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最新刊期
2021年第55卷第12期
本期电子书
封面故事
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专题 储能与节能
一种压缩空气与热化学耦合储能的冷热电联产系统
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
席光, 姚尔人, 仲理科, 邹瀚森
2021, 55(12): 1-8. DOI: 10.7652/xjtuxb202112001
摘要:为解决可再生能源发电系统存在的消纳难题,提出了一种压缩空气与热化学耦合储能的新型冷热电联产系统,该系统将储能过程产生的压缩热用于驱动甲醇裂解反应以生成合成气燃料,在释能过程中合成气燃料与高压空气混合燃烧后驱动燃气透平发电,产生的余热驱动蒸汽朗肯循环发电后,进一步根据能量品位向用户提供冷量与热量。该系统不仅实现了可再生能源的提质增效,而且实现了余热的高效梯级利用。通过建立描述该系统的热力学模型,并自编程序对系统开展了热力学性能分析,深入研究了关键节点参数对系统性能的影响规律。结果表明:反应器内较高的反应温度和较低的反应压力可提升甲醇转化率,而提升压气机压比和燃气透平膨胀比,降低压气机等熵效率和空燃比,可进一步提升系统的电量输出。该结果可为所提系统的工程应用提供理论依据。
关键词:压缩空气储能;热化学反应;冷热电联产;多能互补;热力学分析
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更新时间:2025-07-09
有机朗肯循环方法回收液压系统余热试验研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
谷正钊, 夏连鹏, 权龙, 李运华
2021, 55(12): 9-15. DOI: 10.7652/xjtuxb202112002
摘要:针对液压系统传统油冷器冷却时能耗大、热能浪费严重的问题,提出基于有机朗肯循环的液压系统余热回收利用方案,改善系统综合能效。建立了液压系统余热回收试验平台,研究电负载、油液流量和工质流量等参数对系统运行和能量特性的影响规律。试验结果表明:在相同工况下,与同等规格油冷器相比,所提有机朗肯循环余热回收系统最大热效率提高到了2.56%; 膨胀机压力比和系统热效率随电负载和油液流量增加而增加; 随着工质流量增大,膨胀机入口工质过热度显著降低,而蒸发器换热量和膨胀机输出功率增大。在试验工况下,蒸发器最大换热量为4.18 kW,膨胀机最大输出功率为356 W。试验结果验证了液压系统余热回收系统的节能效果,得到了运行参数对系统性能的影响规律。
关键词:液压系统;余热回收;有机朗肯循环;试验研究;运行特性
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更新时间:2025-07-09
专题 强化传热
氢正仲转化耦合流动换热板翅式换热器研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
徐攀, 文键, 厉彦忠, 王斯民, 屠基元
2021(12): 16-24.
摘要:为了揭示在催化剂填料的微小通道内氢正仲转化反应与流动换热耦合机理,在对比分析已有的氢正仲转化动力学模型的基础上,研究了42~70 K温度区间内氢气在催化剂填料的平直翅片通道内正仲转化反应与流动换热的耦合过程。结果表明,Elovich计算模型的平均相对误差为1.8%,是与实验数据最吻合的计算模型;由于催化剂颗粒的作用,热侧Colburn传热因子是冷侧的8~10倍,并且热侧换热增强因子与冷侧接近,正仲转化与流动换热一体化设备能够保证流动换热性能同时实现正仲连续转化过程;出口仲氢体积分数与质量空流速有关,当质量空流速小于等于0.658 kg/(m
3
·s)时,出口仲氢体积分数能达到要求。该研究可为大型氢液化装置的系统性能优化提供理论指导。
关键词:氢液化;板翅式换热器;正仲转化;流动换热
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更新时间:2025-07-09
涡轮叶片厚壁带肋通道流动与传热性能的预测和优化
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
席雷, 高建民, 徐亮, 赵振, 李云龙
2021, 55(12): 25-34. DOI: 10.7652/xjtuxb202112004
