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服役载荷与结构参数对塔式太阳能定日镜光学精度的影响

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光学学报 2024年第6期44卷 308-317页

作者：李彬颜健周炜彭佑多湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411201

以典型的20 m^(2)小型定日镜为对象,采用光-机集成建模方法,研究了自重和风载荷联合作用下定日镜的服役光学精度特性,综合考虑了定日镜工作高度角、风压大小和关键结构参数的影响。结果表明,沿镜面横向的斜率误差分量D_(x)要明显大于沿... 详细信息

以典型的20 m^(2)小型定日镜为对象,采用光-机集成建模方法,研究了自重和风载荷联合作用下定日镜的服役光学精度特性,综合考虑了定日镜工作高度角、风压大小和关键结构参数的影响。结果表明,沿镜面横向的斜率误差分量D_(x)要明显大于沿其竖向的D_(y),螺栓数量N增加对D_(x)影响不显著,但能显著减小D_(y),反射镜面自身刚度弱是其服役光学精度下降的主要原因;机架中角钢型材的边长a在30~50 mm之间对光学精度影响较小,但厚度t对光学精度的影响较为显著。定日镜结构变形与镜面斜率误差均随着风压载荷的增加而线性增加,且不同高度角β下总镜面斜率误差变化曲线斜率基本一致;仅在自重作用下,高度角0°~90°内总斜率误差能控制在1.45 mrad以内;镜面变形与其斜率误差分布规律完全不同,镜面斜率误差与镜面变形之间并非呈线性正比关系,采用光学精度进行评价或指导定日镜结构优化设计是最佳途径。

关键词：光学器件塔式定日镜服役载荷光-机集成镜面斜率误差光学精度

基于贝叶斯后验估计的桥梁动态称重算法理论与试验研究

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振动与冲击 2024年第1期43卷 20-27页

作者：张龙威原璐琪陈宁袁帅华张龙湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学结构抗风与振动湖南省重点实验室湖南湘潭411201

桥梁动态称重(bridge weigh-in-motion,BWIM)利用过桥车辆对桥梁产生的动力响应快速识别车辆轴质量。由于实测的动力响应包含测量误差,在一定程度上降低了传统BWIM算法的轴质量识别精度。为了解决这一问题,提出基于贝叶斯后验估计的桥... 详细信息

桥梁动态称重(bridge weigh-in-motion,BWIM)利用过桥车辆对桥梁产生的动力响应快速识别车辆轴质量。由于实测的动力响应包含测量误差,在一定程度上降低了传统BWIM算法的轴质量识别精度。为了解决这一问题,提出基于贝叶斯后验估计的桥梁动态称重算法。该算法考虑了测量误差对轴质量识别精度的影响,假设测量误差和轴质量服从高斯分布,利用测量误差的标准差和轴质量标准差得到能抑制测量误差的约束因子,推导出新的轴质量求解方程。基于数值仿真和实桥试验,分别得到传统BWIM算法和贝叶斯算法的轴质量识别精度,并进行对比分析。试验结果表明:相比于传统BWIM算法,贝叶斯算法能够有效抑制测量误差的影响,明显改善轴质量识别精度。

关键词：桥梁动态称重(BWIM) 贝叶斯后验估计最小二乘测量误差实桥试验

侧向冲击与静力加载下小剪跨比RC柱的剪切损伤行为

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中国公路学报 2024年第5期37卷 211-221页

作者：陈林周戴江冯非凡刘涛吴冲湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学结构抗风与振动控制湖南省重点实验室湖南有湘潭411201

为深入研究小剪跨比条件下钢筋混凝土(RC)柱的抗冲击性能与剪切损伤行为,分别开展了6根RC柱的侧向摆锤冲击试验和8根RC柱的水平静力加载试验,考察了剪跨比、纵筋和箍筋用量以及轴压力等参数对试件抗剪性能的影响,并对冲击作用下各试件... 详细信息

