摘要：在改扩建项目中准确评价超服役周期高速公路沥青路面的剩余寿命,对于合理制订既有高速公路沥青路面的利用策略至关重要。从服役周期超过20 a的高速公路上钻取27个沥青混凝土芯样,并制作成54个半圆试件,分别进行半圆弯曲(SCB)断裂和半圆弯曲(SCB)疲劳试验,评价既有沥青混凝土路面的抗疲劳特性和剩余寿命。为解决传统测试方法无法实时捕捉沥青混凝土在高周疲劳试验中试件表面裂缝拓展问题,引入立体数字图像关联(3DDIC)技术监测试件表面应变场以及裂缝长度随疲劳荷载次数的演化趋势,结合K-d tree算法计算了每个疲劳荷载循环对应DIC图像中裂缝长度的变化。同时,采用双线性软化内聚区模型(CZM)确定沥青混凝土裂缝的应变阈值,从而保证了K-d tree算法计算裂缝长度的准确性。构建了Paris方程主曲线消除沥青混凝土开裂参数在不同应力比下的不一致性,在宽荷载域范围内表征各种路段沥青混凝土的抗疲劳性能。结果表明:既有沥青混凝土裂缝的应变阈值为1980με;随着应力比的增大,Paris方程A和n参数分别表现出波动增加和平稳下降趋势,而应力强度因子阈值呈平稳上升趋势;K84,K124,K165路段沥青面层剩余寿命分别为2.13E+08,3.57E+08,1.02E+07,除K165路段外,其他路段的剩余疲劳寿命均满足路面设计年限内交通量要求。

摘要：巡飞弹所处应用环境复杂,并且其对安全性、可靠性有较高的要求,控制器是保障其安全可靠飞行的核心部件,对控制器进行高效准确的故障诊断具有重要意义。首先,对巡飞弹控制器传感器和执行结构的故障进行分析,并对每种故障进行数学建模,提出控制器的故障模型。采用深度学习对故障进行诊断,先设计了基于CNN算法的诊断模型网络结构,并设置了不同的学习率和步数进行实验,对CNN算法进行改进,以此提高模型的识别精度和稳定性。最后优化了深度学习的网络结构,设置了不同的优化器、学习率、激活函数作为对比实验,得到最合适的模型参数。通过实验验证,改进后的CNN算法可有效提升实验精度提升,以实现高精度故障诊断。

摘要：为保证多层级余度架构飞管计算机的正常运转,针对其复杂的硬件结构提出了一种简单高效的同步算法。算法采用“机箱间-通道内”两级同步机制,即完成机箱层级的同步,从而为单台机箱内所有节点提供一个基准时间线。以此基准线进行单台机箱内各个通道的同步工作,进而实现产品内所有节点间的同步。算法不需要整台产品内每两个节点间都设计有同步总线,简化了软硬件结构的复杂度,提升了同步算法的效率,可作为复杂余度架构飞管计算机同步算法的参考方案。

摘要：在深度学习推理框架中,GEMM是典型的计算密集型算子,在Bert、Transformer、Yolo等模型的模块中存在大量GEMM运算,会直接影响模型的推理延时。针对该算子的优化问题,分别采用循环展开、OpenMP、NEON指令集等方法进行优化,在国产嵌入式板卡飞腾D2000、国产操作系统进行实验测试。实验结果表明优化后比优化前加速43.89倍,优化方法加速效果行之有效,可以大大降低人工智能模型在边缘端的推理延时。

摘要：重构作为综合模块化航空电子系统用来提高容错性和稳定性的常用手段,是指发生某一故障后,系统根据事先预设好的重构蓝图,通过一系列应用迁移动作从故障状态转为正常状态的过程。随着综合电子系统的功能多元化和结构复杂化,提高系统的容错性和稳定性显得至关重要。然而现有的人工重构和传统重构算法这两种重构配置蓝图设计方式难以保证综合电子系统的容错性和稳定性。本文针对综合电子系统故障情况,结合深度强化学习算法,对重构蓝图的重构模型进行探索并提出基于优先经验回放的竞争深度Q网络算法(PEP_DDQN),通过优先经验回放机制和SUMTREE批量样本抽取技术提出基于深度强化学习的优先经验回放和竞争深度Q网络重构算法。实验表明,相较于传统强化学习Q-Learning算法和DQN算法实现的重构蓝图生成算法,所提出的PEP_DDQN算法能生成更高质量的蓝图并具有更高的收敛性能与更快的求解速度。

摘要：某系列尺寸不一的弯管由2部分在中间对焊而成,目前多采用人工方式进行弯管内壁焊缝的打磨,存在打磨质量与标准不一、效率低和劳动强度大等问题。为此,设计并实现了一种基于机器视觉技术和力控的发动机弯管焊缝自动化打磨系统。利用工业相机模组正对弯管两侧端面并拍摄图像,经图像处理算法处理计算得到弯管两侧端面焊缝起始位置坐标。机械臂根据该坐标调整打磨轨迹并搭载浮动主轴,保持打磨力的恒定并对焊缝不规则区域进行补偿,实现基于位置控制和力控的打磨自适应调整。试验结果表明,系统整体打磨合格率为96.03%,相比人工打磨效率提升95.90%。系统可以在较少人工的参与和干预下完成弯管焊缝的自动化打磨,具有良好的稳定性和使用柔性,并且允许弯管存在一定的变形。