摘要:为提高燃气轮机涡轮叶片中弦区带肋通道的传热效果,基于已有实验数据开展了雷诺数为10 000~60 000、宽高比为0.25~4.00和肋角度为30°~90°的涡轮叶片厚壁带肋通道流动与传热性能的优化研究。利用Sobol方法分析了厚壁带肋通道流动及传热性能对雷诺数、宽高比、肋角度的全局敏感性; 采用BP神经网络对60组实验数据进行了多输入、多输出的非线性拟合,得到了可以准确预测厚壁带肋通道平均努塞尔数、摩擦系数和综合热力系数的神经网络模型,并结合遗传算法对厚壁带肋通道在研究范围内的不同工况下进行结构优化。结果表明:厚壁带肋通道的传热性能对进口雷诺数变化的敏感性很高,而对通道宽高比和肋角度变化的敏感性较低; 流动性能对通道宽高比变化的敏感性非常高,对肋角度变化的敏感性较低,而对进口雷诺数变化的不敏感。训练得到的BP神经网络模型对平均努塞尔数、摩擦系数和综合热力系数的最大预测偏差分别为3.9%、2.8%和4.6%。最优宽高比和最优肋角度都随着雷诺数的增大而增大。不同雷诺数时,基于平均努塞尔数优化得到的最优宽高比和肋角度分别在2.23~2.75和41.12°~55.16°; 基于综合热力性能优化得到的最优宽高比和肋角度分别在1.75~2.11和56.68°~65.2°。该研究可为未来重型燃机叶片冷却结构设计提供参考。
关键词:带肋通道;冷却性能;神经网络;遗传算法;预测和优化
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更新时间:2025-07-09
圆台扰流换热器结构参数优化的数值模拟研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
赵振, 高建民, 徐亮, 席雷, 李云龙
2021(12): 35-46.
摘要:为探究新型圆台扰流换热器流动、传热性能最优的结构参数,采用中心复合设计响应面法对圆台扰流通道开展了数值模拟研究,分析了当雷诺数为10 000时,圆台径高比(2~4),圆台角度(0°~30°),流向间距比(1.5~2.5)和展向间距比(1.5~2.5)对圆台扰流通道的综合热力性能、传热性能和熵产的影响规律,并对圆台结构进行了显著性分析和参数优化,最后,结合流动结构对比分析了优化得到的通道性能提升的机理,并拟合得到了有关圆台扰流通道流动、传热和熵产的经验关联式。结果表明:圆台角度是影响通道综合热力性能的最显著参数;展向间距比对传热性能的影响最显著;对熵产影响最显著的是展向间距比。与参考通道相比,以传热性能最优得到的通道传热性能提高了44.11%;以熵产最低优化得到的通道熵产降低了28.24%。当以传热性能最好和熵产最低进行优化时,通道的传热性能提高了39.04%,但其熵产增加了12.69%。该研究结果可为圆台扰流换热器的优化设计提供理论基础。
关键词:圆台结构;参数优化;结构参数;响应面法
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更新时间:2025-07-09
3D打印树脂模具注塑聚醚醚酮成形精度研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
刘绘龙, 孙文森, 刘亚雄, 刘彦普, 吴艳, 蒋耀军
2021(12): 64-69.
摘要:针对提出的利用光固化3D打印制造注塑模具,通过注塑工艺获得个体化聚醚醚酮(PEEK)植入物的方案,采用3种树脂材料光固化制造注塑模芯,评估了树脂模芯在极端注塑条件下的保形能力,测试分析了3D打印及注塑工艺中标准样件的尺寸误差,通过具有典型复杂结构的个体化PEEK下颌骨关节窝植入物对制造过程中的形状误差进行了测定和分析。结果表明:光固化3D打印树脂模芯在极端注塑条件下仍具有良好的保形能力,完全可以注塑高熔点PEEK植入物;个体化PEEK植入物的制造误差主要来源于模芯的制造误差和注塑过程中模芯热胀冷缩产生的形变误差;复杂结构PEEK植入物(下颌骨关节窝)正、负3D偏差的平均值为0.127 mm和-0.387 mm,以负误差为主,通过误差补偿可完全满足医用个体化植入物的精度要求。
关键词:聚醚醚酮;3D打印;注塑;个体定制;精度
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更新时间:2025-07-09
融合双注意力机制和U-Net网络的锈蚀图像分割
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
陈法法, 成孟腾, 杨蕴鹏, 陈保家, 肖文荣, 肖能齐
2021(12): 119-128.
