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基于节点坐标浮动坐标系的组集建模方法及热致振动研究

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基于节点坐标浮动坐标系的组集建模方法及热致振动研究

第七届多体系统动力学青年学者学术研讨会

作者：朱尊红苏强强章定国郭睍黎亮南京理工大学物理学院

绝对节点坐标法是一种用于求解大转动和大变形动力学问题的建模方法,广泛应用于柔性多体系统动力学,但该方法在分离结构的大范围运动位移和柔性变形存在局限性。并且在处理柔性多体系统中繁多的约束问题时,采用拉格朗日乘子法将约束方... 详细信息

绝对节点坐标法是一种用于求解大转动和大变形动力学问题的建模方法,广泛应用于柔性多体系统动力学,但该方法在分离结构的大范围运动位移和柔性变形存在局限性。并且在处理柔性多体系统中繁多的约束问题时,采用拉格朗日乘子法将约束方程引入动力学方程得到微分代数方程组,求解方式复杂且效率较低。本文提出一种基于节点坐标浮动坐标系法的组集建模方法,利用绝对节点坐标描述单元变形,建立大范围运动柔性结构的非线性模型,有效解耦柔性体大范围运动及变形位移,更好地对柔性体的振动进行分析。柔性多体系统的约束关系采用组集方法,将约束方程转化到动力学方程相应的矩阵中,微分代数方程组化为求解方式相对简单的常微分方程,并通过重力双摆和展开结构算例验证了本方法的正确性。进一步研究了太阳辐射热冲击后的热致振动问题,基于热力学第一定律和傅里叶热传导理论,用单元的形函数对温度场和位移场在统一网格下进行插值,考虑了热流输入、表面热辐射、阻尼产热和温度应力,实现了动力学和热力学双向耦合。此外,在广义-α算法的基础上,构建动力学与热力学共同求解的迭代算法,通过系统节点的温度、温度梯度、变形等行为,分析了系统热致振动问题的动力学响应,并且通过有限元软件验证了结果的准确性。

关键词：柔性多体系统节点坐标浮动坐标系法组集建模热致振动

来源： cnki会议评论

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基于单目视觉下的裂缝三向变化检测

激光与光电子学进展 2024年第18期61卷 177-186页

作者：刘磊丁勇李登华南京理工大学物理学院南京水利科学研究院水利部水库大坝安全重点实验室

单目视觉测量技术下存在二维图片深度信息缺失，导致无法快速直接测量出二维图像中三维坐标的问题。为在单目视觉下快速利用二维图像直接获取其三维坐标，提出了单目视觉的裂缝三维变化检测方法。根据裂缝变化等效模型设计了特制靶标，... 详细信息

单目视觉测量技术下存在二维图片深度信息缺失，导致无法快速直接测量出二维图像中三维坐标的问题。为在单目视觉下快速利用二维图像直接获取其三维坐标，提出了单目视觉的裂缝三维变化检测方法。根据裂缝变化等效模型设计了特制靶标，利用特征点进行Epnp (efficient perspective-n-point)求解，得到了多次拍摄图片时相机的相对位姿，利用最小二乘法还原其深度信息，通过迭代最近点算法进行坐标系转换，得出了实际的三维位移变化，绝对误差精度在0.5 mm以内，满足工程中对裂缝的检测要求。

关键词：单目视觉迭代最近点算法三维重建裂缝测量

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微流控结晶系统制备窄分布微米级硝胺炸药

含能材料 2024年第3期32卷 256-269页

作者：夏皓轩石锦宇刘津搏周星屹费翼鹏宁爵勇刘立朱朋沈瑞琪南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 微纳含能器件工业和信息化部重点实验室江苏南京210094 中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999

为了在安全临界尺度下实现炸药结晶的调控与批量生产,基于微流控技术组建了ZS-1型微流控结晶系统,并选用二甲亚砜(DMSO)和去离子水分别作为溶剂与反溶剂,通过改变两相流量比、炸药相浓度与总流量等结晶过程参数,在微尺度下进行了环三亚... 详细信息

为了在安全临界尺度下实现炸药结晶的调控与批量生产,基于微流控技术组建了ZS-1型微流控结晶系统,并选用二甲亚砜(DMSO)和去离子水分别作为溶剂与反溶剂,通过改变两相流量比、炸药相浓度与总流量等结晶过程参数,在微尺度下进行了环三亚甲基三硝胺(RDX)的粒度控制研究和环四亚甲基四硝胺(HMX)的粒度与晶型控制研究,探索了结晶参数的高通量筛选。在ZS-1型微流控结晶系统上进行了微米级RDX的批量制备实验。结果表明,经系统重结晶细化的RDX样品的D_(50)为3.35μm,跨度(粒径分布)为0.956,纯度为99.80%,平均粒径较原料RDX缩小了22.2倍,且产量可达每小时百克量级,验证了微尺度下窄分布微米级炸药批量制备的可行性。

