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基于BP神经网络和Arrhenius本构模型的石墨烯/7075复合材料热变形行为

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吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1237-1245页

作者：娄淑梅李一明李鑫陈鹏白雪峰程宝嘉山东科技大学智能装备学院山东泰安271019

在653~713 K温度范围和0.01~10 s^(-1)应变速率下,进行了w(GNP/7075Al)=0.5%增强7075铝基复合材料的热压缩试验,建立了BP神经网络和应变补偿Arrhenius模型,同时建立了复合材料的热加工图和动态再结晶体积分数预测模型,研究了复合材料的... 详细信息

在653~713 K温度范围和0.01~10 s^(-1)应变速率下,进行了w(GNP/7075Al)=0.5%增强7075铝基复合材料的热压缩试验,建立了BP神经网络和应变补偿Arrhenius模型,同时建立了复合材料的热加工图和动态再结晶体积分数预测模型,研究了复合材料的热变形行为,并确定了复合材料的热加工工艺参数。结果表明:BP神经网络模型得到的流变应力预测值与试验结果吻合较好,其相关系数最高为99.9983%,平均相对误差绝对值最小为0.5%,表明神经网络对w(GNP/7075Al)=0.5%复合材料的热变形行为具有较高的预测精度。w(GNP/7075Al)=0.5%复合材料最佳变形温度和应变速率分别为685~705 K和0.01~0.1 s~(-1)。动态再结晶(DRX)倾向于在低应变速率和高变形温度下发生。数值模拟和热挤压试验表明,在挤压温度693 K、挤压速度1 mm/min的工艺参数下可以挤出表面质量良好的型材。

关键词：材料加工工程石墨烯/铝复合材料热变形本构方程热加工图再结晶模型数值模拟

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混合阻塞变刚度软手指设计与实验

农业机械学报 2024年第1期55卷 436-445,458页

作者：李东民马文平王雨方佳琪张国辉丁国伟山东科技大学智能装备学院泰安271019

为了解决单一阻塞介质变刚度软机械手抓取复杂外形物体效果不佳的问题,受人体手指结构启发,设计了一种仿指腹结构的混合阻塞变刚度软手指。将其设计为双层结构,外层为气动驱动器,内层为基于主动层干扰与被动颗粒阻塞的混合阻塞变刚度层... 详细信息

为了解决单一阻塞介质变刚度软机械手抓取复杂外形物体效果不佳的问题,受人体手指结构启发,设计了一种仿指腹结构的混合阻塞变刚度软手指。将其设计为双层结构,外层为气动驱动器,内层为基于主动层干扰与被动颗粒阻塞的混合阻塞变刚度层,使得软手指自动贴合被抓取对象,实现主动驱动的被动适应,并通过调整刚度实现可靠抓取。基于传统缝纫工艺,采用超弹性硅胶材料制造软手指。采用Euler-Bernoulli梁理论和虚功原理,建立了基于悬臂梁结构下的多材料软手指的刚度控制模型,并据此提出增大整体刚度的材料筛选方法。弯曲特性实验表明软手指的弯曲性能优异。变刚度和抓取实验结果表明,混合阻塞软手指刚度增大4.6倍,建立的刚度模型最大相对误差为3.4%;在抓取对象表面粗糙度增大的条件下,软手指拉脱力仍增大17%,达到1.7 N;相较于单阻塞介质软手指,抓取成功率和承载能力均得到显著提高。

关键词：软手指变刚度混合阻塞层干扰

不依赖观测器的不确定性系统输出反馈鲁棒控制

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吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 828-835页

作者：赵军赵子亮朱庆林郭斌山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266590 山东科技大学交通学院山东青岛266590

针对非匹配不确定性系统的静态输出反馈鲁棒控制问题在线求解难的难题,提出了一种基于数据驱动学习的自适应学习算法。首先,将不确定性系统的鲁棒控制问题转化为具有性能指标函数的标称系统的最优控制问题。其次,为实现输出反馈最优控制... 详细信息

针对非匹配不确定性系统的静态输出反馈鲁棒控制问题在线求解难的难题,提出了一种基于数据驱动学习的自适应学习算法。首先,将不确定性系统的鲁棒控制问题转化为具有性能指标函数的标称系统的最优控制问题。其次,为实现输出反馈最优控制,根据状态反馈控制项构造了输出反馈黎卡提方程。再次,为实现该输出反馈黎卡提方程的在线求解,使用克罗内克积和向量化操作重构输出反馈黎卡提方程,进而设计了基于输入/输出数据的自适应学习算法,摒弃了传统观测器的使用,实现可一步求解的输出反馈鲁棒控制。最后,为实现被估参数的快速收敛,进一步放松了所要求的持续激励条件。仿真结果验证了本文控制方法和学习算法的有效性。

关键词：控制理论与控制工程数据驱动学习鲁棒控制最优控制持续激励条件

基于正交试验的压气机流动特性对转子叶尖关键几何参数敏感性研究

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工程热物理学报 2024年第6期45卷 1703-1712页

