摘要：直流断路器是实现直流系统电流故障清除和隔离的关键设备。基于人工过零点的直流断路器熄弧时刻具有不确定性,且换流电容需要更换辅助电源,降低断路器可靠性,增加维护成本。为此,在传统直流断路器基础上,提出了一种基于光伏充电的混合式直流断路器拓扑结构设计方案。该方案在断路器过零点未熄弧时闭锁IGBT开关,加速电弧熄灭,并设计光伏储能供电系统为换流电容预充电能,以保障断路器持续运行。同时对所提断路器的拓扑结构、开断时序、拓扑参数进行了设计,基于MATLAB/Simulink实验平台建立了150 V混合式直流断路器模型,讨论IGBT开关器件闭锁时刻及电阻电容二极管(resistance-capacitance diode,RCD)缓冲电路对断路器开断的影响。在此基础上,通过仿真实验分析了正常和短路工况下断路器开断过程,验证了所提方案的可行性。

摘要：本文提出了一种中心波长连续可调的光源模块,实现了深紫外光源的窄带输出。设计的光源模块由氘灯、角度旋转台、滤光片旋转轮、不同中心波长的滤光片(220 nm,230 nm,240 nm,250 nm,260 nm,270 nm,280 nm)和光学透镜组成。基于多光束干涉理论,通过分析出射光的中心波长和入射角度之间的关系,得到了由每个滤光片出射的中心波长和角度旋转台旋转角度之间的定标关系式。实验结果表明,当角度旋转台入射角范围在0∼30°时,每个滤波片的可调谐范围可达到10 nm,实现紫外光源模块的单色光可调谐范围212 nm∼280 nm,能满足海水中硝酸盐浓度的测量要求。

摘要：为探明基质栽培番茄合理的磷钾用量,改善番茄品质,提高肥料利用率,采用周年栽培、二因素裂区设计的方法,研究了不同磷水平(P1:303.8,P2:258.2,P3:212.6 kg hm^-2)和钾水平(K1:810.0,K2:745.2,K3:680.4,K4:615.6 kg hm^-2)配比对设施番茄品质、产量及基质微生物的影响。结果表明:与常规施肥量处理(P1K1)相比,磷钾配施能够提高番茄产量,改善品质;在各施肥处理中,P3K3处理产量最高、达146.8 t hm^-2,较对照P1K1处理增产10.62%。品质指标Vc含量以P3K2处理为最高,为32.98mg 100 g^-1;而番茄红素含量以P3K3处理最高,为7.42 mg 100 g^-1,且处理间差异显著。与常规施肥量处理(P1K1)相比,磷钾肥减量配施处理的基质细菌数明显增多、细菌/真菌比值上升。此外,磷钾配施对果实养分积累量依次表现为N>P>K,且肥料利用率显著提高,磷肥利用率和钾肥利用率增幅分别为7.78%~23.74%和0.69%~19.19%.综合品质、产量和肥料利用率等指标,可以认为P3K3处理(P2O5212.6 kg hm^-2+K2O 680.4 kg hm^-2)效果最佳。研究结果可以为基质栽培番茄合理施肥提供参考依据。

摘要：为解决传统煤炭矿井水处理工艺成本高、设备占地面积大等问题,提出并设计了一种锥盘旋流澄清器,采用CFD技术对锥盘旋流澄清器内部流场进行了数值模拟,研究进料速度和锥盘插入深度对其澄清性能的影响,并进行了试验验证。结果表明:在一定范围内,增大锥盘插入深度,可以适当增加湍动能,从而提高澄清性能;适当增大进料速度也可增加湍动能,但是进料速度超过1.6m/s时,湍动能过大,对絮体扰动作用过大,反而不利于澄清性能的提高。当进料速度为1.6m/s,锥盘插入深度为400mm时,固体悬浮物去除率可达92.1%,浊度去除率可达59.8%。

摘要：在对特定湍流条件下的水平轴潮流能水轮机进行数值模拟时,不同的湍流模型对于计算结果具有一定的影响。为选择合适的湍流模型对所设计水轮机的三维流场进行描述,将采用常用的两方程模型(SSTk-ω与Realizable k-ε)进行数值模拟,得到不同工况下水轮机的性能参数以及水轮机后1.5D处流场的流速、湍流强度分布情况,并进行模型水槽试验,试验值与采用两种湍流模型进行数值模拟得到的仿真值对比表明:在低尖速比工况下,采用SSTk-ω进行数值模拟得到的仿真值比Realizable k-ε更接近试验值,在较高尖速比时,采用Realizable k-ε进行模拟得到的数值更接近试验值;采用两种湍流模型进行数值模拟得到的速度分布具有相似性,但对于湍流强度的预测,SSTk-ω更具有优势。考虑此水轮机的实际工况,选择SSTk-ω湍流模型进行描述更加合理。

