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基于致密度和显微组织的IN625合金激光粉末床熔融工艺优化

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金属热处理 2024年第3期49卷 83-90页

作者：杜文祥曹李策申发磊潘来涛王泽龙孙业东方晓英山东理工大学机械工程学院山东淄博255000 山东理工大学信息中心山东淄博255000

基于高斯过程回归(GPR)模型,对激光粉末床熔融(LPBF)增材工艺制备的IN625合金的致密度、晶粒取向和晶粒长径比的观测数据进行了机器学习,确定了具有特定组织特征的致密IN625合金的LPBF工艺窗口,并探讨了激光功率(P)-扫描速度(v)工艺组... 详细信息

基于高斯过程回归(GPR)模型,对激光粉末床熔融(LPBF)增材工艺制备的IN625合金的致密度、晶粒取向和晶粒长径比的观测数据进行了机器学习,确定了具有特定组织特征的致密IN625合金的LPBF工艺窗口,并探讨了激光功率(P)-扫描速度(v)工艺组合以及激光能量密度对合金致密度和显微组织的影响。结果发现,获得高致密(≥99%)合金的激光能量密度需≥55 J/mm^(3),适宜的P-v工艺窗口呈梨形,高激光功率(P)下可选择的扫描速度(v)范围较宽。LPBF合金的柱状晶具有//BD的择优取向,其取向强度及长径比随着激光能量密度的提高而增加,但超过一定值后会有所下降。经交叉验证表明,GPR预测的以致密度和组织特征为目标的LPBF优化工艺窗口是可靠的,该方法可拓展应用到其它合金基于多目标的激光增材工艺优化设计中。

关键词：激光粉末床熔融高斯过程回归相对致密度显微组织

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基于扰动和层间作用的硬岩层爆演化及预测

采矿与安全工程学报 2024年第3期41卷 504-510页

作者：张晓君刘啸王宇晨山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博255000 山东理工大学矿山工程技术研究所山东淄博255000

针对工程岩体层爆研究的不足,根据现场及室内试验硬岩层爆现象,分析硬岩层爆演化,建立层爆演化模型,定义爆裂松脱力,考虑工程扰动和层间关系,结合巷(隧)道开挖前后岩爆层演化,针对演化进程分别建立层爆预测模型,确定层爆发生的必要条件... 详细信息

针对工程岩体层爆研究的不足,根据现场及室内试验硬岩层爆现象,分析硬岩层爆演化,建立层爆演化模型,定义爆裂松脱力,考虑工程扰动和层间关系,结合巷(隧)道开挖前后岩爆层演化,针对演化进程分别建立层爆预测模型,确定层爆发生的必要条件和充要条件。结果表明:理论分析结果与现场实际情况基本一致,给出的预测模型和层爆发生条件是合理和适用的;考虑卸荷致拉、工程扰动和层间关系,得出层爆演化过程爆裂松脱力计算式,层爆第1层可认为是岩爆关键层,控制关键层是控制连锁性层爆的关键,应该把强化和加固关键层作为岩爆控制重点;根据能量演化情况,得出工程岩体发生层爆的层数计算式,在同等情况下,岩爆倾向性硬岩更易诱发层爆并产生更多的层数;得出工程岩体围岩发生层爆的临界载荷、最小值及临界厚长比,随着厚长比的减小,临界应力降幅明显,随着垂直应力减小,临界厚长比减小;考虑工程扰动和层间关系情况下,层爆更易发生,层爆范围也更大,也更符合实际;提出层爆控制的关键层理论,通过施工高密度预应力短锚杆,构建锚杆组合梁,形成由锚固区深度决定的新的关键层,将有效降低层爆发生概率及层数,控制层爆的发生。

关键词：层爆硬岩层间作用工程扰动预测模型

基于磁热耦合法的非对称混合磁极永磁电机热分析

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浙江大学学报（工学版） 2024年第1期58卷 207-218页

作者：史立伟刘政委乔志伟赵新朱英杰山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255000

针对传统内置永磁电机损耗高、发热量大的问题,提出非对称混合磁极永磁电机拓扑结构.介绍非对称混合磁极永磁电机的拓扑结构,对比分析两者的电磁特性与损耗分布特性.针对非对称混合磁极永磁电机分布式绕组的结构特点,对绕组进行等效处理... 详细信息

针对传统内置永磁电机损耗高、发热量大的问题,提出非对称混合磁极永磁电机拓扑结构.介绍非对称混合磁极永磁电机的拓扑结构,对比分析两者的电磁特性与损耗分布特性.针对非对称混合磁极永磁电机分布式绕组的结构特点,对绕组进行等效处理,确定等效导热系数,建立集中参数热网络模型.建立单向磁热耦合模型,计算电机各部件的温度分布,验证了热网络模型的正确性.考虑到温度对永磁材料的影响,建立双向磁热耦合模型,对比分析不同电流密度对电机温升的影响规律.试制一台样机并搭建温升试验平台进行温升试验,验证了新型拓扑结构的有效性与合理性以及磁热双向耦合法计算结果的准确性.