作者：崔伟伟王兴鲁王晓楠孙清典刘玉峰常国璋王翠苹岳光溪山东科技大学土木工程与建筑学院青岛266590 山东科技大学清洁能源试验室青岛2266590

本文选取NASA Rotor37叶尖基元级的沿程曲率分布特征、吸力面最大厚度点相对位置、尾缘半径三个关键几何参数,采用正交试验方法设计了9组方案,详细分析各几何参数对压气机性能的影响程度和作用机制。结果表明,三种几何因素对转子等熵效... 详细信息

本文选取NASA Rotor37叶尖基元级的沿程曲率分布特征、吸力面最大厚度点相对位置、尾缘半径三个关键几何参数,采用正交试验方法设计了9组方案,详细分析各几何参数对压气机性能的影响程度和作用机制。结果表明,三种几何因素对转子等熵效率和总压比的影响不大,但对工作裕度的影响较为显著,且按照影响程度排序依次为:叶尖曲率分布特征、吸力面最大厚度点相对位置、叶尖尾缘半径。其中转子叶尖曲率分布特征的变化通过改变其叶尖流向载荷分布规律进而显著影响叶尖流场特性和工作裕度。结合叶尖基元级曲率分布和吸力面最大厚度点相对位置的变化带来的气动收益,形成了相对较优的叶型优化方案,实现了跨音转子工作裕度和等熵效率5.9%和0.32%的提升。

关键词：敏感性分析叶尖几何参数正交试验工作裕度通道激波

基于活动次序决策树的业务过程合规性检查方法

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计算机集成制造系统 2024年第8期30卷 2872-2883页

作者：杨立飞田银花刘子豪韩咚杜玉越山东科技大学智能装备学院山东泰安271000 山东科技大学继续教育学院山东泰安271000 山东科技大学计算机科学与工程学院山东青岛266590

针对现有方法判断轨迹合规情况效率较低的问题,提出了一种基于活动次序决策树检查业务过程合规性的方法,并对该树进行剪枝处理以提高检测效率。首先,访问事件日志中完全拟合的轨迹,按照活动次序分别记录下每个活动的可取值,构建一棵以... 详细信息

针对现有方法判断轨迹合规情况效率较低的问题,提出了一种基于活动次序决策树检查业务过程合规性的方法,并对该树进行剪枝处理以提高检测效率。首先,访问事件日志中完全拟合的轨迹,按照活动次序分别记录下每个活动的可取值,构建一棵以活动次序为属性的决策树;然后,为了减小决策树的结构规模提高判断效率,在尽量保证准确率的同时,对决策树进行剪枝,并对测试集中轨迹的拟合情况进行判断;最后,分别以地震应急流程及真实事件案例为数据集进行仿真实验。相较基于字符串距离度量方法和经典对齐方法,该算法显著提高了业务过程合规性检查效率,基于真实事件案例实验结果,进一步说明了该方法在进行业务过程合规性检查时的可行性和优越性。

关键词：合规性检查地震应急流程决策树事件日志剪枝

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基于约束轨迹聚类的事件日志批量修复方法

计算机集成制造系统 2024年第8期30卷 2797-2808页

作者：田银花李昕燃武于皓韩咚杜玉越王路山东科技大学智能装备学院山东泰安271000 山东科技大学继续教育学院山东泰安271000 山东科技大学计算机科学与工程学院山东青岛266590

企业业务运行过程中会产生大量的事件日志,事件日志是业务过程挖掘、监控和优化的基础和保障。然而,原始的事件日志由于缺乏结构及过于灵活导致难以直接应用于过程挖掘,对事件日志进行修复势在必行。现有日志修复方法需要结合过程模型... 详细信息

企业业务运行过程中会产生大量的事件日志,事件日志是业务过程挖掘、监控和优化的基础和保障。然而,原始的事件日志由于缺乏结构及过于灵活导致难以直接应用于过程挖掘,对事件日志进行修复势在必行。现有日志修复方法需要结合过程模型逐条检查轨迹,并对各类异常行为采用不同策略进行修复,导致修复效率低下、适用性不强。针对上述问题,利用轨迹聚类方法,结合文本相似度指标,提出一种基于约束轨迹聚类的批量日志修复方法。该方法通过对轨迹聚类的每个步骤施加约束条件,使得单个簇包含作为簇中心的拟合轨迹以及与该拟合轨迹相似的异常轨迹,且中心轨迹即为异常轨迹的修复结果。该方法不但无需分析异常行为,直接获得修复后的拟合轨迹,而且实现了对于异常轨迹的批量修复。实验表明,该方法在脱离过程模型并保证高修复准确率的前提下,能够在噪音过滤之后,有效且高效地对事件日志进行批量修复。

