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"新工科"背景下学生大学物理实验创新能力的培养与提高

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科教导刊（电子版） 2024年第7期 38-40页

作者：曲阳曹显莹哈尔滨石油学院黑龙江哈尔滨 150028

随着教育事业的高质量发展,创新型人才培养已成为大学教育教学的重点之一,尤其在"新工科"背景下,如何满足产业建设需求成为大学物理实验教学的主要课题.基于此,为有效推动市场经济建设与产业发展,增强大学生创新意识与能力,文章简单对"... 详细信息

随着教育事业的高质量发展,创新型人才培养已成为大学教育教学的重点之一,尤其在"新工科"背景下,如何满足产业建设需求成为大学物理实验教学的主要课题.基于此,为有效推动市场经济建设与产业发展,增强大学生创新意识与能力,文章简单对"新工科"进行介绍,然后从协同培养体系、实验模式创新、第二学习课堂塑造、实验考核优化、课程思政育人方面构建大学生创新能力培养的物理实验教育教学,完善新时代大学物理实践人才培养方案,促使高校人才满足市场发展需要.

关键词：大学物理实验新工科创新能力

来源：博看期刊评论

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传感器原理及应用课程教学改革研究

中文科技期刊数据库（文摘版）教育 2024年第7期 0099-0102页

作者：张仁丹高硕何艳秋魏艳波哈尔滨石油学院黑龙江哈尔滨150000

《传感器原理及应用》是自动化、测控技术与仪器、电子信息等专业的核心课程,是部分专业课程学习的基础,其教学质量的好坏直接影响到后续一系列课程的学习。该课程具有较强的工程实践性,传统的纯理论授课方式难以实现高级工程技术人才... 详细信息

《传感器原理及应用》是自动化、测控技术与仪器、电子信息等专业的核心课程,是部分专业课程学习的基础,其教学质量的好坏直接影响到后续一系列课程的学习。该课程具有较强的工程实践性,传统的纯理论授课方式难以实现高级工程技术人才培养目标,教学效果不佳。通过教学改革,在传感器理论教学中引入线上线下结合教学模式、线下实验教学与虚拟仿真结合、并通过项目案例、实践应用等环节帮助学生加深理论知识的理解,培养学生的工程实践能力。本论文基于理论与实践相结合的教学理念,从授课模式、内容和方法、考核手段等多方面推行教学改革,从而提升了学生课堂学习效果,教学质量显著提高。

关键词：传感器教学改革项目教学

Janus-Helmholtz换能器的振动模态谐振频率理论分析研究

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物理学报 2024年第3期73卷 143-152页

作者：张羿双桑永杰陈永耀吴帅哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心青岛266000

Janus-Helmholtz换能器利用驱动振子纵向谐振与Helmholtz谐振腔的液腔谐振耦合,具有大功率、宽带声发射特性.传统观点认为导纳曲线中低频谐振峰对应液腔谐振频率,而高频谐振峰对应纵振动谐振频率,然而大量的实验研究发现该结论存疑.本... 详细信息

Janus-Helmholtz换能器利用驱动振子纵向谐振与Helmholtz谐振腔的液腔谐振耦合,具有大功率、宽带声发射特性.传统观点认为导纳曲线中低频谐振峰对应液腔谐振频率,而高频谐振峰对应纵振动谐振频率,然而大量的实验研究发现该结论存疑.本文结合一只Janus-Helmholtz换能器实验样机的实验结果,运用等效电路法结合有限元法分析并求解了驱动振子纵向模态的谐振频率,使用有限元法分析并求解了Helmholtz谐振腔的液腔谐振频率.研究结果表明,与传统观点相反,导纳曲线中第1个谐振峰为驱动振子的纵向谐振,第2个谐振峰为Helmholtz谐振腔的液腔谐振;Janus换能器4个大尺寸辐射面带来的可观辐射质量是造成纵向振动谐振频率在水中大幅度下降的原因;Janus-Helmholtz换能器中存在两个等体积的Helmholtz共振腔而非传统认为的仅存在一个共振腔.这些结论对于正确认识Janus-Helmholtz换能器的结构及性能特性起到了正本清源的作用,也为优化创新该换能器的结构、改善换能器的声发射特性提供了技术支撑.

