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石英挠性加速度计力矩器仿真建模与优化设计

中国惯性技术学报 2024年第5期32卷 492-498,510页

作者：许哲徐啸韩志强陈崇陈泓玮上海机电工程研究所上海201109

石英挠性加速度计中磁场性能直接影响加速度计输出精度,而力矩器是影响加速度计内部磁场的关键。因此,以石英挠性加速度计中力矩器为研究对象,采用等效磁路方法建立含补偿环元件的力矩器工作气隙磁场数学模型,以此为基础分析工作气隙磁... 详细信息

石英挠性加速度计中磁场性能直接影响加速度计输出精度,而力矩器是影响加速度计内部磁场的关键。因此,以石英挠性加速度计中力矩器为研究对象,采用等效磁路方法建立含补偿环元件的力矩器工作气隙磁场数学模型,以此为基础分析工作气隙磁场均匀性和磁场强度等性能,并采用多参数优化方法对力矩器系统进行整体优化。仿真结果表明,优化模型有效提升力矩器工作气隙磁场均匀性,磁场轴向极差ΔB_(R)由386.3396 mT缩小至108.2755 mT,端点极差ΔB_(D)由217.8894 mT缩小至2.1934 mT,线圈位置气隙轴向磁场几乎保持对称,从而降低加速度计输出非线性,验证了优化方案的可行性。

关键词：石英挠性加速度计力矩器等效磁路磁场均匀性多参数优化

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基于目标量测误差分布的航迹抗差关联算法

系统工程与电子技术 2024年第8期46卷 2820-2828页

作者：杨鑫阮开智刘红明王晓科刘静秋施裕升上海机电工程研究所上海201109

针对在远距离密集目标情况下,因角度维误差导致目标空间定位误差变大而航迹误关联率较高的问题,提出一种基于目标量测误差分布的航迹抗差关联算法。首先在分析目标量测误差空间概率分布特征的基础上,定义了与目标同一性密切相关的视同因... 详细信息

针对在远距离密集目标情况下,因角度维误差导致目标空间定位误差变大而航迹误关联率较高的问题,提出一种基于目标量测误差分布的航迹抗差关联算法。首先在分析目标量测误差空间概率分布特征的基础上,定义了与目标同一性密切相关的视同因子;然后利用关联目标对与雷达之间的几何关系、目标量测距离和雷达站址等先验信息,基于模糊数学理论中的高斯隶属度函数,计算得到目标航迹之间的航迹关联度和航迹关联代价矩阵;最后利用经典分配法进行航迹关联判定。仿真结果表明,所提算法航迹误关联率低、抗差性好,且不受目标数目变化的影响。

关键词：航迹关联误差分布隶属度函数多维分配

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融合HousE和注意力机制的知识推理模型

计算机科学 2024年第S1期51卷 135-142页

作者：朱玉亮刘俊涛饶子昀张毅曹万华武汉数字工程研究所武汉430205

知识推理技术是解决知识图谱缺失问题所提出的方法,并在近年来不断发展。为了解决推理中准确度低、可解释性差、适用性不强等问题,提出了一种融合注意力机制和HousE的知识推理模型Att-HousE。该模型由一个带注意力机制的规则生成器和一... 详细信息

知识推理技术是解决知识图谱缺失问题所提出的方法,并在近年来不断发展。为了解决推理中准确度低、可解释性差、适用性不强等问题,提出了一种融合注意力机制和HousE的知识推理模型Att-HousE。该模型由一个带注意力机制的规则生成器和一个带HousE嵌入的规则预测器组成,规则生成器生成推理需要的规则并传入预测器,预测器更新并得到不同规则的得分,然后通过EM算法不断训练优化生成器与预测器。具体而言,该模型是建立在RNNLogic的基础上并作出改进,注意力机制可以选取更值得关注的关系作为规则,提高了模型准确度,HousE嵌入则在处理复杂关系上更具有灵活性,并适用于建立多边关系。在公开实验数据集上的结果表明,Att-HousE在FB15K-237上做推理任务时,MRR指标整体比RNNLogic高出6.3%;在稀疏数据集WN18RR上,Hits@10指标整体比RNNLogic高出2.7%,证明了引入HousE和注意力机制后可以更全面地抓取和形成多边关系,提升知识推理的精度。

关键词：知识图谱补全知识推理注意力机制知识表示 EM算法

恒温热源空间不可逆闭式简单燃气轮机循环功率优化

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工程热物理学报 2024年第5期45卷 1241-1247页

作者：王倓陈林根戈延林武汉工程大学热科学与动力工程研究所武汉430205 湖北省绿色化工装备工程技术研究中心武汉430205 武汉工程大学机电工程学院武汉430205