关键词：永磁电机非对称混合磁极热分析磁热耦合集中参数热模型

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一种预测流程剩余时间的可解释特征分层方法

软件学报 2024年第3期35卷 1341-1356页

作者：郭娜刘聪李彩虹陆婷闻立杰曾庆田山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255000 山东科技大学计算机科学与工程学院山东青岛266590 清华大学软件学院北京100084

流程剩余时间预测对于业务异常的预防和干预有着重要的价值和意义.现有的剩余时间预测方法通过深度学习技术达到了更高的准确率,然而大多数深度模型结构复杂难以解释预测结果,即不可解释问题.此外,剩余时间预测除了活动这一关键属性还... 详细信息

流程剩余时间预测对于业务异常的预防和干预有着重要的价值和意义.现有的剩余时间预测方法通过深度学习技术达到了更高的准确率,然而大多数深度模型结构复杂难以解释预测结果,即不可解释问题.此外,剩余时间预测除了活动这一关键属性还会根据领域知识选择若干其他属性作为预测模型的输入特征,缺少通用的特征选择方法,对于预测的准确率和模型的可解释性存在一定的影响.针对上述问题,提出基于可解释特征分层模型(explainable feature-based hierarchical model,EFH model)的流程剩余时间预测框架.具体而言,首先提出特征自选择策略,通过基于优先级的后向特征删除和基于特征重要性值的前向特征选择,得到对预测任务具有积极影响的属性作为模型输入.然后提出可解释特征分层模型架构,通过逐层加入不同特征得到每层的预测结果,解释特征值与预测结果的内在联系.采用LightGBM(light gradient boosting machine)和LSTM(long short-term memory)算法实例化所提方法,框架是通用的,不限于选用算法.最后在8个真实事件日志上与最新方法进行比较.实验结果表明所提方法能够选取出有效特征,提高预测的准确率,并解释预测结果.

关键词：流程挖掘剩余时间预测特征选择可解释分层模型

碳材料在聚乳酸立构复合结晶中的应用研究进展

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复合材料学报 2024年

作者：常伟伟荣卫锋彭辉山东理工大学分析测试中心山东理工大学化学化工学院

聚乳酸是一种原料广泛、可生物降解的绿色高分子材料，具有力学性能好、热塑性强等优点，在替代石油基塑料方面具有极大潜力。然而，聚乳酸结晶速率慢、结晶度低、耐热性能差等问题，严重限制着其应用和发展。立构复合结晶(SC)已被证实... 详细信息

聚乳酸是一种原料广泛、可生物降解的绿色高分子材料，具有力学性能好、热塑性强等优点，在替代石油基塑料方面具有极大潜力。然而，聚乳酸结晶速率慢、结晶度低、耐热性能差等问题，严重限制着其应用和发展。立构复合结晶(SC)已被证实是提高聚乳酸各方面性能的有效方法。但是在聚乳酸的实际生产与应用中SC晶体很难可控生成。碳材料作为一种绿色环保的成核剂，能够有效的调控SC生成。本文介绍了聚乳酸形成的同质晶体（HC）与SC的晶体结构，对近年来不同碳材料作为成核剂促进聚乳酸SC结晶的研究成果进行了综述，并探讨了碳材料成核剂促进聚乳酸SC结晶可能的机制，最后进行了总结与展望，指出目前存在的挑战并为未来的发展提供了思路。

关键词：碳材料聚乳酸立构复合结晶成核剂机制

基于DRA-UNet模型的超声图像分割方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 83-89页

作者：王雷郭新萍王钰帏李彬山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255000 华南理工大学自动化科学与工程学院广东广州510641

针对普通卷积运算无法关注重点区域、编码器无法有效提取全局上下文信息、简单的跳跃连接无法捕获显著特征,以及易导致分割图像分辨率降低、重要细节丢失、小物体信息无法被准确捕获等问题,提出基于膨胀率注意力机制的UNet(DRA-UNet)模... 详细信息

针对普通卷积运算无法关注重点区域、编码器无法有效提取全局上下文信息、简单的跳跃连接无法捕获显著特征,以及易导致分割图像分辨率降低、重要细节丢失、小物体信息无法被准确捕获等问题,提出基于膨胀率注意力机制的UNet(DRA-UNet)模型,并发展了基于此模型的超声图像分割方法.在UNet模型的基础上,引入膨胀率注意门和多尺度卷积(ConvMulti)模块.膨胀率注意门模块利用空洞卷积能得到更大的感受野,将编码器语义位置的局部区域像素联合到上采样区域,可以实现更加高效的跳跃连接.ConvMulti模块用来获取更加详细的高层特征信息,使编码器功能更强大.实验结果表明:本模型可以有效抑制图像噪声,大幅提高特征的表达能力,具有很强的鲁棒性,相比六种经典分割方法,所提出方法在交并比、F1分数和精度指标下分别达到72.25%,83.89%和97.47%.