关键词： Janus-Helmholtz换能器谐振频率等效电路法辐射质量

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非理想相贯焊缝自动化焊接的运动控制研究

热加工工艺 2024年第11期53卷 60-65页

作者：高胜程晓飞李军潘云龙李海超东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室黑龙江哈尔滨150006 哈尔滨石油学院机械工程学院黑龙江哈尔滨150028

为了实现对加工装配存在误差的大构件相贯焊缝的多层多道自动化焊接,在介绍四轴联动焊接机器人结构及工作原理的基础上,建立了集斜交、偏置的通用相贯焊缝数学模型,提出一种连续控制焊枪位置参数及姿态调整值的计算方法,利用关键点示教... 详细信息

为了实现对加工装配存在误差的大构件相贯焊缝的多层多道自动化焊接,在介绍四轴联动焊接机器人结构及工作原理的基础上,建立了集斜交、偏置的通用相贯焊缝数学模型,提出一种连续控制焊枪位置参数及姿态调整值的计算方法,利用关键点示教+分段空间圆弧插补确定焊枪位置,主法面二分角法给出焊枪姿态,最后采用PC机+运动控制卡的方式构成伺服控制系统,驱动电机执行运动控制算法。该运动控制算法通用性较强,对管管焊缝工程化应用具有重要的参考价值。

关键词：相贯焊缝位姿插补运动控制四轴机器人

粒子群优化的门控循环单元网络漂流浮标轨迹预测

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电子与信息学报 2024年第8期46卷 3295-3304页

作者：刘凇佐王虔李磊李慧余赟哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地三亚572024 中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院青岛266580 哈尔滨工程大学智能科学与工程学院哈尔滨150001 海军装备研究院北京100161

该文针对漂流浮标的轨迹预测问题,提出一种基于深度学习框架的端对端预测模型。由于不同海域的水动力模型存在较大差异,针对海面漂流浮标的流体载荷计算也较为复杂。因此,该文根据漂流浮标历史轨迹形成的多维时间序列,提出更具有普适性... 详细信息

该文针对漂流浮标的轨迹预测问题,提出一种基于深度学习框架的端对端预测模型。由于不同海域的水动力模型存在较大差异,针对海面漂流浮标的流体载荷计算也较为复杂。因此,该文根据漂流浮标历史轨迹形成的多维时间序列,提出更具有普适性的基于数据驱动的轨迹预测模型。该模型将粒子群优化算法(PSO)与门控循环单元(GRU)结合,使用PSO算法对GRU神经网络的超参数进行初始化,经过多次迁移迭代训练后获得最优漂流浮标轨迹预测模型。最后使用多个北大西洋真实漂流浮标轨迹数据进行验证,结果表明PSOGRU算法能够实现准确的漂流浮标轨迹预测。

关键词：漂流浮标轨迹预测粒子群优化门控循环单元

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双向压缩压力自适应盘根盒结构的设计研究

中国设备工程 2024年第13期 76-78页

作者：魏波高宇博张晶哈尔滨石油学院智能工程学院黑龙江哈尔滨150028

针对现有光杆密封器存在的调偏困难、密封效果不佳、防喷功能不完善等问题,通过优化与改进结构,提出双向压缩压力自适应盘根盒的设计思路,设计出一种可以自动调偏、密封良好及具有防喷功能的盘根盒。最后,通过实验对设计的双向压缩压力... 详细信息

针对现有光杆密封器存在的调偏困难、密封效果不佳、防喷功能不完善等问题,通过优化与改进结构,提出双向压缩压力自适应盘根盒的设计思路,设计出一种可以自动调偏、密封良好及具有防喷功能的盘根盒。最后,通过实验对设计的双向压缩压力自适应盘根盒进行性能评估,评估结果表明,该盘根盒具有自适应性强、耐用性高、稳定性好及响应速度快等优点,可以较好适应不同工况下的压力变化。

