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清代服饰中三多纹艺术特征分析

服装学报 2024年第3期9卷 243-249页

作者：李俞霏范卓雅王云飞齐鲁工业大学艺术设计学院山东济南250353

三多纹是明清时期盛行的一种祝寿纹样。通过分析实物藏品和文献资料,得出清代服饰中三多纹的题材搭配包括与动植物题材、符号题材和自然气象题材的搭配,布局特征为随衣缘与衣襟而制,具有独立式、均衡式、向心式和共用式的造型规律。研... 详细信息

三多纹是明清时期盛行的一种祝寿纹样。通过分析实物藏品和文献资料,得出清代服饰中三多纹的题材搭配包括与动植物题材、符号题材和自然气象题材的搭配,布局特征为随衣缘与衣襟而制,具有独立式、均衡式、向心式和共用式的造型规律。研究认为,三多纹的造型、色彩和工艺承载了丰富的文化内涵,传达出对子孙后代的期盼,体现了人们对家族传承和血脉延续的重视,以及对幸福、长寿、家庭兴旺的追求。

关键词：清代服饰三多纹艺术特征

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多酶体系纤维成分解离制浆技术研究

多酶体系纤维成分解离制浆技术研究

作者：梁晓丽齐鲁工业大学

学位级别：硕士

近年来,制浆造纸工业面临着纤维原料短缺等问题。将来源广泛的可再生小麦秸秆纤维作为制浆造纸原料,不仅能有效解决制浆造纸工业纤维资源短缺的问题,还可提高农业废弃物的利用价值。为响应小麦秸秆作为制浆造纸材料替代木材的发展需求,... 详细信息

近年来,制浆造纸工业面临着纤维原料短缺等问题。将来源广泛的可再生小麦秸秆纤维作为制浆造纸原料,不仅能有效解决制浆造纸工业纤维资源短缺的问题,还可提高农业废弃物的利用价值。为响应小麦秸秆作为制浆造纸材料替代木材的发展需求,推动小麦秸秆制浆的清洁绿色发展,本研究围绕小麦秸秆制浆生物处理关键技术,通过发展小麦秸秆生物机械浆处理工艺、生物酶施用量与制浆造纸关键指标关联等研究,探索小麦秸秆生物酶处理制浆新模式,推动制浆造纸行业的绿色健康发展。以小麦秸秆为原料,探索一种纸浆得率高、成纸效果好、制浆造纸过程污染低的绿色高效的制浆方法具有重要意义。本研究主要进行的工作如下:(1)对选用的造纸原料小麦秸秆进行成分分析。根据小麦秸秆的主要组成成分,选用纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶用于小麦秸秆生物机械浆制浆造纸。结合三种酶的最适反应条件,最终选择三种酶的反应条件:p H为5.5,温度为55℃。结合实验室实验结果及工厂生产实际,设计了生物机械浆制浆造纸技术路线。对KOH和纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶以及三种酶复配后的小麦秸秆生物机械浆纸浆打浆度、保水值、成纸物理强度、纸浆纤维形态和纤维素、半纤维素、木质素进行分析。经过生物酶处理后的纸浆,纤维的长度减小,宽度减小,形态因数减小,细小纤维量增加,纤维粗度减小,扭结指数增加,纤维素含量下降,半纤维素含量下降,木质素含量上升。随着用酶量的增加,小麦秸秆中糖类组分溶出量逐渐增加。(2)以小麦秸秆生物机械浆制浆造纸技术路线为研究基础,利用纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶三种生物酶辅助实现小麦秸秆结构崩解,为了解生物酶酶促小麦秸秆组织崩解的过程,我们借助扫描电镜(SEM)、共聚焦拉曼光谱(Raman)分析、激光共聚焦荧光显微镜、纳米CT扫描、傅立叶红外变换光谱(FT-IR)分析、X射线衍射检测等手段来了解这一过程。研究表明,KOH、纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶都会对小麦秸秆中的纤维细胞群有一定的破坏作用,导致纤维之间出现空隙,进一步使KOH和酶浸入纤维束中,使更多的纤维和木质素溶出,但并不破坏纤维的基本结构,使纤维更容易解离制浆,同时会使造纸纤维更加柔软,纤维之间结合力更强,成纸后纸页物理强度更优。(3)探究不同单因素对纸浆打浆度的影响,以制浆过程中测得的打浆度的数值为指标,筛选出显著的影响因素。通过纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶作用于小麦秸秆后产生的可溶性固形物,还原糖等指标,运用Design-Expert 8.0软件中的设计Plackett-Burman试验,优化筛选采用Box-Behnken响应面法,利用MATLAB R2023a对试验数据进行非线性拟合,得到了符合傅立叶变换分布的拟合方程,建立了生物酶与小麦秸秆生物处理后产生的还原糖、可溶性固形物与纸浆指标——打浆度的联系,推动实现制浆造纸行业生物酶应用的精确控制。