为深入研究小剪跨比条件下钢筋混凝土(RC)柱的抗冲击性能与剪切损伤行为,分别开展了6根RC柱的侧向摆锤冲击试验和8根RC柱的水平静力加载试验,考察了剪跨比、纵筋和箍筋用量以及轴压力等参数对试件抗剪性能的影响,并对冲击作用下各试件的剪切损伤和弯曲损伤进行了等级划分。试验结果表明:动、静力作用下小剪跨比RC柱均易发生剪切破坏,箍筋对柱体抗变形能力和静态剪切承载力有较大贡献,但对冲击作用下试件剪切承载力的贡献较小;随着冲击能量的增大,柱身首次出现的斜裂缝与水平方向的夹角变小,而二次冲击下试件破坏形态受初次冲击损伤状态的影响较大;静力试验中,轴压力的增大延缓了试件前期弯曲和剪切损伤的发展,并提升试件承载能力,但会显著降低具有极小剪跨比(例如等于1.4)试件的延性。在试验基础上,采用冲击力峰值与试件剪切承载力(动态或静态)的比值作为损伤评估指标,对冲击作用下RC柱的剪切损伤状态进行了评估。分析结果表明:已有动态剪切承载力计算方法未能充分考虑不同剪跨比和柱体边界条件引起的惯性效应的差别,而试验所得静态剪切承载力也不能有效地反映动态剪切承载力随剪跨比变化的规律,因此目前采用冲击力峰值与剪切承载力的比值来对剪跨比存在变化的RC柱进行剪切损伤评估还存在困难。

关键词：桥梁工程 RC柱冲击试验剪切损伤小剪跨比

转录组分析拟南芥对锰胁迫及恢复过程中的分子响应

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生物工程学报 2024年第4期40卷 1138-1156页

作者：杨丽彭佳师唐婷湖南科技大学生命科学与健康学院湖南湘潭411100

锰是植物必需元素,参与多种代谢过程,然而,锰过量会对植物造成毒害。为探究植物在锰胁迫和恢复期的各种生理生化活动规律,本研究以拟南芥(Arabidopsis)为实验对象,将在MS培养基上生长5 d的幼苗,分别置于含1 mmol/L MnCl2的MS培养基上1 d... 详细信息

锰是植物必需元素,参与多种代谢过程,然而,锰过量会对植物造成毒害。为探究植物在锰胁迫和恢复期的各种生理生化活动规律,本研究以拟南芥(Arabidopsis)为实验对象,将在MS培养基上生长5 d的幼苗,分别置于含1 mmol/L MnCl2的MS培养基上1 d和3 d,随后将锰处理3 d的幼苗转移到MS培养基上恢复1 d进行各种生理指标检测及转录组分析。结果显示,拟南芥在恢复阶段叶片出现轻微变黄症状,叶绿素和类胡萝卜素浓度显著减少,而丙二醛(malondialdehyde,MDA)和可溶性糖含量在恢复阶段增加。转录组测序数据显示,差异基因的表达模式呈现三大类型:早期响应、晚期响应和恢复期响应。京都基因与基因组百科全书(Kyoto encylopaedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析发现,差异代谢通路包括植物激素信号传导(plant hormone signal transduction)、丝裂原活化蛋白激酶(mitosolysis activates protein kinase,MAPK)信号通路、苯丙烷合成代谢途径(phenylpropanoid biosynthesis)、ABC转运蛋白(ATP binding cassette transporters)和甘油磷脂代谢(glycosphingolipid biosynthesis)等。在锰胁迫及恢复阶段,筛选到了与苯丙烷合成代谢途径、ABC转运蛋白和甘油磷脂代谢相关的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),随机选取16个差异基因进行qRT-PCR验证,结果与RNA-seq数据表达趋势一致。结果表明,植物可能通过调节苯丙烷类合成代谢途径,促进多酚类物质的积累以清除在恢复阶段产生的过氧化物;激活ABC转运蛋白,提高锰离子在植物体内的运输,减轻锰离子对植物的毒害作用;通过启动甘油磷脂代谢,调整细胞膜脂组成和含量,以适应锰胁迫。本研究结果为拟南芥应对锰胁迫并恢复时作出反应的分子机理提供了新见解,也为植物耐锰新品种培育提供了参考。

