摘要：圆形利兹线高频变压器的漏感大小影响着电力电子器件的性能与寿命,需要对其进行精确计算和控制,然而高频变压器本体是三维结构,传统基于一维假设的漏感解析计算模型的精度得不到保障,因此该文基于镜像法原理,对高频变压器的漏磁场分布进行双二维简化等效,综合考虑高频涡流效应对圆形利兹线内漏磁能量的影响,建立了高频变压器双二维漏感解析计算模型,并利用所提出模型分析了磁芯开气隙和绕组交叉换位情况下高频变压器的漏感变化特性。同时将双二维漏感解析计算模型应用到高频变压器的优化设计流程中,设计并制作了两台变比分别为200 V/200 V、300 V/600 V的高频变压器样机,通过实验对其漏感进行了测量,且实验测量值与解析模型计算值的全局平均偏差均小于2%,验证了该文模型的准确性。最后,通过对该文模型的适用性进行对比分析得出,模型的计算精度和时间成本均会随着镜像层数和网格划分数的增加而增加,为该文模型在圆形利兹线高频变压器优化设计中的应用提供了理论参考。

摘要：针对红外船舶检测过程中,在不同场景下对多尺度、小目标、有遮挡等问题检测效果不佳、实时性难以满足任务需要的情况,提出一种基于任务对齐学习的红外船舶目标检测方法。首先,为提升检测速度采用无锚框设计降低计算量。然后,为提升检测精度采用任务对齐学习(task alignment learning,TAL)进行标签分配和对齐。最后,根据特定场景有针对性地设计检测头以提升网络检测性能。通过实验对比验证,结果表明所提方法可有效提升对不同场景下船舶目标的检测性能,在检测精度及实时性上优于其他同类方法。

摘要：城市活断层蠕滑错动对市政建设构成潜在安全威胁,不同于突发型地震灾害,断层蠕滑错动为缓变型灾害,具有可控性。为揭示蠕滑错动对地铁高架桥的影响规律,以西安地铁10号线高架桥跨渭河断裂(F1)、泾阳—渭南断裂(F3)为工程背景,基于有限元数值软件建立地层-断裂带-高架桥计算模型,分析断裂带蠕滑错动作用下不同跨度与桩长地铁箱梁高架桥的变形特征。结果表明:断裂错动作用下高架桥场地地层土体变形近似呈“V”形,且上盘影响范围大于下盘;桥梁结构与地表变形均随桩长的增大而减小,当桥梁跨度为40 m、桩长为60 m时,地表沉降、高架桥箱梁及桥墩的变形最小;桥梁结构的变形与其跨越断裂带的角度有关,小角度跨断裂带时桥梁结构变形大于正交和大角度跨越工况;当高架桥以较大角度或正交跨越断裂带时,高架桥最优跨长约40 m、邻近断裂带桥桩的最优桩长约55 m;当高架桥以较小角度跨越断裂带时,高架桥最优跨长约50 m、邻近断裂带桥桩的最优桩长约60 m;地铁高架桥跨断裂带可通过采取大角度跨越、合适的桩长与桥梁跨长以减轻活动断裂错动对桥梁的影响。

摘要：为了解决滚动轴承故障诊断中不能有效提取信号特征导致准确率低以及随着网络层数加深卷积神经网络出现网络退化的问题,提出了一种基于格拉姆角场(GAF)与Squeeze-and-Excitation-ResNeXt(SE-ResNeXt)网络的滚动轴承故障诊断方法。对一维轴承振动信号进行重叠采样后使用PAA将其调整为合适的长度,通过GAF转换为二维图像作为输入,保存原数据的特征与时序相关性;选择ResNeXt模型并加入SE模块,将二维图像输入该模型实现对故障特征的自适应提取和分类,最终实现故障诊断。仿真实验结果表明,该方法能够有效提取故障特征,进行故障诊断并具有较强的鲁棒性,故障诊断准确率为99.77%,在信噪比为10 dB的环境下故障诊断准确率为95.87%。

摘要：针对传统快速扩展随机树(RRT)算法在机械臂路径规划中搜索效率低、搜索随机性大、冗余节点多、路径不优等不足,提出一种改进RRT算法。改进RRT算法是在传统快速扩展随机树算法上融入了快速目标偏置采样、动态步长的思想。首先通过定义有效采样区域,添加目标偏置引力增强目标导向,引入动态步长L提高搜索效率,引导随机树快速扩展;然后利用贪心策略去除冗余节点,三次B样条插值对生成的路径平滑处理;最后利用MATLAB和ROS对改进的RRT算法仿真验证。仿真实验结果表明,无论是在二维还是在三维空间下,改进的RRT算法在路径长度、规划时间上均优于传统RRT算法。

摘要：针对一类奇异摄动过渡层问题,采用具有高精度的Sinc配点法进行离散求解。利用双指数变换,将自然定义在无界区域上的Sinc配点法推广到求解带有齐次Dirichlet边界条件的两点边值问题。对于非齐次Dirichlet边值问题,设计线性函数对未知函数进行改造,将原问题转化为齐次Dirichlet边值问题。对于过渡层的处理,利用sinh变换将Sinc节点在奇性处进行加密,实现较少的节点即可达到较高的精度。基于双指数变换,提出了有界区域上重心形式的Sinc插值公式来改善非插值节点上的近似效果。数值实验验证了结合双指数变换和sinh变换的Sinc配点法在求解过渡层问题、具有激波的非定常Burgers’方程上的高效性。