摘要：为推进零碳燃料氨/氢掺混燃烧在燃气轮机中的应用,针对氨/氢燃料的掺混设计和燃烧性能开展研究。以氨/氢掺混燃烧设计为目标,以天然气的燃烧性能为参照,采用可靠的燃烧反应机理,在较宽工况范围和不同掺氢比下开展了氨/氢掺混燃烧特性及其可行性的数值研究,并确定了氨/氢混燃用于燃气轮机仿真实验研究的合理配比;同时系统分析了氨/氢掺混燃烧过程中NO的生成路径以及影响氨和氨/氢掺混燃烧温度变化的关键反应。结果表明:在点火延迟时间、绝热火焰温度、火焰传播速度等典型基础燃烧特性的判据下,氨/氢燃料在掺氢比为50%~55%范围内的燃烧性能与天然气相当;另外,氢气的掺混显著拓宽了氨气的稳定燃烧范围,为进行实际的燃气轮机工程燃烧仿真研究提供可行的掺混方案。

摘要：地磁台站和地磁卫星能观测到饱含钠、氯离子运动海水切割地球主磁场产生的感应磁场数据.计算潮汐感应电磁场的三维高精度空间分布是从潮汐电磁数据中获得海洋底部电导率结构的关键,更是设计与优化地磁台站、电磁卫星轨道的重要依据.现有的潮汐(或运动海水)感应电磁场正演计算方法普遍存在难以精确模拟真实海岸线、不均匀陆地与海水表层、复杂地球深部结构影响的问题,从而降低潮汐感应电磁数据的解释水平.为解决此问题,本文开发了一种基于四面体单元的潮汐感应电磁场矢量有限元计算方法,具备精确模拟真实海岸线、不均匀陆地与海水表层、复杂地球深部结构影响的能力.首先,推导了运动海水感应电磁场满足的边值问题,结合四面体单元,利用矢量有限元计算方法求解了运动海水感应电磁场.然后,利用最新的海洋深度与海底沉积层模型,建立了包含真实海岸线、不均匀陆地与海水电导率分布的地球三维电导率模型,以M2潮汐激励源为例计算潮汐感应电磁场,通过与球谐有限元和积分方程结果的对比,来验证本文方法的正确性.最后,利用计算的高精度M2、N2和O1潮汐感应电磁场信号,筛选出能观测到强M2、N2和O1潮汐磁场信号的全球标准地磁台站,并预测了适用于潮汐信号观测的台站分布.另外,还计算了澳科一号及后续卫星450与200km轨道高度的潮汐感应磁场分布特性,计算结果表明:200km高度潮汐磁场幅度约为450km高度的2倍,M2、N2和O1潮汐在200km高度的感应磁场最大幅值分别为磁传感载荷测量精度(0.5nT)的8倍、2倍和3倍,近地200km低轨道具有探测新西兰、冰岛南部、印度洋南部、南极洲罗斯海域和鄂霍茨克海海底岩石圈和软流圈高分辨电性结构的巨大潜力,还具有研究大尺度海洋动力学过程与性质的潜力.

摘要：针对匹配机械弹性电动轮(MEEW)车辆的横摆稳定性控制问题,提出一种基于主动前轮转向(AFS)与直接横摆力矩控制(DYC)的稳定性协调控制策略。为修正车辆行驶过程中的前轮转角输入,设计了基于微分平坦与RBF神经网络的AFS控制器,从而提高车辆的转向能力。针对AFS控制器在极限工况下易失效的缺陷,引入基于线性二次型调节器(LQR)的直接横摆力矩控制算法,并依照轴荷比分配四轮力矩。最后,依据机械弹性电动轮的质心侧偏角-质心侧偏角速度相平面图划分稳定域,实现AFS与DYC的协调控制。通过Matlab/Simulink和Carsim进行联合仿真,结果表明:所提出的AFS控制算法在高速高附着工况下有良好的稳定控制性能,但在高速、低附着极限工况下控制效果受到影响。而AFS/DYC协调控制策略效果较好,跟踪精度优于单一控制器,质心侧偏角和横摆角速度的最大跟踪误差仅为3.03°和1.82(°)/s,可保证汽车在极限工况下转向时的横摆稳定性。

摘要：针对大多数无人机回收采用主伞开伞而忽略减速伞开伞的影响,基于多体动力学建立了无人机两级伞降回收动力学模型,并对无人机两级伞降系统的动力学特性进行了分析。以某无人机为研究对象,得到了其在两级伞作用下的轨迹、姿态等运动特性,并通过移动减速伞吊点和主伞吊点,分析了无人机伞降过程中的俯仰角和飞行轨迹对吊点的敏感性。研究结果表明该伞降系统能够较好地完成无人机的回收任务,所得结论可为减速伞和主伞吊点的设计提供参考。