关键词：小麦秸秆生物酶生物机械浆

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人机协作中人体手臂轨迹预测方法研究

人机协作中人体手臂轨迹预测方法研究

作者：张梦瑶齐鲁工业大学

学位级别：硕士

目前人机协作在各领域应用广泛,为实现安全、流畅的协作流程,机器人感知协作人正在进行的行为、预测协作人未来可能的行为并构建出安全操作空间至关重要。在病理实验室中,高风险、高强度的检验操作需要检验人员迅速、准确、高度协调地... 详细信息

目前人机协作在各领域应用广泛,为实现安全、流畅的协作流程,机器人感知协作人正在进行的行为、预测协作人未来可能的行为并构建出安全操作空间至关重要。在病理实验室中,高风险、高强度的检验操作需要检验人员迅速、准确、高度协调地交接器材。将协作机器人引入病理检验室可提高检验效率,缓解检验人员短缺的问题。在人机协作中,协作双方需共享同一物理空间,这一特点对人机协作的安全性提出了挑战。在协作场景中,协作机器人应尽可能接近人类的感知和决策能力,以确保任务的执行和协作安全。这需要协作机器人精确识别并学习任务中协作人的运动轨迹,并做出准确预测。而作为协作主要部分的人体上肢,其轨迹具有明显的突变性和随机性,当前面向这一领域的研究还存在诸多困难。本文面向人机协作场景,对人体上肢的行为和轨迹预测进行探索,主要内容如下:(1)设计了一种病理检验场景下的协作数据集。本文基于场景需要采用两种数据获取方法:一是针对静态场景下无障碍物时的简单动作,使用Kinect V2深度传感器捕捉人体运动,提取人体上肢末端抓取试管的运动轨迹,并进行20赫兹的重采样,获得单个关键点的运动信息,用于人体上肢末端的轨迹预测;二是针对动态场景下有障碍物时的复杂情况,使用Real Sense D455深度传感器将场景内的交互物品注释到RGB图像与深度图,拟合获得点云地图,并标注点云地图中的人体上肢联结模型,获得多关节运动信息,用于人体上肢多关节预测。(2)基于半监督的学习思想,提出了一种人体上肢末端轨迹预测模型。采用高斯混合模型对人体上肢末端轨迹进行聚类分析,获取其统计信息并自动分类;采用长短期记忆网络对分类后的数据分别进行训练,得到对应的预测网络,预测并输出未来可能轨迹。和相关工作比较,经聚类后的数据训练出的预测网络具有更好的表征能力,所提末端轨迹预测模型整体预测精度更高,并具有一定抗干扰性,同时此模型对突变点的预测具有明显效果。(3)结合麻雀搜索算法和长短期记忆网络,本文提出了一种针对人体上肢多关节的预测框架。采用麻雀搜索算法优化的长短期记忆网络构建预测器,并利用人体各关节在运动中的空间位置相关性,加入注意力机制观测,获取各关节实时位置更新。实验结果表明,多关节预测框架在人机协作任务中对人体上肢联结模型的准确获取有显著优势,并具有较强鲁棒性。(4)搭建人机协作实验平台,通过Move It创建手臂模型并确定手臂的关节结构,以当前人体上肢的实时轨迹为输入,利用本文所提预测算法获取未来特定时间区间的预测轨迹,完成协作机器人的运动规划。实验结果验证了所提算法的预测性能,并在公共数据集Human 3.6m中验证了本文预测框架的可行性。