摘要:针对传统方法难以精确分割出金属构件锈蚀区域特征的难题,构建了一种融合双注意力机制和U-Net深度学习网络的锈蚀图像区域分割模型。首先,基于U-Net网络的对称编解码架构搭建骨干网络,采用VGG16网络的预训练权重对模型参数进行初始化;其次,在下采样和上采样之间的跨层连接中融合双注意力机制使网络聚焦于局部锈蚀特征,同时在上采样中使用深度可分离卷积加速模型的运算效率;最后采用锈蚀图像数据集对该网络进行训练从而得到锈蚀图像分割模型。通过实采的金属构件锈蚀图像对所提模型进行验证,结果表明:所构建的锈蚀图像分割模型能够有效地从复杂背景图像中分割出锈蚀区域特征,锈蚀区域特征的识别准确率达到95.5%,交并比指标为81.4%;相较于传统U-Net方法,识别准确率和交并比指标分别提升了3.3%和9.2%。
关键词:图像分割;锈蚀;U-Net网络;注意力机制;深度神经网络
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更新时间:2025-07-09
时变信道中联合信道估计的单载波迭代均衡接收机
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
兰林瑶, 穆鹏程
2021(12): 138-145.
摘要:针对宽带无线通信信道的时变性和多径时延问题,提出了一种联合信道估计的单载波迭代均衡接收机。首先,根据多径时延带来的信号分集可能性,设计反馈滤波器组,尽可能消除不同时延信号间的符号间干扰;然后,设计前馈滤波器,将经过干扰消除后的多路信号进行分集合并,从而获得分集增益;最后,根据导频信息和迭代均衡模块输出的软信息,利用复指数基扩展模型对信道进行迭代估计。仿真结果表明:与现有的快时变信道下联合信道估计的迭代均衡方法相比,所提出的方法在时延扩展较大而多普勒频偏较小的情况下,当误比特率为10
-5
时,迭代3次后的性能改善为1 dB,距离匹配滤波界约为1 dB;在多普勒频偏较大而时延扩展较小的情况下,当误比特率为10
-5
时,迭代3次后的性能改善约为2 dB,距离匹配滤波界约为0.8 dB。
关键词:单载波;迭代均衡;滤波器组;迭代信道估计;基扩展模型
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更新时间:2025-07-09
实验年限对砒砂岩改良风沙土微观结构的影响
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
罗昔联, 汪怡珂, 韩霁昌, 顾兆林
2021(12): 172-179.
摘要:为了厘清植物种植过程对砒砂岩改良风沙土的微观结构的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)扫描土壤团聚体并结合Sierpinski分形模型,借助砒砂岩改良土场地实验,定量研究了0年(对照组)、3年、6年、9年4个实验年限下的砒砂岩改良风沙土的微观结构特征及演变过程。结果表明:随着作物种植年限的增加,在种植第6年和第9年后的土壤微团聚体出现了较多数量的桥接状垒结、填集状垒结、包膜状垒结,粒径小于50μm颗粒显著增加,颗粒方向及颗粒形状从简单向复杂转变;改良土颗粒的Sierpinski分维值在种植9年后达到1.204 8,相比于种植3年土壤增加了9.88%,表明在种植作用下土壤结构得到显著的改良。
关键词:风沙土;微观结构;图像处理;扫描电镜
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更新时间:2025-07-09
《西安交通大学学报》征稿简则
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
2021(12): 203.
摘要:《西安交通大学学报》是西安交通大学主办的自然科学综合性学术理论刊物,它以马克思列宁主义、毛泽东思想和邓小平理论为指导,以促进科学技术发展、培育科技人才、为社会主义现代化建设服务为宗旨,坚持以"出精品、创名牌、办一流学报,争时效、促女流、举科技人才"为目标,主要登载机械、能源、动力、工程力学、电气、材料、电子、信息与控制、计算机等主学科,以及化学工程、生物医学工程、建筑、管理工程、数学、物理等学科方向的最新研究成果,重点突出机电特色.本刊为月刊,国际标准开本,国内外公开发行,为了保证刊物的质量,根据国家的有关标准和本刊的实际,特制定本简则.
