摘要：目前被动式外骨骼辅助的运动姿态较为单一,设计多运动复合型被动式外骨骼可以扩展此类装备的适用性。通过分析不同运动状态下人体姿态变化的几何规律,在储能阶段采用弹性元件储存运动中人体动能与重力势能损失,在助力阶段释放能量以实现运动助力,从而进行外骨骼产品的原型设计,并通过智能传感系统实时监测人体动力学与肌肉活动数据。建立D-H参数模型,对外骨骼进行人机兼容性分析。对6名被试者进行外骨骼穿戴实验,结合动力学与肌电分析,评估外骨骼的效能。人机兼容性分析结果显示外骨骼在矢状面内的行走空间可以覆盖人体踝关节运动轨迹,动力学仿真结果显示穿戴外骨骼后,行走和蹲起运动关节做功总量分别减小了20.17%和19.49%,表面肌电结果显示穿戴外骨骼后下肢主要肌肉贡献率分布规律有一定程度的变化,总体积分值明显降低。通过智能交互系统设计,用户能直观地了解身体运动状态与控制助力程度,获得更好的使用体验。智能人机交互实验验证外骨骼对人体运动辅助的有效性,为相关领域的研究提供实例化参考。

摘要：目前无人机机翼大规模采用复合材料,因为性能优越的复合材料具有很好的可设计性,所以对于复合材料机翼的研究十分重要。基于ANSYS和MATLAB联合调用技术提出了一种固定翼无人机机翼结构/材料一体化设计的优化方法:将翼梁位置的结构参数和机翼各元件材料的铺层参数作为设计变量,机翼结构质量为目标函数,采用遗传算法对机翼进行优化。通过对某型固定翼无人机机翼进行优化设计,结果表明一体化设计优化方法能够在满足强度、刚度性能的约束下,最大程度地减轻结构质量。

摘要：为了弥补实际工业数据和实验实验室数据之间的差距,提出了一种基于加权动态时间扭曲的不平衡结构转子故障诊断方法。通过使用基于故障信息内容的加权方案改进的软动态时间扭曲方法处理数据安全性和不平衡问题。在故障分类阶段,引入了一种结构转子故障的早期分类方法,通过仅将准确度作为目标来开发序列深度学习分类器,然后通过考虑准确性和早期性来定义早期决策策略。在试验台数据集上产生的结果证明了提出方法能够有效提升结构转子故障诊断的精度,并且有效同化数据之间的差异。

摘要：为探究立式轴流泵装置流道内部流动及水力噪声的分布特性,采用计算流体力学(CFD)和计算声学(CA)相结合的方法对泵装置内流场及内声场进行数值求解,并通过物理模型试验对数值计算结果的有效性给予了验证.结果表明:肘形进水流道内部流态较为平顺,流速分布较为均匀,受导叶体剩余环量的影响,水流在90°弯管内流速分布不均匀,流线呈螺旋状运动进入直管式出水流道,导致内部流态紊乱;流道内声压级和声压强峰值主要出现在叶频及其倍频处,表明叶轮的旋转是诱导流道噪声的重要原因,其中肘形进水流道总声源强度最大值位于出口处,为254.8 dB,直管式出水流道总声源强度最大值位于结构渐变段,为248.8 dB;流道内部过流断面面积的变化对流速的分量变幅有重要影响,流速的分量变幅越大,总声源强度就越大,直管式出水流道结构渐变段总声源强度相对于进口处增大了2.6%,因此在立式轴流泵装置流道优化设计时,应减少流道结构的变化.

摘要：针对小子样系统数据少且存在模糊信息不易进行准确可靠性增长分析和评估的问题,将基于相关函数的多源信息融合方法及模糊FMECA故障分析方法综合运用于小子样系统的可靠性增长设计研究。通过模糊FMECA分析解决模糊信息的影响,根据各潜在故障模式分别采取相应的改进措施,实现系统的可靠性增长。利用多源信息融合方法将仿真数据、类似型号冲压机失效数据与现场试验数据融合,并提出了基于信息融合的可靠性指标估计方法。以某新型冲压机的可靠性增长设计为例对提出的方法进行验证,结果表明:改进后新机的可靠度远远大于原机,而失效率比原机低了数倍,系统可靠性得到了极大的提升。