空间简单燃气轮机循环动力装置由三部分组成:一是反应器,二是普通闭式简单燃气轮机循环模型,包括:压缩机、透平、蒸发器、工质和热源之间的换热器,三是低温热源侧的辐射散热器,用于向宇宙空间散热。本文建立了恒温热源空间不可逆简单闭... 详细信息

空间简单燃气轮机循环动力装置由三部分组成:一是反应器,二是普通闭式简单燃气轮机循环模型,包括:压缩机、透平、蒸发器、工质和热源之间的换热器,三是低温热源侧的辐射散热器,用于向宇宙空间散热。本文建立了恒温热源空间不可逆简单闭式燃气轮机循环模型,导出了循环的热效率和输出功率。当散热器和两个换热器的总传热面积给定,通过优化两个换热器和散热器间的面积分配,得到了该装置的最大功率;通过优化低温热源温度,得到了装置的双重最大功率。

关键词：有限时间热力学功率优化面积分配不可逆闭式燃气轮机循环性能优化

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圆柱发热体内圆截面液冷通道的构形优化

工程热物理学报 2024年第7期45卷 1908-1916页

作者：李云峰谢志辉陈林根冯辉君海军工程大学动力工程学院武汉430033 武汉工程大学热科学与动力工程研究所武汉430205 武汉工程大学机电工程学院武汉430205 湖北省绿色化工装备工程技术研究中心武汉430205

建立了一类在均匀产热的圆柱发热体中嵌入圆截面等温液冷通道的热源-热沉集成模型,基于构形理论,给定圆柱发热体截面积和通道截面积占比为约束条件,以液冷通道数及其半径为设计变量,研究了液冷通道分布对集成模型散热能力的影响,获得了... 详细信息

建立了一类在均匀产热的圆柱发热体中嵌入圆截面等温液冷通道的热源-热沉集成模型,基于构形理论,给定圆柱发热体截面积和通道截面积占比为约束条件,以液冷通道数及其半径为设计变量,研究了液冷通道分布对集成模型散热能力的影响,获得了不同液冷通道截面积占比下的最优构形。当通道截面积占比和通道数给定时,均存在最优的圆心距使得热源-热沉整体的散热性能最优,但对应两个指标的最优圆心距不同。给定通道截面积占比时,无量纲最高温度和无量纲当量热阻均随通道数的增加而降低;给定通道数时,无量纲最高温度和无量纲当量热阻均随通道截面积占比的增加而降低。本文所得研究结果可对圆柱器件高效冷却的热设计提供理论指导。

关键词：构形理论理论电子器件散热热设计广义热力学优化

不同吹扫模式下HI分解膜反应器多目标性能优化

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工程热物理学报 2024年第3期45卷 615-621页

作者：孔锐陈林根夏少军李鹏蕾戈延林海军工程大学动力工程学院武汉430033 武汉工程大学热科学与动力工程研究所武汉430205 武汉工程大学机电工程学院武汉430205 湖北省绿色化工装备工程技术研究中心武汉430205

建立了不同吹扫模式下碘化氢(HI)分解膜反应器有限时间热力学模型,将吹扫气流率、反应进口压力、渗透膜厚度、反应器长度作为决策变量,以HI转化率最大、H_(2)回收率最大、总熵产率最小为目标开展多目标优化。通过研究发现,在给定的决策... 详细信息

建立了不同吹扫模式下碘化氢(HI)分解膜反应器有限时间热力学模型,将吹扫气流率、反应进口压力、渗透膜厚度、反应器长度作为决策变量,以HI转化率最大、H_(2)回收率最大、总熵产率最小为目标开展多目标优化。通过研究发现,在给定的决策变量变化范围内HI转化率和H_(2)回收率最大两者具有一致性,但两者无法与总熵产率最小同时达到最优;相比顺流吹扫模式,逆流吹扫模式下Pareto前沿目标值均具有较高的HI转化率和H_(2)回收率。使用不同的决策方法选取最优解,顺流模式下的TOPSIS决策点和逆流模式下的LINMAP决策点具有较小的偏差因子可作为反应器参数设计最优解。

关键词：有限时间热力学 HI分解膜反应器 HI转化率 H_(2)回收率总熵产率多目标优化

纤维材质对UHMWPE水润滑轴承复合材料摩擦学性能的影响

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摩擦学学报（中英文） 2024年第5期44卷 597-608页

作者：郭智威冯润麒何阳袁成清武汉理工大学交通与物流工程学院湖北武汉430063 国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所湖北武汉430063

超高分子量聚乙烯(Ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE)在水润滑轴承领域具有巨大的发展潜力,然而单一的UHMWPE难以满足水润滑轴承的耐磨性需求,尤其是在低速重载工况下.通过纤维改性的方法可以提高其摩擦学性能,但是纤... 详细信息

