摘要：双臂空间机器人对目标的协同操作具有负载能力大、定位精度高的特点,同时存在着闭链运动和控制力约束条件.本文以双臂六自由度空间机器人为研究对象,针对同一目标的搬运操作任务,建立了闭链系统的动力学模型.基于机器人和目标的虚切断铰接结构,以操作臂为刚性运动,协作臂为柔性运动的操作模式,分别设计了关节跟踪控制律和柔顺阻尼控制律.基于实例进行了运动仿真,验证了双臂协同控制算法的有效性.

摘要：处理复杂的多标记数据对于特征选择而言是一项挑战性任务.然而,现存的多标记特征选择方法存在三个问题未解决.首先,现有的多标记特征选择方法利用样例层流形正则化项保持样例的相似性结构或借助标签关联来指导特征选择,但两者对于特征选择的指导存在互补关系.其次,早期方法基于样例相似性所构造的近邻矩阵来探索标签关联,却忽略了成对标签本身的关联性.最后,早期方法整合多个未知变量,导致目标函数的求解变得困难.为解决上述问题,本文基于最小二乘回归模型构建经验损失函数,然后在目标函数中引入标签正则化项探索标签之间的关联,同时利用特征矩阵与重构稀疏系数矩阵的乘积表示预测标签并保留数据本身的局部几何结构.上述各项被整合在一个联合学习框架内.针对该学习框架,一套证明可收敛的优化方案被设计.在13个真实的多标记基准数据集上进行实验,实验结果验证了所提方法的有效性.

摘要：随着微创技术和生物学固定技术的发展,创伤骨折手术中愈加需要术中精准定位,以确保内固定物能够精确和微创地固定骨折断端.其中,利用六自由度并联机构进行骨折断端的复位和固定是实现微创精准骨折手术的重要手段,也是未来骨折手术的发展趋势.现有的由6条支链构成的六自由度并联机构存在质量大、医学影像设备扫描后伪影严重等系列问题,提出和设计少支链六自由度并联机构成为研究热点.本文借助有限旋量理论构型综合出一类三支链六自由度并联机构,并进行了其拓扑结构和运动学性能设计.首先,利用有限旋量描述六自由度并联机构及其支链末端的运动,通过有限旋量理论的结合定律和交换定律获得可行支链的标准型和衍生型,通过定义支链装配条件和配置驱动关节,综合出一类三支链六自由度并联机构;然后,定义了优选准则,借助瞬时旋量理论对优选出的5种三支链六自由度并联机构进行了位置逆解、工作空间和速度分析;最后,以运动/力传递率在给定工作空间内的均值与方差为目标函数,考虑并联机构的拓扑结构对运动学性能的影响因素,开展了三支链六自由度并联机构的拓扑结构与运动学性能的一体化设计.上述工作为后续三支链六自由度并联机构的物理样机建造与实验研究提供了理论基础.

摘要：大跨穹顶屋盖的风荷载会受到周围建筑群的影响,然而目前的规范中给出的风荷载并没有考虑此影响因素,本文研究了周围建筑群的建筑布置形式和建筑面积密度对大跨穹顶屋盖的风致干扰效应及其作用规律。运用计算流体力学(CFD)方法中的雷诺时均方法定常计算屋面平均风压,其中采用指数率风速剖面定义平均风速,采用重组化群k-ε湍流模型模拟湍流特性,并与风洞试验结果进行对比验证了数值模拟方法的准确性。通过在数值风洞中建立大跨穹顶结构与干扰建筑群的组合模型,考虑五种建筑布置形式、四种建筑面积密度和0°~360°风向角,分析穹顶屋面各区域在典型风向下和最不利风向下的风压系数和干扰因子,研究不同的建筑布置形式和建筑面积密度引起的干扰效应。结果表明,当来流上游和下游均有干扰建筑时屋面风压急剧缩减,当来流两侧有干扰建筑时屋面风压显著放大;考虑建筑布置形式,穹顶结构相对的两侧有干扰建筑是最不利布置形式,其中屋面的中心区域和紧邻干扰建筑的区域是干扰效应最剧烈的屋面区域,在结构设计中需要重点关注;干扰效应的程度与建筑面积密度成正比,屋面区域风压的“放大效应”和“缩减效应”均会随建筑面积密度的增大而加剧。本文的研究结果可为大跨穹顶结构的抗风设计提供依据。

摘要：为满足锂电池成包后的温度一致性需求,本文提出一种基于热管与液冷板的复合冷却结构。利用数值模拟对液冷板内两种不同流道(流道Ⅰ和流道Ⅱ)的冷却性能进行对比,结果表明流道Ⅱ的冷却性能更优;采用正交试验法筛选出4个对流道Ⅱ冷却性能影响较大的结构因素作为设计变量,以电池组温差和冷却液压降为目标函数,建立设计变量与目标函数之间的Kriging代理模型并采用NSGA-Ⅱ遗传算法进行寻优。与初始结构相比,优化后的流道II对应的电池组温差和冷却液压降分别降低了10.52%和50.14%,而电池组最高温度仅升高了0.68%。本文的方法和结论可为热管式锂电池冷却结构的设计与优化提供借鉴。

