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复杂焊接零件焊缝特征识别与特征参数提取方法

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第6期38卷 149-154页

作者：薛顺聪杨炯马星雨郑州大学机械与动力工程学院郑州450001

为了实现复杂焊接零件三维模型中焊缝特征的识别与数据提取,建立焊缝特征表达模型,提出一种基于特征面边界的焊缝特征识别与特征参数提取方法。采用散列表存储零件的拓扑面,根据散列表快速识别焊接零件中的重合面,并构建重合面边界的有... 详细信息

为了实现复杂焊接零件三维模型中焊缝特征的识别与数据提取,建立焊缝特征表达模型,提出一种基于特征面边界的焊缝特征识别与特征参数提取方法。采用散列表存储零件的拓扑面,根据散列表快速识别焊接零件中的重合面,并构建重合面边界的有向邻接图,进而合并重合面。根据接头类型在有向邻接图中提取对应节点,实现焊缝特征参数的提取。为实现焊缝特征的表示,提出一种基于特征面边界形状的焊缝特征表示方法,采用“基础特征+形状特征值”的表示方法对焊缝特征进行表示。实例测试表明,该算法能够准确识别出多种类型及形状的焊缝,且特征表达模型能够对焊缝进行准确表示,验证了该算法的有效性。

关键词：焊缝特征识别特征表达实体模型散列表

面向无线联邦学习网络的用户选择与资源分配联合优化

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电讯技术 2024年第8期64卷 1275-1282页

作者：周钊辉李奕彤孙兆展郑州大学电气与信息工程学院郑州450001

为了提高无线联邦学习网络性能,提出了一种用户选择和资源分配的联合优化算法。针对无线联邦学习网络中存在的资源受限和资源异质的问题,研究了长期能量约束下无线联邦学习网络的用户选择、通信资源分配和计算资源分配的联合优化问题,... 详细信息

为了提高无线联邦学习网络性能,提出了一种用户选择和资源分配的联合优化算法。针对无线联邦学习网络中存在的资源受限和资源异质的问题,研究了长期能量约束下无线联邦学习网络的用户选择、通信资源分配和计算资源分配的联合优化问题,以达到最大化学习效率的目的。基于李雅普诺夫理论,将构建的长期优化问题转化为一系列的短期优化问题,并使用迭代算法优化用户选择和资源分配。与基准算法相比,所提算法能使学习效率提升10%以上,能在满足能量约束的条件下提高测试精度。

关键词：无线网络用户选择联邦学习资源分配学习效率

改进高斯过程的客车侧风工况下气动造型优化研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第4期38卷 15-23页

作者：王婷婷姚铭宽邵旭秦东晨陈江义郑州大学机械与动力工程学院郑州450000

高速客车的行驶安全性受侧风影响较大,为改善高速客车的气动特性和行驶稳定性,提出了一种改进的高斯过程回归模型对客车进行气动造型优化。该模型中,使用一种自动核构造算法,根据数据特征自动构造核函数,采用基于万有引力加速机理的自... 详细信息

高速客车的行驶安全性受侧风影响较大,为改善高速客车的气动特性和行驶稳定性,提出了一种改进的高斯过程回归模型对客车进行气动造型优化。该模型中,使用一种自动核构造算法,根据数据特征自动构造核函数,采用基于万有引力加速机理的自适应遗传算法对超参数进行优化,克服了传统近似模型精度低的问题。结果表明:改进高斯过程回归模型的预测值均位于95%置信区间,精度较高,实际应用中能够减少仿真和实验的次数,具有较好的工程实用价值。基于协同优化的思想对客车气动造型进行优化,客车的气动升力系数降低了22.56%,侧向力系数降低了18.53%,气动阻力系数降低了4.51%。

关键词：客车稳态侧风气动造型高斯过程回归遗传算法

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质子交换膜电解槽蛇形流道数值模拟

低温与超导 2024年第5期52卷 56-62页

作者：周俊杰牛万源汤松臻石焯云郑州大学机械与动力工程学院郑州450001

阴阳极流道作为质子交换膜电解槽(PEMEC)中的重要结构,对电解槽传热传质和电解性能均起到关键作用,本文在COMSOL中建立了蛇形流道PEMEC,并选用平行流道作为对比,分析了两种流道结构对PEMEC电解性能和传热传质性能的影响。研究表明,流道... 详细信息