关键词：轨迹聚类文本相似度日志修复事件日志噪音过滤

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海水中的污染物对逆电渗析电堆性能的影响

化工学报 2024年第2期75卷 695-705页

作者：王灵洁高海龙靳继鹏王志浩李见波山东科技大学储能技术学院山东青岛266590

海水淡化装置排出的浓缩卤水会造成盐差能的浪费,逆电渗析电堆可以有效回收这种盐差能,并直接转换为电能。但是以海水和浓缩卤水为工作溶液的电堆性能易受工作溶液中不溶性物质的影响。为揭示这种影响规律,对逆电渗析电堆进行了定期的... 详细信息

海水淡化装置排出的浓缩卤水会造成盐差能的浪费,逆电渗析电堆可以有效回收这种盐差能,并直接转换为电能。但是以海水和浓缩卤水为工作溶液的电堆性能易受工作溶液中不溶性物质的影响。为揭示这种影响规律,对逆电渗析电堆进行了定期的污染物附着实验研究。首先定期测试逆电渗析电堆的输出性能,获得了电堆性能衰减的规律;进而采用扫描电镜和能谱分析仪对离子交换膜和隔垫上的污染物种类进行分析,探究各附着物引起电堆性能下降的原因。结果表明:运行初期(0~20 d),电堆的开路电压、最大功率密度、能量转换效率,以及内阻变化速度快;运行后期(20~45 d),浓缩卤水侧的压降增速较快。本研究可为逆电渗析电堆的清洗策略提供一定的理论支持。

关键词：回收盐差能逆电渗析可持续性膜污染

基于MS-DeepLabV3+的街景语义分割及城市多维特征识别

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第3期49卷 343-354页

作者：柳林马泽鹏孙毅李万武项子诚山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590

传统城市特征识别采用空间和统计方法提取分析指标,特征评价指标主观性较大。街景影像包含城市视觉信息,可以进行城市特征识别。以中国青岛市为例,构建面向街景的多尺度语义分割模型MS-DeepLabV3+。在编码区增加全特征提取通道聚合多尺... 详细信息

传统城市特征识别采用空间和统计方法提取分析指标,特征评价指标主观性较大。街景影像包含城市视觉信息,可以进行城市特征识别。以中国青岛市为例,构建面向街景的多尺度语义分割模型MS-DeepLabV3+。在编码区增加全特征提取通道聚合多尺度特征;在解码区增加多尺度特征提取通道,有效捕捉低层次特征;引入注意力机制模块和通道注意力,聚焦关键特征,提高街景语义分割的准确性,模型平均交并比、精确率和召回率分别提高了3.47%、2.37%和3.96%。在地块尺度上,从6个维度建立了城市多维特征向量,即环境维度、设施便利维度、经济富裕度、交通维度、城市安全维度和城市综合度,结合兴趣点数据和居住用地数据,以表征青岛市各城区的城市特征。使用Grad-CAM方法对语义分割模型进行可解释分析,采用特征归因SHAP方法挖掘了城市多维特征的内在驱动因素。结果发现,不同城区具有不同的特征向量,不同城区的特征向量具有在特定维度上的优势。研究结果有助于优化城市空间中多维度特征,为城市的规划建设提供参考。

关键词：街景影像 MS-DeepLabV3+模型语义分割多维特征向量归因分析

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地形场景的地理空间认知与内容表达

地球信息科学学报 2024年第4期26卷 790-798页

作者：朱红春张怡宁徐月雪朱国灿宋词山东科技大学测绘与空间信息学院青岛266590

地球表面空间承载着诸多地理实体,随着时空大数据时代的到来,以还原论为基础、以独立分层建模为特征的传统信息描述方式越发难以描述地形及其关联环境要素所具有的海量信息、产生的复杂相互作用和呈现的时空变化规律,相关研究亟需以系... 详细信息

地球表面空间承载着诸多地理实体,随着时空大数据时代的到来,以还原论为基础、以独立分层建模为特征的传统信息描述方式越发难以描述地形及其关联环境要素所具有的海量信息、产生的复杂相互作用和呈现的时空变化规律,相关研究亟需以系统和整体的角度考察研究对象。针对这一问题,本文从场景学的视角对地形本体及关联环境要素的内容和相互作用开展系统的地理空间认知,提出了地形场景的概念,用于整体性地描述地形场景中的实体、联系与时空变化过程;分析了地形场景的要素构成和逻辑结构,使用时间、地点(空间)、事物、事件、现象为核心的更加整体化、语义化和逻辑化的要素对地形场景进行描述;对地形场景对象及其信息的内容构成进行解析和整理,创建了以“要素-对象-信息”为核心的结构描述框架,并对地形场景未来的发展与可能的技术应用进行了展望。地形场景的提出是场景学概念从整体表达朝向整体研究的一次探索,为进一步进行地形问题的场景化求解和表达奠定基础。

关键词：地形地形场景地理场景场景学地理信息地理空间认知内容表达地理规律