关键词：拟南芥锰胁迫转录组分析甘油磷脂 ABC转运蛋白

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不同碳导电剂对铁-空气电池性能的影响

化工学报 2024年第2期75卷 685-694页

作者：尹玉华方灿易清风李广湖南科技大学化学化工学院湖南湘潭411201

金属-空气电池(MABs)具有成本低、环境友好、比功率和比能量高等优点,而其中的铁-空气电池(IAB)更具有资源丰富以及高比能量等特点,但IAB在充放电过程中存在的铁电极钝化、腐蚀、自放电、析氢反应以及体积变化等问题制约着其发展。考虑... 详细信息

金属-空气电池(MABs)具有成本低、环境友好、比功率和比能量高等优点,而其中的铁-空气电池(IAB)更具有资源丰富以及高比能量等特点,但IAB在充放电过程中存在的铁电极钝化、腐蚀、自放电、析氢反应以及体积变化等问题制约着其发展。考虑到在铁负极制备过程中通常使用乙炔黑作为导电与支撑活性物质的作用,为了考察其他碳材料对铁电极电化学性能的影响,分别利用乙炔黑、石墨粉和碳纳米管制备了不同的铁电极,并与Pt/C空气电极组装成相应的铁-空气电池,对这些电池进行了不同电流密度下的充放电研究并测试了放电极化曲线。结果表明,碳纳米管修饰铁负极的电池整体性能优异,表现出较高的循环稳定性、较高的充放电电压效率以及功率密度。

关键词：电化学纳米材料再生能源铁-空气电池

不确定电液伺服系统的时变输出约束自适应滤波控制

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北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 1819-1828页

作者：潘昌忠何广李智靖周兰熊培银湖南科技大学信息与电气工程学院湘潭411100

针对电液伺服系统位置跟踪控制中存在的输出约束和不确定性问题,提出一种基于正切型时变障碍Lyapunov函数的输出约束自适应滤波控制方法。构造具有时变约束边界的正切型时变障碍Lyapunov函数,通过时变边界函数的参数设置,使系统输出具... 详细信息

针对电液伺服系统位置跟踪控制中存在的输出约束和不确定性问题,提出一种基于正切型时变障碍Lyapunov函数的输出约束自适应滤波控制方法。构造具有时变约束边界的正切型时变障碍Lyapunov函数,通过时变边界函数的参数设置,使系统输出具有较好的瞬态和稳态性能;设计径向基函数(RBF)神经网络及权重自适应学习律,在线逼近由模型不确定性和未知干扰组成的复合干扰,并将逼近值用于反馈控制;采用二阶指令滤波反步法设计状态反馈控制律和误差补偿机制,避免反步设计中“计算爆炸”的问题,同时消除滤波误差,提高系统位置跟踪精度;依据Lyapunov稳定性理论证明闭环系统中所有误差信号的收敛性。仿真结果表明:系统的稳态误差在所提方法下约为3.48×10^(-8)m,相比于其他控制方法,跟踪误差始终约束在时变的约束边界内,跟踪精度和控制性能均得到提升。

关键词：电液伺服系统时变障碍Lyapunov函数径向基函数神经网络指令滤波误差补偿反步法

一种耦合DeepLab与Transformer的农作物种植类型遥感精细分类方法

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测绘学报 2024年第2期53卷 353-366页

作者：林云浩王艳军李少春蔡恒藩湖南科技大学测绘遥感信息工程湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学地理空间信息技术国家地方联合工程实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南湘潭411201

如何精细遥感监测复杂的不同类型农田作物种植情况,是智慧农业农村领域实现农耕面积调查与农作物估产的关键。目前的高分辨率影像的作物种植像素级语义分割中,深度卷积神经网络难以兼顾空间多尺度全局特征和局部细节特征,从而导致各类... 详细信息

