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基于数据包络分析（DEA）模型的陕甘宁地区2004—2020年城市土地利用效率分析

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中国沙漠 2024年第5期 245-253页

作者：韩群柱朱玲仪鄂昱汀付芳斌张应波西安理工大学土木建筑工程学院

把握城市土地利用效率状况、以最小的城市土地资源投入获取最大的社会经济效益，是深入推进城市高质量发展的途径。本文以陕甘宁地区为研究对象，基于投入、产出和外部环境的面板数据，构建城市土地利用效率影响因素指标体系，综合应用... 详细信息

把握城市土地利用效率状况、以最小的城市土地资源投入获取最大的社会经济效益，是深入推进城市高质量发展的途径。本文以陕甘宁地区为研究对象，基于投入、产出和外部环境的面板数据，构建城市土地利用效率影响因素指标体系，综合应用三阶段数据包络分析(DEA)模型测算研究区2004—2020年的城市土地利用效率，从时间和空间角度对研究区的土地利用进行分析。结果表明：(1)第一阶段城市土地利用综合效率为[0.630,1]，波动幅度接近50%，显示陕甘宁地区城市土地利用效率存在较大的空间差异性；调整后的城市土地效率值与第一阶段相比均呈现下降趋势，说明如果不考虑随机误差和外部环境的影响，传统DEA模型分析高估了城市土地利用效率值。(2)2004—2020年，陕甘宁地区土地利用效率在时间维度上总体呈上升趋势，在空间维度上陕西综合利用效率最高、甘肃次之，宁夏最低。(3)17年间，城市土地利用效率莫兰指数存在3次正负交替现象，但2012年之后，高聚类范围从陕西省向外扩展。陕西省、甘肃省和宁夏回族自治区土地利用效率空间差异显著，需进一步构建各城市的经济合作机制，推动区域间的共同协调发展和优势互补格局，以期促进研究区城市土地的高效利用。

关键词：陕甘宁三阶段DEA 城市土地利用效率空间相关分析

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文丘里洗涤器内气液两相流的压降特性研究

化工机械 2024年第4期51卷 504-512页

作者：许晓飞王春美张倩吴艳孙晓辉胡大鹏大连理工大学化工学院北京迪威尔石油天然气技术开发有限公司

通过实验和CFD数值模拟相结合的方法,研究文丘里洗涤器内气液两相流压降特性。实验测量不同喉管长度、气体流量、液气比和喷嘴喷淋形式下,文丘里洗涤器压降的变化规律;建立CFD数值模型并验证其可靠性,考察文丘里洗涤器内液滴速度和浓度... 详细信息

通过实验和CFD数值模拟相结合的方法,研究文丘里洗涤器内气液两相流压降特性。实验测量不同喉管长度、气体流量、液气比和喷嘴喷淋形式下,文丘里洗涤器压降的变化规律;建立CFD数值模型并验证其可靠性,考察文丘里洗涤器内液滴速度和浓度、管内压力和湍流强度的分布规律。研究结果表明,文丘里洗涤器内气液两相压降随气流量和喉管长度增加近似呈线性增加;采用轴流实心喷嘴产生的压降要大于采用轴流空心喷嘴产生的压降;压降随液气比增大而增大但不同液气比下变化速率不同;喉管段加速液滴和扩张段湍流强度的增大是长喉管和高气液比下压降大的主要原因。

关键词：文丘里洗涤器气液两相流压降 CFD模拟影响因素

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锈蚀钢筋混凝土梁火灾后抗弯性能

工程力学 2024年

作者：巴光忠董明超刘才玮刘浩苗吉军上海海事大学海洋科学与工程学院青岛理工大学土木工程学院

为研究锈蚀率、保护层厚度和受火时间对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响，设计并制作了17根混凝土梁，分别进行电化学加速锈蚀试验、火灾试验和受火后抗弯性能试验。然后考虑混凝土爆裂对温度场的影响、高温后锈蚀钢筋力学性能退化、以及高... 详细信息

