摘要：针对工业过程中故障发生源与故障信息在传播过程中的差异性问题,提出了一种基于不同故障传播路径差异化(Fault propagation path-aware network,FPPAN)的故障诊断方法.该方法分别从故障源邻域信息关系和故障信息传播两个角度出发,设计了基于k近邻筛选(k-nearest-neighbor,k-NN)和基于剪枝的k跳可达路径选择(Pruning-based k-hop reachable path selection,k-PHop)的两种故障源图的构建方式,构建“故障源图”.从故障在变量间的差异化表现着手,将基于特征的分类问题转换为基于结构关系的图匹配问题,利用该结构化信息优化过程特征,提升模型故障诊断性能.最后,通过田纳西−伊斯曼(Tennessee-Eastman,TE)过程和某海底盾构掘进施工过程进行仿真验证,实验结果证明了所提方法的有效性.

摘要：利用压缩气体驱离流体是密闭容器清理的一种重要方式,其工作过程中将形成复杂的气液两相流动现象并诱发剧烈噪声。为揭示密闭容器清吹过程中复杂流动发展演化规律及流噪声形成机理,优化密闭容器清吹参数从而控制清吹噪声,该研究基于流体体积表面跟踪法和Lighthill声类比原理,采用计算流体动力学-计算声学相结合的混合模拟方法对密闭容器清吹过程的流场和声场进行仿真分析和优化研究。研究结果表明,密闭容器清吹过程中,高速气体射流将对液面产生剧烈的冲击作用而形成漩涡、液体破碎和气泡弥散等流态,诱发复杂的不稳定气液两相流动,从而激发剧烈的噪声并影响清吹效率。进气压力将直接影响密闭容器内部流场特性,并进一步影响清吹效率和噪声特性,当进气压力高于1.0 MPa时,气体将沿罐壁进入排水管路形成不稳定的气液混合流动,导致有效排除流量和清吹效率降低。噪声随进出口压差升高而增加,进气压力1.0 MPa时总声压级比0.3 MPa时高10 dB,为兼顾清吹效率和噪声特性,采用0.5 MPa的气体压力具有较好综合性能。根据密闭容器内部流场特性对进气结构进行优化,采用倾斜进气和倾斜渐扩进气结构,清吹效率分别提高了15.0%和27.0%,总声压级降低了10 dB和7 dB。

摘要：针对临近空间高超声速快时变机动目标的轨迹跟踪与弹道预报问题,首先以现有的针对慢时变机动目标的运动模型为基础,引入描述快时变机动特点的状态量,建立一种机动目标跟踪非线性模型,并证明基于该模型的非线性跟踪滤波系统的可观性。其次,针对该系统提出一种连续-离散测量插值混合型快收敛推广卡尔曼滤波器,还提出一种基于聚类分析的目标机动模式识别方法,并基于目标机动模式识别设计了预报器。仿真结果表明,对于做快时变机动的临近空间高超声速飞行器,采用所提出的机动模型,可以获得良好的跟踪和预报结果。

摘要：人体姿态估计在人机交互、动作捕捉和虚拟现实等领域具有广泛的应用前景,一直是人体感知研究的重要方向。然而,基于光学图像的姿态估计方法往往受限于光照条件和隐私问题。因此,利用可在各种光照遮挡下工作,且具有隐私保护性的无线信号进行人体姿态估计获得了更多关注。根据无线信号的工作频率,现有技术可分为高频方法和低频方法,且不同的信号频率对应硬件系统、信号特性、噪声处理和深度学习算法设计等方面均有所不同。该文将以毫米波雷达、穿墙雷达和WiFi信号为代表,回顾其在人体姿态重建研究中的进展和代表性工作,分析各类信号模式的优势与局限,并对潜在研究难点以及未来发展趋势进行了展望。

摘要：针对具有约束的不确定主动悬架系统(active suspension system,ASS),提出一种考虑输入和输出约束的自适应容错控制方案.首先,设计一个有界约束函数来同时约束车身和轮胎的垂向位移,以实现驾驶舒适度与轮胎抓地力之间的平衡.其次,为了进一步提高驾驶舒适度,针对不确定车身子系统,提出一种考虑输入约束的自适应容错控制律,并与设计的有界约束函数进行叠加,得到最终的控制律.其中,考虑到执行器故障及ASS不确定性带来的未知项,采用自适应控制来逼近未知项的上界,同时引入辅助系统对输入饱和进行补偿.最终,分析ASS的稳定性,并通过仿真对比验证所提出方案的有效性.