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更新时间:2025-07-09
基于卷积神经网络和支持向量机的事件相关电位识别方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
于鸿伟, 谢俊, 何柳诗, 杨育喆, 张焕卿, 徐光华
2021, 55(12): 47-54. DOI: 10.7652/xjtuxb202112006
摘要:针对事件相关电位(ERP)脑电信号存在个体差异性强、信噪比低等特点而导致其识别困难以及传统的卷积神经网络(CNN)对小样本分类易产生过拟合等问题,在CNN和支持向量机(SVM)融合模型的基础上,提出一种用于ERP信号分类识别的CNN-SVM组合分类器方法。该方法以滤波后的原始多通道ERP信号作为输入,首先使用一维时间卷积核对信号的时域进行卷积操作; 然后使用一维空间卷积核进行空堿卷积,从信号的时间信息和空间信息中学习特征; 最后通过降采样、全连接等操作完成CNN模型的训练; 接着再次将信号导入训练好的CNN模型来提取信号的降采样层特征,最后利用SVM对信号降采样层特征进行分类识别。实验结果表明:利用该组合分类器方法可以在少量重复的视觉刺激下实现对受试者P300信号的有效识别; 在重复4次以上刺激后,该组合分类器的平均识别准确率为93.49%,相比于传统的CNN方法,其平均识别准确率提升了4.36%; 与用于ERP信号识别的经典算法——逐步线性判别分析和贝叶斯线性判别分析相比,该组合分类器的平均识别正确率分别提高了6.38%和4.16%。该组合分类器只需要少量的重复实验便可获得较高的目标识别准确率,有效提高了ERP信号的识别效果。
关键词:事件相关电位;融合模型;卷积神经网络;支持向量机
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更新时间:2025-07-09
人机交互力对下肢助力外骨骼关节期望角度的预测
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
宋纪元, 朱爱斌, 屠尧, 武鑫雨, 张育林, 周旭
2021, 55(12): 55-63+69. DOI: 10.7652/xjtuxb202112007
摘要:针对下肢助力外骨骼在穿戴者使用过程中人机交互力过大导致舒适性差的问题,对外骨骼关节角速度与腿部交互力产生的主动关节力矩间的映射关系进行研究,提出了将人体下肢摆动相腿部简化为以髋关节为支点的平面二杆模型,建立人体下肢摆动腿动力学模型,得到人体的重力补偿项。采用力传感单元获取人体与外骨骼之间的交互力,将外骨骼与人体间的腿部交互力转化为人体髋膝关节下一时刻运动的期望角度; 分别通过S曲线映射和导纳控制模型建立了人体摆动相关节角速度与腿部交互力补偿人体重力分量后产生的关节力矩之间的非线性映射关系。实验结果表明:基于S曲线映射的期望角度预测算法和基于导纳控制模型的期望角度预测算法都实现了对外骨骼对人体运动意图的连续跟踪; 基于S曲线映射的期望角度预测算法使得外骨骼跟随人体运动过程中大腿交互力峰值小于25 N,小腿交互力峰值小于20 N; 基于导纳控制模型的期望角度预测算法使得外骨骼跟随人体运动过程中大腿腿部交互力峰值小于15 N,小腿腿部交互力峰值小于15 N,且关节角度曲线平滑,能够更好地识别人体运动意图,提升人机交互柔顺性。
关键词:下肢助力外骨骼;人机交互力;人体运动意图;导纳控制
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更新时间:2025-07-09
考虑输出约束的机械臂命令滤波反步控制
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
林孟豪, 张蕾, 李鹏飞, 王晓华, 王文杰
2021, 55(12): 70-78. DOI: 10.7652/xjtuxb202112009
摘要:为了提高双连杆柔性关节机械臂系统的轨迹跟踪响应速度与轨迹跟踪精度,提出一种具有输出约束和误差补偿的双连杆柔性关节机械臂命令滤波反步控制策略(BLF-CFBC)。首先,在反步控制设计中构造对数型障碍李雅普诺夫函数来替代常规的二次型李雅普诺夫函数,使得轨迹跟踪误差被约束在预先设定的误差范围内,从而在加快误差收敛速度的同时保证了轨迹跟踪精度; 其次,采用命令滤波器输出子系统递推过程中所需的控制函数及其导数,以避免基于李雅普诺夫理论的常规反步控制方法中由于对控制变量的反复求导而导致的计算爆炸的问题,从而有效降低了计算维度; 最后,引入误差补偿机制,利用控制变量与滤波器输出之间的误差来构造系统变量,以降低命令滤波器的误差对机械臂跟踪精度的影响。采用Matlab搭建系统模型进行仿真实验,结果表明,所提控制策略与不考虑输出约束和误差补偿的命令滤波反步控制策略(CFBC)相比,双连杆柔性关节机械臂关节1、2的轨迹跟踪响应速度分别提升了20%、30%,轨迹跟踪误差分别降低了4%、3.5%。
