摘要：仪表定位精度是保证指针式仪表示数准确识别的前提。复杂工业场景下仪表样本难以采集,小样本情况下,现有指针式仪表定位检测方法存在检测精度低、实时性差的问题。为此,提出了基于元学习的小样本指针式仪表检测方法Sparse-Meta-DETR。并以Meta-DETR为目标检测基线模型,采用元学习训练策略,在元训练阶段构建多个小样本任务训练Sparse-Meta-DETR模型,增强特征相关聚合模块对特征空间中支持集和查询集类别的余弦距离的度量能力,使模型能够在元测试阶段小样本任务中识别图像包含的类别,快速适应新类小样本任务,检测复杂工业场景图像中包含的指针式仪表;引入轻量级主干网络Efficientnet b1作为特征提取器,减少模型的计算复杂度和参数量;设计评分网络对查询特征稀疏采样,构建稀疏化遮罩选取前景特征,引导Transformer编/解码器对前景特征进行处理,进一步减少计算量并提高检测精度。使用Sparse-Meta-DETR模型,20-shot时指针式仪表定位检测精度指标AP^(50)和AP^(75)分别达到了94.2%和87.5%,10-shot时的AP^(50)达到了91.1%;相较于最初的基线模型,改进模型的时间复杂度下降了74.5%。实验结果表明,Sparse-Meta-DETR不仅能够保证样本匮乏时仪表定位的精度,还可以有效地提高仪表定位的实时性,其整体性能优于Meta-RCNN等小样本深度学习算法。

摘要：针对齿轮超声剃珩加工振动系统设计,基于三维弹性动力学方程,利用能量变分原理,提出径向变厚度圆环盘自由振动固有频率和振型的里兹数值求解方法;计算了不同孔径比、厚径比、材料泊松系数、径向线性厚度变化系数的轴对称圆环盘节圆型横向弯曲与径向自由振动的无量纲固有圆频率系数,并绘制了相应的表格曲线,得出了振动频率系数的变化规律。设计加工了不同厚径比钢、铝、铜合金材料的线性变厚度环盘,并利用锤击激励法做了模态实验。通过对圆环盘的Mindlin理论、三维振动里兹数值法、有限单元法、实验模态法的求解结果进行对比分析,分析表明:三维振动里兹数值法求解结果准确,可以作为其他数值求解方法的验证标准;为齿轮动态分析建模或其他非均匀截面圆盘和环盘的振动特性分析提供了一种新的求解分析方法,对齿轮超声振动系统设计具有理论指导和工程应用意义。

摘要：针对变幅杆振动分析的一维振动求解理论和齿轮超声加工研究现状,提出基于三维弹性动力学方程,利用能量变分原理,采用里兹法求解特征值的方法,统一了圆锥、圆截面指数形和悬链形变幅杆的扭转、纵向、弯曲振动的固有频率和振型求解方法;计算了不同直径比、长径比变幅杆的四位有效数字无量纲固有圆频率。设计加工了大、中、小截面指数形变幅杆,并利用锤击激励法做了模态实验。对其一维欧拉-伯努利、三维振动里兹数值法、有限单元法、实验模态法进行对比分析,结果表明:三维振动里兹数值法求解结果比一维振动求解理论准确,可以作为其他数值求解方法的验证标准;为其他非均匀截面变幅杆的振动特性分析提供了一种新的求解方法。

摘要：针对较小煤岩试件单轴抗压强度的测定和破坏规律研究的不足,设计针对φ5mm×10mm的微小试件单轴试验的微型试验机,对煤岩破坏过程中的裂纹扩展规律及破坏机制进行研究。该试验机主要由预应力装置、主加载应力装置、试件腔和液压传输系统组成,与现有试验机相比,有如下特点:(1)能够在煤岩试件加载过程中,与三维显微CT耦合使用,观测内部裂纹裂缝的产生、发展和对试件破坏的影响;(2)可以绘制出与普通试验机相类似的煤岩全应力–应变曲线,通过尺度效应换算系数a得出任意大小煤岩试件的单轴抗压强度,并且能够如实反映微型煤岩试件加载过程中的各个变形阶段;(3)与之前对煤岩破坏研究的数值模拟方法相结合并比较其结果的异同点,得出的结论可以深化煤岩破坏规律的相关理论。装置操作性和便携性较强,为了使其应用范围进一步扩大,还将对各部件进行改进,提高加载装置的刚度和加载对试件产生的最大应变值,使其能够测定更高强度的岩石试件。初步的试验结果证实试验机研究的可行性,试验机的研制弥补普通试验机和大型试验机对煤岩破坏规律研究的不足,对岩石力学学科的发展起到一定的推动作用。