摘要：有效应对邻避效应是新时代社会治理与民主制度建设的紧迫议题,补偿作为消除负外部性与调节利益失衡的有效手段,是邻避治理的重要政策工具.本文考虑居民心理损失的不确定性与管理者声誉波动,提出基于利益共享机制的邻避补偿策略.通过刻画不确定损失对管理者决策的影响,本文引入声誉波动函数,构建双层规划模型探究最优利益共享机制.结论强调了利益共享机制与不同类型邻避设施的适配性,共享总正外部性实现的补偿方式能有效促使管理者的决策兼顾社会整体利益与周边居民利益;同时,分析揭示了利益共享机制将引发管理者声誉提升与总补偿额提高、激励效果提升之间的冲突,当面对高正外部性效应设施与极端心理损失居民时,管理者对高声誉的追求是不明智的;此外,纯利他心理的引入能有效解决利益共享机制面对低正外部性效应设施时的低效激励问题,缓解甚至消除了声誉与总补偿额提升之间的冲突,并放松了对管理者的高声誉目标要求.分析结论可从邻避补偿机制设计、管理者声誉管理以及纯利他心理引导三方面为应对邻避效应提供建议.

摘要：为研究轴心受压冷弯薄壁不等肢卷边角钢屈曲性能和承载力设计方法,采用试验和有限元程序分析其屈曲性能和极限承载力,并基于直接强度法提出承载力设计建议方法.首先,开展32根不同截面、长细比和宽厚比的冷弯薄壁不等肢卷边角钢轴压试验;随后,采用ABAQUS有限元软件对冷弯薄壁不等肢卷边角钢在不同宽厚比、肢宽比、长细比等条件下的屈曲性能和承载力进行参数化分析;最后,基于试验和有限元分析结果提出轴心受压冷弯薄壁不等肢卷边角钢构件承载力计算的修正直接强度法公式.结果表明:宽厚比较小,试件易发生弯扭屈曲,宽厚比较大,试件易发生局部屈曲(或弯扭)和局部相关屈曲;构件极限承载力随长细比增大而降低,随着宽厚比的增大,承载力增长趋势逐渐减缓;提出的修正直接强度法计算轴心受压冷弯薄壁不等肢卷边角钢构件承载力的可靠度指标均值均大于3.2,建议方法准确且安全可靠.

摘要：双锥聚能装药对装甲目标具有较强的毁伤效应,试验及高精度仿真对双锥聚能装药毁伤性能的改进具有重要意义。为研究不同结构及材料双锥形药型罩聚能装药对钢靶板侵彻性能的影响,设计了5种不同结构的双锥形药型罩,同时考虑不同药型罩材料(紫铜、高熵合金)及壳体对双锥药型罩聚能射流侵彻性能的影响,开展了双锥药型罩射流侵彻钢靶板的静破甲试验。基于流体弹塑性控制方程组,构造了适用于聚能射流形成及侵彻仿真的高精度欧拉算法,集成算法为计算程序并对试验工况进行模拟。数值模拟与试验结果相互对比,验证了自主构造的高精度数值方法的准确性。研究结果表明:对于不同结构的紫铜双锥形药型罩,其射流头部速度伴随着药型罩内锥角的增大而减小,射流长度逐渐变小,有效侵彻质量及侵彻深度逐渐增大。对于相同结构的紫铜与高熵合金药型罩,其聚能射流侵彻口径及穿深差异不大。高熵合金射流头部速度更大,侵彻口径从上到下较为一致。

摘要：针对基金项目申请集中接收期形式审查任务重、申请书审查要点多、申请人未给予足够重视等问题,基于Python设计开发国家自然科学基金形式审查系统。该系统包括单项检测和批量检测两大功能模块,可以对基金申请书的13个部分、近30项指标进行自动检测,减轻了依托单位形式审查压力,提高了申请书形式审查通过率,在一定程度上解放了科研人员双手,解放了依托单位科研管理者双手。

摘要：弹性超材料是一种具有超常力学和声学性能的人工微结构,具备独特的带隙特性,通过对其带隙的动态调控设计,可以满足航空航天领域中重大装备对减振降噪性能的特定需求.文章基于深度学习开展弹性超材料带隙的逆向设计技术研究.首先,利用深度学习模型在图像处理方面的优势,以像素图像的形式表示单胞结构并将其转换为像素数据,基于参数化曲线描述和膨胀函数运算生成样本构型,并结合两种方法的优缺点,快速生成大量具备带隙特征、多样性好的样本数据;其次,采用条件生成对抗网络进行弹性超材料结构逆向设计,将色散曲线作为样本条件,并利用PatchGAN判别器关注图像区域的误差细节,提升网络对图像细节的处理能力,同时引入新的误差评估标准,提高误差评估的精确度;最后,开展弹性超材料带隙的逆向设计,包括带隙的拓宽、生成和扩增等,通过数值计算得到逆向生成结构的频率响应曲线,结果显示逆向设计弹性超材料弹性波衰减范围与给定带隙区域吻合,验证了逆向设计技术的可靠性,为弹性超材料主动带隙调控提供了一种有效的设计方法.