为研究锈蚀率、保护层厚度和受火时间对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响，设计并制作了17根混凝土梁，分别进行电化学加速锈蚀试验、火灾试验和受火后抗弯性能试验。然后考虑混凝土爆裂对温度场的影响、高温后锈蚀钢筋力学性能退化、以及高温后锈蚀钢筋与混凝土粘结性能退化等影响，建立ABAQUS模型进行温度场以及火灾后梁抗弯承载力计算。研究结果表明：当锈蚀率小于0.091时，受火1h对混凝土梁的残余承载力影响有限，随着受火时间增加，梁极限荷载下降明显，如受火2h的混凝土梁，其极限荷载较未受火时下降29.8%；对于锈蚀率大于0.1的混凝土梁，受火1h后其抗弯承载力下降幅度明显，达到31%。随着保护层厚度的增大，受火后抗弯承载力衰减变缓，如受火60min后，保护层厚度30mm的锈蚀混凝土梁，其极限荷载较20mm的混凝土梁增大38%。最后，基于锈蚀混凝土梁残余承载力计算结果，引入锈蚀率、受火时间和保护层厚度的影响系数，提出了锈蚀钢筋混凝土梁火灾后抗弯承载力简化计算方法。本文的研究可为既有锈蚀混凝土结构受火后的残余性能评估提供理论依据。

关键词：火灾锈蚀钢筋混凝土梁温度场抗弯性能数值模拟

小波变换和深度残差收缩网络在齿轮箱故障诊断中的应用

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机械科学与技术 2024年第5期43卷 790-797页

作者：翁敏超王海瑞朱贵富昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500

齿轮的精确故障诊断是确保旋转机械设备稳定可靠运行的有效手段,针对强噪声环境下齿轮箱中齿轮故障分类问题,提出了一种基于连续小波变换和深度残差收缩网络的故障诊断模型。首先,采用小波变换对一维时间序列的振动数据进行时频分析,将... 详细信息

齿轮的精确故障诊断是确保旋转机械设备稳定可靠运行的有效手段,针对强噪声环境下齿轮箱中齿轮故障分类问题,提出了一种基于连续小波变换和深度残差收缩网络的故障诊断模型。首先,采用小波变换对一维时间序列的振动数据进行时频分析,将其转化为二维时频图作为深度残差收缩网络(DRSN)的输入;其次,在多层卷积神经网络的基础上加入残差结构中的跨层恒等连接解决了梯度消失和爆炸的问题,同时利用自适应阈值子网络实现软阈值化降噪;最后,将故障样本的时频图作为诊断模型的输入进行故障分类。实验结果证明了与其他模型相比,本文采用的故障诊断方法更容易识别故障特征,分类准确率达到了99.15%。

关键词：齿轮箱时频分析深度残差收缩网络(DRSN) 故障诊断

选区激光熔化成形钛合金薄壁件热行为及打印极限高度研究

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塑性工程学报 2024年第7期31卷 114-123页

作者：彭凯蔡高参胡彪浙江理工大学机械工程学院浙江杭州310018

为了研究钛合金薄壁件在选区激光熔化工艺下的热行为及工艺参数对打印极限高度的影响,采用理论建模、模拟仿真和正交试验法等手段开展了钛合金薄壁件在复杂热循环作用下的热行为及打印极限高度研究。分别从单层单道、单层多道和多层单... 详细信息

为了研究钛合金薄壁件在选区激光熔化工艺下的热行为及工艺参数对打印极限高度的影响,采用理论建模、模拟仿真和正交试验法等手段开展了钛合金薄壁件在复杂热循环作用下的热行为及打印极限高度研究。分别从单层单道、单层多道和多层单道展开研究。模拟结果表明,对于单层单道成形,当激光束从节点N1移动到节点N3时,熔池峰值温度和最大冷却速率逐渐增加;对于单层多道成形,当激光束从第1道扫描至第3道时,熔池尺寸和熔池峰值温度呈递增趋势;对于多层单道成形,当激光束从第1层扫描至第5层时,熔池尺寸呈递增趋势。试验结果表明,打印极限高度与激光功率成正相关,与扫描速度呈负相关,随着扫描间距的增加先增加后减小,且与激光能量密度呈线性增长趋势。

