摘要：提出一种可用于计算功能梯度圆环板结构在不同边界条件下振动特性的幂级数-波动法。基于一阶剪切变形理论框架,将位移函数设置为幂级数的形式,结合波动列式构建功能梯度圆环板结构振动特性分析模型。通过与有限元计算结果进行对比,验证所建立振动特性分析模型在固有频率、自由模态以及频率响应计算的正确性和准确性。以此为基础,开展参数化分析工作,研究了不同结构参数对不同边界条件下功能梯度圆环板结构固有频率和频率响应的影响情况。结果表明,基于提出的数值计算方法建立的功能梯度圆环板结构振动特性分析模型可行有效,不同结构参数对结构固有特性及频率响应均存在不同的影响规律和效果。

摘要：为实现图像显著区域或目标的低级特征与语义信息有意义的结合,以获取结构更完整、边界更清晰的显著性检测结果,提出一种结合双流特征融合及对抗学习的彩色图像显著性检测(SaTSAL)算法.首先,以VGG-16和Res2Net-50为双流异构主干网络,实现自底向上、不同级别的特征提取;之后,分别针对每个流结构,将相同级别的特征图送入卷积塔模块,以增强级内特征图的多尺度信息;进一步,采用自顶向下、跨流特征图逐级侧向融合方式生成显著图;最后,在条件生成对抗网络的主体框架下,利用对抗学习提升显著性检测结果与显著目标的结构相似性.以P-R曲线、F-measure、平均绝对误差、S-measure为评价指标,在ECSSD,PASCAL-S,DUT-OMRON以及DUTS-test 4个公开数据集上与其他10种基于深度学习的显著性检测算法的对比实验表明,SaTSAL算法优于其他大部分算法.

摘要：为了给抗滑桩加固边坡的抗震设计提供参考,对其在地震作用下的三维稳定性进行研究。基于极限分析上限定理,采用修正的拟动力法(MPDM)对水平地震作用下的三维抗滑桩加固边坡的稳定性进行了分析,并推导出边坡安全系数(FS)的表达式。为了提高计算效率,采用遗传算法(GA)计算出安全系数的最小值。将所得研究结果与已有文献成果进行对比,验证了所用方法的有效性。此外,通过参数分析研究了归一化频率(ωH/V_(S))、宽高比(B/H)、水平地震系数(k_(h))、阻尼比D、桩位、桩距等因素对桩加固边坡稳定性的影响。研究结果表明:ωH/V_(S)对桩加固边坡稳定性的影响显著,并决定着D对桩加固边坡稳定性的影响;当桩加固边坡受到与土体固有频率接近的地震波作用时,D对桩加固边坡的稳定性影响非常显著,并且拟动力法会极大地高估桩加固边坡的稳定性;对于远离土体固有频率的地震波,D对桩加固边坡的稳定性影响较小;在一个地震波周期内,地震作用下边坡的FS随地震峰值加速度的增加而减小;水平地震加速度系数a_(hs)的峰值会随着k_(h)的增大和D的减小而增大;当B/H小于5时,三维效应对桩加固边坡的稳定性影响不可忽略;对于给定高度的边坡,k_(h)的增大和D的减小会造成F_(S)的降低以及滑裂面的加深,并且会导致最佳桩位向坡顶方向移动。