摘要：准确预测隧道上覆土压力对隧道支护结构的设计和开挖方式的选择具有重要意义.Terzaghi土拱效应理论是基于滑移面为垂直面这一假设建立的,但实际情况中由于受到地层扰动的影响,滑移面呈现出曲面形状.为研究粘性土层滑移面演化规律及松动土压力分布规律,首先,采用数值模拟软件计算隧道开挖后上覆土压力,并分析粘性土下土拱效应演化规律;其次,根据隧道拱的破裂面规律,从椭球体理论出发,并考虑粘性土层中主应力轨迹线为圆弧对Terzaghi松动土压力进行修正;最后,将理论计算结果与已有的实验数据及有限元计算结果进行对比,验证了本文公式在粘性土层中应用的合理性,并进一步研究了地层损失率S_(L)、内摩擦角φ、黏聚力c与隧道松动土压力的关系.研究结果表明:相较于无粘性土层,粘性土层滑移面的破坏程度更大,但两者滑移面变化规律基本一致.当隧道埋深比H/D≤1.5,出现三角形状滑移面,随着隧道埋深的持续增大,地层逐渐向内形成剪切面,最终形成塔形状滑移面;松动区内部侧土压力系数K_(v)在任意位置处都是不同的,且在Terzaghi建议的1.0上下浮动.对比浅埋隧道,深埋隧道的松动土压力受地层损失率S_(L)的影响更大.粘性土层隧道上覆荷载呈“半葫芦形”分布,表现为从拱顶附近向拱腰逐渐减小;同时,在内摩擦角φ较小的地层中,提高黏聚力c有利于减小隧道上覆土压力.

摘要：中国拥有丰富多样的物质与非物质文化遗产,利用数字化技术进行文化遗产的建模、保护与展示,已成为文化遗产保护领域以及计算机图形学、计算机视觉等相关领域的研究热点。西北大学文化遗产数字化国家地方联合工程研究中心主要在三代文物采集建模设备、智慧博物馆建设、陶瓷器文物虚拟复原、古代人物面貌复原以及秦腔的智能媒体融合全息展演5个方面展开研究。然而,由于物质文化遗产与非物质文化遗产的本质不同,在建模方法、修复保护技术以及展示形式方面遇到诸多挑战:①现有文物数字化建模设备效率不高,且需要大量人工干预;②文物种类繁多、特征复杂、形态各异、语义丰富,需要开发适合中国文物的知识抽取和知识图谱构建方法,以实现高效的文物组织与展示;③对破损文物碎片的形状表示、描述方法以及自动重组的研究;④古代人物面貌的虚拟复原及性别和种族的识别;⑤全息展演技术面临高计算性能需求、艺术与技术融合的精准度、硬件兼容性、实时性、沉浸感和互动性等挑战。针对这5个方面的需求和挑战,首先,对近些年的相关领域的研究进行综述;然后,总结西北大学文化遗产数字化国家地方联合工程研究中心的系列成果;最后,对文化遗产数字化领域的未来研究方向进行展望。

摘要：随着我国国民生活水平的提高,消费者对于蛋品的品质要求愈发提高。裂纹蛋的检测是蛋品在装箱出厂之前的重要环节。为解决人工分拣裂纹蛋品劳动强度高、工作量大等问题,设计了一种基于机器视觉与YOLO v5的裂纹蛋品分拣机器人。首先,通过逆运动学解算得到机械臂各舵机的转角并转换成PWM占空比,实现对三轴串联机械臂的控制;其次,利用高清120°广角摄像头作为图像采集核心,快速获取蛋品表面图像信息并对所采集的1000张图像进行数据标注;随后,分别训练不同梯度下降批次大小下的YOLO v5模型,其中梯度下降批次大小为8的模型拥有最高的mAP,其值为98.92%;最后,在机械臂上位机主板调用该模型,对正常蛋品与裂纹蛋品进行识别判断后,开启机械臂分拣行程;此外,蛋品分拣机器人的末端拣拾机构为气动吸盘,该吸盘挂载于机械臂上,以实现对蛋品的无损吸取。经测试,该机器人对裂纹蛋品和正常蛋品的识别准确率分别达到93.33%和99.17%,平均分拣成功率达94.34%,平均分拣速率为7.55 s/个,基本满足要求。研究成果可为裂纹蛋品的筛选工作提供技术支持,为蛋品的裂纹检测与分拣提供解决方案,具有较高的现实意义。

摘要：针对兴趣点推荐中无法精准捕捉POI之间地理影响和高效学习用户-兴趣点(POI)交互行为动态表示的问题，提出一种融合地理和时空信息的对比兴趣点推荐方法(IGST-CL)。采用地理插值采样策略来缓解数据不平衡问题，利用一种动态消息传播机制的图卷积网络精准捕获地理影响。采用一种基于正余弦时间函数的时间注意力机制和超图网络联合学习用户-POI交互行为的动态表示。采用对比学习策略进一步增强模型性能。基于多任务学习方法自适应融合上述3个任务推断用户偏好。基于多个基准数据集的实验分析验证了IGST-CL模型相比其它主流兴趣点算法的优越性。