摘要：目的:增压油箱是提高液压机器人动力源功率密度的一个关键元件。高集成度的增压油箱设计涉及6个设计变量和6个性能指标,必须采用合适的方法进行多目标优化。创新点:1.提出一种在设计变量平面上投影性能曲面的多目标优化方法,通过设定性能阈值缩小可行解范围并获得决策;2.将增压油箱应用于液压机器人,提高液压机器人的功率密度和性能。方法:1.采用活塞-弹簧增压的原理来实现机器人液压系统增压,分析增压油箱的容量、质量和增压压力等性能,确定增压油箱设计为多目标优化问题。2.通过在设计变量平面上的投影曲面,分析增压油箱性能指标与设计变量之间的关系;将目标函数阈值引入设计限制条件,通过控制待优化的指标缩小可行域,获得油箱设计的最终解。3.按优化设计参数加工油箱样机,并在液压机器人动力源上进行测试。结论:1.增压油箱优化结果表明本文提出的设计方法可帮助设计者获得所需的最优解;2.增压油箱样机的应用测试结果表明所研制的增压油箱在液压机器人系统中运行可靠。

摘要：我国城市排水管道旱季颗粒物沉积严重,降雨期间在雨水冲刷作用下沉积污染物再悬浮进入水体,是导致城市水体返黑返臭的主要原因。降雨过程中,通过对某城市河道及入河排口的跟踪监测和实验,分析了城市水体雨后水质变化规律及污染特征,发现雨后河道溶解氧(DO)和氧化还原电位(ORP)均达到重度黑臭程度。三维荧光光谱显示,雨水排口降雨污染中的有机物以芳香蛋白类物质和微生物代谢产物为主,主要来源于生活污水和管道沉积微生物。排口出流沉降实验表明,雨水排口降雨污染具有颗粒物浓度高及易沉降的特征,沉降过程分为三个阶段,前5 min,对SS、COD、TP、TN的去除率可分别达到69.01%、32.54%、45.54%、28.55%,NH_(4)^(+)-N和PO_(4)^(3-)-P等溶解性污染物浓度无明显变化。基于上述特征,降雨污染快速净化方案需以去除颗粒物为核心,并应满足停留时间短、处理效率高、可间歇运行及快速启动等要求。

摘要：超参数调优是神经网络建模的关键问题。针对传统的超参数调优方法存在的问题,该文提出了一种基于m×2正则化交叉验证的超参数调优方法。目的是给出一种适用于复杂模型、大数据集背景下的计算开销较小且稳健的超参数调优方法。该方法的思想是从完整的数据集上选取少部分数据进行调优,避免模型在数据集较大时非常耗时的超参数调优难题;在m×2交叉验证的基础上设置正则化条件均衡训练集与验证集之间的分布差异,从而减少分布不一致带来的性能波动;使用信噪比作为调优的优化目标,从而可以综合考虑模型性能评价指标的均值和方差;并采用正交设计选择相关性较低的超参数组合以提高调优效率。以命名实体任务为例进行实验,在CoNLL 2003数据集上的实验结果显示,提出的调优方法能够选到和网格搜索性能上没有显著差异的超参数组合,且调优时间可显著降低约66%。

摘要：近年来金属增材制造技术的快速发展,使其在航空航天、医疗行业、汽车制造等领域得到了大量应用。本文简要介绍了金属增材制造的典型工艺、金属粉末和金属丝材的制备方法以及基于文献统计的方法分析金属增材制造目前的研究热点和发展趋势。结果表明,金属增材制造技术在仿真设计、制造工艺、过程监控、质量评估、后续处理等领域还没有形成完善的研究体系和标准规范,阻碍了不同增材制造技术的应用融合。研究的深入以及材料和工艺的扩展会促进金属增材制造技术的不断突破以更好的满足现代生产的需求,工艺数据库也会应运而生,对零件的性能控制更细化更完善。

摘要：恒星的分类问题一直是天文研究的一大热点,恒星的亚型分类对探究恒星演化、稀有天体识别等具有重大意义。针对LAMOST光谱亚型分类问题设计了SSTransformer(stellar spectrum transformer)分类模型,该模型主要由三部分组成,包括输入模块、嵌入模块、SST编码模块。在输入模块中,将光谱数据进行分块处理,这些块经过线性投射层被映射为向量。在嵌入模块中,为了提取有用的数据特征,将线性投射层的输出加入一个可学习的类别嵌入块,为了保留位置信息,再加入位置嵌入块,之后将这些数据特征向量送入SST编码模块。最后在SST编码模块中,对数据特征进行提取处理,并利用多层感知器结合新特征对恒星光谱进行分类。采用的A、F、G、K、M型恒星光谱数据均来自LAMOST DR8中的一维低分辨率光谱,35256条一维光谱数据用于SSTransformer模型的训练,8815条一维光谱数据用作模型的测试。为了加快模型的收敛速度,对数据采用Z-Score归一化处理。由于是多分类问题,实验采用了准确率、精确率、召回率、F1-Score、Kappa系数五个评价指标。实验结果证明,利用SSTransformer模型可实现对一维恒星光谱数据有效的筛选分类,分类准确率达到98.36%,比支持向量机(support vector machine,SVM)算法、极端梯度提升(eXtreme Gradient boosting,XGboost)算法,以及卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)的分类准确率更高。