阴阳极流道作为质子交换膜电解槽(PEMEC)中的重要结构,对电解槽传热传质和电解性能均起到关键作用,本文在COMSOL中建立了蛇形流道PEMEC,并选用平行流道作为对比,分析了两种流道结构对PEMEC电解性能和传热传质性能的影响。研究表明,流道结构对PEM电解槽的极化性能影响较小,但从液态水摩尔分数可以侧面发现,蛇形流道电解性能低于平行流道,但蛇形流道的散热能力远高于平行流道,在2.4 V时蛇形流道的电解槽比平行流道质子交换膜的最高温度下降73.3%,提高了质子交换膜的使用寿命与安全性,为后续PEM电解槽流道选择和优化提供了指导方向。

关键词：电解制氢 PEMEC 流道结构 COMSOL

纵扭复合型超声电机定子的非线性动力学特性研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第9期38卷 135-142页

作者：周天洋陶征赵丹郑州大学机械与动力工程学院郑州450001

纵扭复合型超声电机的非线性动力学特性是影响电机运行的稳定性和可靠性的重要因素。基于广义Hamilton能量变分原理、Rayleigh-Ritz假设模态法以及非线性压电本构关系,建立纵扭复合型超声电机定子的非线性动力学模型,采用四阶Runge-Kutt... 详细信息

纵扭复合型超声电机的非线性动力学特性是影响电机运行的稳定性和可靠性的重要因素。基于广义Hamilton能量变分原理、Rayleigh-Ritz假设模态法以及非线性压电本构关系,建立纵扭复合型超声电机定子的非线性动力学模型,采用四阶Runge-Kutta法和Lyapunov指数等方法仿真分析纵向激励下电机定子的非线性振动响应特性。结果表明:电机定子的固有模态频率和实验值误差仅为1.8%,证明了所建立的纵扭复合型超声电机定子的非线性动力学模型的准确性。超声电机具有频率漂移、振幅跳跃等非线性行为特性,而实际工作时通常将定子的共振频率(即λ=1处)作为工作激励频率,此时位于稳定的周期运动区域。通过数值仿真分析得到不同频率激励下系统的发展趋势,以及系统稳定与不稳定运动的参数匹配区间,可为开展纵扭复合型超声电机的非线性动力学特性研究提供参考。

关键词：超声电机压电陶瓷定子 Hamilton原理

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注意力机制的TS-PVAN双流动作识别

小型微型计算机系统 2024年第2期45卷 446-452页

作者：郭佳乐胡天生史士杰陈恩庆郑州大学电气与信息工程学院郑州450001

人体动作识别是计算机视觉领域的重要研究方向之一,越来越多地应用在视频监控、自动驾驶等场景.目前大多数双流方法采用卷积神经网络分别提取动作的时空特征,而卷积网络仅关注于动作的局部空间特征,缺乏动作的长距离依赖关系,且卷积造... 详细信息

人体动作识别是计算机视觉领域的重要研究方向之一,越来越多地应用在视频监控、自动驾驶等场景.目前大多数双流方法采用卷积神经网络分别提取动作的时空特征,而卷积网络仅关注于动作的局部空间特征,缺乏动作的长距离依赖关系,且卷积造成的特征损失及视频背景噪声的影响不利于动作特征的提取.同时,注意力机制愈加广泛地应用在各类视觉任务中,并达到了较高的性能.针对以上问题,本文提出一种基于注意力机制的TS-PVAN双流动作识别模型,该模型以TSN双流网络框架作为基线,为空间流设计一种P-VAN网络处理RGB帧以提取视频动作的空间特征.该模型提高了空间网络提取动作特征的能力,以及双流时空特征信息的融合效果.通过在HMDB51和UCF101两个数据集上的实验对比分析,验证了所提方法的有效性.

