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“海上列车”静水及波浪中的水动力特性研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 46-52页

作者：余嘉威姚朝帮覃燕张志国华中科技大学船舶与海洋工程学院湖北武汉430074 华中科技大学船舶和海洋水动力湖北省重点实验室湖北武汉430074

为了研究新型多船航行概念“海上列车”在波浪中的运动特性和阻力性能,开发了一种基于功能分解的势黏流耦合方法.选取了Blunt Wigley船型为研究对象,三艘Blunt Wigley以0.1L(L为模型船长)的纵向间距串列组成多船系统.采用自主研发的势... 详细信息

为了研究新型多船航行概念“海上列车”在波浪中的运动特性和阻力性能,开发了一种基于功能分解的势黏流耦合方法.选取了Blunt Wigley船型为研究对象,三艘Blunt Wigley以0.1L(L为模型船长)的纵向间距串列组成多船系统.采用自主研发的势黏流耦合求解器HUST-SWENSE与结构化动态重叠网格代码HUST-Overset耦合求解船舶在波浪中的运动.静水中单船和多船系统阻力性能对比发现:串列式“海上列车”中引导船减阻效果明显,而后续单船均有不同程度的增阻,位于最尾部位置的单船阻力增加最大.通过对波浪中单船和多船系统的运动响应、波浪增阻和不同成分波系的对比分析发现:当参数τ>0.25时,引导船的运动特性与波浪增阻特征和单船几乎相同,须根据具体航行海况调整船间纵向距离以达到减阻的目的.

关键词：海上列车功能分解势黏流耦合方法减阻动态重叠网格

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带有并联缓冲机构的三指机器人夹持器设计

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 148-155页

作者：宁晓黄思张禛哲杨建中华中科技大学国家智能设计与数控技术创新中心湖北武汉430074

针对机器人抓取过程中易出现碰撞、造成夹持器或机器人损坏问题,且为了使夹持器具有自适应能力并使用尽量少的驱动,设计了一种仅有一个驱动的带有3-RRS并联缓冲机构的三指夹持器.基于螺旋理论设计了具有“一平两转”自由度的并联缓冲机... 详细信息

针对机器人抓取过程中易出现碰撞、造成夹持器或机器人损坏问题,且为了使夹持器具有自适应能力并使用尽量少的驱动,设计了一种仅有一个驱动的带有3-RRS并联缓冲机构的三指夹持器.基于螺旋理论设计了具有“一平两转”自由度的并联缓冲机构,并基于在圆柱坐标系内推导的运动学逆解进一步设计了其结构.设计了一种同步平动三指夹持器,基于虚功原理对其进行受力分析并运用遗传算法计算了夹爪的结构参数,通过仿真模型验证和试制样机实验验证了结构设计的合理性.所提出的夹持器能够降低抓取过程中碰撞对于机器人本体的影响,且具有良好的对物体和环境的适应能力及较高的鲁棒性.

关键词：机器人夹持器自适应能力并联机构静力学分析优化设计

面向新型电力系统的时序生产模拟应用与求解技术综述

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电力系统自动化 2024年第6期48卷 170-184页

作者：魏利屾艾小猛方家琨朱邦显文劲宇强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074

在建设新型电力系统背景下,时序生产模拟技术依托电网数字化转型赋能,成为了新型电力系统运行评估与规划决策的重要工具。文中总结了国内外对于时序生产模拟相关问题的研究成果,以及时序生产模拟在新型电力系统中的应用与求解技术。首先... 详细信息

在建设新型电力系统背景下,时序生产模拟技术依托电网数字化转型赋能,成为了新型电力系统运行评估与规划决策的重要工具。文中总结了国内外对于时序生产模拟相关问题的研究成果,以及时序生产模拟在新型电力系统中的应用与求解技术。首先,介绍了时序生产模拟的结构及特点,从电力电量平衡测算、“双碳”措施量化分析、未来电网形态与演化路径等方面综述了时序生产模拟的应用场景。然后,根据现有时序生产模拟求解技术特点将其分类介绍,并讨论了不同求解技术的局限性。最后,对新型电力系统时序生产模拟研究进行了展望。

关键词：时序生产模拟新型电力系统数字化转型应用场景求解技术

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激光焊接技术发展和趋势

热加工工艺 2024年第13期53卷 1-5,29页

作者：胡学安朱晓华中科技大学激光技术系湖北武汉430074

激光作为一种先进的加工工具,在工业焊接领域发挥越来越重要的作用。本文介绍了近几年出现的针对金属材料(高反射金属材料、异种金属材料),非金属材料(塑料、玻璃以及陶瓷),以及金属与非金属材料之间的激光焊接光源和应用,对激光焊接的... 详细信息