关键词：选区激光熔化增材制造薄壁件热行为打印极限高度

结合SE-VAE与M1DCNN的小样本数据下轴承故障诊断

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机械科学与技术 2024年第5期43卷 773-780页

作者：李梦男李琨叶震高宏宇昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500

针对轴承故障诊断中故障样本数量少导致诊断正确率低的问题,提出了一种基于注意力机制变分自编码器(SE-VAE)和多尺度一维卷积神经网络(M1DCNN)的轴承故障诊断方法。将轴承数据集的训练集输入到SE-VAE中进行训练,生成与训练样本分布相似... 详细信息

针对轴承故障诊断中故障样本数量少导致诊断正确率低的问题,提出了一种基于注意力机制变分自编码器(SE-VAE)和多尺度一维卷积神经网络(M1DCNN)的轴承故障诊断方法。将轴承数据集的训练集输入到SE-VAE中进行训练,生成与训练样本分布相似的生成样本,并添加到训练集中增加训练集的样本数量。将扩充后的训练集输入到M1DCNN中进行训练,随后将训练好的模型应用于测试集,输出故障诊断结果。实验结果表明,所提方法能够在不同负载的小样本轴承故障数据集上取得较好的故障诊断准确率。

关键词：轴承故障诊断变分自编码器注意力机制多尺度一维卷积神经网络小样本

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基于反事实推理的会话级社交推荐算法

兰州大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 173-181页

作者：张莉汪海涛贺建峰陈星昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500

为提高社交推荐算法的准确性和可解释性,对会话中用户历史行为序列的建模过程中,针对现有社交推荐算法未充分考虑引入和学习因果信息的问题,提出基于反事实推理的会话级社交推荐算法.为引入因果信息,利用反事实推理对用户朋友在会话中... 详细信息

为提高社交推荐算法的准确性和可解释性,对会话中用户历史行为序列的建模过程中,针对现有社交推荐算法未充分考虑引入和学习因果信息的问题,提出基于反事实推理的会话级社交推荐算法.为引入因果信息,利用反事实推理对用户朋友在会话中的历史行为序列生成反事实数据,通过反事实数据捕获社交关系的因果信息.为学习因果信息,在事实和反事实数据的基础上提出由多个损失函数组成的多任务预测模块,在训练模型的过程中学习因果信息.在真实数据集Douban和Delicious中与现有方法比较,提出算法的评估指标Recall@K和MRR@K较基线方法均有提升.

关键词：社交推荐反事实推理因果信息会话

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基于卷积神经网络的P300脑电信号解码

南京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 577-585页

作者：夏天李竞斌向程乐伏云发昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650031

P300拼写器是允许用户使用脑电图(Electroencephalogram,EEG)输入的脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)系统,高传输、高准确率地检测P300信号对于提高P300拼写系统的性能非常重要.针对P300脑电信号特征提取方式信噪比低、识别困难... 详细信息

P300拼写器是允许用户使用脑电图(Electroencephalogram,EEG)输入的脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)系统,高传输、高准确率地检测P300信号对于提高P300拼写系统的性能非常重要.针对P300脑电信号特征提取方式信噪比低、识别困难等特点,提出一种基于批量归一化和残差块的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)模型,可以在模型训练中保留重要特征的同时加快模型损失的收敛速度.采用分类精度、AUC(Area under Curve)、准确率、召回率、F_(1)-score等指标来验证所提模型的有效性,并与其他方法进行了对比实验.实验结果显示,与传统的CNN算法相比,所提模型的分类精度提升6%,损失函数的收敛速度也有提升;与传统机器学习方法相比,所提模型的各项评价指标都优于传统算法.证明该算法是提高P300拼写器性能的有效方法.

