摘要：针对钢筋混凝土(RC)柱抗剪承载力传统预测模型的非线性逼近能力不足且无法合理描述不确定性所存在的缺陷,提出一种基于各向异性混合核函数高斯过程回归的RC柱概率抗剪承载力预测模型。首先,基于核函数相加性和自动相关性,构造出一种新型的各向异性混合核函数;然后,结合高斯过程回归原理和各向异性混合核函数,建立了RC柱的概率抗剪承载力模型;进而采用极大似然估计法,确定了RC柱概率抗剪承载力模型的超参数;最后,基于91组剪切破坏RC柱的试验数据,通过与传统核函数形式和传统模型进行对比分析,验证了该模型的有效性。结果表明:与传统核函数相比,各向异性混合核函数的确定性预测指标均方根误差R_(MSE)和平均绝对误差M_(AE)分别降低约16%和19%,概率性预测值指标负对数预测密度N_(LPD)和平均标准化对数损失M_(SLL)分别降低约15%和23%;与传统机器学习模型相比,本文模型的均方根误差R_(MSE)和平均绝对误差M_(AE)分别降低约38%和39%;根据所提出的概率模型能够建立概率密度函数曲线和置信区间,从而合理描述抗剪承载力的不确定性并校准分析传统模型的预测精度。

摘要：目前车间中常通过预先示教机械臂运动轨迹的方式对夹具上位姿固定的零部件进行引导抓取,存在人机工程性差且智能化程度较低等问题。机器视觉作为非接触感知测量的有效手段已在工业场景中有所应用。基于单目视觉位姿测量技术建立多相机n点透视定位模型和机械臂引导模型,实现了对零部件的空间感知和引导抓取。提出一种用于补偿机械臂和视觉模块系统误差的多零位锚点的预标定方法,有效减小了大尺寸零部件的定位引导误差。

摘要：为解决传统牵引车车架轻量化设计中设计周期长、设计难度较大和过分依赖工程师经验等问题,提出了一种智能轻量化设计方法.首先,通过试验设计(Design of Experiments,DOE)联合仿真获取车架性能表格数据.其次,基于TabNet算法、贝叶斯优化算法和沙普利增量解释理论(SHapley Additive exPlanation,SHAP)构建出BS-TabNet模型,用于学习车架性能表格数据,生成车架代理模型.最后,采用莱维飞行策略对麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)进行改进,得到莱维麻雀搜索算法(Levy Sparrow Search Algorithm,LSSA),用于求解车架轻量化任务,找到最优车架结构参数.相较于传统机器学习算法,BS-TabNet模型在准确性、稳定性和可解释性三个方面都有着更高的评价,其准确度达到了0.98左右,稳定性提高50%以上,而且具有更强的可解释能力,解决了深度学习在表格型数据上表现较差的问题.相较于传统群智能优化算法,LSSA算法能够寻找到更好的优化结果,在满足其他性能要求的同时,实现了车架质量减轻5.64%的轻量化效果.智能轻量化设计方法将人工智能与车架轻量化设计相结合,能够节省大量设计时间,提高设计效率.

摘要：针对甘蔗横向排种器因无序排种导致漏播指数高、排种合格指数低,致使出芽率低影响甘蔗总产量的问题,该研究设计了一种具有清种补种功能的上提式甘蔗排种器。首先对排种过程进行动力学分析,确定排种器的关键结构和工作参数。然后采用EDEM-RecurDyn耦合仿真分析,模拟蔗段与弹性板间的碰撞,分析蔗段的受力及运动,并通过推压试验确定弹性板的参数。为获得排种器的最佳性能参数,在单因素试验基础上,进行二次回归正交旋转组合试验。结果表明:一级清种补种区长度、二级清种补种区长度对漏播指数、重播指数、合格指数具有显著影响(P0.05)。利用多目标优化方法确定最佳参数组合为:一级清种补种区长度13 cm、二级清种补种区长度16 cm、排种带速度97 mm/s。此时,漏播指数为1.7%,重播指数为3.5%,合格指数为94.8%;与常规上提式排种器的漏播指数6.9%相比,该排种器漏播指数降低了75%。该排种器可有效减少甘蔗播种的漏播指数、提高排种的合格指数,有利于实现甘蔗的精准种植。

