摘要：[目的]探究不同PAM分子量对东北某地堤防护坡防侵蚀效果,及喷施方式下PAM溶液对堤防坡面的减流减沙作用,为东北土质堤防治理提供理论依据。[方法]以东北某河流上游堤防背水坡为研究对象,设计了室内人工模拟降雨试验,共设置3种不同降雨强度(180,200,220 mm/h),裸地(分子量为0)及4种不同PAM分子量(1200,1400,1600,1800万),PAM浓度采用4 g/m^(2),对试验坡面进行喷洒PAM溶液,溶液采用4 g/m^(2) PAM配比3.5 L水。研究3种降雨强度下,施加不同PAM分子量坡面的产流产沙特性,分析其水力学参数。[结果](1)在同种降雨强度下,施加PAM的坡面流产流沙量都小于裸地坡面。(2)在相同PAM分子量情况下,坡面产流产沙都随着降雨强度的增加而增加。3种降雨强度下,1800万分子量的减流减沙效果最好,最大可减沙57.74%。(3)通过计算坡面水流的雷诺数(Re)发现水流形态为层流,当降雨强度为220 mm/h时,裸地坡面流态为急流,其余均为缓流。降雨强度、PAM分子量对水流功率和单位水流功率均可以用幂函数进行描述。[结论]在东北某地堤防坡面施加不同分子量的PAM溶液可有效减少产流产沙量,其中减沙效果尤为明显,在试验所选定的PAM分子量区间中,施加分子量为1800万的PAM对于试验坡面的减流减沙效果最为显著,PAM可以提高土壤水分的入渗能力,为治理土质堤防水土流失提供参考。

摘要：提出一种基于小波理论改进三角级数法的轨道不平顺模拟方法,结合建立的7刚体42自由度车辆动力学模型和轮轨接触模型,基于SIMPACK搭建变轨距列车的动力学仿真模型,采用参数试验法对悬挂参数与车轮踏面进行优化设计,对经结构优化的变轨距转向架进行车辆动力学性能预测,车辆的临界速度远高于400 km/h的设计要求,平稳性指标达到标准规定的二级车辆平稳性水平,曲线通过性评价指标均低于安全限值,所开发的变轨距转向架列车具有良好的动力学性能。

摘要：基于有限元软件ABAQUS,建立了表面具有类蜣螂头部凸包结构的轿车前轴摇臂衬套的柔性摩擦副摩擦过程的有限元模型,并对其摩擦特性进行验证。通过筛选合适的超弹性本构模型和改变衬套表面凸包结构的尺寸,模拟分析柔性摩擦副径向和扭转方向的力学特性变化规律。结果表明:仿生凸包设计改变了衬套受力时的最大应力和应变位置,降低了橡胶衬套开裂的可能性;仿生衬套表面的接触摩擦力和摩擦系数明显减小,其中Type2模型表面的减阻耐磨效果最好。

摘要：为了解决自由运动秀丽隐杆线虫观测系统存在的视场单一、运动数据受环境影响等问题,设计了自由运动线虫双光路观测系统。该系统融合了显微成像模块和大视场成像模块,能够同时获取线虫的显微图像和培养皿图像,并通过切换荧光模块满足线虫荧光图像的获取需求。系统将显微成像模块直接装载在XYZ三轴位移平台上,可以有效避免线虫受震动影响引发的逃逸反应。最后,使用系统对USAF1951分辨率板和不同品系的线虫进行成像。实验结果显示,显微成像模块的分辨率小于2.19μm,实现了对线虫的细胞级成像,系统获取的明场显微图像清晰显示了线虫的器官组织分布和细胞轮廓,荧光图像能够清晰显示不同荧光蛋白的分布情况。大视场成像模块照度均匀、成像清晰,通过形态学算法处理图像可以采集线虫种群行为运动数据。综上所述,该系统满足不同线虫观测需求,具备较好的稳定性和数据准确性,显著提高了线虫实验的灵活性,并为不同尺度下线虫观测信息整合提供了基础。

摘要：为设计一种能够响应pH的、新型多功能创面敷料,使用季铵化壳聚糖(QCS)、接枝了磺胺嘧啶(SD)的氧化葡聚糖(Dex-CHO/SD)和妥布霉素(TOB),通过席夫碱键和氢键反应形成DSTQ水凝胶。对水凝胶的形貌、降解性、抑菌性、细胞相容性、血液相容性等性能进行研究。结果表明:具有三维孔状结构的DSTQ水凝胶可以响应感染造成的pH降低,进而发生降解,释放药物;DSTQ水凝胶对铜绿假单胞菌的抑制率显著高于金黄色葡萄球菌;DSTQ水凝胶毒性低,生物安全性高,与L929细胞共培养3 d后,细胞活力高于95%;DSTQ水凝胶具有良好的血液相容性,溶血率远小于5%;细胞在DSTQ水凝胶表面能够快速迁移,有利于伤口愈合;当DSTQ水凝胶负载生长因子后具有良好的抗炎效果。研究结果表明,DSTQ水凝胶可以作为新型创面敷料,有望应用于临床促伤口愈合。

