增大,球受力增大,离径向载荷作用线越近的球受力更明显,球Hirano打滑系数增大,轴承越不易打滑。

关键词：滚动轴承角接触球轴承径向载荷轴向载荷接触力赫兹接触

基于无人机果树冠层卷吸效应的窄弧扇形防漂移喷嘴设计

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农机化研究 2025年第1期47卷 79-86页

作者：李毅轩赵耀辉汪星星武汉科技大学机械自动化学院武汉430081 冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081

针对植保无人机对果树冠层喷洒易产生的药液漂移问题,结合植保无人机对果树喷洒时产生的卷吸效应和扇形喷嘴雾化原理,设计了一种窄弧扇形喷嘴结构,并通过对不同冠层压力损失系数下的喷洒过程进行仿真分析,得到最佳防漂移的窄弧扇形喷嘴... 详细信息

针对植保无人机对果树冠层喷洒易产生的药液漂移问题,结合植保无人机对果树喷洒时产生的卷吸效应和扇形喷嘴雾化原理,设计了一种窄弧扇形喷嘴结构,并通过对不同冠层压力损失系数下的喷洒过程进行仿真分析,得到最佳防漂移的窄弧扇形喷嘴结构参数。研究结果表明:喷嘴内径增大,液膜与液带结构趋于稳定,液滴分布均匀,沉积率呈先降后升趋势;冠层压力损失系数降低,粒径频谱宽度减小,但沉积率总体提高;对较厚冠层果树植保时,选择内径1.3 mm、狭缝宽度0.15 mm的喷嘴,防漂移性能较好;对较薄冠层果树植保时,选择内径1.03 mm、狭缝宽度0.2 mm的喷嘴,防漂移性能较好;采用窄弧扇形喷嘴的液滴频谱宽度>0.7,沉积率>94.1%。

关键词：植保无人机窄弧扇形喷嘴卷吸效应防漂移性能

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ChatGPT引入互联网慈善的风险识别和应对策略

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河南大学学报(社会科学版) 2025年第1期 29-35+153页

作者：孙蔚黄晓瑞武汉大学社会保障研究中心华侨大学国际关系学院

ChatGPT正在改变人们的生产生活方式，为我国互联网慈善的创新发展带来了机遇与动力。探讨ChatGPT在互联网慈善中的潜在风险及应对策略，对推动数字化助力公益慈善升级有重大现实意义。现阶段，以ChatGPT模型为代表的数字技术影响着互... 详细信息

ChatGPT正在改变人们的生产生活方式，为我国互联网慈善的创新发展带来了机遇与动力。探讨ChatGPT在互联网慈善中的潜在风险及应对策略，对推动数字化助力公益慈善升级有重大现实意义。现阶段，以ChatGPT模型为代表的数字技术影响着互联网慈善中的政府、互联网平台、中介组织、捐助者、受助者等主体，并最终重塑它们之间的关系，赋能于包含慈善活动、社会环境和政府政策等互联网慈善生态全链条。基于ChatGPT应用可能带来的诸如数字鸿沟加剧、内容可靠性存疑和技术治理失灵等社会问题，重点从求助失效、动员低效、知识鸿沟、制度缺位等视角进行风险识别，并进一步提出加强数字慈善教育和建立慈善大数据中心、完善监管体系、推进数字技术建设、健全法律规制和行业标准的应对策略。

关键词：互联网慈善 ChatGPT 风险识别应对策略

基于改进Informed-RRT^(*)的机械臂抓取运动规划

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工程科学学报 2025年第1期47卷 113-120页

作者：殷雄陈炎郭文豪杨子辰陈汉歆廖安姚道金华东交通大学电气与自动化工程学院南昌330013

为提高工业机械臂对目标物体抓取及对障碍物躲避的效率和成功率,提出一种基于改进抓取信息引导的快速随机树星(GI-RRT^(*))的机械臂路径规划算法.首先,预先设定最大迭代次数和自适应函数,缩短机械臂运动轨迹生成时间,增强采样导向性和质... 详细信息

为提高工业机械臂对目标物体抓取及对障碍物躲避的效率和成功率,提出一种基于改进抓取信息引导的快速随机树星(GI-RRT^(*))的机械臂路径规划算法.首先,预先设定最大迭代次数和自适应函数,缩短机械臂运动轨迹生成时间,增强采样导向性和质量;其次,基于椭圆形子集直接采样,对采样点位置进行约束,提高采样效率;最后,采用贪心算法删除机械臂运动轨迹的冗余点,并使用三次B样条曲线平滑约束机械臂运动轨迹,提高机械臂运动轨迹的柔顺性.利用生成残差卷积神经网络模型预测,输入深度相机采集的彩色图像和深度图像,输出视场中物体的适当映射抓取位姿.为验证机械臂的抓取效果,选择三指气动柔性夹爪,设计柔性抓取模块,并结合法奥(FR3)协作机械臂构建自主抓取系统,进行二维地图仿真和机械臂样机实验.结果表明,与传统的信息引导的快速随机树星算法相比,GI-RRT^(*)算法运动轨迹长度缩短10.11%,轨迹生成时间缩短62.68%.同时,算法具有较强的鲁棒性.机械臂能独立地避开障碍物、抓取目标物体,满足其自主抓取的需求.