关键词:双连杆柔性关节机械臂;障碍李雅普诺夫函数;命令滤波;滤波误差
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更新时间:2025-07-09
基于二维经验小波纹理域特征自适应提取的轴承故障诊断方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
李霖, 张西宁, 刘书语, 雷建庚, 常鸽
2021, 55(12): 79-86. DOI: 10.7652/xjtuxb202112010
摘要:针对滚动轴承变故障类型、变故障程度的复杂条件,为了获得更加丰富的故障信息,提出一种新的二维纹理域信号特征自适应提取方法。在新的二维纹理域构造方法中,将一维振动信号转换为二维纹理矩阵。经验证,构造的二维振动信号纹理域对于不同故障类型、不同故障程度的滚动轴承,均有较强的故障征兆能力。为了弥补直接从原始信号纹理提取特征时受限于纹理像素的缺点,提出一种基于二维经验小波变换的纹理域自适应提取方法。利用二维经验小波变换将二维振动信号纹理自适应分解为多个纹理分量,分别提取多尺度纹理特征,既考虑了宏观纹理,又兼顾了细节纹理,解决了纹理像素对纹理域提取的限制和影响,能准确提取到轴承振动信号的故障特征。利用支持向量机对不同故障程度、不同故障类型的滚动轴承进行识别,与不经过二维经验小波变换处理相比,识别准确率从19.8%提升至98.1%,验证了方法的有效性。所提方法适用于变故障类型和变故障程度复杂条件下的滚动轴承故障诊断。
关键词:二维经验小波变换;滚动轴承;纹理域;故障诊断
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更新时间:2025-07-09
汽轮机通流间隙精度预测与修配规划方法研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
张嘉锟, 陈琨, 高建民, 高智勇, 戴宏玮, 杜欣霏
2021, 55(12): 87-97. DOI: 10.7652/xjtuxb202112011
摘要:针对汽轮机通流间隙装配精度难以保障,需要反复装配及调整,缺乏事先的仿真、预判及修正,难以适应数字化装配转型需求的问题,提出一种汽轮机通流间隙精度预测与修配规划方法。该方法首先基于规则推理进行一次修配,确保汽轮机可以满足除通流间隙以外的其他主要装配要求,防止因不能成功装配而引起的零部件返修; 其次根据产品装配工艺信息,通过构建装配特征网络,引入深度优先搜索算法,生成通流间隙装配尺寸链,进而实现通流间隙的精度预测; 然后考虑尺寸链之间的耦合特性,基于案例推理进行二次修配,通过案例检索获得修配环的修配范围,以及基于粒子群算法的最优修配量,确保通流间隙能够满足设计要求。以某型号汽轮机装配单元为例进行应用验证,结果表明,提出的方法可成功根据采集到的实测数据实现通流间隙的精度预测,并输出对应的修配建议,为实物装配提供参考,进而提高汽轮机的一次装配成功率及装配效率。
关键词:通流间隙;精度预测;修配规划;规则推理
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更新时间:2025-07-09
采用自适应区域生长的微型钻铣刀具磨损检测方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
邓晓鹏, 王妍, 洪煜, 胡小锋
2021, 55(12): 98-107. DOI: 10.7652/xjtuxb202112012
摘要:针对微型钻头与微型铣刀磨损图像中干扰严重、磨损区域自动识别困难以及磨损量测量不准确等问题,融合最大类间方差法与区域生长算法,提出一种基于自适应区域生长的刀具磨损视觉检测方法。首先通过最大类间方差(Otsu)算法自动裁剪磨损图像,结合图像像素变化规律确定区域生长起点与初始阈值,并以类间方差为依据进行阈值更新,获得磨损区域二值图像。在此基础上,通过最小二乘法对刀具轮廓线进行重构,实现刀具磨损量的自动测量。最后,通过磨损测量数据的一致性分析验证算法的有效性。结果表明:所提方法测量结果与人工测量结果具有较强的一致性; 相较于目前已有的机器视觉检测方法,该方法可以有效避免刀体干扰区域的影响,准确提取微型钻铣刀具的磨损信息,可以精准实现对微型钻铣刀具磨损状态的检测。
关键词:微型钻铣刀具;自适应区域生长;自动测量;一致性分析
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更新时间:2025-07-09
利用改进卷积神经网络的滚动轴承变工况故障诊断方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
赵小强, 张亚洲
2021, 55(12): 108-118. DOI: 10.7652/xjtuxb202112013