关键词：微流控硝胺类炸药重结晶调控柔性制造

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环保型盾构渣土路面基层材料应用试验研究

公路 2024年第3期69卷 358-364页

作者：薛丹璇朱晓东陈玥顾琳琳吴琰中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津市300072 南京理工大学土木工程系南京市210094

以南京地区盾构渣土为研究对象,用自主研制的固化剂固化盾构渣土,通过击实试验、抗压强度试验、抗压回弹模量试验、干缩试验、冻融循环试验等一系列试验,探索固化盾构渣土用作路面基层材料的可行性。研究结果表明,固化剂的掺入会大幅改... 详细信息

以南京地区盾构渣土为研究对象,用自主研制的固化剂固化盾构渣土,通过击实试验、抗压强度试验、抗压回弹模量试验、干缩试验、冻融循环试验等一系列试验,探索固化盾构渣土用作路面基层材料的可行性。研究结果表明,固化剂的掺入会大幅改良盾构渣土的工程特性,当固化剂掺量分别为8%、12%、15%时,各土体的最优含水率分别为17%、18.4%、19.1%,最大干密度分别为1.77g/cm3、1.69g/cm3、1.64g/cm3;通过分别添加固化剂和水泥的盾构渣土对照试验发现,固化剂固化渣土的土体力学性能、干缩特性和抗冻融性能均明显优于水泥固化土,固化剂掺量越高,路用性能越好。研究成果可进一步推进盾构渣土在道路工程中的资源化利用,用作路面基层材料比用作路基填料经济效益更为显著。

关键词：路面基层盾构渣土固化剂力学性能干缩特性冻融循环

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基于大语言模型的法律文本的自动摘要方法

数据分析与知识发现 2024年

作者：朱丹浩黄肖宇李堯霖王东波江苏警官学院刑事科学技术系江苏警官学院计算机信息与网络安全系南京理工大学信息管理与信息系统系南京农业大学信息管理学院

[目的]法律文本自动摘要是法律人工智能领域的重要研究方向。目前，传统的法律文本摘要方法仅关注法律文本的序列化信息，忽视了其中的逻辑结构，处理复杂的法律语言结构和内容时效果有限，准确性和逻辑性无法满足实际工作需求。[方法]... 详细信息

[目的]法律文本自动摘要是法律人工智能领域的重要研究方向。目前，传统的法律文本摘要方法仅关注法律文本的序列化信息，忽视了其中的逻辑结构，处理复杂的法律语言结构和内容时效果有限，准确性和逻辑性无法满足实际工作需求。[方法]本文提出了一种基于大语言模型微调的法律文本自动摘要方法。主要工作包括：1）构建了一套法律文本摘要指令数据集。2）探索了指令增强和结果增强两种数据增强方式。3）对预训练模型进行领域化微调，并对结果进行了多维度评价。[结果]在CAIL2020数据集上，本文方法在ROUGE-1、ROUGE-2 和ROUGE-L的F1 指标上分别比最好的基准结果增长了13.8、21.3和7.4。在人工评估和智能评估方面的结果也进一步证明了本文方法在各个维度的有效性。[局限]在处理专业术语密集和逻辑结构复杂的法律文本时，生成的摘要在细节和法律条款的准确性上仍存在不足。[结论]基于大语言模型微调可有效提升法律文本的摘要水平。

关键词：法律文本自动摘要技术大语言模型指令数据集领域化微调

长脉宽爆炸波与圆柱壳作用的波系演化与载荷分布特征

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爆炸与冲击 2024年第8期44卷 94-107页

作者：张军杨茂毛勇建穆云飞张焕好陈志华冯晓伟中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999 南京理工大学瞬态物理重点实验室江苏南京210094

长脉宽爆炸波与结构作用的波传播及其载荷分布规律是大型爆炸防护设计与安全评估的重要基础。为了掌握长脉宽爆炸波与圆柱壳的相互作用机制及其作用下圆柱壳表面的载荷分布规律,开展了100 ms级冲击波圆柱绕流的激波管试验,并采用大涡模... 详细信息

长脉宽爆炸波与结构作用的波传播及其载荷分布规律是大型爆炸防护设计与安全评估的重要基础。为了掌握长脉宽爆炸波与圆柱壳的相互作用机制及其作用下圆柱壳表面的载荷分布规律,开展了100 ms级冲击波圆柱绕流的激波管试验,并采用大涡模拟方法和高阶WENO-TCD(weighted essentially non-oscillatory-tuned centered difference)混合格式进一步对150 ms长脉宽冲击波与圆柱作用过程的波系演化与压力分布进行了数值分析。结果表明:数值仿真与压力实测结果吻合较好,长脉宽作用下圆柱壳载荷分布呈现出明显的角度和高度相关性,背面压力高于侧面甚至与迎爆面相当,具有不同于传统短脉宽冲击波传播中的压力衰减模式。流场的压力云纹和波系三维结构演化揭示了侧端面的突然扩张是压力初期震荡及相比于正面和背面压力更低的主要原因;系列绕射激波在壳体背面碰撞与反射,以及序列减速激波在135°相位附近的驻定与叠加作用,是引起背面压力呈现出载荷整体提升的主要机制。此外,背风面上尾涡结构的形成与演化过程受边界效应的影响是导致长脉宽圆柱壳载荷分布沿高度方向出现差异的关键因素。

