摘要：研究旨在探究不同阻尼器支承对高速电主轴减振性能的影响及其对系统动力学特性的作用。设计并构建了O型圈和金属橡胶阻尼器,搭建了阻尼支承特性参数测量试验台,进行了关键参数的测量。通过数值计算,利用拉格朗日法对高速电机系统的模态频率和振型进行了分析,系统在0~2500 Hz频率范围内存在2个临界转速。基于理论模型,搭建了相应的试验台,进行了低速与高速运行试验。试验结果表明,丁腈橡胶阻尼器减振性能最佳,金属橡胶和硅胶阻尼器的性能次之,而氟橡胶阻尼器的减振性能较差。此外,试验结果验证了理论计算的准确性,证实了理论临界转速的预测与试验观测相吻合。

摘要：针对有限元法计算永磁同步电机损耗的实时性问题,提出了一种采用蜣螂优化(Dung Beetle Optimizer,DBO)算法优化BP神经网络的永磁同步电机损耗预测模型。以一台额定功率为40 kW的车用永磁同步电机为研究对象,首先,在有限元分析软件Maxwell中建立了电机的电磁场损耗求解模型;其次,通过最佳空间填充试验设计方法,选取了600组控制参数组合(电枢电流、内功率因数角和转速)进行电机损耗求解,得到训练神经网络所需的数据集;最后,利用DBO算法对BP神经网络进行优化,构建了基于DBO-BP神经网络的永磁同步电机损耗预测模型,并与传统的BP神经网络、遗传算法优化的BP神经网络模型的预测效果进行对比。结果表明,DBO-BP神经网络预测模型在预测精度上优于其他2种神经网络模型,预测误差控制在5.86%以内,且计算速度是有限元模型的1267倍,能有效替代耗时较多的有限元模型,提高了损耗预测的实时性和准确性,为电机损耗预测提供了一种有效的方法。

摘要：搭建了一种基于液体变焦透镜和振镜的三维光片显微成像系统,设计了振镜、液体变焦透镜、相机的同步控制采集成像系统,通过调谐振镜和液体变焦透镜,使得光片激发样品和成像同步,获得样品不同切面的图像堆栈并实现样品的三维重建。当采用数值孔径为0.3、放大倍率为10的成像物镜时,该系统的轴向扫描范围为507μm,横向视场达到1970μm×1300μm,横向分辨率为1.32μm,轴向分辨率可达12.75μm。在轴向扫描过程中,系统的放大倍率保持恒定,可以用于对一定尺寸生物样品的成像实验和相关研究,并通过对斑马鱼胚胎进行成像验证所提系统对厚生物样品成像的可行性。

摘要：地电极电流场透地通信可以为地下强遮蔽空间信息传输提供解决方案。针对接收的电流场信号信噪比(SNR)低、易畸变且受载波频偏影响大导致捕获困难的问题,该文设计一种长同步信号帧结构,在此基础上提出一种联合频偏粗估计和精估计的两阶段长相关信号捕获算法。该算法第1阶段利用接收时域信号中的训练符号,依据最大似然算法进行采样间隔偏差粗估计,并计算采样点补偿间隔粗估计值。第2阶段结合粗估计值和接收信噪比,确定采样点补偿间隔精估计值的遍历范围,进而设计本地补偿后的长相关模板信号,实现电流场信号的精确捕获。本研究在距离地面30.26 m的地下强遮蔽空间中进行了算法性能验证。实验结果表明,与传统的滑动相关算法相比,该文所提算法具有更高的捕获成功概率。

摘要：综放开采中关键工艺放煤自动化的实现,可以使放煤工人远离工作面,远程控制顶煤的放落,从而保障放煤工人的健康问题。而顶煤放落过程中垮落煤岩的实时有效识别是放煤自动化的理论基础。针对垮落煤岩识别的实时性和综放开采的效率问题,基于综放开采现场采集的垮落煤岩冲击液压支架后尾梁的振动信号,提出了一种基于EEMD-KPCA和KL(Kullback-Leibler)散度的垮落煤岩识别方法。该方法首先对振动信号进行集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)得到一组固有模态分量(Intrinsic Mode Functions,IMFs),分别计算各个IMF的能量,峭度和样本熵,构造表征垮落煤岩的特征向量;然后利用核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)对特征向量进行降维,分别以各个IMF能量、IMF峭度、IMF样本熵构成的向量的KPCA低维特征来表征垮落煤岩;最后计算"未知样本"不同特征向量与垮落煤岩两类样本与之对应的特征向量的KL散度值,通过比较KL散度值来实现垮落煤岩的实时识别,并比较表征垮落煤岩不同特征向量的特征提取耗时和识别有效性。然后利用BP神经网络验证基于EEMD-KPCA的特征向量的有效性。实验结果表明:基于EEMD-KPCA和KL散度的识别方法可以实现垮落煤岩的实时识别,且大大降低了传统垮落煤岩识别方法对综放开采效率的影响;由EEMD分解后的各个IMF的能量和峭度构成的向量的KPCA低维特征最有效。