摘要:针对滚动轴承在强噪声环境和变工况下故障诊断效果不佳、泛化能力差的问题,提出一种改进卷积神经网络(CNN)的滚动轴承变工况故障诊断方法。设计了多尺度特征提取模块,采用不同尺度的卷积层提取对输入数据特征,实现了提取故障数据中特征信息最大化。同时,引入通道注意力机制,提取出该模块中更重要、更关键的信息; 设计了带跳跃连接线的卷积模块,防止提取到的丰富特征在卷积层前向传递时丢失; 以Softmax交叉熵作为损失函数,利用Adam优化算法实现滚动轴承故障诊断。将所提方法分别在凯斯西储大学轴承数据集和变速箱数据集上进行实验验证,结果表明:在凯斯西储大学轴承数据集上的变噪声实验中,所提方法诊断平均准确率为96.49%,在变工况中诊断准确率在90%以上,均高于比较方法; 在变速箱轴承数据集上,所提方法诊断准确率为99.54%,具有较好的抗噪性和更好的泛化能力。
关键词:故障诊断;滚动轴承;变工况;卷积神经网络;注意力机制
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更新时间:2025-07-09
超声检测中利用盲解卷积的重叠回波分离方法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
贺琛, 李兵, 高飞
2021, 55(12): 129-137. DOI: 10.7652/xjtuxb202112015
摘要:为了解决超声检测技术在被测件近表面位置容易产生回波信号重叠,导致近表面缺陷定位误差较大的问题,提出了一种基于盲解卷积的超声重叠回波分离方法。该方法首先对超声回波信号进行傅里叶逆变换和平滑处理,实现对脉冲响应函数初始化; 然后分别对反射序列函数和脉冲响应函数建立凸优化解卷积模型,并使用分裂Bregman算法与交替方向乘子算法(ADMM)对两者进行交替迭代求解; 最后,通过判断是否满足停止条件,获得反射序列函数与脉冲响应函数的估计值,从而实现对超声重叠回波的分离。仿真实验表明:该方法在不同强度的噪声干扰下均可以经过10次左右的交替迭代实现对重叠回波的有效分离,对噪声干扰具有良好的鲁棒性; 该方法将近表面缺陷的定位误差减小到0.97%,适用于实际超声检测。
关键词:超声检测;重叠回波分离;交替迭代;盲解卷积
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更新时间:2025-07-09
采用残差神经网络的无人机遥控信号识别监测算法
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
李彬, 徐怡杭, 罗杰
2021, 55(12): 146-154. DOI: 10.7652/xjtuxb202112017
摘要:为了解决无人机遥控信号在识别监测时易受随机噪声、窄带与宽带干扰影响,以及遥控信号跳频序列的跳频周期、跳频速率等特征难以准确提取的问题,提出了一种采用残差神经网络对无人机遥控信号时频谱图进行识别监测的算法(DRN-UAV)。首先通过滑动时间窗来读入时频谱图,并以联合自适应的方法计算信号频谱检测阈值; 然后对已读入的时频谱图进行二值化、剔除干扰等预处理操作,构造待测谱图; 接着将大量实测的不同机型遥控信号待测谱图作为数据集来训练和测试残差神经网络,进而避免跳频特征难以提取的问题; 最终由训练好的网络来实时识别当前遥控信号是否存在及其所属机型。DRN-UAV算法能克服遮挡及无人机体积等不利影响,是对基于雷达或光学的反无人机系统的有效补充。实验结果表明:DRN-UAV算法使单次识别耗时约缩短为传统读入方式的1/25; 在相同误检率下,DRN-UAV算法得到的信号频谱检测阈值相比传统方法降低了1.4 dBm,在不同硬件平台上都能有效增加检测范围; 当信噪比高于5.5 dB时,在单个窄带定频信号和WiFi干扰下,检测错误率能达到0.01%以内。
关键词:无人机;遥控信号;跳频序列;识别;残差神经网络
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更新时间:2025-07-09
苯乙烯接枝改性纳米氧化铝环氧树脂复合材料的制备和性能研究
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
陈玉, 邵颖煜, 王双, 王增彬, 王诗航, 杜超云, 成永红
2021, 55(12): 155-162. DOI: 10.7652/xjtuxb202112018
摘要:为了改善传统电工环氧树脂复合材料的综合电气、热学性能,通过对纳米Al
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表面接枝改性提高其在环氧树脂基体中的分散性和界面强度,进而提高其对纳米环氧树脂复合物电气和热学性能的影响。以双酚A型环氧树脂为基体,通过将纳米Al
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粒子包覆硅烷偶联剂和长链苯乙烯(PS)进行接枝改性,利用机械分散法制备了不同质量分数的纳米Al
