摘要：针对传统焊接电弧数值模拟方法中存在的边界数据实时性不足和仿真模型构建不准确的问题,采用PyFluent协同仿真技术构建了实时电信号数据和复杂机理模型驱动的瞬变钨极惰性气体保护焊(TIG)焊接电弧数字孪生模型。首先,基于磁流体动力学(MHD)理论,构建TIG焊接电弧孪生机理模块;其次,通过设计PyFluent流程自动化求解策略,融合实时电信号数据与孪生机理模块,获得实时电信号驱动下的焊接过程电弧温度和电流密度动态演变规律;最后,通过物理-孪生数据的对比分析,验证所构建焊接电弧数字孪生模型的高保真性。试验结果表明,孪生机理模型能准确地模拟出焊接电弧的形态特征,实时电信号数据与机理模型驱动的TIG焊接电弧数字孪生模型可实现瞬变焊接电弧的高保真映射,为焊接电弧演变行为研究提供新方法。

摘要：为了满足夹层板结构轻质及隔声性能优化需求,提出了一种基于线性材料插值模型的三场浮动投影动力学拓扑优化方法,进行夹层板结构声振耦合拓扑优化设计。首先,结合混合位移/声压(u/p)有限元格式和线性材料插值模型,解决多场耦合界面依赖性问题和低密度区域局部模态问题;其次,面向三维轻质夹层板结构声振耦合特性,建立以隔声性能最大化为目标,轻量化体积分数为约束的优化范式;第三,依托阻抗管隔声性能试验场景,对三维夹层板结构有限元数值模型进行拓扑优化设计,并结合阻抗管试验验证方法的准确性和有效性;最后,将所得优化构型与常见夹层板构型的隔声性能进行对比。研究结果表明:采用所提方法可获得性能优越的新颖拓扑构型,1100~1300 Hz优化目标频段对应的优化目标隔声性能即传声损失总值从197.62 dB提升到205.09 dB,且数值仿真结果与试验结果吻合良好。在结构同等质量下,优化目标频段拓扑构型的隔声量性能优于常见开孔/闭孔矩形蜂窝状、蜘蛛网状夹层板结构的隔声量性能。

摘要：针对目前苗族服饰中苗绣纹样设计只探讨其文化内涵而忽略自身的美学价值,且苗绣纹样的布局设计存在模糊性的问题,提出一种基于可拓语义和美度计算的苗族服饰纹样设计方法。通过提取苗族服饰中最具代表性的苗绣纹样的文化美学特征,构建可拓语义表征模型;并运用可拓变换获取纹样设计元素集;构建以平衡度、对称度、节奏度和整体度为主的美度指标体系,运用综合美度计算公式得到美度值最高的纹样布局样本,以此指导苗绣纹样设计元素的布局设计,最终得到新的纹样图案,以此研究黔东南苗族服饰纹样在现代服饰品设计中运用的可行性,为苗族服饰纹样的保护与传承以及创新设计提出新的发展方向。

摘要：针对在动态场景下视觉同步定位与建图(SLAM)鲁棒性差、定位与建图精度易受动态物体干扰的问题,设计一种基于改进DeepLabv3plus与多视图几何的语义视觉SLAM算法。以语义分割网络DeepLabv3plus为基础,采用轻量级卷积网络MobileNetV2进行特征提取,并使用深度可分离卷积代替空洞空间金字塔池化模块中的标准卷积,同时引入注意力机制,提出改进的语义分割网络DeepLabv3plus。将改进后的语义分割网络DeepLabv3plus与多视图几何结合,提出动态点检测方法,以提高视觉SLAM在动态场景下的鲁棒性。在此基础上,构建包含语义信息和几何信息的三维语义静态地图。在TUM数据集上的实验结果表明,与ORB-SLAM2相比,该算法在高动态序列下的绝对轨迹误差的均方根误差值和标准差(SD)值最高分别提升98%和97%。

摘要：针对当前无人机飞行数据异常检测方法中参数选择依赖专家知识的积累,异常检测类型单一的问题,提出了一种基于参数选择和数据重构的异常检测方法。首先,利用Spearman挖掘参数间的相关性,以去除冗余参数,完成飞行参数选择,减少对专家知识的依赖。其次设计了AE-LSTM模型,以无监督方式对选定参数进行重构,实现多类型异常数据检测。最后考虑到随机噪声的影响,引入了滤波器对残差进行平滑。利用真实无人机飞行数据进行验证,结果显示所提方法对三种异常类型检测的真阳率分别为98.04%、97.80%、98.00%,优于单类支持向量机、长短期记忆网络和自编码器,验证了所提方法对不同异常类型检测具有良好的鲁棒性和泛化能力。