关键词：双向压缩压力自适应盘根盒结构设计

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单站水下方位频率机动目标运动分析方法

声学学报 2024年第4期49卷 683-695页

作者：孙大军张艺翱滕婷婷胡哲健哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

水下方位频率机动目标运动分析常需已知中心频率先验信息且存在机动检测错误等,因此提出了一种基于方位与多线谱信息融合的自适应无迹卡尔曼滤波算法。该算法将方位与多线谱频率信息融合处理,重新构建了方位−多线谱目标运动分析模型。... 详细信息

水下方位频率机动目标运动分析常需已知中心频率先验信息且存在机动检测错误等,因此提出了一种基于方位与多线谱信息融合的自适应无迹卡尔曼滤波算法。该算法将方位与多线谱频率信息融合处理,重新构建了方位−多线谱目标运动分析模型。将中心频率信息引入状态向量中构建实时迭代估计,同时引入了自适应时变渐消因子,实时调整过程噪声协方差矩阵使其适应机动目标。仿真与海试数据处理结果表明,所提方法的机动目标运动分析性能最优,其目标运动分析结果能以最快的速度逼近克拉美罗下界。

关键词：目标运动分析多线谱信息融合机动目标跟踪无迹卡尔曼滤波渐消因子

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频率可调谐的双偏振非对称传输器件

哈尔滨工程大学学报 2024年第2期45卷 415-422页

作者：吕婷婷刘东明付天舒史金辉东北石油大学物理与电子工程学院黑龙江大庆163318 哈尔滨工程大学纤维集成光学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学物理与光电工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了研究太赫兹超构材料的可调谐非对称传输特性,本文基于相变原理提出一种类S型的双层结构,采用有限积分算法求解其偏振传输特性。利用温度调控二氧化钒的相变特性,实现了频率可调谐的双偏振非对称传输效应。在宽角度入射范围内,45°... 详细信息

为了研究太赫兹超构材料的可调谐非对称传输特性,本文基于相变原理提出一种类S型的双层结构,采用有限积分算法求解其偏振传输特性。利用温度调控二氧化钒的相变特性,实现了频率可调谐的双偏振非对称传输效应。在宽角度入射范围内,45°线偏振光的非对称传输特性保持着较高的工作效率,倾斜入射角为60°时,效率优于0.4,且绝缘态和金属态下的谐振频率几乎保持不变,谐振频率的可调谐度为16.3%。本文所提出的频率可调谐双偏振非对称传输器件在偏振调控、太赫兹通信和太赫兹芯片领域具有潜在的应用前景。

关键词：超构材料非对称传输相变原理二氧化钒偏振调控宽角度频率可调谐太赫兹

针对周期偏移声信标的广义二阶时延差水声定位模型

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声学学报 2024年第1期49卷 28-37页

作者：刘淼杨卓万光明孙思博付进哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 中国舰船研究设计中心武汉430064 北京锐智集数电子有限公司北京100195

针对具有周期偏移的声信标定位问题,提出了一种广义二阶时延差水声定位模型。将传统二阶时延差拓展至不需要等周期间隔选取定位节点的广义情况,从而进一步提高定位精度;同时,引入松弛算法实现定位节点的最优化,并引入密度聚类算法以提... 详细信息

针对具有周期偏移的声信标定位问题,提出了一种广义二阶时延差水声定位模型。将传统二阶时延差拓展至不需要等周期间隔选取定位节点的广义情况,从而进一步提高定位精度;同时,引入松弛算法实现定位节点的最优化,并引入密度聚类算法以提高输入时延野值的鲁棒性。仿真及湖试数据处理结果表明,该模型相对于传统时延差模型或二阶时延差模型具有更高的定位精度。所提模型实现了针对周期漂移声信标的高精度定位,典型使用场景下的定位精度可达到3 m。

关键词：水声定位声信标长基线定位定位模型