摘要：为明确马甸水利枢纽建成后节制闸、引水泵站运行对船闸引航道口门区通航水流条件的影响情况,采用SMS(Surface grater Modeling System)水动力学软件对3种不同运行工况时船闸上、下游引航道的口门区流场特征进行数值分析。结果表明:在马甸枢纽工程中,节制闸排涝校核工况时,船闸上引航道口门区水流条件均较好,下游引航道口门区局部范围存在横向流速较大的情况;在节制闸引水校核工况时,上游引航道口门区局部范围横向流速不满足要求,船闸下游引航道的口门区水流条件较好。在泵站引水工况时,船闸上、下游引航道靠近泵站侧的隔水墙末端附近均存在部分斜向水流,建议在上、下游引航道隔水墙末端增加弧立式隔流设施。所得结论为马甸枢纽工程运行提供了一定的参考。

摘要：由于现代舰船的舱壁厚度过大且低频噪声控制能力有限,为实现舱壁结构轻质、吸声等多功能的高度集成,设计一种基于内插管型Helmholtz谐振腔多胞元组合排布的低频宽带吸声结构。采用Comsol软件建立压力-热黏性声学有限元模型,分析对比各排布构型结构的低频吸声性能,获得500 Hz~900 Hz内平均吸声系数大于0.9的宽带吸声结构。结果表明:较高面积占比的构型能在低频段获得更高的吸声峰值和吸声带宽,其结构更易实现阻抗匹配,提升结构的吸声性能;等截面积的类矩形Helmholtz谐振腔胞元在进行环形排布组合后,过薄壁厚会引起相邻胞元之间的不良耦合,降低结构的吸声性能。

摘要：复合材料在实际应用中不可避免受到物体冲击产生损伤,因此其在冲击损伤后的剩余承载力是结构安全的重点问题。本文以复合壁板结构为研究对象,考虑冲击损伤影响,通过实尺寸模型压缩试验,对比分析不同铺层复合材料壁板的剩余压缩强度,探究冲击损伤、铺层方式等对复合材料壁板剩余压缩强度的影响。通过试验结果分析可知,在面内压缩载荷作用下,不同铺层方式的复合材料壁板,冲击损伤造成结构剩余压缩强度下降高达26.38%。研究结果可为复合材料壁板的设计和安全评估提供参考。

摘要：针对基于FPGA平台的神经网络开发周期过长、调节网络模型麻烦等问题,设计了一种基于ZYNQ的通用型卷积神经网络模型。首先通过Tensorflow平台搭建神经网络并训练得到模型各层权重;其次利用高层次综合工具进行卷积层和池化层的IP核设计;然后在ZYNQ平台上部署模型;最后分别运行了Le Net-5和Alex Net-8神经网络进行验证。实验结果表明模型在只损失极少准确度的情况下,卷积与池化运算速度相比于ARM平台分别提高了3.65倍和2.31倍,并具备通用性。

摘要：区块链是一项多方共识、可溯源、防篡改的分布式账本技术,为构建高效、可信、安全的数据共享机制和优化业务流程提供了广阔的应用前景。然而,当区块链正处于百花齐放的快速发展阶段时,如何实现信息的跨链交互和价值的跨链转移,成为区块链向纵深伸延过程中亟待解决的问题。首先,在综述已有研究成果的基础上,提出了区块链互操作性的概念,并将其分为链间互操作、层间互操作、分叉间互操作、片间互操作和链上链下互操作五方面进行了讨论;其次,通过梳理区块链跨链操作的演进和实现方式,并借鉴TCP/IP体系结构,设计了跨链操作模型,对主要实现步骤进行了功能描述;再次,针对当前区块链跨链操作研究现状,选择了公证人机制、侧链/中继、哈希锁定和分布式私钥控制四类区块链跨链操作关键技术进行了重点分析;然后,结合技术特点和应用场景,突出应用示范,选取了部分典型跨链应用项目进行了介绍,并对区块链跨链操作的安全性进行了分析;最后,总结探索了区块链互操作性和跨链技术的未来发展趋势。