摘要：为了实现对基因测序仪运动平台的高精度定位控制,建立了基因测序仪运动平台控制系统。对该系统所采用的数学建模、模型辨识、控制器设计、输入整形等方法进行研究。根据运动平台动力学方程和永磁同步直线电机电压-推力关系构建了运动平台数学模型,利用频域扫描法在实物实验的基础上辨识出运动平台的模型参数。最后,基于运动平台模型设计了双闭环控制器和前馈控制器组成的复合控制器来保证运动平台的稳定性和高精度,同时根据整个系统的主导极点设计了输入整形器以抑制运动平台的残余振荡。实验结果表明:加入了输入整形的复合控制器将运动平台的稳态重复定位精度从±1.47μm提高到±0.354μm。较传统复合控制器,本文提出的方法能使基因测序仪运动平台更快进入可用重复定位精度范围,并基本满足基因测序仪采集图像时所需的稳定性强、精度高等要求。

摘要：针对传统无人机载相机在复杂环境下物证搜寻成像对比度低、证物识别难度大等问题,提出利用偏振成像技术,进行物证搜寻识别。为保证搜寻效率、识别概率和低照条件下成像效果,设计了大视场大相对孔径两档变焦偏振成像光学系统。系统焦距分别为11 mm和22 mm,F数分别为1.8和2.7,视场角60°和34°,并给出了合理的调焦方式,可实现在3 m和10 m飞行高度下清晰成像。经过仿真分析,调制传递函数在奈奎斯特频率91 lp/mm处优于0.45,满足成像质量要求,公差分析显示,在满足成像质量条件下,公差范围合理。将系统与微偏振片阵列探测器集成,搭载无人机平台,可在复杂环境中对案发现场进行实时高效物证搜寻,大幅提升案事件破获能力。

摘要：重型拖拉机湿式离合器作为动力换挡变速箱的重要执行部件,其摩擦副的磨损失效是导致传动系统整体性能下降的主要原因之一,为减少因其带来的资源和经济损失,进而设计一种耐磨离合器摩擦片。该文从仿生学角度出发,以大树蛙为对象,用扫描电镜观测其趾端,发现树蛙趾端微观结构轮廓形状有四边形、五边形、六边形,六边形结构居多且结构大小均匀其直径约为12μm,微结构的轮廓间为沟槽,沟槽宽度约为1.5μm。研究表明树蛙体表分泌的黏液在围绕着六边形结构的沟槽内循环流动,增强其在潮湿环境下的粘附力,即摩擦系数。树蛙在与湿滑基底接触时表现出很强的黏附力和摩擦力,仿生摩擦片具备这些特点更能满足传递运动和转矩的要求。通过提取树蛙趾端参数,优化摩擦片表面结构,将树蛙趾端的致密六边形沟槽分割结构进一步突出特点、简化结构,对重型拖拉机湿式离合器摩擦片表面的油槽结构进行相似设计,以此为设计思路设计了9种仿生试样并采用激光加工技术制作样件。采用微观摩擦磨损测试仪进行摩擦磨损试验,通过计算摩擦系数对比不同六边形直径与不同沟槽宽度下摩擦摩损效果上的差异。试验结果表明,仿生非光滑结构比光滑结构具有更好的耐磨性特性,且正六边形直径为12 mm,沟槽宽度为1.5 mm时,磨损量最低,摩擦系数相对较高,这因为六边形直径与沟槽宽度综合作用,能够最大限度地降低磨损,提高摩擦片的工作能力和使用寿命。这说明合理地设计摩擦片表面结构,不仅能够满足动力传递的要求,同时可以降低磨损,节省材料,进而达到了改善离合器耐磨性能的要求。

摘要：反无人机系统是识别和打击“黑飞”无人机的有效手段,图像识别无人机是反无人机系统的关键之一。针对采集的无人机样本属于小样本、提取特征不够多,识别准确率不够高的问题,提出了一种基于迁移学习、密集卷积网络和坐标注意力机制融合的反无人机系统图像识别方法。首先,运用自制设备采集了多种无人机在不同背景下的图片,建立数据样本;其次,设计针对无人机小样本识别的基于迁移学习、坐标注意力机制和密集卷积网络融合的网络TL-CA4-DenseNet-121、基于通道注意力机制融合的网络TL-SE4-DenseNet-121等网络,运用设计的网络对小样本进行识别,并进行对比,然后分别进行了基于不同位置和不同个数的坐标注意力模块和通道注意力模块的网络识别实验;最后,将识别效果最优的网络与经典卷积神经网络模型进行对比实验。实验结果表明,提出的TL-CA4-DenseNet-121网络识别效果优于其他网络,识别的平均准确率为97.93%,F1-Score为0.982 6,网络训练时间为6 832 s。结果表明了该网络在识别小样本无人机方面的优越性和可行性。

摘要：处理复杂的多标记数据对于特征选择而言是一项挑战性任务.然而,现存的多标记特征选择方法存在三个问题未解决.首先,现有的多标记特征选择方法利用样例层流形正则化项保持样例的相似性结构或借助标签关联来指导特征选择,但两者对于特征选择的指导存在互补关系.其次,早期方法基于样例相似性所构造的近邻矩阵来探索标签关联,却忽略了成对标签本身的关联性.最后,早期方法整合多个未知变量,导致目标函数的求解变得困难.为解决上述问题,本文基于最小二乘回归模型构建经验损失函数,然后在目标函数中引入标签正则化项探索标签之间的关联,同时利用特征矩阵与重构稀疏系数矩阵的乘积表示预测标签并保留数据本身的局部几何结构.上述各项被整合在一个联合学习框架内.针对该学习框架,一套证明可收敛的优化方案被设计.在13个真实的多标记基准数据集上进行实验,实验结果验证了所提方法的有效性.