激光作为一种先进的加工工具,在工业焊接领域发挥越来越重要的作用。本文介绍了近几年出现的针对金属材料(高反射金属材料、异种金属材料),非金属材料(塑料、玻璃以及陶瓷),以及金属与非金属材料之间的激光焊接光源和应用,对激光焊接的发展趋势进行了展望。

关键词：激光焊接金属材料非金属材料

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基于模式识别的结构健康监测异常数据诊断

建筑结构学报 2024年第3期45卷 113-122页

作者：高珂翁顺陈志丹朱宏平夏勇华中科技大学土木与水利学院湖北武汉430074 华中科技大学控制结构湖北省重点实验室湖北武汉430074 国家数字建造技术创新中心湖北武汉430074 香港理工大学土木与环境工程系中国香港999077

实际结构监测中不可避免出现异常数据,干扰结构的安全评估并引起误判。针对实际监测中多类型异常数据检测效率低和检测结果不准确的问题,提出一种基于特征提取和模式识别神经网络(PRNN)的多类型异常数据识别方法。针对不同类型异常数据... 详细信息

实际结构监测中不可避免出现异常数据,干扰结构的安全评估并引起误判。针对实际监测中多类型异常数据检测效率低和检测结果不准确的问题,提出一种基于特征提取和模式识别神经网络(PRNN)的多类型异常数据识别方法。针对不同类型异常数据的特点建立特征指标集合,通过特征提取将冗长原始样本转化为简短特征向量,显著提高了数据处理和异常检测的效率;进一步引入极坐标化AUCs曲线对多种异常的识别效果进行精确描述,提高了特征指标选取和网络参数调节的优化效率。建立武汉长江航运中心(335 m)健康监测系统,采用该超高层建筑的监测数据对所提方法的精度和效率予以验征。结果表明,基于特征提取和PRNN的多类型异常数据识别方法对6种数据异常的识别准确率达到99.7%,且运算时长仅为深度学习方法的数十分之一。

关键词：结构健康监测异常数据检测模式识别神经网络特征提取极坐标化AUCs曲线

燃料预喷注与释热对高马赫数进气道性能影响的数值研究

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推进技术 2024年第7期45卷 33-47页

作者：渠镇铭李海涛罗飞腾陈文娟华中科技大学航空航天学院湖北武汉430074

为掌握高马赫数条件下燃料预喷注与释热对进气道性能的影响,以来流马赫数Ma_(∞)=10为设计点进行了典型二元构型进气道设计与基准流场仿真,开展了Ma_(∞)=7~10进气道氢燃料预喷注、反应流场仿真研究。结果表明:预喷注引起局部压缩激波... 详细信息

为掌握高马赫数条件下燃料预喷注与释热对进气道性能的影响,以来流马赫数Ma_(∞)=10为设计点进行了典型二元构型进气道设计与基准流场仿真,开展了Ma_(∞)=7~10进气道氢燃料预喷注、反应流场仿真研究。结果表明:预喷注引起局部压缩激波系变化、改变下游流动特性、从而影响进气道性能,主要会导致总压恢复系数、喉部马赫数减小;同时预喷注动作具有一定的激波系调节、压缩循环调控的作用,且与预喷注位置密切相关,外压缩喷注会诱导外部斜激波向亚额定偏移,导致流量溢流增加、流量系数减小;内压缩喷注可以避免流量溢流,对进气道性能影响相对较小,且双侧组合喷注的预混效率可达0.60以上。反应流场仿真显示,燃烧反应主要发生在近壁面区域,流向上主要释热区在内压缩段,反应释热进一步降低总压恢复系数、减小喉部马赫数,外压缩喷注时会增加流量溢流,而循环静压比、静温比均相对增大,阻力系数基本保持不变,整体上预喷注及释热影响效应具有可控性。

关键词：高马赫数超燃发动机高超声速进气道进气道预喷注释热效应激波调整数值模拟

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二代高温超导带材失超特性研究

电工技术学报 2024年第1期39卷 110-120,153页

作者：杨志星任丽徐颖段璞李鑫强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 武汉430074

高温超导带材失超会降低其通流能力,从而影响高温超导装置的运行稳定性。目前,高温超导带材失超仿真模型多为二维计算模型,无法准确模拟其失超过程中的电磁热行为。该文采用有限元方法对二代高温超导带材失超特性进行多物理场耦合分析... 详细信息

高温超导带材失超会降低其通流能力,从而影响高温超导装置的运行稳定性。目前,高温超导带材失超仿真模型多为二维计算模型,无法准确模拟其失超过程中的电磁热行为。该文采用有限元方法对二代高温超导带材失超特性进行多物理场耦合分析。在三维直角坐标系下,以磁场强度矢量为求解变量,建立了二代高温超导带材失超演化电磁热仿真模型,研究了二代高温超导带材长度方向与宽度方向在不同热扰动工况下的电磁热特性及其演化过程,分析了高温超导带材过电流失超过程中的各层分流状况与超导层电阻率变化行为,区分了不同类型的过电流失超行为,并提出了高温超导带材过电流冲击失超的电阻率判据。