关键词： P300 机器学习卷积神经网络脑机接口

基于交变电场的直线位移和角位移组合测量原理与方法研究

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基于交变电场的直线位移和角位移组合测量原理与方法研究

作者：徐靓重庆理工大学

学位级别：硕士

多自由度位移测量技术是推动我国装备制造业向更高技术水平跃升的关键技术支柱。随着科技的发展,在机器人控制、自动化生产、航天航空等复杂系统的制造过程中,对直线位移和角位移测量的准确性、灵敏度及可靠性提出了更高的要求。针对当... 详细信息

多自由度位移测量技术是推动我国装备制造业向更高技术水平跃升的关键技术支柱。随着科技的发展,在机器人控制、自动化生产、航天航空等复杂系统的制造过程中,对直线位移和角位移测量的准确性、灵敏度及可靠性提出了更高的要求。针对当前我国在多自由度位移测量技术领域所面临的瓶颈问题,加快自主研发和创新,掌握核心技术,不仅对于突破国外技术封锁、提高国产装备的竞争力具有重大意义,也对整个制造业的高质量发展具有深远影响。作者所在课题组长期致力于精密位移测量领域,提出了时空转换思想,通过将空间位移和时间量结合起来,实现了高精度位移的测量。为了满足工程和科学领域对多维度运动信息的需求,提高系统的性能和效率,在平面二维纳米时栅位移测量技术的基础上,本文设计了一种基于交变电场的直线位移和角位移组合测量的时栅位移传感器。该传感器由柔性电路板弯曲成圆柱形,并通过在直线方向和旋转方向的激励电极以离散正交编码的方式,为两个测量方向同时提供匀速交变激励电场,实现直线位移和角位移的测量。使用FPCB制造工艺,制造了在直线方向有效量程为100mm,在旋转方向有效量程为360°的传感器动尺与定尺样机。其直线方向和旋转方向的测量精度分别达到138μm和90″。本研究为直线和角度复合测量的传感技术及器件提供了一个新思路,为今后在智能机器人、在线计量、新能源等领域的推广应用打下基础。本文主要研究内容和创新点如下:1)传感器结构设计与理论研究。首先对国内外关于直线位移和角位移的发展进行了调研,查找了相关文献,重点分析了直线位移和角位移组合测量的研究现状。结合前期对于平面一维和二维位移传感器的测量原理等研究的基础上,提出了一种能够实现直线运动和旋转运动同时进行的传感器结构,对该结构进行数学模型简化分析并推导,在理论上实现了传感器同时进行直线运动和旋转运动时,分别输出直线位移和角位移。2)传感器模型仿真。在电场仿真软件中建立了用于直线位移和角位移组合测量的柱面位移传感器的三维模型。通过电场仿真结果验证了传感器结构设计和测量原理的可行性。分析了传感器在一维运动情况下和二维运动情况下各自输出的行波信号质量,得到了仿真位移测量误差,并分析了模型仿真中误差产生原因及误差规律。3)实验平台搭建及样机验证。根据传感器结构以及测量原理,研制了传感器动尺与定尺样机,搭建了实验平台,进行了传感器样机的一维直线位移测试实验、一维角位移测试实验、直线位移和角位移组合测量实验。实验结果表明:采用FPCB工艺制作的传感器样机装配成圆柱结构后,能够实现直线运动和旋转运动,而且能够得到直线位移和角位移数据。最终传感器在直线方向稳定性约为±100nm,分辨力约为300nm。旋转方向稳定性约为±0.5″,分辨力约为3″。在100mm范围内,直线位移测量误差约为138μm,角位移测量误差约为90″。综上,本文提出了一种基于交变电场的直线位移和角位移组合测量的传感器结构,完成了组合测量机理的数学建模。电场仿真初步验证了传感器结构的可行性和理论推导的正确性。制造传感器样机后通过实验研究进一步验证了理论分析和电场仿真的正确性。

关键词：时栅位移传感器电容式传感器直线位移角位移组合测量