摘要：大样本高维度状态监测数据对剩余使用寿命(RUL)精准预测有着技术性挑战,为了提高以航空涡轮风扇发动机为代表的复杂装备的预测精度和收敛效率,提出一种两阶段的选择性深度神经网络集成方法.第1阶段为多方法联合扰动下的候选集生成方案,通过采用异质神经网络结构、多时间尺度设计和算法参数随机化消除模型内部耦合关系,强化候选深度神经网络集多样性;第2阶段利用遗传算法集成修剪冗余模型,有效剔除性能不佳的冗余学习器,以获取多样化最优候选子集,并按平均集成输出预测结果.与个体模型的数据实验对比表明,所提方法通过同步增强集成模型准确性和多样性,提升了近20%的RUL预测精度,可为运维决策提供有力支撑.

摘要：氮氧化物(NO_(x))是燃烧产生的一种有害气体。为了满足低氮排放标准,烟气循环是减少NO_(x)生成的有效方式。虽然烟气内循环较烟气外循环的热损失更少、降氮效果更好,但由于其需要在设备设计阶段进行优化,因此当前针对烟气内循环降氮的研究较少,对于实际降氮过程暂无系统性的分析研究。以带有烟气内循环的5 kW甲烷扩散燃烧器为研究对象,采用CFD三维燃烧过程数值模拟来研究烟气内循环卷吸率对NO_(x)生成过程的影响。在常规采用零维或一维的理论模型研究基础上,以模拟结果中的燃烧速率来表征燃烧强度,可以更为准确地预测实际燃烧过程。结果表明:改变空气渐缩段出口直径可以有效控制烟气卷吸率。烟气卷吸率最大可以增加到50%,NO_(x)排放值相比无烟气内循环工况下的NO_(x)排放值降低了94%。烟气内循环对不同的NO_(x)生成路径都有一定的抑制作用,尤其是热力型NO_(x)。增加卷吸率后快速型NO_(x)替代热力型NO_(x)成为主导路径,热力型NO_(x)在整体NO_(x)中的占比从52%降低到16%。快速型NO_(x)也会影响最终降氮效果,因此在实际低氮燃烧器设计中,要综合考虑这几种路径的抑制。

摘要：以Barge平台5 MW风力机为研究对象,基于叶素动量理论、势流理论及有限元法建立平台气动-水动-系泊动力学模型,考虑风浪同向入射的最恶劣情况下的系泊失效,此时漂浮式风力机承受风浪载荷最大,系泊最易因疲劳及冲击载荷发生失效,对比分析高速湍流风与稳态风作用下不同位置系泊失效前后平台动态响应及系泊张力。结果表明,迎风浪侧系泊失效对多个自由度响应有显著影响,背风浪侧系泊失效主要影响纵荡、纵摇和艏摇响应,在高速湍流风作用下,平台瞬态响应加剧,横荡方向的漂移距离增加,纵荡波动幅值提高,迎风浪侧系泊张力最大值及平均值明显增大,且越靠近迎风浪侧系泊平均张力越大。因此,出于安全性考虑,平台系泊设计应考虑高速湍流风的影响。

摘要：随着新型能源互联网的发展,大规模的传感量测系统为基于数据驱动的虚假数据注入攻击检测方法提供了数据支持,然而攻击样本数据不平衡问题会影响此类方法的性能。提出了基于改进生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)和极端随机树的数据重平衡攻击检测模型。首先,为了生成高质量数据,设计GAN的结构使其训练稳定;其次,使用Copula函数构建电力系统状态量之间的空间关联性以适应分布式能源的接入;然后,对改进的GAN进行对抗训练得到重平衡的数据集,采用极端随机树分类器实现攻击检测。此外,设计基于多种分类器的数据有效性指标评估生成数据的质量。通过对比实验对所提方法进行验证,结果表明该方法能生成高质量的量测数据,可以有效解决数据不平衡问题,攻击检测率达98.95%。

摘要：海底集矿作为深海矿产资源开发的核心技术之一,直接影响到矿石采集效率和海底沉积物受扰动程度。基于康达效应的水力集矿装置因具有结构简单、可靠性高及对海床扰动小等优点,受到广泛关注。针对基于康达效应的水力集矿头模型进行3种类型的试验研究:1)利用粒子图像测速(PIV)技术测得集矿流场速度分布,试验发现流体质点在靠近凸曲面壁处流速和沿法线速度梯度较大,而远离凸曲面壁处则相反;2)通过高速摄像和图像处理获得球形矿粒运动轨迹和速度,试验发现了不同射流流速下5种典型矿粒运动形态;3)分析了射流流量对矿粒采集率的影响,试验得到了颗粒采集率关于射流流量的变化曲线,并根据变化特征划分为增长区、缓变区和跃升区。研究可为新式集矿装置的优化设计与性能分析提供参考。