关键词：柔性夹爪机械臂运动规划信息引导的快速随机树星算法神经网络

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圆环斜槽传振杆的纵扭振动转换

机械工程学报 2008年第5期44卷 242-248页

作者：皮钧华侨大学机械工程及自动化学院

工具的复合振动在切削和焊接加工中能得到优于单向振动输出模态加工的质量,并可大幅提高加工效率和延长工具寿命。利用圆环斜槽传振杆可使单向模态的纵振换能器实现超声纵扭共振模态的输出。这种方法结构简单、使用方便,并具有很高的转... 详细信息

工具的复合振动在切削和焊接加工中能得到优于单向振动输出模态加工的质量,并可大幅提高加工效率和延长工具寿命。利用圆环斜槽传振杆可使单向模态的纵振换能器实现超声纵扭共振模态的输出。这种方法结构简单、使用方便,并具有很高的转换效率。研究从斜槽对应力波的反射作用原理出发,推出纵波在斜槽作用后的应力波应力状态。研究这种应力波在圆环斜槽传振杆中的传播形式,指出它是沿螺旋线传播的主应力波并推出了其传播声速。在此基础上,证明圆环斜槽传振杆存在纵扭共振模态,利用传输线等效电路导出传振杆的频率方程。通过分析圆环斜槽传振杆的振动特性,得出影响纵扭振动输出参数的因素。根据加工要求的振动输出参数,在实际应用中可准确地确定圆环斜槽传振杆的几何尺寸。有限元模态分析、试验结果与理论分析一致。

关键词：斜槽纵扭共振振动转换主应力波螺旋线传播

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窗型多壁结构的耐撞性研究

机械工程学报 2019年第10期55卷 142-150页

作者：何宁张勇陈腾腾林继铭徐翔华侨大学机电及自动化学院

具有高效吸能特性的薄壁结构已被广泛应用于各种运载工具中,但传统单壁结构存在易陷入全局弯曲的不稳定吸能模式。因此,提出一种窗型多壁结构,并采用试验测试、仿真分析与理论预测相结合的方法,详细研究了窗型多壁结构、均匀方形多胞结... 详细信息

具有高效吸能特性的薄壁结构已被广泛应用于各种运载工具中,但传统单壁结构存在易陷入全局弯曲的不稳定吸能模式。因此,提出一种窗型多壁结构,并采用试验测试、仿真分析与理论预测相结合的方法,详细研究了窗型多壁结构、均匀方形多胞结构与方形三壁结构在轴向载荷作用下的吸能特性。研究结果表明:窗型多壁结构比同质量的另外两种结构具有更高的吸能效率。同时,窗型多壁结构的几何参数(壁厚T、内层壁边长D,壁间距比N)对结构的耐撞性能有显著影响。并且,基于超折叠单元理论开发了窗型多壁结构的理论模型,该模型能较好的预测窗型多壁结构的平均碰撞力与吸能特性,并采用数值分析结果与理论预测结果的对比来验证了理论预测模型的可靠性。研究结果对开发新颖的轻量化薄壁吸能结构提供了良好的指导与理论支撑。

关键词：多壁结构能量吸能超折叠单元理论预测

基于彩色相机颜色转换算法的彩色共聚焦测量方法

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光学学报 2019年第12期39卷 143-150页

作者：张昆余卿邵尊桂张一程方傅师伟华侨大学机电及自动化学院

鉴于彩色共聚焦测量技术无需做轴向扫描即可获得高度信息,且轴向分辨率能达到亚微米级、甚至纳米级,基于彩色相机的彩色共聚焦测量方法,提出一种颜色转换算法,并通过仿真对该算法进行优化,建立轴向高度与颜色的对应关系。经过实验分析,... 详细信息

鉴于彩色共聚焦测量技术无需做轴向扫描即可获得高度信息,且轴向分辨率能达到亚微米级、甚至纳米级,基于彩色相机的彩色共聚焦测量方法,提出一种颜色转换算法,并通过仿真对该算法进行优化,建立轴向高度与颜色的对应关系。经过实验分析,该颜色转换算法能够在轴向高度与颜色之间建立良好的线性关系,线性判断系数R^2达到了0.9979;同时,对100μm高度的台阶进行测量,测量精度达到了亚微米级;最后,对硬币表面进行测量和分析,修正了一系列误差后,较好地还原了硬币表面的三维形貌轮廓。

关键词：测量彩色共聚焦彩色相机颜色转换算法亚微米级三维重构