摘要：为辅助颅骨损伤患者手术治疗,避免二次接触损伤,依据患者颅骨CT断层扫描数据,使用医学影像、反求工程、增材制造以及数字化建模等技术,设计了一种无创伤聚乳酸(PLA)颅骨保护罩。通过四因素三水平正交试验表及田口方法,以层厚、填充率、打印速度及填充图案四个工艺参数为主要研究目标,以拉伸强度和弯曲弹性模量为优化目标,进行拉伸试验和三点弯曲试验。结果表明,加工工艺参数对柔性PLA成型件拉伸性能和弯曲性能的影响顺序从大到小为:填充率>层厚>打印速度>填充图案。拉伸性能的最优工艺参数为层厚0.2 mm,填充率100%,打印速度80 mm/s,填充图案三角形。弯曲性能的最优工艺参数为层厚0.15 mm,填充率100%,打印速度60 mm/s,填充图案三角形。最后根据综合评分法得出了PLA材料3D打印成型试验件的最优工艺参数为层厚0.15 mm,填充率100%,打印速度80 mm/s,填充图案三角形,并根据最优工艺参数进行PLA颅骨保护罩样品的增材制造。

摘要：针对网络化航天器姿态弹性跟踪控制问题,借鉴主动抗干扰控制思想,设计攻击检测机制对控制器端到执行器端网络攻击进行监测,利用网络通道传输信息设计两个自适应观测器,在抑制内部噪声的同时对外界扰动及恶意攻击信号进行实时估计.采用多前馈与反馈相结合的方式设计复合抗干扰及抗攻击控制器,抵消扰动及攻击对系统性能的影响,提升网络化航天器系统的安全性及稳定性.

摘要：为研究液压挖掘机理论挖掘力与主动液压缸充分发挥比之间的匹配特性对挖掘性能的影响规律,以主动缸充分发挥比和动臂缸闭锁限制比为一设计因素、以实际挖掘力与设计最大挖掘力之比为另一设计因素,考虑不同挖掘工况建立目标匹配函数。以某36.5 t反铲液压挖掘机为例,通过匹配工作装置铰点位置和设计因素的权重系数来建立优化匹配方案,基于图谱叠加法分析验证不同优化匹配方案对挖掘性能的影响。结果表明:减少主动缸充分发挥比和动臂缸闭锁限制比,增大实际挖掘力与设计最大挖掘力之比权重系数,使得动臂和斗杆的尺寸增加,铲斗和连杆尺寸减少,工作装置各项作业范围参数均有提高;铲斗挖掘和复合挖掘在闭锁限制比变化不大且主动缸充分发挥比有所降低时,使得二者最大挖掘力均有提高,而斗杆挖掘性能表现与之相反。

摘要：针对传统工程观测方法存在的基准点选取困难、自动化程度低及可靠性差等问题,设计了北斗Ⅲ高精度变形观测系统。为验证该系统在地表变形观测中的观测精度及应用效果,通过模拟试验分析观测精度与通视条件、定位时段的关系,并将上述观测系统与传统方法进行对比。结果表明,在试验区域内,保证通视条件且定位时段为12∶00~16∶00时,BDS-Ⅲ变形观测系统垂直向定位精度优于1.5 mm,水平向定位精度优于1 mm,相同条件下,水平向定位精度由于垂直向定位精度;该系统能很好的保证观测数据的完整性,得到的观测值与传统水准观测值基本一致,适合用于高精度、自动化地表变形观测工程。

摘要：为了加快恢复受灾地区的路网畅通,保障人员疏散、应急队伍调配和救灾物资运输等灾后救援工作的尽早展开,针对应急恢复阶段的灾后公路网多维修队的修复调度和路由问题展开研究,并“允许安排多个维修队同时对一条受损路段进行修复”,以实现“柔性”修复调度,从而提升最优灾后公路网修复策略的实用性。采用灾后需求点的需求满足率表示路网连通度,并以路网连通度韧性作为灾后公路网修复策略的评价指标,使用Markov决策过程模拟灾后公路网多维修队的修复调度和路由的决策过程。然后,基于Q学习与Dijkstra算法设计出适合求解所提问题的改进强化学习算法,解决了灾后公路网多维修队的修复调度和路由问题,优化了灾后需求点和物资供应点之间的可达性;最后进行了案例分析。结果表明:所提出的方法能够实现维修队的修复调度和路由的整体性决策,可以得到全局韧性最优的灾后公路网修复策略,并验证了考虑“柔性”修复调度得到的最优修复策略具有更佳的修复效果,且更具有实用性。

摘要：针对轻量型目标检测网络对静态手势特征提取能力不足、错检率和漏检率高的问题,基于YOLOv4-tiny网络结构提出轻量型手势识别算法.首先引入表征力更强、成本更低的重影特征映射,增强网络获取多尺度手势特征的能力;然后嵌入通道注意力机制实现特征重标定,达到减少背景干扰的目的;最后采用Swish作为主激活函数,进一步提升手势识别准确率.在手势数据集上的实验结果表明,相比YOLOv4-tiny,所提算法具有较优的识别性能;并且对于不同环境条件下的多尺度手势,该算法能够实现精准的分类和实时的检测,对小尺度的手势具有更好的识别效果.