摘要：盒形件有限元模拟通常采用壳单元进行建模,由于薄壳单元在计算中忽略了厚向应力,因此在多道次拉深成形及变薄拉深成形工况下的适用性存在质疑。以3003H14高盒形件多道次变薄拉深为研究对象,利用Dynaform并结合LS-DYNA有限元软件进行数值模拟,对比壳体单元与实体单元的模拟计算数据,通过分析外观模拟结果和Levy-Mises增量理论中瞬时本构关系系数的模拟数据,得到单元类型对薄板多道次变薄拉深成形模拟计算精度的影响规律。利用实际工程中的毛坯尺寸样本数据对建立的盒形件拉深毛坯尺寸计算程序进行训练,从而实现了盒形件拉深工艺毛坯尺寸预测软件的开发。此外,在明确建模方法后,结合实体单元有限元模拟结果研究板料在变薄拉深过程中材料的减薄与增厚的机理,揭示了材料流动规律。研究表明:实体单元模拟计算结果与实际更接近。若以坯料单元在工序前后的理论变形厚度的百分比差值作为变形程度衡量指标,当变形程度为0~11.1%时,两种单元计算差异为0.5%~27.8%;当变形程度为24.2%~34.9%时,两者计算差异为44.4%~79.3%。经多道次变薄拉深后,金属材料增厚区域多发生在凸缘及长边与短边交界处的圆角上;在模具的限制作用下,减薄区域多发生在底部圆角,长边与短边区域都有一定减薄;除工序1外,其他各个工序长边侧直壁平均厚度比工艺设计的理想值大1.00%~2.02%,短边侧直壁平均厚度比工艺设计的理想值小0.86%~12.90%。

摘要：研究单比特接收机的高检测率测频方法,利用滤波器组将信号分成多通道,每条通道独立采样、测频,通过减小非线性变化产生谐波的影响达到提高检测率的目的,并对测频后的误检数据进行统计和分析,依据分析结果设计补偿矩阵,利用补偿矩阵对测频结果进行修正.仿真结果表明该方法有效提高了单比特接收机的双信号检测率,对于大动态范围的检测率提升更明显,归一化增益差为6 dB时检测率是原检测率的3.5倍.相关的研究方法和结论对实际工程应用具有一定的参考意义.

摘要：模块更换方式在轨加注任务面向不同类型的多个待加注目标与推进剂模块,过程中涉及航天器对接与分离、推进剂模块拆卸与组装等多种操作,研发时需要考虑系统中质量特性变化复杂,以及地面验证中存在的全周期、遍历性的任务级微重力模拟试验难以实现的问题。首先,针对地面调试良好时在轨加注空间操作臂系统可能被掩盖的非线性动力学特性,分析了一定参数范围下,任务执行过程中负载和基座质量特性变化对空间操作臂动力学特性和控制性能的影响。随后为实现对控制对象及环境改变的自适应性,基于惯性矩阵分解与重力载荷矩阵线性化,设计g的自适应律,并扩展系统状态变量,建立系统的Hamilton模型,进而基于能量函数整形与阻尼注入的无源性控制思想,设计预置镇定控制律,提出一种可对不同工况下的系统非线性实现自适应镇定的控制方案。最后,通过仿真研究验证了所提控制方案的有效性。

摘要：为解决目前寒区路基冻胀病害难以根除和缺少冻胀灾后抢险措施的难题,设计了一种寒区路基地源热泵系统。结果表明:路基热泵宜采用直接膨胀式换热形式,实体装置可以自动化地输出40、 50、 60℃等不同水平供热温度,制热系数大于3.0,实现对地热能的高效收集、转化与传递。热泵运行第1、 5、 10 d的热作用半径分别达到0.76、 1.64、 2.30 m。案例模拟表明,在天然条件下路基中心冻结深度为0.89 m;而在人工供热条件下,冻结深度减小至0.2 m以内,土体升温幅度和热扩散范围随供热温度的提高而增大。实际应用中,面向冻胀快速解冻与应急抢险时,热泵沿路基纵向间距宜取2.0~4.0 m,供热容量设计为1.0~2.0 kW。