关键词：人机协作协作机械臂长短期记忆网络末端轨迹预测多关节轨迹预测

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基于机器视觉的输送带撕裂检测技术研究

基于机器视觉的输送带撕裂检测技术研究

作者：孙毅齐鲁工业大学

学位级别：硕士

输送带作为带式输送机的主要部件之一,常常工作在比较恶劣的环境中,容易产生纵向撕裂的故障,采用传统常规的检测方式,比如人工巡检、机械力学法等方法,这些方法存在不可忽视的缺点,存在人身安全以及生产损失隐患,比如人工巡检费时费力,... 详细信息

输送带作为带式输送机的主要部件之一,常常工作在比较恶劣的环境中,容易产生纵向撕裂的故障,采用传统常规的检测方式,比如人工巡检、机械力学法等方法,这些方法存在不可忽视的缺点,存在人身安全以及生产损失隐患,比如人工巡检费时费力,不能实时监测;机械力学法可靠性差等。近几年,由于机器视觉技术的发展,这使得传统常规的检测方式逐步被取代。本文将机器视觉技术应用于输送带的撕裂检测,并研究了一种基于深度学习的输送带纵向撕裂检测算法。本文围绕该算法的主要工作如下:(1)系统方案设计。本文搭建了一个模拟输送带工作现场的平台,将工业相机与线结构光源置于输送带下方,线结构光源投射的激光线要与输送带平行,由工业相机采取包含激光线的输送带表面的图像作为数据,接下来通过不同的算法分析激光线的变化进而判断出输送带是否发生纵向撕裂。(2)针对输送带纵向撕裂问题,本文首先做了一个基于模板匹配的输送带撕裂检测方法,首先对图像进行预处理,创建一个层级为1的金字塔形状模型用于匹配,对没有发生纵向撕裂的输送带图像进行训练,得到形状模板。模板创建成功之后就可以对待检测图像进行检测,当待测图像与模板图像相比较时出现超过设定阈值的情况,会将异常处进行标记,可以有效的判定输送带是否撕裂。但是这种传统的缺陷检测方法存在精度低、速度慢的不足,因此引入了基于改进YOLOv5s的深度学习网络模型来进行输送带撕裂检测,提高检测精度与速度。(3)针对提升检测精度的问题,本文引入了MCA(Multidimensional Collaborative Attention)注意力机制和SIo U损失函数来改进YOLOv5s。MCA注意力机制在改进SE通道注意力的基础上提出了挤压变换和激励变换,在挤压变换中,采用全局平均池化和标准差池化,来聚合多维特征响应,同时引入了一种自适应的特征组合机制,增强了特征描述符的表示能力,而在激励变换中,通过高度轻量级的方式自适应捕获局部特征交互,避免了SE中的降维策略,更好地平衡了性能和计算开销之间的矛盾;SIo U损失函数通过引入边界框之间的交集和并集的归一化因子,能够更好地反映目标定位的精确程度,防止出现计算梯度时可能出现的不连续或者梯度爆炸的情况。实验证明,在包含激光线的输送带表面图像的数据集上,相较于YOLOv5s原模型,改进后的模型算法m AP提升了3.1%。(4)针对提升检测速度的问题,本文在基于上述改进中引入了Ghost卷积,构建了轻量级特征提取模块;并利用通道剪枝的方法降低模型的计算负荷,通过这两项改进提高模型的检测速度。Ghost卷积相较于传统卷积的改进之处在于其能够通过将输入张量分解成多个子张量,从而减少参数数量和计算量;通道剪枝是通过稀疏因子对经过稀疏化训练的网络进行修剪,达到减少参数数量、降低计算成本、加速推理速度的效果。实验证明,在包含激光线的输送带表面图像的数据集上,与未轻量化的改进模型对比,优化后的算法模型Model Size降低了4.2M,FPS提升了25帧/s。基于上述研究成果,我们设计并实现了一个输送带撕裂检测系统,该系统可以实现图像检测、视频检测以及摄像头实时检测功能。在用户界面(UI)设计方面,我们考虑了用户友好性和操作便捷性,提供了直观易用的界面,使用户能够方便地进行系统的配置、监控和操作。