摘要：针对用于单元管件的非自应力灌浆卡箍和膨胀式自应力灌浆卡箍,讨论了灌浆卡箍水下安装的几个吊装和安装设计问题。首先介绍灌浆卡箍水下安装的总体设计及其安装步骤;然后进行了下水吊装时保持卡箍进浆口在下、出浆口在上的姿态分析和设计,计算出了合适的吊装悬挂距离;对帮助卡箍两瓣自动包拢受损管件的一个辅助闭合机构进行了力学分析和液压系统设计;介绍了卡箍对中及端部密封装置的工作原理;最后介绍了卡箍安装的海上试验情况,列出了各工序安装时间。为灌浆卡箍水下安装技术走向实际工程应用提供了设计和试验经验。

摘要：联邦学习是一种隐私保护的分布式机器学习框架,可以让各方参与者在不披露本地数据的前提下共建模型.然而,联邦学习仍然面临拜占庭攻击和用户隐私泄漏等威胁.现有研究结合鲁棒聚合规则和安全计算技术以同时应对上述安全威胁,但是这些方案难以兼顾模型鲁棒性与计算高效性。针对此问题,本文提出一种抗拜占庭攻击的隐私保护联邦学习框架SecFedDMC,在保护用户数据隐私的条件下实现高效的拜占庭攻击检测与防御.基础方案FedDMC采用“先降维后聚类”的策略,设计了高效精准的恶意客户端检测方法.此外,该方法利用的随机主成分分析降维技术和K-均值聚类技术主要由线性运算构成,从而优化了算法在安全计算环境中的适用性。针对基础方案存在的用户数据隐私泄露问题,提出了基于安全多方计算技术的隐私增强方案SecFedDMC.基于轻量级加法秘密分享技术,设计安全的正交三角分解协议和安全的特征分解协议,从而构建双服务器模型下隐私保护的拜占庭鲁棒联邦学习方案,以保护模型训练和拜占庭节点识别过程中的用户隐私.经实验验证,SecFedDMC在保护用户隐私的前提下,可以高效准确地识别拜占庭攻击节点,具有较好的鲁棒性.其中,本方案与最先进的鲁棒联邦学习算法相比,在CIFAR10数据集上,拜占庭攻击节点检测准确率提升12%~24%,全局模型精度提升4.45%~18.48%,计算效率提升33.21%~47.31%.

摘要：为了提升指纹图像的分辨率,提出一种基于生成对抗网络(generation adversarial network,GAN)的指纹图像超分辨率重建方法。首先,采用高-低分辨率图像特征对训练生成神经网络,实现从低分辨率图像到高分辨率图像的映射学习;其次,为了解决指纹图像分辨率低、细节提取不足的问题,设计了多尺度递归网络作为生成网络,通过不同尺度的卷积层来进行特征提取,使生成的指纹图像更为清晰;最终,设计了一个新的损失函数,不断优化网络,指导生成高质量的指纹图像。实验结果表明,与对比方法相比,该方法在各指标上均有显著提升,并取得了较好的重建效果。

摘要：密炼机转子(转子体与转子芯轴组成)采用热装配方法实现过盈配合,装配期间转子体热变形和热应力易引起转子体与转子芯轴间产生缝隙,从而导致转子漏水。针对GK320型密炼机转子热装配过程建立转子模型,采用ANSYS有限元软件对不同过盈量下的转子进行温度场分析,并将温度场作为条件进行转子体热变形和热应力分析,得到过盈量与转子体热变形和热应力之间的关系。本研究结果可为密炼机转子的设计、加工和装配提供参考。

摘要：为解决现有上肢康复外骨骼结构复杂以及腕部康复效果不佳的问题,提出了一种5R+异形3-RPS的混联上肢康复外骨骼机构,可以实现7个自由度的上肢康复训练。建立康复外骨骼的整体运动学模型,将串联部分与并联部分结合,计算串联部分的位姿转换、腕部并联机构的位姿变换矩阵及整体机构的运动学反解。使用ADAMS软件对该康复机构进行运动学仿真分析,通过末端质心的位移、速度和加速度曲线的分析,证明了机构可以按照康复轨迹正确进行并且过渡安全稳定。通过10次重复实物模型试验,验证腕部所能达到的角度范围及运行的平稳性。腕部装置实际的活动角度范围可达到理想状态的(73~82)%,运行符合预期运动轨迹,验证了理论推导和结构设计的正确性和合理性。