摘要：随着虚拟现实技术的发展，虚拟现实暴露疗法逐渐成为恐高症治疗的主流方法。为解决目前虚拟现实恐高症治疗场景单一化、缺乏情感化设计的问题，文章以恐高症辅助治疗产品为研究对象，探讨虚拟现实在恐高症治疗产品设计中的应用思路。从虚拟现实多风格场景设计、物理引擎设计、人机交互设计等方面，设计并制作了虚拟现实恐高症辅助治疗原型系统。以期提高用户的沉浸性和交互性，满足恐高症患者的使用需求，为促进虚拟现实恐高症治疗提供新思路。

摘要：茶叶揉捻压力是影响茶叶揉捻品质的重要因素,对茶叶揉捻压力开展实时检测,是实现茶叶自动化加工的关键。在分析揉捻加压相关部件的受力情况与揉捻作用区域的分布基础上,运用SW-DAMS耦合仿真方法分析不同揉捻压力检测方法对应的感知传感器接触力学特性与作用力变化情况,对比优化出揉捻压力最佳检测点位于揉盖上端。确定压力传感器结构及量程,设计揉捻压力检测装置,完成压力校准及检测试验。结果表明:揉捻标准转速为45 r/min时,选用的环形压力感知传感器内部直径为32 mm、高度为20 mm,连接法兰高度为40 mm,压力输出精度达到0.1%,无超调现象;样机的生产率为65 kg/h,碎茶率为1%,动态压力数值随揉捻过程在3~35 N之间实时变化,能够满足自动化茶叶生产线对揉捻压力的检测要求。

摘要：分析用户对于苗绣产品体验过程的感官需求,提出基于用户多维感官需求的苗绣产品可拓设计方法,重塑苗绣产品新体验。从用户的感官体验需求的角度出发,从视觉、触觉、嗅觉、心觉多个维度进行分析,剖析用户在多维度感官体验上对苗绣产品的需求意象,明确用户需求意象与设计因子匹配关系,运用可拓设计相关理论把苗绣产品设计因子进行重构。通过理论和实践为苗绣产品创新设计提供参考。用户多维感官需求分析优化了设计师进行设计时对用户需求分析的准确度,同时能够让用户在与苗绣的互动过程中获得全新的产品体验。

摘要：为在能量有限或补给不足的情况下,降低移动机器人的能耗,提高在动态环境下给定任务的完成率,提出一种改进A*算法与动态窗口法相融合的路径规划方法。首先,考虑地面坡度、摩擦等因素,构建机器人能耗模型,提出基于能耗成本的路径搜索新准则。其次,针对路径冗余、多转折造成能量损耗的问题,提出基于动态基准转折惩罚、三角剪枝与弦定弧过渡法相结合的路径优化方法,保证全局路径能耗最优。接着,针对动态窗口法狭窄环境下灵活性差的问题,融合改进A*和动态窗口法并提出航向角自调整策略,增强动态避障能力。最后,设计了全局节能路径偏离评价与能耗评价子函数用于局部节能路径的规划。仿真结果表明,所提方法在能耗、平滑性和动态避障等方面有明显的提升,在复杂、狭窄的场景中应用更具优越性。

摘要：针对非结构化场景(工地、矿场)缺少特殊目标的通用数据集、复杂特征难以准确提取以及计算复杂度高的问题,构建了一个面向非结构场景的特殊目标检测数据集,并提一种轻量化目标检测模型YOLO-PT,以极低的计算量达到了较高的检测精度。通过构建分部特征计算(partial feature calculation, PFC)模型减少特征冗余信息的计算,并引入了多头自注意力机制来增强复杂特征的提取精度,同时设计多通道金字塔结构对多尺度特征进行渐进式融合,提高复杂对象的识别精度。最后在非结构场景进行实验验证,结果表明,所提出方法仅在4.3×10^(6)的参数量下就达到了53%的准确率,在精度、参数量以及浮点运算量上均优于其他方法。