关键词：输送带撕裂检测深度学习注意力机制损失函数轻量化

超声滚压GCr15表面性能模型建立及工艺参数优化

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表面技术 2024年第5期53卷 156-165页

作者：黄鹏程王燕霜程勇杰王高峰袁锡铭齐鲁工业大学(山东省科学院)机械工程学院济南250353 洛阳轴研科技有限公司河南洛阳471039 山东金帝精密机械科技股份有限公司山东聊城252035

目的基于超声滚压后GCr15试样表面粗糙度和表面硬度与工艺参数之间的数学模型,获取超声滚压GCr15的最佳工艺参数。方法首先,通过单因素试验筛选4个工艺参数的取值范围;其次,建立基于响应曲面的超声滚压GCr15表面硬度及表面粗糙度预测模... 详细信息

目的基于超声滚压后GCr15试样表面粗糙度和表面硬度与工艺参数之间的数学模型,获取超声滚压GCr15的最佳工艺参数。方法首先,通过单因素试验筛选4个工艺参数的取值范围;其次,建立基于响应曲面的超声滚压GCr15表面硬度及表面粗糙度预测模型;再次,基于遗传算法对2个预测模型进行多目标复合优化,得到最佳工艺参数;最后,针对多目标优化结果进行试验验证。结果在超声滚压处理GCr15时,滚压静压力及滚压次数对试样表面硬度及表面粗糙度的影响极显著,转速的影响不显著;进给量对表面硬度有显著影响,对表面粗糙度的影响不显著。粗糙度模型受到静压力和滚压次数双因子交互作用的影响,硬度模型不受交互作用的影响。基于遗传算法进行多目标优化得到的最佳工艺参数如下:转速为207 r/min,进给量为0.34 mm/r,静压力为0.49 MPa,滚压次数为3。在最佳工艺参数下得到试样的最低表面粗糙度为0.34μm、最高硬度为60.5HRC。结论基于响应曲面法的GCr15超声滚压表面性能预测模型准确有效。采用最优工艺参数能够获得最优表面质量。

关键词：超声滚压轴承钢响应曲面法 Box-Behnken设计遗传算法工艺参数优化

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基于知情构造理论的单材料柔性机构拓扑优化

中国机械工程 2024年

作者：苏珂王颖梁腾腾魏义礼张楠楠齐鲁工业大学(山东省科学院)艺术设计学院威海广泰空港设备有限公司

基于柔性机构在拓扑优化过程中设计子域数会增加从而使设计域外径与内径的子域交接点产生材料分布，进而导致拓扑结构设计子域内优化空间过少影响结构的整体性能。因此，基于知情构造理论（Informed Tectonics Theory，ITT）提出单材料... 详细信息

基于柔性机构在拓扑优化过程中设计子域数会增加从而使设计域外径与内径的子域交接点产生材料分布，进而导致拓扑结构设计子域内优化空间过少影响结构的整体性能。因此，基于知情构造理论（Informed Tectonics Theory，ITT）提出单材料柔性机构拓扑优化模型，该模型通过材料属性的描述以及属性参数计算，使设计子域数的取值在适应材料特征与分布的基础上进行，保证结构具有足够的优化空间。以机构的几何增益最大为目标，建立基于无网格伽辽金法(Element-free galerkin，EFG)的单材料柔性机构拓扑优化模型。在拓扑优化过程中引入无网格伽辽金法进行EFG相对密度场的构造，利用设计域中的EFG节点来构造变形函数，在预先完成材料属性有效描述的情况下节点能够灵活布局，避免出现造成数值不稳定的现象从而影响性能优化效果。通过典型算例对其应力分布进行分析，验证了提出方法的有效性。

关键词：知情构造柔性机构拓扑优化材料属性描述

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基于F-P腔的高灵敏光纤振动传感器

光电子·激光 2024年

作者：葛吉瑶赵庆超孙晓张绪成赵燕杰齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院激光研究所山东建筑大学理学院

本文基于F-P腔干涉理论与弹簧膜片谐振系统，设计了一种新型光纤振动传感系统，从理论上分析了其振动传感原理，利用Solidworks构建了有限元模型，并对传感器进行了模态分析和谐振特性响应分析。采用多峰解调算法实现了对绝对腔长的实... 详细信息

