摘要：通过监测刀具磨损情况,能够有效应对生产加工中的意外状况。为了精确监测刀具的磨损状态,提出了一种多传感器特征融合及BP神经网络结合的刀具磨损预测方法。首先对工业加工中采集到的切削力、振动、声发射信号进行小波阈值去噪,然后在时域、频域和时频域内分析并提取特征,再将融合后的各类传感器特征使用Pearson相关系数和主成分分析(PCA)实现数据降维,最后将降维后的融合特征输入搭建好的BP神经网络,通过非线性仿真分析,从而实现刀具磨损量的预测。案例验证表明:与单一传感器预测相比,提出的多传感器特征融合的刀具磨损预测方法误差最小,且决定系数R2达到0.993。

摘要：降低辅助系统能耗是在不提升电池容量前提下增加电动汽车续航里程和消减里程焦虑最为有效的技术途径之一。风扇与水泵是冷却辅助系统的重要组成部分,是保证电动汽车电机与动力电池正常工作的核心部件,其工作状态关系到电机与动力电池的工作效率及使用寿命。现有风扇水泵控制策略以阈值控制策略为主,但存在性能过剩,能耗较高的问题。这里提出以能耗优化为目标的风扇水泵控制策略,可以在满足散热性能的前提下降低能耗。通过搭建KULI一维热管理模型对某款电动汽车风扇和水泵进行了转速控制仿真研究。对比分析发现,在单个CLTC-P循环工况下,采用能耗优化为目标控制策略的冷却系统能耗较阈值控制策略的能耗低49.5%。

摘要：分析了聚酰亚胺近程结构和远程结构对炭分子筛膜结构与性能的影响,提出了理想聚酰亚胺结构应具备的特点,并对未来炭分子筛膜的发展做出展望。

摘要：从MoS_(2)结构与气体分离性能的构效关系出发,综述了多孔MoS_(2)的微结构调整和制备方法、膜的制备及其CO_(2)分离机理,并介绍了多孔MoS_(2)纳米片用于CO_(2)分离膜的研究进展。结合多孔MoS_(2)的微结构与CO_(2)之间的相互作用及气体传递特性,提出了设计和制备多孔MoS_(2)气体分离膜的方法,为国家实现双碳目标提供理论基础和技术支持。

摘要：针对目前外骨骼膝关节与人体膝关节旋转轴线不重合,人机之间存在“寄生力”的问题,提出一种混联外骨骼膝关节和一种基于李代数的运动学规划算法。利用运动学模型建立驱动器和人体运动之间的映射,对人体运动进行感知,构建关节位形空间。介绍了一种基于螺旋理论的参数选择方法,结合粒子群优化算法,以工作空间面积和全局传递指标为优化目标,优化了膝关节外骨骼的尺度。仿真和实验结果表明:膝关节外骨骼的工作空间覆盖了膝关节运动范围,支链传递效率均大于0.7;外骨骼可以精确根据人体运动调整自身运动轴线,消除人机之间的“寄生力”。

摘要：因为传统的连续弯曲辊式矫直理论创建在单一金属反复连续弯曲变形的基础上,所以将该理论应用于双金属复合板连续弯曲矫直时,精度不高且无法保证双金属复合板的矫后平直度。为完善板材矫直力论,分析了双金属复合板矫直弯曲变形时的特点,提出了分层算法,并将模型计算数据与矫直实验数据进行了对比。结果表明:提出的方法可以在不同金属变形层上采用不同的计算方法和材料模型,比较适应于求解双金属复合板的辊式矫直问题;模型计算矫直力误差不大于5.73%。所得结论表明基于分层算法的数学模型在计算双金属复合板时具有良好的效果。

摘要：当前主流的眼底视网膜血管分割方法存在细微血管细粒度特征很难采集和细节容易丢失的问题。为解决这一问题,设计了一种改进U-Net模型算法,该算法将U-Net上下采样中的原始卷积层改为二次循环残差卷积层,提升了特征的使用效率;在解码部分引入多通道注意力模型,改善了低对比度下细小血管的分割效果。该算法在DRIVE(Digital Retinal Images for Vessel Extraction)和STARE(Structured Analysis of the Retina)两个数据库的准确率分别为96.89%和97.96%,敏感度分别为80.28%和82.27%,AUC(Area Under Curve)性能分别为98.41%和98.65%,较现有的先进算法有一定的提升。本文所提算法能有效提高眼底图像细微血管分割准确率。