摘要：在分析1978-2014年中国能源效率序列长期趋势和周期性波动的基础上,设计中国能源效率、经济发展速度及能源消费总量的时间序列模型,利用计量模型分析2015-2020年中国的能源消费需求总量的倾向性,结果表明:到2020年中国的能源效率将提高到1.775 3万元/吨标准煤,能源消费需求总量将超过60亿吨标准煤;同时,进一步利用改进设计的状态空间模型,分析未来一段时期中国能源消费需求主要构成的比重变化情况。

摘要：为了解决齿轮超声加工纵向振动系统设计问题,基于纵向振动动力学方程,利用结合面的力、位移振动耦合与边界条件,提出纵向振动变幅器的非谐振设计方法,推导了频率方程;应用Matlab2011Ra对变幅器未知尺寸、振型分布进行理论数值求解,并利用ANSYS12.0对所设计变幅器进行模态分析与谐响应分析.设计加工了不同模数齿轮的纵向振动变幅器,基于C6140车床搭建了齿轮超声加工纵向振动系统的激光测振仪测试系统,进行谐振实验.变幅器的谐振频率和振幅经理论求解、有限元分析、实验测试对比,各自的最大求解偏差都小于5%,可以满足工程应用需要.研究表明:可应用力、位移耦合非谐振设计方法,完成中小模数齿轮变幅器的纵向振动系统设计,对齿轮超声振动系统设计具有理论指导和工程应用价值.

摘要：多机驱动在输送装备实现高速、长距离、大运量等方面起着至关重要的作用。直线电机因其具有不存在摩擦、无旋转传动部件、能够沿输送机长度方向任意布置和降低输送带张力等特点而成为特殊高性能带式输送机较理想的中间驱动方式。通过分析直线电机的工作原理,对直线电机与旋转电机的优缺点进行了比较;针对带式输送机用直线电机,对比确定了其次级型式,并进行了次级输送带结构设计;基于封闭式散料储运物料试验系统建立了静动态特性试验台,并运用欧拉公式及逐点张力法求得直线电机推力(输送带张力差),进而分别对电压、气隙与推力之间的比例关系进行了试验验证,并间接进行了动态试验(机械特性试验),得到了推力关于输送带速度的数学表达式;基于Belt Analyst带式输送机计算分析软件,对输送带稳定运行及启动过程的张力进行了仿真分析,并与试验张力进行了对比分析。试验结果表明:推力分别与电压平方、气隙倒数的平方成正比;电压、气隙与推力之间的理论曲线与试验值相符;直线电机的推力与输入功率的比值较大,并随着气隙的减小,比值越来越大;与旋转电机相比,此直线电机无临界转速,并显示出很软的机械特性;稳定运行时张力的仿真值与试验值基本吻合,其相对误差均小于2%,但启动过程中张力试验值与仿真值误差较大,间接表明保证启动过程气隙均匀的重要性。研究结果可适用于多机配合驱动超长距离带式输送机的改进与实际应用中。

摘要：针对超声变幅杆种类多且各项参数计算较复杂和繁琐的问题,运用VB与MATLAB两种软件工具相结合的手段开发了指数形变幅杆参数计算软件;并以SolidWorks为平台,利用VB调用SolidWorks的API函数通过参数驱动实现指数形变幅杆在SolidWorks中自动生成三维模型,从而完成指数形超声变幅杆的快速设计。设计加工了大、中、小截面指数形变幅杆,通过对有限元模态分析结果和锤击法模态实验结果的对比分析,从而验证了设计方法的准确性,为超声变幅杆快速系列化设计提供了参考。

摘要：根据锥形光纤与平面环型微腔耦合原理,使用L-Edit版图设计软件设计并优化了锥形光波导与微腔耦合系统。利用MEMS工艺对SOI圆晶片进行加工,从而实现了锥形光波导与跑道型以及环型光波导微腔的集成。其中,光波导以及微腔通过ICP刻蚀顶层硅而成,矩形槽通过RIE刻蚀衬底硅而成。光波导两侧的矩形凹槽可方便光纤接入以及对出射光的探测,从而提高了光波导微腔耦合系统的稳定性。

摘要：针对破片测速系统对数据存储速率快、可靠性高的要求,提出了基于流水线设计的数据快速存储方案和基于FPGA片内建立虚拟存储器来管理FLASH坏块列表的方法。该方法有效降低存储系统的平均响应时间,将数据流的存储速率提高了近2倍;并且有效地屏蔽FLASH的坏块,保证了破片数据存储的可靠性。测试结果表明:数据存储速率提高到2.4 Mbyte/s,为原始速率的3倍。数据存储的可靠性为100%。该方法能有效提高测速系统的存储速率和可靠性。