摘要：为了实现利用最小偏向角法对无定形流体的高精度折射率测量,设计了一种全新的恒温空心三棱镜装置,对该装置的光路和恒温组件进行精确设计,将其应用于测量液体折射率,对测量结果和不确定度进行定量分析。首先,通过对三棱镜光学平面的精确设计和加工,实现对测量光线的精准控制。其次,通过对恒温夹套内空心管路的迂回设计,使测量池内液体的温度波动和温场均匀性满足高精度折射率测量要求。最后,将该装置应用于液体折射率测量,定量分析了各影响因素的测量不确定度。实验结果表明:对于水、异辛烷、四氯乙烯3种液体,其折射率测量精度达到10^(-7),测量不确定度可低至10^(-5)。实现了用最小偏向角法对液体折射率的高精度测量。

摘要：受亲水矿物成分影响,水侵作用下粉砂质泥岩力学特性易劣化.开展多种干湿条件下粉砂质泥岩的单/三轴压缩试验,研究试样在饱水作用下的强度和刚度弱化,分析干湿循环对试样力学特性的影响规律.试验结果表明,粉砂质泥岩强度和刚度均随饱和度增加而明显降低,在中期变形阶段刚度下降程度明显大于早期变形阶段.粉砂质泥岩强度随围压增大而线性提高,其强度特性可采用Drucker-Prager准则描述,且试样开裂角符合剪切滑移破坏特征.干湿循环试验结果表明,粉砂质泥岩单轴抗压强度和割线模量随循环次数增大而近似线性衰减,并且其刚度衰减快于强度衰减.

摘要：建立60个双边箱钢-混组合梁空间有限元模型,考虑3种边界条件,研究横梁间距、混凝土板厚度和边箱加劲肋数量对梁段稳定性的影响。采用随机森林算法,训练并验证了根据多种设计参数预测失稳形式的分类模型。结果表明:大部分箱梁失稳的模态发生在第1阶或第2阶。无混凝土时梁段的屈曲系数最小,容易发生纵梁失稳或箱梁失稳。边界条件为悬臂时,横梁间距越小,屈曲系数越大,梁段越稳定,但存在边界效应。混凝土板厚度与梁段稳定性在大部分条件下呈正相关;加劲肋数量对梁段稳定性影响最大。经过104个数据的数据集训练,机器学习模型可以根据设计参数对失稳形式进行快速预测。

摘要：为强化导电3D打印耗材的力学性能,采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)对多壁碳纳米管(MWNTs)进行预包覆处理,再熔融共混法制备出MWNTs/ABS导电复合材料。研究发现,ABS预包覆处理改善了MWNTs与ABS基体之间的界面结合,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和屈服强度明显改善,但表面包覆也使MWNTs之间的电阻升高,使得复合材料的体积电阻率随预包覆ABS沉积量的加大而上升。采用ABS用量为1%(wt,质量分数)条件下预包覆处理制得的MWNTs/ABS复合材料具有较好的性能,拉伸强度55.73MPa,弯曲强度86.00MPa,屈服强度54.55MPa,冲击强度1.52J/m^2,体积电阻率20.31Ω·cm,并将MWNTs/ABS加工成综合性能较好的MWNTs/ABS导电3D打印耗材,该耗材不仅具有优良的力学性能和导电性,而且打印过程流畅,可用于电子功能器件的设计和3D打印。

摘要：激光医学图像是激光研究领域中的一个研究热点,当前激光医学图像采集和识别存在一定的局限性,如采集和识别耗时长,识别准确性差,为了获得理想的激光医学图像采集和识别结果,设计了一种性能优异的激光医学图像采集与识别方法。首先分析激光医学图像采集原理,并采集和处理激光医学图像,然后提取激光医学图像识别的特征,通过多特征融合实现激光医学图像识别,与其他激光医学图像识别方法对比可知,所设计方法的激光医学图像该识别精度超过90%,降低了激光医学图像识别误差,缩短了激光医学图像采集时间,提高了激光医学图像的识别能力,具有较好的效果。

摘要：通过对黄姜皂素废水的水质分析,设计并检验了铁碳微电解-Fenton氧化-EM菌处理工艺,主要研究了EM菌对废水的处理效果。利用红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV)、TOC对其进行检测,考察了pH、曝气时间、EM菌质量分数、反应温度对皂素废水COD去除率的影响。在单因素实验的基础上,采用响应面分析法对工艺进行优化,建立了各影响因子关于COD去除率的回归方程,得到该工艺的最佳条件:pH为8.0,曝气时间为46 h,EM菌投加量为1.2%,反应温度为30℃。在最佳工艺条件下,COD去除率为88.04%。