摘要：针对数字孪生在可重构制造系统(RMS)的应用问题,提出面向RMS的数字孪生与制造仿真一体化平台(DTMSIP)架构. DTMSIP架构充分适配RMS动态重构特性,可以在RMS构型设计中实现仿真分析.对面向RMS的数字孪生映射进行建模,通过引入孪生实体(TE),实现RMS车间的多源异构数据集成,并分别建立机床与构型的数字孪生映射.建立数字孪生方法在RMS重构中的应用流程,通过信息物理融合迭代与构型仿真优化迭代,DTMSIP可以服务于RMS的系统重构.为了验证所提出方法的可行性,使用虚幻引擎四(UE4)为一套实际的模块化RMS构建数字孪生平台,并将当前构型以及4种规划构型作为仿真输入.通过分析重构成本、生产周期与系统平衡率3项指标,实现对构型的量化综合分析,实现了重构设计流程加速.

摘要：为研究预制梁、预制柱之间连接的抗震性能,设计了一种新型装配整体式钢筋混凝土框架边节点,并完成了1个整浇RC试件和2个纵筋搭接长度不同的装配式PC试件的低周反复载荷试验。研究了其破坏过程、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、强度退化及耗能能力等内容。结果表明:装配式试件与整浇试件具有相似的破坏过程,破坏模式为梁端塑性铰区弯曲破坏,节点核心区处于弹性状态,节点整体性能良好,承载能力、初始刚度和耗能能力与整浇试件相当。基于“钢筋直锚短搭接”高效连接技术的装配式框架边节点连接可靠、施工方便、质量可控,具有较好的工程应用价值。

摘要：针对我国商用飞机智能维修和数字化诊断的需求,面向非结构化故障隔离手册,提出新型BM长短期记忆网络(BM LSTM)算法.运用多数投票法融合条件随机场(CRF)、双向长短期记忆网络(BiLSTM)、BiLSTM CRF 3种实体识别算法,有效提高实体识别精度.基于商用飞机维修故障诊断手册构建维修方案知识图谱,结合词频-逆向文件频率(TF-IDF)相似度算法与BM LSTM算法,设计商用飞机维修方案推荐系统,实现通过检索非结构化故障描述文本准确匹配到维修方案的功能.实验结果表明,利用商用飞机故障隔离手册构建知识图谱、基于所提创新方法开发的维修方案推荐系统,能够有效保证维修信息精确匹配,显著提高维修方案形成效率.

摘要：为降低检修作业职业病危害风险,提高检修工作效率,适应未来智能工厂的发展趋势,以智能机床检修为例,采用Jack软件对现有检修工作流程进行人机工程仿真分析。在此基础上,通过下背部分析、静态强度分析、搬运受力分析、可达域分析,辨别出现有检修动作的不合理性,发现设计缺陷,提出自动跟随式检修工具车的设计方案。基于Jack再次仿真分析表明:设计改进后,腰椎L4/L5关节、髋关节、踝关节、膝关节、肩关节等人体关节的受力降低,提升了维修人员的舒适性,降低了维修人员职业病风险,提升了检修效率。

摘要：钍基熔盐堆中构件与高温熔融的氟化盐、核燃料及其裂变产物直接接触,这导致材料要同时处于高温、受力、强中子辐照和强熔盐腐蚀等交互作用的多重极端环境中。GH3535合金作为熔盐堆构件的候选材料之一,其力学性能的研究对熔盐堆的设计和安全性评估具有重要意义。以GH3535高温合金为研究对象,开展了650、700、750、800℃不同应力条件下的蠕变试验,采用SEM、EDS、EPMA等表征方法分析了合金微观组织与蠕变断裂机理。结果表明,GH3535合金在650℃时,其断裂方式为沿晶断裂,随着温度的升高,该合金的断裂方式由沿晶断裂转变为韧性断裂。GH3535合金一次析出相富含Mo、Si和C元素,其既存在于晶界又存在于晶内,蠕变过程中有二次析出相在晶界处析出。蠕变裂纹起源于晶界交汇处,裂纹处存在C元素富集。利用蠕变试验数据,建立了GH3535合金的Norton蠕变模型,获得了同一温度下的蠕变速率与应力关系式,得到了GH3535合金的蠕变极限。在此基础上,建立了基于时间温度参数法的Larson-Miller(LM)模型和基于蠕变曲线的修正θ参数模型。相比于LM模型,修正θ参数法可以充分利用蠕变曲线信息,具有更高的预测精度和更好的实用价值。