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环氧树脂复合材料,研究了不同含量的苯乙烯接枝改性纳米Al
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对环氧树脂复合材料热稳定性、玻璃化转变温度、击穿场强及介电特性的影响。结果表明:接枝改性后的纳米Al
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粒子在环氧树脂基体中分散均匀; 随着掺杂量的增加,接枝改性纳米Al
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环氧树脂复合材料的击穿场强与介电常数均有升高,相对于纯环氧树脂,质量分数3%的苯乙烯接枝改性纳米Al
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环氧树脂复合材料的击穿场强提高了5.67%,质量分数5%的苯乙烯接枝改性纳米Al
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环氧树脂复合材料的介电常数提高了8.59%。分析认为:利用苯乙烯对纳米Al
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表面进行接枝改性,可极大改善纳米粒子与聚合物基体的相容性,增强分散性,进而提高击穿强度,为电气领域环氧树脂纳米复合材料的研制和推广提供了依据。
关键词:接枝改性;纳米复合材料;介电常数;热学性能;击穿场强
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更新时间:2025-07-09
水下吸声超材料的质量集中效应
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
马承志, 王立博, 吴九汇
2021, 55(12): 163-171. DOI: 10.7652/xjtuxb202112019
摘要:为了降低水下吸声超材料的厚度,更加利于水下吸声的实际应用,提出了一种将质量集中效应引入水下薄板型声学超材料的设计思想。一般来说,对于经典的水下薄板型超材料,其单元胞结构是由一个四周固定的薄钢板及固定在薄钢板上方的振子构成,当平面波以一定频率垂直入射到单元胞表面时,会出现一个显著的由振子共振引起的声吸声峰。但是,在保持总质量不变的情况下,将原厚振子精确地划分为相邻的两个薄振子,可以获得类似的吸声性能,同时出现额外的吸声峰,具有多个模态,超材料的厚度会急剧下降,这种现象称为质量集中效应。为了更好地理解吸声的物理机理和优化吸声性能,运用阻抗匹配机理和有限元模拟方法,探讨了重要结构参数对吸声性能的影响。在此基础上,提出了一种多元胞结构,该结构在200~1 000 Hz范围内具有良好的宽带吸声效果。该研究为水下低厚度超材料的设计提供了一种有效的方法。
关键词:水下吸声;质量集中效应;薄板型超材料;低频宽带
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更新时间:2025-07-09
基于剩余熵黏度标度理论预测混合制冷工质黏度
封面论文
封底论文
增强出版
AI导读
康凯, 谷雅秀, 王晓坡
2021, 55(12): 180-188. DOI: 10.7652/xjtuxb202112021
摘要:为了获得不同工况新型环保混合制冷工质黏度基础数据,为工业过程设计、系统优化以及设备研发提供技术支持,利用简化版扰动链统计缔合流体理论,构建包括氢氟烯烃(HFO)、氢氟烃(HFC)、烷烃和CO
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在内的11种制冷工质无量纲对比黏度与系统剩余熵的函数关系,系统研究了汽液相平衡性质和可能存在的受分子结构及静电分布影响的高度非理想黏度性质,并结合带有预测性的混合法则将本文提出的纯质模型参数推广至多元复杂体系。结果表明:针对所研究的多元复杂体系,除去部分近临界区含CO
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系统外,模型预测值与文献数据间最大绝对平均偏差小于5.1%。该模型可以精确预测远临界区不同工况下混合制冷工质的黏度数据,能够有效补充现有实验数据的不足,但对处于近临界区工况的复杂体系,该模型仍需进一步改进。
关键词:黏度模型;剩余熵;混合制冷工质
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更新时间:2025-07-09
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