摘要：钛及钛铝合金在航空航天领域应用广泛,但抗高温氧化性能不足是制约其发展的主要原因之一。基于几种典型钛合金(工业纯钛、近α-Ti合金、α+β钛合金、β钛合金)和钛铝合金(γ-TiAl、Ti_3Al)的高温氧化行为、氧化特点及失效机制,回顾了改善钛及钛铝合金抗高温氧化性能的主要途径,即合金化及表面改性。合金化需优化合金成分及含量,对钛及钛铝合金的抗高温氧化性能改善有限。表面改性包括涂覆高温防护涂层、表面合金化及表面强化,介绍了钛及钛铝合金表面9种防护涂层的发展现状,即Al涂层、Al-X涂层、Ti-Al-X涂层、MCrAlY涂层、准晶涂层、高熵合金涂层、惰性氧化物陶瓷涂层、搪瓷涂层及氮化物陶瓷涂层,总结了这些涂层的制备方法、高温防护机理、改性手段、失效机制及应用局限。此外,介绍了4种表面合金化技术(热扩散、离子注入、预氧化及激光表面合金化)及表面强化技术在钛及钛铝合金高温防护中的应用现状。现阶段,结合计算机模拟、机器学习等先进手段,设计制备新型高温钛合金结构材料,同时设计和发展具有优异综合性能的高温防护涂层及相应的高效制备方法,是促进钛及钛铝合金高温应用的发展方向。

摘要：介绍了一种适用于激光雷达应用场景的电磁驱动式双轴MEMS微镜,并设计一种新颖的径向磁场致动系统.利用图案化单匝电镀铜线圈和同心永磁体组件形成的径向磁场作用,驱动直径2.6 mm的大孔径双轴微镜偏转.在此工作原理基础上,理论分析和有限元仿真了不同弹性扭转梁结构的驱动位移响应输出等力学特性,提出选用大位移响应量的蛇形折叠梁作为微镜器件的外扭转轴的结构模型,并对永磁体组件耦合的磁场进行研究分析、仿真,实现驱动线圈处获得最大磁场强度.所设计的微镜水平谐振频率和竖直谐振频率可达3376.2 Hz和419.46 Hz,共振态下的水平光学偏转角度和竖直偏转角度分别约为±25.2°和±17.4°,满足MEMS激光雷达对光束扫描器件的大尺寸镜面和广扫描视场范围的需求.

摘要：为了提高煤矿井下钻孔瞬变电磁反演成像结果中的异常响应边界识别和解译能力,完成掘进工作面前方隐伏水害精准刻画、隐蔽致灾因素精细分析等地球物理解释,提出应用无监督机器学习中的聚类方法分析钻孔瞬变电磁处理成果。根据电阻率数值分布特征和2种聚类方法的特点,选择K-Means聚类算法对电阻率成像结果进行聚合分类;在聚类计算过程中,应用最远距离原则确定类簇的初始质心,选用欧氏距离作为距离计算方法,采用基于组内平方误差和的肘部法则确定聚类数目。针对掘进工作面前方的隐伏水害,分别采用三维数值模拟和井下现场应用实例进行了实用性和有效性验证。研究结果表明:该方法可自动识别最佳类簇数目,对电阻率实现准确聚类,聚类成像结果能改善原始成像模型的光滑过渡问题,突出异常响应边界,清晰显示异常响应形状和位置,有效帮助对钻孔瞬变电磁超前探测反演结果中的隐蔽致灾水体进行识别和归类。

摘要：背景与目的:直肠癌术后吻合口狭窄在临床上较为常见,内镜下球囊扩张是常用的微创治疗方法。然而当吻合口严重狭窄甚至闭锁时,内镜下治疗难以入手。本文介绍1例根据磁压榨技术(MCT)原理,利用自行设计加工的磁环,在内镜辅助下成功治愈的直肠癌术后直肠严重狭窄且狭窄段较长的患者的诊治经验,以期为直肠狭窄的微创治疗提供一种新的思路和方法。方法:回顾性分析了西安交通大学第一附属医院肝胆外科诊治的1例直肠癌术后直肠严重狭窄患者的临床资料,患者系66岁老年男性,直肠癌根治术后6个月拟行回肠造口还纳,行结肠造影检查提示直肠下段狭窄,当地医院实施内镜下球囊扩张失败,遂来我院行磁压榨直肠狭窄疏通术。同时检索国内外数据库相关MCT治疗直肠狭窄或闭锁的文献资料并汇总分析。结果:该患者选用钕铁硼磁环,磁环表面氮化钛镀层处理。术中在内镜辅助下将磁环分别经回肠造瘘口和肛门置入狭窄段两端,因狭窄段较长,磁体难以有效相吸。遂改变操作路径,内镜操作下经回肠造瘘口置入斑马导丝,导丝穿过直肠狭窄段后经肛门引出体外。沿斑马导丝分别经回肠造口和肛门将组装式磁环置入直肠狭窄部位两端,磁体对位相吸,随着时间推移磁体间距离越来越小,术后6 d磁环经肛门自行排出体外。立即行结肠镜检查显示直肠通畅性建立,同时给予导管支撑。患者回当地医院按计划顺利实施了回肠造口还纳,随访至撰稿日已5个月,患者排便正常。通过检索发现目前国内外有报道利用MCT治疗直肠狭窄/闭锁的患者有4例,尽管这些病例操作路径和所用磁环有差异,但最终均取得良好的治疗效果。结论:直肠狭窄患者病因各不相同,狭窄程度及狭窄段长度差异较大,在将MCT技术作为治疗手段时,应充分考虑患者间病情的个体差异,选用最合适的操作路径及磁环才能取得良好的治疗效果。MCT作为一种新型吻合方式,联合内镜技术治疗直肠狭窄操作简单、创伤小、效果确切。