超高分子量聚乙烯(Ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE)在水润滑轴承领域具有巨大的发展潜力,然而单一的UHMWPE难以满足水润滑轴承的耐磨性需求,尤其是在低速重载工况下.通过纤维改性的方法可以提高其摩擦学性能,但是纤维材质的不同特性对于复合材料摩擦学性能的影响存在差异.通过热压模具分别制备剑麻纤维(Sisal fiber,SF)、碳纤维(Carbon fiber,CF)和聚酯纤维(Polyester fiber,PETF)与UHMWPE混合的定向纤维复合材料,并与纯UHMWPE做对照试验.利用R-tec往复摩擦试验机模拟不同载荷(5和10 N)和不同速度(20、40和60 mm/s)下铜球与不同复合材料的摩擦过程,通过邵氏硬度和极限抗弯强度试验对复合材料力学性能进行表征测试,采用接触角测试复合材料的浸润性,试验结束后用扫描电子显微镜观察表面磨损形貌.结果表明:纤维的力学性能,尤其是硬度和抗弯强度是影响定向纤维复合材料摩擦学性能的关键因素,所添加纤维在复合材料中强有力的支撑作用使摩擦学性能显著提高,纤维的耐磨性和浸润性是次要因素.试验工况下,CF/UHMWPE摩擦系数最低,且在低速重载(载荷10 N,速度20 mm/s)时的摩擦系数与纯UHMWPE相比降低了36.92%;添加耐磨性强的PETF纤维后,复合材料磨损体积与纯UHMWPE相比降低了30.56%.

关键词：水润滑轴承摩擦学性能纤维材质 UHMWPE 复合材料

星载InSAR基线构型测量误差模型与灵敏度分析

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光学精密工程 2024年第1期32卷 33-42页

作者：鲍捷刘兴潭陈建武李林赵春晖北京控制工程研究所空间光电测量与感知实验室北京100190

为避免双天线InSAR系统基线测量动态监测过程中引入误差,影响基线测量精度,对基线长度与角度测量过程中的可能误差进行定性与定量分析。采用坐标变换法建立系统误差数学模型,明确测量系统的误差来源。提出误差灵敏度概念,对误差项进行... 详细信息

为避免双天线InSAR系统基线测量动态监测过程中引入误差,影响基线测量精度,对基线长度与角度测量过程中的可能误差进行定性与定量分析。采用坐标变换法建立系统误差数学模型,明确测量系统的误差来源。提出误差灵敏度概念,对误差项进行定量计算,并对每一自由度的误差源进行灵敏度分析,进一步形成综合误差定量合成结果。根据误差灵敏度系数给出一组精度反演误差分配案例。最后,依据蒙特卡洛法在MATLAB平台闭环验证精度量化分配方法的可行性与稳定性。仿真分析结果表明,激光视觉三轴位置的测量精度要求为300μm(3σ),三轴角度的测量精度要求为50″(3σ),即可满足基线长度精度1 mm(1.6σ),基线角度精度2″(1.6σ)。通过本方法可由测量环境条件输入直接获得基线测量的精度,根据灵敏度系数对误差分配进行反演可以得到系统最优布局,其结果可为测量系统的方案设计与精度分解提供有效指导。

关键词：干涉合成孔径雷达基线测量误差模型灵敏度分析

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利用量子对应态原理预测正仲氢输运性质

工程热物理学报 2024年第3期45卷 622-627页

作者：孟垂举秦旭进黄永华上海交通大学制冷与低温工程研究所上海市200240

基于量子对应态原理并考虑氢同分异构体之间的结构差异,建立了适用于预测低温正氢与仲氢输运参数的数学模型,明确了对比黏度和对比导热系数与对比德布罗意波长之间的线性关系,并使用所建立数学模型预测了正氢与仲氢的黏度与导热系数。... 详细信息

基于量子对应态原理并考虑氢同分异构体之间的结构差异,建立了适用于预测低温正氢与仲氢输运参数的数学模型,明确了对比黏度和对比导热系数与对比德布罗意波长之间的线性关系,并使用所建立数学模型预测了正氢与仲氢的黏度与导热系数。通过对计算结果的检验分析,发现量子对应态原理方法可以较准确地预测温度20100 K及压力0.0110 MPa范围内正氢、仲氢的黏度及导热系数。压力对模型的预测精度影响显著,当环境压力小于1 MPa时,对应态原理预测误差基本控制在6%以内。进一步修正模型中的物性常数修正有望提高对应态原理预测精度。

关键词：正氢仲氢黏度导热系数量子对应态原理