摘要：针对大跨空间结构在下击暴流作用下破坏规律尚不明确的问题,本研究分析了下击暴流作用下K8型单层球面网壳结构的破坏模式与失效规律。基于确定性-随机性混合模型模拟了下击暴流风场,其中平均风的模拟采用Wood竖向风剖面模型和Holmes经验模型,脉动风的模拟则采用自回归模型。基于向量式有限元分析方法,考虑结构的几何非线性、材料非线性及构件断裂准则,对下击暴流作用下不同矢跨比的网壳结构进行弹塑性时程分析及连续倒塌过程模拟。通过研究矢跨比分别为1/3、1/5与1/7时,结构节点位移幅值的变化及下击暴流平均风荷载与总风荷载对结构破坏模式的影响,探究单层球面网壳结构在下击暴流作用下的失效规律。研究结果表明:下击暴流作用下单层球面网壳结构的失效主要是由结构杆件屈曲所致,且平均风的影响占主导地位,决定着结构的破坏模式,而脉动风则使得结构响应加剧,破坏时间提前。此外,随着结构矢跨比的增大,结构的体型系数与受风面积随之变化,进而影响结构的破坏模式,使其由局部杆件渐进式屈曲失效的模式向结构整体瞬时失效的模式转变。研究成果可为大跨空间结构的抗下击暴流设计提供参考。

摘要：采用全矢量有限元法设计了一种大模场双包层微结构光纤及锥形波导结构。采用复丝拉制方法制备了成分为45Bi_(2)O_(3)-29GeO_(2)-15Ga_(2)O_(3)-10Na_(2)O-1CeO_(2)的大模场双包层微结构光纤,纤芯直径为70μm,内包层的占空比为0.25,模场面积约为3014.8μm^(2)。采用熔融拉锥技术制备了纤芯直径为17.5μm、有效模场面积为206.47μm^(2)的锥形光纤。在980 nm泵浦下研究了微结构光纤及其锥体的激光特性。结果表明,拉锥后微结构光纤的激发光谱中心波长由1550.2 nm向短波漂移至1546.9 nm,而输出激光光束质量因子M^(2)由3.45±0.03显著减少至1.16±0.01。拉锥前后的斜率效率分别达到10.29%和9.70%。研究结果表明,拉锥可有效改善大模场双包层有序微结构光纤的激光输出模式,拉锥后的激光输出具有良好的单模特性。该项技术研究结果为大模场、高功率的激光光纤材料制备提供了新的技术途径。

摘要：预警信息是国家应急管理中不可或缺的基础工具,也是全面展现公共危机预警机制的重要维度。以1980—2023年预警信息为线索进行考察,可以发现我国公共危机预警机制经历了一个较为曲折的发展历程。从价值取向上看,包括“效率优先、兼顾公平”“公平优先、兼顾效益”“精度优先、平衡供需”和“受众优先、以人为本”四个阶段;从运作机理上看,经历了“精英—整合”“政府—计划”“多维—协同”“受众—导向”四种驱动模式;从时间序列上看,可以划分为“1980—2002年”“2003—2006年”“2007—2011年”“2012年至今”四个时期;从特征形式上看,经历了“粗放式”的单灾种防范阶段、“运动式”的专项整治阶段、“精细化”的协同治理阶段和“个性化”的数字服务阶段。通过政策检视与现实反思,我国公共危机预警机制目前仍然存在“权威性不足”“层级模糊”“内容泛化”“特殊群体关怀缺位”四个问题,因此需要综合采取强化应急管理公信力、细化应急层次、开展脆弱性评估、优化预警信息设计理念、建立健全数字语言景观形成机制等多重路径加以解决。

摘要：传统的人工选线方法劳动强度大,设计效率低,随着我国铁路建设重心向西部复杂艰险山区转移,人工选线面临的困难日趋凸显。为缩减铁路选线的人力物力成本,提高设计效率,亟需发展结合了人工智能和信息技术的现代选线技术。为此,提出一种基于深度强化学习理论的铁路智能选线方法。以带有空间属性信息的数字高程模型为选线环境,以相邻空间点间的建造费用为即时奖励,以工程建造费用最小为优化目标,设置离散化的备选动作,考虑多种约束条件,构建面向铁路选线的深度强化学习模型。结合深度学习的感知能力和强化学习的决策能力,利用双竞争深度Q学习网络(Dueling-Double-Deep Q Network,D3QN)对模型进行训练,既克服强化学习问题对复杂状态和动作空间难以收敛的缺点,同时解决了传统DQN算法易于出现过估计、训练不稳定的问题,实现自动对选线环境进行感知、搜索、判断、决策,最终寻得目标函数最优的线路方案。以某山区铁路对本方法进行验证,实验结果表明:该方法能搜索到多样化的线路备选方案,可以为设计人员提供新的设计思路;有效降低了铁路建设的经济费用,较人工选线方案节约最多达17.5%。智能选线方法可以帮助节省选线工作成本,不遗漏有价值的方案,提高工作效率。

摘要：合肥光源(Hefei Light Source,HLS-Ⅱ)是以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源,用户的实验效率与数据处理效率是其运行的核心指标,因此设计并开发了基于元数据目录框架SciCat的合肥光源实验数据管理系统,以有效提高用户的实验效率和数据处理效率。通过设计开发数据采集服务、元数据系统、文件存储系统与数据分析平台,以及接入现有的用户服务系统,实现涵盖用户认证、课题申请、专家审批、机时分配、数据采集、数据存储、数据分析、数据发布等实验及数据全生命周期的统一管理。该系统已在合肥光源的软X射线成像实验站进行了部署和功能测试,达到了设计要求。