关键词：长脉宽爆炸冲击波圆柱壳激波管试验

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浮动坐标系下大变形柔性梁的变形梯度单元

力学学报 2024年

作者：陈渊钊朱健成吴文军杜晓康章定国广西科技大学机械与汽车工程学院浙江师范大学工学院南京理工大学物理学院

机械臂振动控制通常采用浮动坐标系法建立动力学模型,以确保关节运动和振动抑制有合适控制变量.但浮动坐标法受到小变形的限制,求解大变形动力学问题的精度不高,而常用的大变形建模理论,如绝对节点坐标法可以精确求解机械臂的大转动和... 详细信息

机械臂振动控制通常采用浮动坐标系法建立动力学模型,以确保关节运动和振动抑制有合适控制变量.但浮动坐标法受到小变形的限制,求解大变形动力学问题的精度不高,而常用的大变形建模理论,如绝对节点坐标法可以精确求解机械臂的大转动和大变形问题,却未能提供合适的振动控制变量.为此,本文提出了一种新的大变形场离散方案-变形梯度单元,该单元采用节点变形及其梯度作为节点坐标,无任何小变形假设,能准确转化为节点的绝对节点坐标及其梯度,可视之为绝对节点坐标法的等效单元,能精准描述柔性体的大变形运动.研究表明:1)变形梯度单元求解梁结构的大变形静力学问题时,其结果与绝对节点坐标法缩减梁单元的完全相同,求解效率相当;2)本文模型与绝对节点坐标法处理大变形动力学问题的解几乎完全相同,可说明本文模型的正确性.通过广义α法求解时,由于本文模型和绝对节点坐标法的动力学方程形式上的差异,两种方法的动力学数值解存在非常微小的差异;3)对于大变形机械臂的关节运动控制,基于小变形假设的一次近似刚柔耦合模型极易给出错误甚至发散的预测结果;4)本文模型自然区分了关节的大转动和梁的大变形,结合PD控制策略对系统施加关节驱动力矩和若干个横向控制力,此时系统李雅普诺夫函数对时间的导数为非正定,系统能量随着时间的递增会逐渐衰减,系统稳定,且横向控制力越多,机械臂残余振动抑制效果越佳.

关键词：浮动坐标系法大变形振动抑制机械臂

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发展新质生产力,南京建邺为什么能

决策 2024年第5期405卷 34-37页

作者：刘姝彤南京理工大学经济管理学院

仅8.32平方公里的园区,却像一个巨大的磁场吸引了55家总部企业。2017年,南京建邺划出区域一隅设立高新技术产业开发区,如今建邺高新区打造了华为系、阿里系、小米系、央企系“四大系”生态链,总部企业数量位居南京市第一,还集聚了8万多... 详细信息

仅8.32平方公里的园区,却像一个巨大的磁场吸引了55家总部企业。2017年,南京建邺划出区域一隅设立高新技术产业开发区,如今建邺高新区打造了华为系、阿里系、小米系、央企系“四大系”生态链,总部企业数量位居南京市第一,还集聚了8万多名高端人才,成为发展新质生产力的重要人才高地。

关键词：高新技术产业开发区高端人才央企生态链人才高地建邺高新区生产力

模拟软件Multisim在核电子学课堂教学中的应用

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科学咨询(教育科研) 2024年第8期 100-103页

作者：王鹏龚春慧杨毅南京理工大学环境与生物工程学院辐射防护与核安全系

本文针对核电子学课程传统教学的理论性、抽象性、复杂性等不利因素，借助Multisim模拟软件，理解课程中所讲述的关键知识点。通过建立各章节中所需要掌握的电路模型，变化电路中元器件的参数，让学生直观地感受脉冲信号的变化趋势。采... 详细信息

本文针对核电子学课程传统教学的理论性、抽象性、复杂性等不利因素，借助Multisim模拟软件，理解课程中所讲述的关键知识点。通过建立各章节中所需要掌握的电路模型，变化电路中元器件的参数，让学生直观地感受脉冲信号的变化趋势。采用理论与模拟相结合的创新方式，弥补了核电子学课程入门难以及知识抽象的不足，满足课堂教学的要求。将Multisim软件应用于复杂电路的讲授中，使结论更生动、直观、高效，同时培养了学生理论与实践的综合能力。

关键词：核电子学 Multisim软件课堂教学