关键词：二代高温超导带材失超特性有限元电磁热耦合

中国儿童PAX2基因突变的临床表型和基因型分析

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中华肾脏病杂志 2024年第1期40卷 24-35页

作者：马雪晴何永华杨静徐荣荣杨思莹梁文沛周建华袁惠卿仇丽茹华中科技大学同济医学院附属同济医院儿童肾脏专科武汉430030 武汉市中心医院儿科武汉430030

目的总结和分析中国儿童PAX2基因突变的临床表型和基因型特征,为该疾病的监测、治疗和预后提供信息。方法该研究为病例系列分析研究。收集2014年1月至2022年12月华中科技大学同济医学院附属同济医院儿童肾脏专科PAX2基因突变患儿的临床... 详细信息

目的总结和分析中国儿童PAX2基因突变的临床表型和基因型特征,为该疾病的监测、治疗和预后提供信息。方法该研究为病例系列分析研究。收集2014年1月至2022年12月华中科技大学同济医学院附属同济医院儿童肾脏专科PAX2基因突变患儿的临床资料,提取患儿外周血基因组DNA并进行全外显子组测序。检索PubMed、Medline、中国知网和万方数据库,归纳和总结中国PAX2基因突变患儿的临床、病理及基因型改变特征,并与该中心病例进行比较。结果该研究纳入13例PAX2基因突变患儿,男9例,女4例,其中尿检查异常12例,影像学检查双肾体积偏小7例,肾囊肿5例。临床表型为先天性肾脏和尿路畸形8例,肾-视神经乳头缺损综合征1例,血尿或蛋白尿3例。5例患儿接受了肾活检,表现为局灶节段性肾小球硬化C3肾小球病1例,局灶节段性肾小球硬化1例,薄基底膜病变1例,IgA肾病2例。13例患儿基因检测结果显示9例为新生突变,其中4种为新突变类型:c.321G>A、c.213-8C>G、c.63C>A、c.449C>T。76dupG(p.V26Gfs*28)突变型2例。文献检索到中国儿童PAX2基因突变病例51例,男32例,女19例。影像学检查示双肾体积偏小8例,肾囊肿13例。临床表型为先天性肾脏和尿路畸形28例,肾-视神经乳头缺损综合征17例,血尿或蛋白尿6例。7例接受过肾活检,局灶节段性肾小球硬化2例,微小病变1例,系膜增生性肾小球肾炎1例,IgA肾病1例,膜性肾病1例,局灶增生硬化性紫癜性肾炎伴肾小球肥大1例。34例为新生突变,12例突变来自父亲或母亲,其中5例父亲或母亲无临床表现,肾功能正常。76dupG(p.V26Gfs*28)突变型11例。结论中国儿童PAX2基因突变的临床表型和基因型具有多样性,PAX2基因突变最常见的临床表型为先天性肾脏和尿路畸形,c.76dupG(p.V26Gfs*28)为最常见的PAX2基因突变型。

关键词：儿童突变基因型 PAX2基因肾-视神经乳头缺损综合征遗传性肾脏病

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面向软体机械臂抓取的单目深度估计方法

控制工程 2024年第2期31卷 352-358页

作者：张竞豪邓礼楠沈逸华中科技大学人工智能与自动化学院湖北武汉430074 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

软体机械臂在非结构化环境中执行物体抓取任务时,具有柔顺性和安全性的优势。但由于传统的立体视觉系统难以安装在软体机械臂上,软体机械臂获取目标物体的三维位置仍存在挑战。首先,建立了描述软体机械臂运动状态和目标物体位置的协作... 详细信息

软体机械臂在非结构化环境中执行物体抓取任务时,具有柔顺性和安全性的优势。但由于传统的立体视觉系统难以安装在软体机械臂上,软体机械臂获取目标物体的三维位置仍存在挑战。首先,建立了描述软体机械臂运动状态和目标物体位置的协作坐标系模型。随后,提出了一种改进运动恢复结构的单目深度估计方法:①针对深度估计的实时性要求,提出采用主成分分析-尺度不变特征变换(principal component analysis-scale invariant feature transform,PCA-SIFT)方法对特征描述符降维;②将机械臂末端的移动距离作为约束恢复深度估计的真实尺度。最后,通过实验验证了所提出的协作坐标系和深度估计方法的有效性。实验结果表明,所提深度估计方法在多种光照和遮挡环境中,特征匹配时间缩短了16.02%,平均误差控制在5 mm以内。

关键词：软体机器人单目深度估计机器人抓取