摘要：玉米是重要的粮食作物,其最终产量与吐丝期穗的发育密切相关,而玉米穗发育受到土壤水分、氮素和其他养分营养调控。但是,不同施氮水平下,玉米幼穗中碳水化合物含量如何变化,怎样影响产量及其构成因子,至今还缺乏综合分析。该研究通过2 a的田间试验,比较了3个施氮处理下(0,150和300 kg/hm2,以N计),玉米吐丝期幼穗中葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉含量的差异,并通过结构方程模型综合分析它们与2个重要的产量构成因子穗粒数和穗粒质量,以及最终产量的关系。结果发现,施氮显著增加了籽粒产量、穗粒数和百粒质量。在吐丝期,氮肥施用提高了幼穗干质量和穗轴上的小花原基数。同时,玉米幼穗中的葡萄糖和果糖含量随施氮量增加而增加,而蔗糖和淀粉含量随施氮量增加呈下降趋势。结构方程模型的结果显示,在不同氮水平处理下,穗粒数和百粒质量能够解释产量变异的91%,其中,穗粒数对最终产量的影响较大,标准化路径系数为0.66,而百粒质量对产量的路径系数只有0.34。同时,碳水化合物含量的变化显著影响穗粒数和百粒质量,分别解释二者变异的82%和59%。其中,单糖(葡萄糖和果糖之和)对二者的影响大致相同,标准化路径系数分别为0.47和0.52;而淀粉主要影响了穗粒数,路径系数为-0.51;相对而言,对百粒质量的影响较小,路径系数为-0.31。蔗糖含量对穗粒数和百粒质量都没有显著影响。综上,玉米吐丝期幼穗中碳水化合物含量受到土壤氮素有效性的影响,并对玉米最终产量及其构成因子具有重要的指示作用。该研究对揭示玉米产量形成对施氮的响应有一定参考价值。

摘要：表面上简单、紧凑的魔方机构,实际上却可以实现着运动的千变万化,这种奇妙的模型远超出了传统机构学的概念和设计方法。以经典三阶立方体魔方为对象,从建立魔方机构的运动简图为突破口探索魔方世界中的机构学问题。分析魔方机构中的构件和运动副,提出了两种新的运动副以描述魔方在运动过程中构件间的连接在可动与相对固定之间切换的问题;提出了正位状态和非正位状态的概念,表达魔方机构在转动过程中构态的变化,用机构拓扑图分别描述该两种构态下构件间的连接关系,采用邻接矩阵反映构件间的位置关系和拓扑特征,从而将魔方机构的图表达转换为数学表达的方法。为将复杂的魔方机构模块化,采取对魔方整体的约束关系进行内外划分并提取魔方运动单元机构的方法,结合抽离出的单元机构子邻接矩阵,以第一卦限单元机构为例,分别建立了正位和非正位状态时外部环路魔方机构的运动简图。研究工作为非传统、变拓扑、多构态、多环路机构的结构分析提供参考,为魔方机构后续的自由度分析与运动特性分析提供模型。

摘要：水包油乳化液的溢油量是海面溢油污染评估分析的一个重要指标。激光诱导荧光(LIF)是目前海面溢油遥感探测领域一项最好的技术之一。基于LIF探测技术的海面水包油溢油量的评估目前尚无一套有效且完整的算法。鉴于此,首先设计了一种水包油乳化液溢油量的等效评估模型:将水包油乳化液中分散相油滴假设聚集为漂浮在海面上的成片油膜,如此就将水包油乳化液溢油量的评估问题转化为具有相同荧光效果的等效模型中油膜厚度的估测问题;其次基于LIF探测机理和荧光辐射传输过程,建立了LIF系统接收的荧光信号方程,进而反演求得油膜厚度的计算公式;最后选择具有代表性的重质、轻质两种油品,通过仿真实验验证了等效模型的正确性和将探测的水包油乳化液的荧光信号强度通过等效算法求取了油膜厚度,并对等效误差进行了分析,得出了等效评估算法的适用条件:即当水包油乳化液的实际溢油厚度≤其荧光平稳时的最小溢油厚度时,本文的等效评估算法具有较高精度,其平均误差在8%以内;而当实际溢油厚度>荧光平稳时的最小溢油厚度时,等效评估误差增大,其平均值超出25%。另外,采用本文算法对重质、轻质水包油乳化液的溢油量进行等效评估时,实际溢油厚度分别不大于2和16μm时可得到较好估测结果。所以,本文研究内容对基于LIF技术探测的海面水包油乳化液的溢油量评估是一种可行和有借鉴意义的方法。