摘要：针对产品设计依赖模型仅表达静态依赖关系,模型结构难以实现自动更新这一问题,首先提出基于有限状态机的设计依赖建模方法,通过对依赖关系适用性和依赖模式进行显式表征,可实现依赖关系的动态表征,支持多层级依赖关系建模;通过对设计参数及依赖关系的特性进行类别划分,定义相应的拓扑层次,实现基于拓扑层次的依赖模型参数更新;并在固有依赖关系基础上定义依赖模式,实现基于依赖模式的依赖模型结构更新.最后以二连杆机器人为实例进行实验的结果表明,该方法能有效地支持多层次动态依赖关系建模,所构建的建模平台成熟,便于工程应用.

摘要：本文基于非线性有限元理论,对承受内压载荷的复合材料壳体进行缠绕参数优化设计。采用截锥壳单元和薄壳理论建立了复合材料壳体强度分析模型,取得了与固体火箭发动机壳体水压试验吻合的结果,与商业有限元软件ABAQUS的对比结果表明该模型具有较高的计算效率,可以用于复合材料壳体的应力分析及爆破压力预测;采用该强度分析模型与遗传算法相结合对复合材料壳体螺旋层的非测地线缠绕滑移系数进行优化设计,得到在滑移系数为0.19时壳体的爆破压力最高,与测地线缠绕相比提高了10.7%。结果表明在设计复合材料壳体时,借助该平台可以针对螺旋层的滑移系数进行优化设计,使产品达到最佳的力学性能。

摘要：准分子激光器由于其短波长、高重频、大能量在国民经济生产中具有重要作用.在准分子激光器应用场景及输出特性中,光束质量及能量稳定性是高端准分子光源的指标,而预电离过程发展得充分与否是准分子激光系统能否输出高光束质量、能量稳定的激光脉冲的关键.本文主要针对ArF准分子激光器的预电离过程,建立了一维及二维仿真计算模型,基于Comsol Multiphysics软件的流体计算方法进行数值仿真分析计算,重点研究了预电离过程中电离波的传播过程以及预电离与主放电之间的关系.研究表明,进行准分子激光器进行系统设计时,要综合考虑电晕棒及主电极的空间结构.合适的预电离结构及预电离电压能够使主放电在自由电子维持期间被触发,可以有效降低放电电压,避免流注及弧光放电,提升输出光束质量及系统能量稳定性.

摘要：对比分析区分牙釉质和牙髓与否对牙周组织应力分布的影响,指导建模时是否考虑牙釉质和牙髓。选用正常形态的下颌中切牙,基于CT扫描建立3维有限元模型,所有结构都采用各自的材料属性,在此基础上,将牙釉质、牙髓分别考虑为和牙本质相同的材料属性,施加与5种典型正畸牙移动相对应的载荷,对3个模型在相同载荷作用下牙周组织的vonMises应力进行比较。结果表明,将牙本质的材料属性赋予牙釉质和牙髓导致牙根的最大应力差异分别为21.43%和9.25%,而对牙周膜和牙槽骨的计算结果几乎没有影响。当研究对象是牙体时,模型应区分牙釉质和牙髓;而当研究对象是牙周膜和牙槽骨时,则可不做区分。

摘要：对比分析正常形态和牙根弯曲的牙齿在正畸力作用下牙根及牙周膜的应力分布,为临床上不同形态牙齿的正畸方案提供参考。选用正常形态和牙根弯曲的上颌侧切牙,考虑相同的牙槽骨,基于CT扫描分别建立三维有限元模型,施加与整体移动、倾斜移动和压入移动相对应的载荷,对两个模型在相同载荷作用下牙根和牙周膜的von M ises应力进行比较。结果表明,3种载荷工况下,两种形态牙根的应力分布规律相似,整体移动和倾斜移动的载荷作用下,应力都是自根尖向牙槽骨嵴顶处逐渐增大;压入移动的载荷作用下,在远中根尖附近都出现一个应力集中区,牙根应力的最大值就在这个区域。然而,各载荷工况下,弯曲牙根模型的牙根和牙周膜的应力值都明显高于正常形态牙根模型,特别是压入移动,很可能导致牙根吸收。牙根弯曲会导致牙根及牙周膜应力的增高,正畸治疗中应考虑牙根形态异常对某些移动方式不利的情况,以采取相应的措施。