摘要：采用有限元法,解释了微机械气流式全方位水平姿态传感器的敏感机理。通过建立敏感元件的三维模型,计算了敏感元件内气流速度在不同倾斜状态下的分布。结果表明,热源周围两两相对的热敏电阻处的气流速度之差随着倾斜角度的变化而改变;随着倾斜角度的增加,两热敏电阻处的气流速度之差加大,流过两热敏电阻的电流之差加大,电桥失去平衡,输出一个与倾斜角度相对应的电压。有限元计算方法为该传感器的优化设计开辟了有效的研究途径。

摘要：利用压电振动能量收集技术具有的力-电耦合效应高,无电磁干扰,机构简单等特点,该文提出了一种对称式自供电同步电荷提取电路(SSP-SECE),使用互补三极管实现同步开关控制,通过导向二极管与检测电容可实现峰值自检测。使用Multisim软件建模仿真测试了电路方案的合理性,实验验证了电路的有效性。实验结果表明,采用优化设计的SSP-SECE接口电路使负载电阻功率比标准能量采集电路高约4.23倍,相对于SECE电路整体提升了23.02%。

摘要：针对高分辨率遥感图像具有物体尺度差异大、小目标排列密集且方向性强的问题,提出一种基于多尺度特征提取的旋转遥感目标检测算法。选用CenterNet作为基准模型,对其进行重新设计。首先,为增强上下文信息提取能力,结合多尺度空洞卷积提出并使用感受野扩展模块;其次,结合自适应特征融合,增强算法对多尺度目标的提取能力;最后,重新设计CenterNet检测头并更新损失函数,增强模型对旋转物体的检测性能。设计的模型命名为CenterNet for remote sensing images(CenterNet-RS)。在DOTA数据集上进行实验,CenterNet-RS的平均精度均值(mAP)达73.01%,相较于基准模型,提高了9.45个百分点。实验结果表明,设计的方法可有效提高算法检测遥感图像目标的精度。

摘要：针对摩擦界面常见的犁沟损伤形式设计“损伤-自愈”试验,提出摩擦界面自愈性能表征方法。基于摩擦界面自愈性能表征参数,综合分析粉末冶金摩擦材料特定工况的自愈性能演变历程,评估自愈时间。最终,通过三组对比试验分析环境温度、转速、压力三个主要因素对自愈性能的影响规律。结果表明,温度、压力对自愈性能的影响显著,转速的提升可以促进浅蓝色矿物性化合物新相的形成以及非金属组分的均匀填充,但对损伤边界的硬度影响不明显。本研究为摩擦材料界面修复技术提供了新思路,促进了摩擦界面“损伤-自愈”性能研究的工程应用。

摘要：针对现有糕点切片机切片效率和质量低下的问题,进行基于新型旋转-直线往复机构的切片机设计分析及参数优化。首先对切片机构型设计及椭圆导轨长短径比和转速进行计算,然后进行运动学和静力学分析,接着分别在不同长短径比和转速动力学仿真分析基础上,构建切刀的加速度均值和均方根值三次多项式拟合方程作为目标函数,利用NSGA-Ⅱ遗传算法进行长短径多目标参数优化及转速择优,最后搭建样机完成不同转速对比实验及玉米饼切片性能测试。结果表明,最优长短径和转速分别为190 mm、120 mm和20 r/min,优化后切刀效率提高75%,切刀进刀加速度的最大和平均误差分别减小26%和49%,退刀加速度的最大和平均误差分别减小60%和63%,玉米饼切面整齐美观,验证了设计的可行性。