如何精细遥感监测复杂的不同类型农田作物种植情况,是智慧农业农村领域实现农耕面积调查与农作物估产的关键。目前的高分辨率影像的作物种植像素级语义分割中,深度卷积神经网络难以兼顾空间多尺度全局特征和局部细节特征,从而导致各类农田地块之间边界轮廓模糊和同类农田区域内部完整性不高等问题。针对这些不足,本文提出了一种耦合DeepLabv3+和Transformer编码器的双分支并行特征融合网络FDTNet,以实现农作物种植类型的精细遥感监测。首先,在FDTNet中并行嵌入DeepLabv3+和Transformer分别捕获农田影像的局部特征和全局特征;其次,应用耦合注意力融合模块CAFM有效融合两者的特征;然后,在解码器阶段应用卷积注意力模块CBAM增强卷积层有效特征的权重;最后,采用渐进式多层特征融合策略将编码器和解码器中的有效特征全面融合并输出特征图,以实现晚稻、中稻、藕田、菜地和大棚的高精度分类识别。为了验证FDTNet网络模型在高分辨率作物分类应用的有效性,本文选择不同高分辨率的Yuhu数据集和Zhejiang数据集验证,mIoU分别达到74.7%和81.4%。相比于已有的UNet、DeepLabv3、DeepLabv3+、ResT和Res-Swin等深度学习方法,FDTNet的mIoU可分别高2.2%和3.6%。结果表明,FDTNet在纹理单一、大样本量,以及纹理多样、小样本量的两类农田场景中同时表现出优于对比方法的性能,具有较全面的多类别农作物有效特征提取能力。

关键词：高分辨率遥感影像农作物种植类型语义分割特征融合深度学习

互联网时代高校思想政治教育的价值意蕴——评《“互联网+”高校思想政治理论教育教学研究》

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中国电化教育 2024年第1期 I0003-I0004页

作者：马银湖南科技大学

随着互联网时代的到来,各种信息工具、先进科技及数字资源等相互交织,汇集成为足以改变高校传统思想政治教育现状图景的“协同合力”。这股“协同合力”不仅驱动思想政治教育形态、过程与方式等产生异变,同时也为高校思想政治教育带来... 详细信息

随着互联网时代的到来,各种信息工具、先进科技及数字资源等相互交织,汇集成为足以改变高校传统思想政治教育现状图景的“协同合力”。这股“协同合力”不仅驱动思想政治教育形态、过程与方式等产生异变,同时也为高校思想政治教育带来显著赋能效应,从而有效地扩容、优化和丰富了思政教育的价值意蕴,由此打开了“互联网+”思政教育的新格局。

关键词：思政教育高校思想政治教育互联网时代异变高校思想政治理论教育教学研究高校传统信息工具

改进注意力机制的航空发动机试验转子系统智能故障诊断

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振动与冲击 2024年第4期43卷 261-269页

作者：伍济钢文港杨康湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201

考虑到航空发动机的工作环境十分恶劣,其故障的振动信号特征隐蔽且噪声干扰严重,为了加强网络对振动信号中关键特征的提取能力,提出了改进注意力机制的航空发动机转子系统智能故障诊断方法对航空发动机转子系统的不平衡和碰摩等故障进... 详细信息

考虑到航空发动机的工作环境十分恶劣,其故障的振动信号特征隐蔽且噪声干扰严重,为了加强网络对振动信号中关键特征的提取能力,提出了改进注意力机制的航空发动机转子系统智能故障诊断方法对航空发动机转子系统的不平衡和碰摩等故障进行诊断。提出局部池化改进的通道注意力机制,能够通过预提取局部极值解决现有通道注意力机制对航空发动机转子故障通道信息提取能力不足的问题;提出多评分机制改进的空间注意力机制,能够通过不同尺度的卷积评分解决现有空间注意力机制对航空发动机转子故障空间信息提取能力不足的问题;将二者结合构建改进的通道空间注意力机制模块,再导入一维卷积神经网络中构建改进注意力机制的一维卷积神经网络完成智能故障诊断,并且通过航空发动机转子系统故障数据集对比分析试验证明了该网络优秀的检测性能、抗噪性能和泛化性能等综合性能以及注意力机制改进方法的可行性。

关键词：航空发动机转子故障诊断注意力机制卷积神经网络