本文基于F-P腔干涉理论与弹簧膜片谐振系统，设计了一种新型光纤振动传感系统，从理论上分析了其振动传感原理，利用Solidworks构建了有限元模型，并对传感器进行了模态分析和谐振特性响应分析。采用多峰解调算法实现了对绝对腔长的实时采集，具有分辨率高，动态范围大的优点，能适应腔长变化较大的场合。通过实验研究了其在周期性频率变化下的动态响应特性，实验结果表明：传感器有效频率区间为5～200 Hz，谐振频率为260 Hz，5～20 Hz的低频段有平坦的幅频响应曲线，实验最低检测加速度为0.1 m/s2，传感器在0.1～10 m/s2加速度下稳定工作，轴向灵敏度为8.19 μm/g，加速度分辨率为1.5×10-5g，可应用于对管道泄漏低频次声波的监测。

关键词：光纤传感 F-P腔振动传感器次声波监测

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原子层沉积技术调控分子筛基催化剂研究进展

燃料化学学报（中英文） 2024年第2期52卷 285-292页

作者：魏丽王树元闫梦霞朱地陶智超徐丹齐鲁工业大学(山东省科学院)能源研究所山东济南250014 中科合成油技术股份有限公司国家能源煤基液体燃料研发中心北京101407

分子筛基催化剂在多相催化研究领域具有重要的应用,但调控活性中心粒子的结构及其在分子筛上的空间位置仍比较困难,是科研界和工业界共同面临的巨大挑战。原子层沉积(ALD)是一种先进的薄膜沉积技术,利用其自限制生长优势,可在原子级别... 详细信息

分子筛基催化剂在多相催化研究领域具有重要的应用,但调控活性中心粒子的结构及其在分子筛上的空间位置仍比较困难,是科研界和工业界共同面临的巨大挑战。原子层沉积(ALD)是一种先进的薄膜沉积技术,利用其自限制生长优势,可在原子级别实现对金属粒子生长过程的精准调控。本工作综述了ALD技术在制备分子筛基催化剂方面的应用,主要包括利用ALD技术控制活性位点在分子筛上的生长落位、修饰分子筛骨架结构以及选择性沉积膜调变分子筛表面结构。利用ALD技术设计和调控活性组分结构促进了分子筛基催化剂的发展,但由于分子筛孔道结构复杂且存在缺陷位,因此,ALD技术在分子筛基催化剂的设计调控及大规模应用方面仍具有挑战性,也是今后研究工作的重点。

关键词：分子筛原子层沉积催化剂调控选择性沉积

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海水表层叶绿素a及悬移质浓度的激光雷达初步探测实验研究

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量子电子学报 2024年第5期41卷 802-812页

作者：徐杰王章军陈超庄全风吴家胜郭甜甜齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院海洋仪器仪表研究所山东青岛266100

针对海水表层叶绿素a和悬移质浓度在线监测的实际需求,设计并研发了一套双视场海洋激光雷达系统。首先利用实验水槽,在实验室开展了叶绿素a浓度测量实验,其结果与叶绿素荧光计/浊度计测量结果的相关系数为0.94,且不同激光发射能量下测... 详细信息

针对海水表层叶绿素a和悬移质浓度在线监测的实际需求,设计并研发了一套双视场海洋激光雷达系统。首先利用实验水槽,在实验室开展了叶绿素a浓度测量实验,其结果与叶绿素荧光计/浊度计测量结果的相关系数为0.94,且不同激光发射能量下测量的叶绿素a的浓度值与叶绿素荧光计/浊度计的结果也趋于一致;同时对不同粒径的悬移质浓度进行了测量,其结果与叶绿素荧光计/浊度计测量结果的相关系数优于0.91。进而利用海洋激光雷达对青岛近海海水表层叶绿素a和悬移质浓度进行了现场观测,其测量结果与叶绿素荧光计/浊度计测量结果的相关系数分别为0.74和0.86,初步验证了自研海洋激光雷达应用于海水表层叶绿素a与悬移质浓度探测上的可行性。

关键词：激光技术海洋激光雷达激光遥感叶绿素a浓度悬移质浓度

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