关键词：动作识别双流网络注意力机制空间特征

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基于改进鲸鱼算法的分布式电源双层规划

科学技术与工程 2024年第26期24卷 11294-11302页

作者：王金凤许梦雪郑州大学电气与信息工程学院郑州450001

为了改善分布式电源接入配电网对电网安全、经济运行的影响,需要对分布式电源进行优化规划。充分考虑了风光出力不确定性及相关性,选择风电、光伏、微型燃气轮机作为待规划的分布式电源,建立双层规划模型。以分布式电源投资费用、运维... 详细信息

为了改善分布式电源接入配电网对电网安全、经济运行的影响,需要对分布式电源进行优化规划。充分考虑了风光出力不确定性及相关性,选择风电、光伏、微型燃气轮机作为待规划的分布式电源,建立双层规划模型。以分布式电源投资费用、运维费用、主动配电网购电费用、微型燃气轮机燃料费、污染治理费用、网络损耗费用综合最小为目标函数,建立了上层规划模型。以每个场景下年综合运行费用最小为目标,考虑功率平衡、节点电压、支路容量、分布式电源渗透率等约束条件,构建下层运行模型。针对鲸鱼算法收敛速度慢、不能及时跳出局部解等问题,采用tent映射、引入惯性权重、非线性收缩因子三种措施改进鲸鱼算法。最后通过算例仿真进行验证。结果表明:本文所提改进方法可以提高鲸鱼算法性能,可以更有效地求解所提模型。

关键词：双层规划模型配电网分布式电源鲸鱼算法不确定性

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组合荷载下索拉骨架膜结构参数优化设计

重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第9期38卷 82-90页

作者：李延民李政权郑州大学机械与动力工程学院郑州450001

为使索拉骨架膜结构满足力学性能、所用耗材最少,建立一种新型索拉式骨架膜结构模型。运用ANSYS分析不同荷载组合工况下膜结构杆件轴力和变形,对比得到对膜结构最不利的荷载工况。运用正交试验法对最不利荷载工况下有限元结果进行分析,... 详细信息

为使索拉骨架膜结构满足力学性能、所用耗材最少,建立一种新型索拉式骨架膜结构模型。运用ANSYS分析不同荷载组合工况下膜结构杆件轴力和变形,对比得到对膜结构最不利的荷载工况。运用正交试验法对最不利荷载工况下有限元结果进行分析,得到杆件截面尺寸及杆件空间几何布置对压杆稳定性和杆件变形的影响程度。以弦杆挠度、支撑杆和斜腹杆长细比、压杆稳定临界压力为约束条件,以膜结构质量最小为优化目标,采用响应面法,对骨架膜结构进行优化设计,得到最优设计方案:弦杆与腹杆夹角(A)为42°、跨高比(B)为12、斜腹杆外径(C)为28 mm、斜腹杆径厚比(D)为10、支撑杆外径(E)为51 mm、支撑杆径厚比(F)为15、弦杆宽度(G)为32 mm、弦杆高度(H)为95 mm,优化方案比初始设计方案质量减小6.82%,弦杆挠度减少21.22%。该方法为相似结构设计提供了有效的工程手段,其优化的弦杆与腹杆夹角、跨高比等关键结构参数与众不同,较全面地解决了此种膜结构设计的关键技术问题。

关键词：索拉骨架膜结构力学分析正交试验响应面法结构优化

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汽车转向盘注塑模具冷却过程三维模拟

低温与超导 2024年第7期52卷 83-88页

作者：周俊杰王娟汤松臻郑州大学机械与动力工程学院郑州450001

本文通过研究塑料在国内外汽车工业中的应用现状,结合CAE技术在注塑成型中的应用,利用Comsol软件对汽车转向盘注塑模具的冷却过程进行三维模拟,对比分析不同冷却水流率、不同冷却通道表面粗糙度及不同模具材料的情况下聚氨酯塑件的平均... 详细信息

本文通过研究塑料在国内外汽车工业中的应用现状,结合CAE技术在注塑成型中的应用,利用Comsol软件对汽车转向盘注塑模具的冷却过程进行三维模拟,对比分析不同冷却水流率、不同冷却通道表面粗糙度及不同模具材料的情况下聚氨酯塑件的平均温度随冷却时间的变化情况,结果表明:当钢模具和聚氨酯塑件的初始温度为473.15 K,冷却水流率为10 m^(3)/min,通道表面粗糙度为0.046 mm时,冷却2 min后,塑件最热与最冷部分温差为44 K,冷却10 min后,模具块中心位置温度约307 K。在同样的冷却水流率及管道表面粗糙度下,采用铝材比采用钢材的平均温度下降更快,冷却效果更好。通过降低模具温度,降低最终产品的扭曲和和裂缝风险。

关键词：汽车转向盘注塑模具冷却数值模拟影响因素