关键词：超声图像图像分割 U-Net模型空洞卷积注意力机制

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基于区块链的农业科学数据溯源模型构建研究

情报科学 2024年

作者：陆丽娜尹丽红于啸尹居峰山东理工大学管理学院山东理工大学计算机科学与技术学院

【目的/意义】区块链技术与农业科学数据管理相结合，能够提升农业科学数据的可信度，促进农业科学数据重用，从而推动农业科技创新的进程。【方法/过程】基于区块链技术的可追溯性和不可篡改等特点，利用智能合约、加密算法等，构建了... 详细信息

【目的/意义】区块链技术与农业科学数据管理相结合，能够提升农业科学数据的可信度，促进农业科学数据重用，从而推动农业科技创新的进程。【方法/过程】基于区块链技术的可追溯性和不可篡改等特点，利用智能合约、加密算法等，构建了基于区块链的农业科学数据溯源模型。【结果/结论】该模型有利于提高农业科学数据的规范性、可信性，降低农业科学数据信任风险，为农业科学数据溯源管理提供了一种新的研究思路。【创新/局限】将区块链技术应用于农业科学数据溯源系统中，有待于进一步探索区块链技术在农业科学数据溯源中的应用案例及应用场景。

关键词：区块链农业科学数据数据溯源溯源模型溯源流程

基于改进YOLOv7-tiny的番茄叶片病虫害检测方法

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农业工程学报 2024年第10期40卷 194-202页

作者：王会征孙良晨李新龙刘海藤王国宾兰玉彬山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255049

为解决自然环境中番茄叶片病虫害检测场景复杂、检测精度较低,计算复杂度高等问题,该研究提出一种SLPYOLOv7-tiny的深度学习算法。首先,将主干特征提取网络中部分3×3的卷积Conv2D(2D convolution)改为分布偏移卷积DSConv2D(2D Depthwis... 详细信息

为解决自然环境中番茄叶片病虫害检测场景复杂、检测精度较低,计算复杂度高等问题,该研究提出一种SLPYOLOv7-tiny的深度学习算法。首先,将主干特征提取网络中部分3×3的卷积Conv2D(2D convolution)改为分布偏移卷积DSConv2D(2D Depthwise Separable Convolution),以减少网络的计算量,并且使计算速度更快,占用内存更少;其次,将无参数注意力机制(parameter-free attention module,SimAM)融合到骨干特征提取网络中,加强模型对病虫害特征的有效提取能力和特征整合能力;最后,将原始YOLOv7-tiny的CIOU损失函数,更替为Focal-EIOU损失函数,加快模型收敛并降低损失值。试验结果表明,SLP-YOLOv7-tiny模型整体识别精准度、召回率、平均精度均值mAP_(0.5)(IOU阈值为0.5时的平均精度)、mAP_(0.5~0.95)(IOU阈值从0.5到0.95之间的平均精度)分别为95.9%、94.6%、98.0%、91.4%,与改进前YOLOv7-tiny相比,分别提升14.7、29.2、20.2、30个百分点,同时,计算量降低了62.6%。与YOLOv5n、YOLOv5s、YOLOv5m、YOLOv7、YOLOv7-tiny、Faster-RCNN、SSD目标检测模型相比,mAP_(0.5)分别提升了2.0、1.6、2.0、2.2、20.2、6.1和5.3个百分点,而计算量大小仅为YOLOv5s、YOLOv5m、YOLOv7、Faster-RCNN、SSD的31.5%、10.6%、4.9%、4.3%、3.8%。结果表明SLP-YOLOv7-tiny可以准确快速地实现番茄叶片病虫害的检测,且模型较小,可为番茄叶片病虫害的快速精准检测的发展提供一定的技术支持。

关键词：图像处理病虫害目标检测番茄叶片 YOLOv7-tiny 分布偏移卷积注意力机制

基于剩余电流和不平衡电流突变向量比的TN-C-S系统漏电故障检测方法

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1726-1736,I0005页

作者：翟国亮梁栋王玮徐丙垠高海洋尚同同山东理工大学电气与电子工程学院山东省淄博市255000

TN-C-S系统在我国应用广泛,但由于固有剩余电流大,无法区分负荷投切和故障引起的剩余电流变化,漏电总保和中保无法投运,存在安全隐患。针对该问题,提出一种基于剩余电流和不平衡电流突变量之比的漏电故障保护方法。首先,分析剩余电流回... 详细信息

TN-C-S系统在我国应用广泛,但由于固有剩余电流大,无法区分负荷投切和故障引起的剩余电流变化,漏电总保和中保无法投运,存在安全隐患。针对该问题,提出一种基于剩余电流和不平衡电流突变量之比的漏电故障保护方法。首先,分析剩余电流回路,剩余电流和不平衡电流突变量之比在单相接地故障发生时刻突变,在负荷投切时不变。其次,基于中性线阻抗和接地阻抗不会发生突变的特征,计算故障电流突变量幅值,以故障电流突变量幅值越限作为故障判别依据,实现漏电故障检测。仿真及试验证明,所提方法可有效区分负荷投切和漏电故障,实现大幅值固有剩余电流下的漏电故障检测,在单支路和多支路系统中的检测灵敏度分别为70、150 mA,满足TN-C-S系统多级漏电保护的灵敏度要求。

关键词： TN-C-S系统漏电保护剩余电流不平衡电流突变向量