摘要：煤基固体废弃物处理问题和高分子材料火灾问题是我国亟待解决的2个重要问题。研究经济性煤基抗静电复合粉体对实现煤基固废高值化利用和解决高分子材料静电积累引起的火灾问题具有重大价值和现实意义。粉煤灰作为产量较高的煤基固废之一,将其作为填料实现高值化利用受到越来越多的关注,但其在填充聚合物时电阻率高的问题仍未解决。纳米锑掺杂氧化锡具有良好的抗静电性能,但其分散性较差、成本较高。基于此,根据“粒子设计”思想,采用异相成核法将纳米锑掺杂氧化锡(ATO)负载在价格低廉的粉煤灰上制备核壳结构复合粉体来提高ATO的分散性并且降低粉煤灰的电阻率。研究了不同pH、包覆量、SbCl_(3)与SnCl_(4)·5H_(2)O摩尔比、煅烧温度和煅烧时间对复合粉体电阻率的影响;采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、能量色散X射线光谱(EDS),X射线荧光光谱仪(XRF),Zeta电位仪对粉煤灰和复合粉体进行了表征,探讨了复合粉体异相形核机理和抗静电机理。结果表明,当pH为4、包覆量为30%,700℃煅烧2 h,SbCl_(3)与SnCl_(4)·5H_(2)O摩尔比为1∶6时,粉煤灰表面均匀地包覆了纳米ATO粒子,体积电阻率由1.724×10^(12)Ω·cm降低到2.36×10~5Ω·cm。粉煤灰与ATO前驱体在pH为4时存在静电吸引力,Sn(Sb)—OH与粉煤灰表面的Si—OH发生缩合生成Si—O—Sn(Sb)键。纳米ATO在粉煤灰表面以异相成核的方式进行沉淀,经过高温煅烧后生成具有导电功能的金红石结构的Sb-SnO_(2)。ATO的导电载流子主要取决于Sb^(5+) 和SnO_(2)形成的氧空位,导致粉煤灰体积电阻率降低。该复合粉体在作为抗静电涂料和塑料等填料方面具有良好的应用前景。

摘要：针对微水头低流速水域流速梯度的问题,在水轮机导流罩基础上设计一种采集装置,使水轮机能提前采集低流速水流,用结构补偿流量,并通过数值模拟与试验相结合的方法,研究在非均匀流中加装采集装置对水轮机水动力性能的影响。结果表明:加装采集装置可减弱流速梯度对水轮机水动力性能的影响,在低流速时作用明显。同时加装采集装置可增大水轮机输出功率,减小启动流速,输出功率最多增大约2.2倍,启动流速可减小约0.1 m/s。

摘要：随着煤矿智能化的发展与煤矿机器人的研发应用,煤矿操作员与煤矿机器人之间的高效协作对于井下复杂任务起到至关重要的作用。为优化多工种煤矿操作员与多机器人协作的复杂运行关系,基于数字孪生理念与在XR领域的长期实践,开展面向多人-多机复杂协作任务的煤矿XR智能运维系统设计与关键技术研究。首先,针对复杂任务中2类煤矿操作员(包括集控操作员与就地操作员)与2类煤矿机器人(包括探测机器人与作业机器人)协作的典型场景,设计了系统总体架构,将系统划分为物理子系统、VR运维子系统与AR运维子系统3部分,并对各部分的内容、功能以及3部分之间的协同运行关系进行介绍;然后,对系统涉及的VR运维子系统构建、AR运维子系统构建以及通讯网络构建等关键技术进行剖析,对各关键技术对应的解决方案进行了探讨,并实现了2类煤矿操作员、2类煤矿机器人与VR/AR运维子系统的集成运行;最后,在实验室环境下模拟井下复杂环境搭建了试验场地,在试验场地中设定了任务点与具体任务,对系统的可行性与有效性进行测试验证。试验结果表明,煤矿XR智能运维系统能够在不同复杂任务对应的多人-多机协作情形中发挥作用。通过VR运维子系统与AR运维子系统的协同运行,可实现虚拟空间和物理空间的协同感知、决策与控制,能够在虚拟空间中对物理空间的复杂任务进行迭代、优化和验算,形成了人-人、人-机、机-机交互协作的智能运行模式。